Էլեկտրո-Ֆենտոն տեխնոլոգիա

Electro-Fenton կեղտաջրերի մաքրման սարքավորումները հիմնականում հիմնված են Fenton կատալիտիկ օքսիդացման սկզբունքների վրա, որը ներկայացնում է առաջադեմ օքսիդացման գործընթաց, որն օգտագործվում է բարձր կոնցենտրացիայի, թունավոր և օրգանական կեղտաջրերի քայքայման և մաքրման համար:

Ֆենտոնի ռեակտիվ մեթոդը հորինել է ֆրանսիացի գիտնական Ֆենտոնը 1894 թվականին: Ֆենտոնի ռեակտիվ ռեակցիայի էությունը H2O2-ից հիդրօքսիլ ռադիկալների (•OH) կատալիտիկ առաջացումն է Fe2+-ի առկայությամբ: Էլեկտրա-Ֆենտոնի տեխնոլոգիայի հետազոտությունները սկսվել են 1980-ական թվականներին՝ որպես ավանդական Ֆենտոնի մեթոդների սահմանափակումները հաղթահարելու և ջրի մաքրման արդյունավետությունը բարձրացնելու միջոց: Էլեկտրա-Ֆենտոնի տեխնոլոգիան ներառում է Fe2+-ի և H2O2-ի անընդհատ արտադրությունը էլեկտրաքիմիական միջոցներով, որտեղ երկուսն էլ անմիջապես արձագանքում են՝ առաջացնելով բարձր ակտիվության հիդրօքսիլ ռադիկալներ, ինչը հանգեցնում է օրգանական միացությունների քայքայման:

Ըստ էության, այն էլեկտրոլիզի գործընթացի ընթացքում անմիջապես առաջացնում է Ֆենտոնի ռեակտիվներ: Էլեկտրա-Ֆենտոնի ռեակցիայի հիմնարար սկզբունքը թթվածնի լուծարումն է համապատասխան կաթոդային նյութի մակերեսին, ինչը հանգեցնում է ջրածնի պերօքսիդի (H2O2) էլեկտրաքիմիական առաջացմանը: Ստացված H2O2-ը այնուհետև կարող է ռեակցիայի մեջ մտնել լուծույթում գտնվող Fe2+ կատալիզատորի հետ՝ Ֆենտոնի ռեակցիայի միջոցով առաջացնելով հզոր օքսիդացնող նյութ՝ հիդրօքսիլային ռադիկալներ (•OH): Էլեկտրա-Ֆենտոնի գործընթացի միջոցով •OH-ի արտադրությունը հաստատվել է քիմիական զոնդային փորձարկումների և սպեկտրոսկոպիկ տեխնիկայի միջոցով, ինչպիսին է սպինային թակարդումը: Գործնական կիրառություններում •OH-ի ոչ ընտրողական ուժեղ օքսիդացման ունակությունն օգտագործվում է դիմացկուն օրգանական միացությունները արդյունավետորեն հեռացնելու համար:

O2 + 2H+ + 2e → H2O2;

H2O2 + Fe2+ → [Fe(OH)2]2+ → Fe3+ + •OH + OH-։

Electro-Fenton տեխնոլոգիան հիմնականում կիրառելի է աղբավայրերից արտահոսքի, կոնցենտրացված հեղուկների և քիմիական, դեղագործական, թունաքիմիկատների, ներկման, տեքստիլի և էլեկտրոլիտիկ ծածկույթով արդյունաբերություններից արդյունաբերական կեղտաջրերի նախնական մշակման համար: Այն կարող է օգտագործվել էլեկտրոկատալիտիկ առաջադեմ օքսիդացման սարքավորումների հետ համատեղ՝ կեղտաջրերի կենսաքայքայման ունակությունը զգալիորեն բարելավելու և CODCr-ը հեռացնելու համար: Բացի այդ, այն օգտագործվում է աղբավայրերից արտահոսքի, կոնցենտրացված հեղուկների և քիմիական, դեղագործական, թունաքիմիկատների, ներկման, տեքստիլի, էլեկտրոլիտիկ ծածկույթով արդյունաբերություններից արդյունաբերական կեղտաջրերի խորը մշակման համար՝ ուղղակիորեն նվազեցնելով CODCr-ը՝ համապատասխանեցնելով արտանետման չափանիշներին: Այն կարող է նաև համակցվել «իմպուլսային էլեկտրո-Fenton սարքավորումների» հետ՝ ընդհանուր շահագործման ծախսերը կրճատելու համար: