Elektro-Fenton afvalwaterzuiveringsinstallaties zijn voornamelijk gebaseerd op de principes van Fenton-katalytische oxidatie, een geavanceerd oxidatieproces dat wordt gebruikt voor de afbraak en behandeling van afvalwater met hoge concentraties giftige stoffen en organisch materiaal.
De Fenton-reagensmethode werd in 1894 uitgevonden door de Franse wetenschapper Fenton. De essentie van de Fenton-reagensreactie is de katalytische generatie van hydroxylradicalen (•OH) uit H₂O₂ in aanwezigheid van Fe²⁺. Onderzoek naar elektro-Fenton-technologie begon in de jaren 80 als een manier om de beperkingen van traditionele Fenton-methoden te overwinnen en de efficiëntie van waterzuivering te verbeteren. Elektro-Fenton-technologie omvat de continue productie van Fe²⁺ en H₂O₂ door middel van elektrochemische processen, waarbij beide onmiddellijk reageren om zeer actieve hydroxylradicalen te genereren, wat leidt tot de afbraak van organische verbindingen.
In essentie genereert het direct Fenton-reagentia tijdens het elektrolyseproces. Het fundamentele principe van de elektro-Fenton-reactie is de oplossing van zuurstof op het oppervlak van een geschikt kathodemateriaal, wat leidt tot de elektrochemische generatie van waterstofperoxide (H₂O₂). De geproduceerde H₂O₂ kan vervolgens reageren met een Fe²⁺-katalysator in de oplossing om een krachtig oxidatiemiddel te produceren, namelijk hydroxylradicalen (•OH), via de Fenton-reactie. De productie van •OH via het elektro-Fenton-proces is bevestigd door middel van chemische probe-testen en spectroscopische technieken, zoals spin trapping. In praktische toepassingen wordt het niet-selectieve, sterke oxidatievermogen van •OH benut om hardnekkige organische verbindingen effectief te verwijderen.
O2 + 2H+ + 2e → H2O2;
H2O2 + Fe2+ → [Fe(OH)2]2+ → Fe3+ + •OH + OH-.
Elektro-Fenton-technologie is met name geschikt voor de voorbehandeling van percolaatwater van stortplaatsen, geconcentreerde vloeistoffen en industrieel afvalwater uit sectoren zoals de chemische, farmaceutische, pesticiden-, verf-, textiel- en galvaniseerindustrie. Het kan worden gebruikt in combinatie met geavanceerde elektrokatalytische oxidatieapparatuur om de biologische afbreekbaarheid van afvalwater aanzienlijk te verbeteren en tegelijkertijd de CODCr te verwijderen. Daarnaast wordt het toegepast voor de dieptebehandeling van percolaatwater van stortplaatsen, geconcentreerde vloeistoffen en industrieel afvalwater uit de chemische, farmaceutische, pesticiden-, verf-, textiel- en galvaniseerindustrie, enz., waardoor de CODCr direct wordt verlaagd om aan de lozingsnormen te voldoen. Het kan ook worden gecombineerd met "gepulseerde elektro-Fenton-apparatuur" om de totale operationele kosten te verlagen.
Geplaatst op: 7 september 2023
