Naarmate het onderzoek vordert, is de technologie voor de behandeling van industrieel afvalwater met behulp van ijzer-koolstof-micro-elektrolyse steeds volwassener geworden. Micro-elektrolysetechnologie wint aan populariteit bij de behandeling van moeilijk te zuiveren industrieel afvalwater en wordt op grote schaal toegepast in de ingenieurspraktijk.
Het principe van micro-elektrolyse is relatief eenvoudig: het maakt gebruik van de corrosie van metalen om elektrochemische cellen te creëren voor de behandeling van afvalwater. Deze methode gebruikt ijzerresten als grondstof, waardoor er geen elektriciteit nodig is. Het belichaamt daarmee het concept van "afval behandelen met afval". In de elektrolytische kolom van het micro-elektrolyseproces worden materialen zoals ijzerresten en actieve kool vaak als vulmiddel gebruikt. Door chemische reacties worden sterk reducerende Fe²⁺-ionen gegenereerd, die bepaalde oxiderende componenten in het afvalwater kunnen reduceren.
Bovendien kan Fe(OH)2 worden gebruikt voor coagulatie bij waterzuivering, en actieve kool heeft adsorptiecapaciteiten, waardoor organische verbindingen en micro-organismen effectief worden verwijderd. Micro-elektrolyse omvat daarom het opwekken van een zwakke elektrische stroom door een ijzer-koolstof elektrochemische cel, wat de groei en het metabolisme van micro-organismen stimuleert. Het belangrijkste voordeel van de interne elektrolyse-waterzuiveringsmethode is dat deze geen energie verbruikt en tegelijkertijd verschillende verontreinigingen en kleurstoffen uit afvalwater kan verwijderen, terwijl de biologische afbreekbaarheid van moeilijk afbreekbare stoffen wordt verbeterd. Micro-elektrolyse-waterzuiveringstechnologie wordt over het algemeen gebruikt als voorbehandeling of aanvullende methode in combinatie met andere waterzuiveringstechnieken om de behandelbaarheid en biologische afbreekbaarheid van afvalwater te verbeteren. Het heeft echter ook nadelen, met name de relatief trage reactiesnelheid, verstopping van de reactor en de uitdagingen bij de behandeling van afvalwater met hoge concentraties.
Aanvankelijk werd ijzer-koolstof-micro-elektrolysetechnologie toegepast voor de behandeling van afvalwater uit de verf- en drukkerijsector, met positieve resultaten. Daarnaast is er uitgebreid onderzoek gedaan naar en toepassing gevonden in de behandeling van organisch afvalwater afkomstig van de papierindustrie, farmaceutische industrie, cokesproductie, organisch afvalwater met een hoog zoutgehalte, galvaniseerindustrie, petrochemische industrie, afvalwater met pesticiden, en afvalwater dat arseen en cyanide bevat. Bij de behandeling van organisch afvalwater verwijdert micro-elektrolyse niet alleen organische verbindingen, maar verlaagt het ook de chemische zuurstofbehoefte (CZB) en bevordert het de biologische afbreekbaarheid. Het vergemakkelijkt de verwijdering van oxiderende groepen in organische verbindingen door middel van adsorptie, coagulatie, chelatie en elektrodepositie, waardoor gunstige omstandigheden voor verdere behandeling worden gecreëerd.
In de praktijk heeft ijzer-koolstof-micro-elektrolyse aanzienlijke voordelen en veelbelovende vooruitzichten laten zien. Problemen zoals verstopping en pH-regulatie beperken echter de verdere ontwikkeling van dit proces. Milieudeskundigen moeten verder onderzoek verrichten om gunstigere omstandigheden te creëren voor de toepassing van ijzer-koolstof-micro-elektrolysetechnologie bij de behandeling van grootschalig industrieel afvalwater.
Geplaatst op: 7 september 2023
