In u mondu, tuttu hà i so pros è cuns. U prugressu di a sucetà è a migliione di i standard di vita di e persone inevitabbilmente portanu à a contaminazione ambientale. L'acqua residuale hè unu di questi prublemi. Cù u rapidu sviluppu di l'industrii cum'è a petrochimica, i tessili, a fabbricazione di carta, i pesticidi, a farmaceutica, a metallurgia è a produzzione alimentaria, u scaricamentu tutale di l'acqua residua hè aumentatu significativamente in u mondu. Inoltre, l'acqua residuale cuntene spessu cuncentrazioni elevate, alta toxicità, alta salinità è cumpunenti di culori elevati, rendendu difficiuli di degradazione è di trattamentu, purtendu à una severa contaminazione di l'acqua.
Per trattà cù i grandi volumi d'acqua residuale industriale generati ogni ghjornu, a ghjente hà impiegatu diversi metudi, cumminendu approcci fisichi, chimichi è biologichi, è ancu utilizendu forze cum'è l'electricità, u sonu, a luce è u magnetismu. Questu articulu riassume l'usu di "electricità" in a tecnulugia di trattamentu di l'acqua elettrochimica per trattà stu prublema.
A tecnulugia di trattamentu di l'acqua elettrochimica si riferisce à u prucessu di degradazione di i contaminanti in l'acqua di scarico per via di riazzioni elettrochimiche specifiche, prucessi elettrochimichi, o prucessi fisichi in un reactore elettrochimicu particulare, sottu l'influenza di l'elettrodi o un campu elettricu applicatu. I sistemi è l'equipaggiu elettrochimichi sò relativamente simplici, occupanu una piccula impronta, anu più bassi costi di operazione è di mantenimentu, prevene in modu efficace a contaminazione secundaria, offrenu un altu cuntrollu di reazzione, è conducenu à l'automatizazione industriale, guadagnendu l'etichetta di tecnulugia "ecologica".
A tecnulugia di trattamentu di l'acqua elettrochimica include diverse tecniche cum'è electrocoagulation-electroflotation, electrodialysis, electroadsorption, electro-Fenton, è electrocatalytic ossidazione avanzata. Queste tecniche sò diverse è ognuna hà u so propiu appiicazioni è duminii adattati.
Electrocoagulation-Electroflotation
L'elettrocoagulazione, in fattu, hè l'elettroflotazione, cum'è u prucessu di coagulazione si trova in cuncurrenza cù a flotazione. Per quessa, pò esse chjamatu cullettivamente "electrocoagulation-electroflotation".
Stu metudu si basa nantu à l'applicazione di una tensione elettrica esterna, chì genera cationi solubili à l'anodu. Questi cationi anu un effettu coagulante nantu à i contaminanti colloidali. Simultaneamente, una quantità sustanciale di gasu di l'idrogenu hè pruduciutu à u catodu sottu l'influenza di a tensione, chì aiuta à u materiale flocculatu à a superficia. In questu modu, l'elettrocoagulazione ghjunghje à a separazione di i contaminanti è a purificazione di l'acqua per a coagulazione di l'anodu è a flottazione di catodi.
Utilizendu un metallu cum'è l'anodu solubile (tipicamenti aluminiu o ferru), l'ioni Al3+ o Fe3+ generati durante l'elettrolisi servenu cum'è coagulanti elettroattivi. Questi coagulanti travaglianu cumpressendu a doppia capa coloidale, destabilizendula, è ponti è catturà e particelle colloidali attraversu:
Al -3e→ Al3+ o Fe -3e→ Fe3+
Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+ o 4Fe2+ + O2 + 2H2O → 4Fe3+ + 4OH-
Da un latu, u coagulante elettroattivu furmatu M(OH)n hè chjamatu complexi idrossi polimerici solubili è agisce cum'è un floculante per coagulà rapidamente è efficacemente sospensioni colloidali (gocce d'oliu fine è impurità meccaniche) in l'acqua residuale mentre li ponte è ligami per forma. aggregati più grande, accelerà u prucessu di separazione. Per d 'altra banda, i colloidi sò cumpressi sottu l'influenza di l'elettroliti, cum'è i sali d'aluminiu o di ferru, chì portanu à a coagulazione per l'effettu Coulombic o l'adsorption di coagulants.
Ancu s'è l'attività elettrochimica (durata di vita) di i coagulanti elettroattivi hè solu uni pochi di minuti, affettanu significativamente u potenziale di a doppia capa, esercendu cusì forti effetti di coagulazione in particeddi coloidali o particelle sospese. In u risultatu, a so capacità d'adsorption è l'attività sò assai più altu ch'è i metudi chimichi chì implicanu l'aghjunzione di reagenti di sali d'aluminiu, è necessitanu quantità più chjuche è anu costu più bassu. L'elettrocoagulazione ùn hè micca affettata da e cundizioni ambientali, a temperatura di l'acqua, o impurità biologiche, è ùn hè micca sottumessu à reazzioni laterali cù sali d'aluminiu è idrossidi d'acqua. Per quessa, hà una larga gamma di pH per u trattamentu di l'acqua.
Inoltre, a liberazione di picculi bolle nantu à a superficia di u catodu accelera a collisione è a separazione di colloidi. L'elettro-ossidazione diretta nantu à a superficia di l'anodu è l'elettro-ossidazione indiretta di Cl- in cloru attivu anu una forte capacità oxidativa nantu à sustanzi organici solubili è sustanzi inorganici riducibili in acqua. L'idrogenu novu generatu da u catodu è l'ossigenu da l'anodu anu forti capacità redox.
In u risultatu, i prucessi chimichi chì si trovanu in u reattore elettrochimicu sò estremamente cumplessi. In u reattore, i prucessi di l'elettrocoagulazione, l'elettroflotazione è l'elettrossidazione sò tutti simultaneamente, trasfurmendu in modu efficace è sguassate i colloidi dissoluti è i contaminanti sospesi in l'acqua per via di coagulazione, flottazione è ossidazione.
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Imàgine di u produttu:
Tempu di Postu: Settembre-08-2023
