Công nghệ xử lý nước vi điện phân

Khi nghiên cứu tiến triển, công nghệ xử lý nước thải công nghiệp bằng phương pháp vi điện phân sắt-cacbon ngày càng hoàn thiện. Công nghệ vi điện phân đang ngày càng nổi bật trong việc xử lý nước thải công nghiệp khó phân hủy và đã được ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn kỹ thuật.

Nguyên lý của vi điện phân tương đối đơn giản; nó tận dụng sự ăn mòn của kim loại để tạo ra các tế bào điện hóa để xử lý nước thải. Phương pháp này sử dụng phế liệu sắt làm nguyên liệu thô, không tiêu tốn tài nguyên điện và do đó thể hiện khái niệm “xử lý chất thải bằng chất thải”. Cụ thể, trong cột điện phân bên trong của quá trình vi điện phân, các vật liệu như sắt vụn và than hoạt tính thường được sử dụng làm chất độn. Thông qua các phản ứng hóa học, các ion Fe2+ có tính khử mạnh được tạo ra, có thể khử một số thành phần có đặc tính oxy hóa trong nước thải.

Ngoài ra, Fe(OH)2 còn có thể dùng làm keo tụ trong xử lý nước, than hoạt tính có khả năng hấp phụ, loại bỏ hiệu quả các hợp chất hữu cơ và vi sinh vật. Do đó, vi điện phân liên quan đến việc tạo ra dòng điện yếu thông qua tế bào điện hóa sắt-cacbon, kích thích sự phát triển và trao đổi chất của vi sinh vật. Ưu điểm chính của phương pháp xử lý nước điện phân bên trong là không tiêu tốn năng lượng và có thể đồng thời loại bỏ các chất ô nhiễm và chất tạo màu khác nhau khỏi nước thải đồng thời cải thiện khả năng phân hủy sinh học của các chất khó phân hủy. Công nghệ xử lý nước vi điện phân thường được sử dụng như một phương pháp tiền xử lý hoặc bổ sung kết hợp với các kỹ thuật xử lý nước khác để nâng cao khả năng xử lý và phân hủy sinh học của nước thải. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm, với nhược điểm chính là tốc độ phản ứng tương đối chậm, tắc nghẽn lò phản ứng và thách thức trong việc xử lý nước thải có nồng độ cao.

Bước đầu, công nghệ vi điện phân sắt-cacbon được áp dụng để xử lý nước thải nhuộm và in, mang lại kết quả khả quan. Ngoài ra, nghiên cứu và ứng dụng sâu rộng đã được tiến hành trong xử lý nước thải giàu hữu cơ từ sản xuất giấy, dược phẩm, luyện cốc, nước thải hữu cơ có độ mặn cao, mạ điện, hóa dầu, nước thải chứa thuốc trừ sâu, cũng như nước thải có chứa asen và xyanua. Trong xử lý nước thải hữu cơ, vi điện phân không chỉ loại bỏ các hợp chất hữu cơ mà còn làm giảm COD và tăng cường khả năng phân hủy sinh học. Nó tạo điều kiện cho việc loại bỏ các nhóm oxy hóa trong các hợp chất hữu cơ thông qua sự hấp phụ, đông tụ, thải sắt và lắng đọng điện, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý tiếp theo.

Trong các ứng dụng thực tế, phương pháp vi điện phân sắt-cacbon đã chứng tỏ được những ưu điểm đáng kể và triển vọng đầy hứa hẹn. Tuy nhiên, các vấn đề như tắc nghẽn và điều chỉnh độ pH đã hạn chế sự phát triển hơn nữa của quá trình này. Các chuyên gia môi trường cần tiến hành nghiên cứu sâu hơn để tạo điều kiện thuận lợi hơn cho việc ứng dụng công nghệ vi điện phân sắt-cacbon trong xử lý nước thải công nghiệp quy mô lớn.