Con il progredire della ricerca, la tecnologia per il trattamento delle acque reflue industriali mediante microelettrolisi ferro-carbonio è diventata sempre più matura. La tecnologia della microelettrolisi sta guadagnando importanza nel trattamento delle acque reflue industriali recalcitranti e ha trovato ampia applicazione nella pratica ingegneristica.
Il principio della microelettrolisi è relativamente semplice; utilizza la corrosione dei metalli per creare celle elettrochimiche per il trattamento delle acque reflue. Questo metodo utilizza scarti di ferro come materia prima, non richiedendo consumo di risorse elettriche e, quindi, incarna il concetto di “trattare i rifiuti con rifiuti”. Nello specifico, nella colonna elettrolitica interna del processo di microelettrolisi, materiali come scarti di ferro e carbone attivo vengono spesso utilizzati come riempitivi. Attraverso reazioni chimiche vengono generati forti ioni riducenti Fe2+, che possono ridurre alcuni componenti delle acque reflue che possiedono proprietà ossidanti.
Inoltre, Fe(OH)2 può essere utilizzato per la coagulazione nel trattamento dell'acqua e il carbone attivo ha capacità di adsorbimento, rimuovendo efficacemente composti organici e microrganismi. Pertanto, la microelettrolisi prevede la generazione di una debole corrente elettrica attraverso una cella elettrochimica ferro-carbonio, che stimola la crescita e il metabolismo dei microrganismi. Il vantaggio principale del metodo di trattamento dell'acqua con elettrolisi interna è che non consuma energia e può rimuovere contemporaneamente vari inquinanti e colorazioni dalle acque reflue, migliorando al tempo stesso la biodegradabilità delle sostanze recalcitranti. La tecnologia di trattamento dell'acqua mediante microelettrolisi viene generalmente utilizzata come metodo di pretrattamento o supplementare insieme ad altre tecniche di trattamento dell'acqua per migliorare la trattabilità e la biodegradabilità delle acque reflue. Tuttavia, presenta anche degli svantaggi, tra cui il principale svantaggio è costituito da velocità di reazione relativamente lente, blocco del reattore e difficoltà nel trattamento delle acque reflue ad alta concentrazione.
Inizialmente, la tecnologia della microelettrolisi ferro-carbonio è stata applicata al trattamento delle acque reflue di tintura e stampa, ottenendo risultati positivi. Inoltre, sono state condotte ricerche e applicazioni approfondite nel trattamento delle acque reflue ricche di sostanza organica provenienti dalla produzione di carta, prodotti farmaceutici, coke, acque reflue organiche ad alta salinità, galvanica, prodotti petrolchimici, acque reflue contenenti pesticidi, nonché acque reflue contenenti arsenico e cianuro. Nel trattamento delle acque reflue organiche, la microelettrolisi non solo rimuove i composti organici ma riduce anche il COD e migliora la biodegradabilità. Facilita la rimozione dei gruppi ossidativi nei composti organici attraverso adsorbimento, coagulazione, chelazione ed elettrodeposizione, creando condizioni favorevoli per ulteriori trattamenti.
Nelle applicazioni pratiche, la microelettrolisi ferro-carbonio ha dimostrato vantaggi significativi e prospettive promettenti. Tuttavia, problemi come l’intasamento e la regolazione del pH limitano l’ulteriore sviluppo di questo processo. I professionisti ambientali devono condurre ulteriori ricerche per creare condizioni più favorevoli per l’applicazione della tecnologia di microelettrolisi ferro-carbonio nel trattamento delle acque reflue industriali su larga scala.
Orario di pubblicazione: 07 settembre 2023
