Con il progredire della ricerca, la tecnologia per il trattamento delle acque reflue industriali mediante microelettrolisi ferro-carbonio è diventata sempre più avanzata. La tecnologia della microelettrolisi sta acquisendo importanza nel trattamento delle acque reflue industriali recalcitranti e ha trovato ampia applicazione nella pratica ingegneristica.
Il principio della microelettrolisi è relativamente semplice: sfrutta la corrosione dei metalli per creare celle elettrochimiche per il trattamento delle acque reflue. Questo metodo utilizza rottami ferrosi di scarto come materia prima, senza richiedere il consumo di risorse elettriche, e incarna quindi il concetto di "trattare i rifiuti con i rifiuti". Nello specifico, nella colonna elettrolitica interna del processo di microelettrolisi, materiali come rottami ferrosi di scarto e carbone attivo vengono spesso utilizzati come riempitivi. Attraverso reazioni chimiche, vengono generati ioni Fe2+ fortemente riducenti, che possono ridurre alcuni componenti presenti nelle acque reflue dotati di proprietà ossidative.
Inoltre, l'Fe(OH)₂ può essere utilizzato per la coagulazione nel trattamento delle acque e il carbone attivo ha capacità di adsorbimento, rimuovendo efficacemente composti organici e microrganismi. Pertanto, la microelettrolisi comporta 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 delle acque con elettrolisi interna è che non consuma energia e può rimuovere simultaneamente vari inquinanti e coloranti dalle acque reflue, migliorando al contempo la biodegradabilità delle sostanze recalcitranti. La tecnologia di trattamento delle acque con microelettrolisi è generalmente utilizzata come pretrattamento o metodo supplementare in combinazione con altre tecniche di trattamento delle acque per migliorare la trattabilità e la biodegradabilità delle acque reflue. Tuttavia, presenta anche degli svantaggi, tra cui i principali sono la velocità di reazione relativamente lenta, il blocco del reattore e le difficoltà nel trattamento di acque reflue ad alta concentrazione.
Inizialmente, la tecnologia di microelettrolisi ferro-carbonio è stata applicata al trattamento delle acque reflue di tintura e stampa, ottenendo risultati positivi. Inoltre, sono state condotte ampie ricerche e applicazioni nel trattamento di acque reflue ricche di sostanze organiche provenienti da cartiere, industrie farmaceutiche, cokerie, acque reflue organiche ad alta salinità, galvaniche, petrolchimiche, 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 la COD e ne 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 all'applicazione della tecnologia di microelettrolisi ferro-carbonio nel trattamento delle acque reflue industriali su larga scala.
Data di pubblicazione: 07/09/2023
