Nel mondo, ogni cosa ha i suoi pro e i suoi contro. Il progresso della società e il miglioramento del tenore di vita delle persone portano inevitabilmente all'inquinamento ambientale. Le acque reflue rappresentano uno di questi problemi. Con il rapido sviluppo di industrie come quella petrolchimica, tessile, cartaria, dei pesticidi, farmaceutica, metallurgica e alimentare, la quantità totale di acque reflue scaricate è aumentata significativamente in tutto il mondo. Inoltre, le acque reflue spesso contengono elevate concentrazioni di sostanze inquinanti, alta tossicità, alta salinità e un'elevata colorazione, il che ne rende difficile la degradazione e il trattamento, causando un grave inquinamento idrico.
Per far fronte agli ingenti volumi di acque reflue industriali generate quotidianamente, sono stati impiegati diversi metodi, combinando approcci fisici, chimici e biologici, nonché sfruttando forze come l'elettricità, il suono, la luce e il magnetismo. Questo articolo riassume l'utilizzo dell'elettricità nella tecnologia di trattamento elettrochimico delle acque per affrontare tale problema.
La tecnologia di trattamento elettrochimico delle acque si riferisce al processo di degradazione degli inquinanti presenti nelle acque reflue attraverso specifiche reazioni elettrochimiche, processi elettrochimici o processi fisici all'interno di un particolare reattore elettrochimico, sotto l'influenza di elettrodi o di un campo elettrico applicato. I sistemi e le apparecchiature elettrochimiche sono relativamente semplici, occupano poco spazio, hanno costi di esercizio e manutenzione inferiori, prevengono efficacemente l'inquinamento secondario, offrono un elevato controllo delle reazioni e si prestano all'automazione industriale, guadagnandosi così l'appellativo di tecnologia "ecocompatibile".
La tecnologia elettrochimica per il trattamento delle acque comprende diverse tecniche come l'elettrocoagulazione-elettroflottazione, l'elettrodialisi, l'elettroadsorbimento, l'elettro-Fenton e l'ossidazione avanzata elettrocatalitica. Queste tecniche sono diverse tra loro e ognuna ha le proprie applicazioni e ambiti di applicazione specifici.
Elettrocoagulazione-elettroflotazione
L'elettrocoagulazione, di fatto, è un processo di elettroflottazione, poiché la coagulazione avviene contemporaneamente alla flottazione. Pertanto, si può parlare collettivamente di "elettrocoagulazione-elettroflottazione".
Questo metodo si basa sull'applicazione di una tensione elettrica esterna, che genera cationi solubili all'anodo. Questi cationi hanno un effetto coagulante sugli inquinanti colloidali. Contemporaneamente, sotto l'influenza della tensione, al catodo si produce una notevole quantità di idrogeno gassoso, che favorisce la risalita in superficie del materiale flocculato. In questo modo, l'elettrocoagulazione permette la separazione degli inquinanti e la purificazione dell'acqua attraverso la coagulazione all'anodo e la flottazione al catodo.
Utilizzando un metallo come anodo solubile (tipicamente alluminio o ferro), gli ioni Al3+ o Fe3+ generati durante l'elettrolisi fungono da coagulanti elettroattivi. Questi coagulanti agiscono comprimendo il doppio strato colloidale, destabilizzandolo e collegando e catturando le particelle colloidali attraverso:
Al -3e→ Al3+ o Fe -3e→ Fe3+
Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+ o 4Fe2+ + O2 + 2H2O → 4Fe3+ + 4OH-
Da un lato, il coagulante elettroattivo M(OH)n formatosi è definito come un complesso idrossido polimerico solubile e agisce come flocculante per coagulare rapidamente ed efficacemente le sospensioni colloidali (goccioline d'olio fini e impurità meccaniche) nelle acque reflue, legandole e unendole per formare aggregati più grandi, accelerando il processo di separazione. Dall'altro lato, i colloidi vengono compressi sotto l'influenza di elettroliti come sali di alluminio o di ferro, portando alla coagulazione tramite effetto coulombiano o adsorbimento dei coagulanti.
Sebbene l'attività elettrochimica (durata) dei coagulanti elettroattivi sia di pochi minuti, essi influenzano significativamente il potenziale del doppio strato, esercitando così un forte effetto coagulante su particelle colloidali o sospese. Di conseguenza, la loro capacità di adsorbimento e attività sono molto superiori rispetto ai metodi chimici che prevedono l'aggiunta di reagenti a base di sali di alluminio, e richiedono quantità minori e hanno costi inferiori. L'elettrocoagulazione non è influenzata dalle condizioni ambientali, dalla temperatura dell'acqua o dalle impurità biologiche e non subisce reazioni collaterali con i sali di alluminio e gli idrossidi presenti nell'acqua. Pertanto, presenta un ampio intervallo di pH per il trattamento delle acque reflue.
Inoltre, il rilascio di minuscole bolle sulla superficie del catodo accelera la collisione e la separazione dei colloidi. L'elettro-ossidazione diretta sulla superficie dell'anodo e l'elettro-ossidazione indiretta di Cl- in cloro attivo presentano una forte capacità ossidativa nei confronti di sostanze organiche solubili e sostanze inorganiche riducibili presenti nell'acqua. L'idrogeno generato dal catodo e l'ossigeno generato dall'anodo possiedono una forte capacità redox.
Di conseguenza, i processi chimici che avvengono all'interno del reattore elettrochimico sono estremamente complessi. Nel reattore, i processi di elettrocoagulazione, elettroflottazione ed elettroossidazione si verificano simultaneamente, trasformando e rimuovendo efficacemente sia i colloidi disciolti che gli inquinanti sospesi nell'acqua attraverso coagulazione, flottazione e ossidazione.
Alimentatore elettrochimico CC Xingtongli GKD45-2000CVC
Caratteristiche:
1. Ingresso CA 415 V trifase
2. Raffreddamento ad aria forzata
3. Con funzione di accelerazione
4. Con contatore di ampere-ora e relè temporizzato
5. Telecomando con cavi di controllo da 20 metri
Immagini del prodotto:
Data di pubblicazione: 8 settembre 2023
