Le tionsclaíocht luathaithe, comhchruinniú ard, fuíolluisce athréimneach a scaoiltear ó thionscail mar ruaimniú, cógaisíocht agus ceimiceáin, is fadhb lárnach truaillithe comhshaoil í anois. Tá modhanna cóireála bitheolaíocha traidisiúnta mí-éifeachtach le haghaidh fuíolluisce an-tocsaineach agus crómatach, agus tá ard-theicneolaíochtaí ocsaídiúcháin ag dul i ngleic le bac ar chostais arda. Feabhsaítear in-bhith-dhíghrádaithe fuíolluisce go mór le hiarann (-micrea-charbóin-leictrealú (Fe/C Micrea- Leictrealú), mar phróiseas réamhchóireála fisiciceimiceach glas agus íseal-, agus díghrádaíonn sé truailleáin go héifeachtúil trí éifeacht sineirgisteacha ocsaídiúcháin leictriceimiceach a laghdú, mar phríomhchórais cóireála fuíolluisce tionsclaíochta.
Prionsabail Theicniúla
Sna 1970idí, cuireadh teicneolaíocht leictrealú iarainn i bhfeidhm ar chóireáil fuíolluisce den chéad uair. Toisc go bhfuil an teicneolaíocht micrea-leictrealaithe ailínithe leis an gcoincheap um chosaint an chomhshaoil "dramhaíl a chóireáil le dramhaíl," tá cóimheas ardchostais agus torthaí cóireála maith, úsáidtear go forleathan anois é chun cineálacha éagsúla fuíolluisce tionsclaíoch a chóireáil. Léirítear an mheicníocht imoibrithe chun truailleán a bhaint trí theicneolaíocht leictrealú iarainn i bhFíor 4, lena n-áirítear go príomha imoibrithe laghdaithe ocsaídiúcháin, flocasúchán agus asaithe, saibhriú leictriceimiceach, agus asaithe fisiceach.
1) Ocsaídiú-Frithghníomhartha Laghdaithe
Iarann{0}}micrea-charbóin-Cuireann teicneolaíocht leictrealú iarainn iarann (anóid) agus carbón (catóide) i bhfuíolluisce tionsclaíoch chun cill ghalbhánuithe a dhéanamh, ag giniúint sraith substaintí ocsaídeacha agus laghdaithe chun truailleáin san fhuíolluisce a dhíghrádú. Is é -0.44V poitéinseal leictreoid an anóid iarainn, E(Fe/Fe2+), rud a chruthaíonn difríocht poitéinsil 1.2V leis an gcatóid charbóin, rud a fhágann gur féidir imoibrithe leictreoid a bheith ann ag an dá leictreoid.
2) flocasúchán agus asaithe.
Le linn an imoibrithe leictrealaithe micrea, creimeann an miotail anóid chun iain miotail a ghiniúint. Faoi choinníollacha alcaileach, cruthaíonn na hiain miotail seo flocanna hiodrocsaíde le achar mór dromchla sonrach, ar féidir leo ábhar orgánach tuaslagtha agus cáithníní orgánacha ar fionraí a ionsú go tapa sa fhuíolluisce tionsclaíoch. Nuair is mó an dlús floc ná an dlús fuíolluisce, is féidir scaradh leachta soladach a bhaint amach trí aerú, snámhacht nó dríodrú.
3) Saibhriú Leictriceimiceach.
Le linn an phróisis micrea-leictrealaithe, tarlaíonn imoibrithe leictreoidí ag an anóid agus ag an gcatóid, rud a chruthaíonn réimse leictreach cobhsaí eatarthu. Gluaiseann cáithníní luchtaithe agus colloids i bhfuíolluisce de réir phrionsabal na muirear os coinne a mheallann faoi mhealladh leictreastatach, rud a fhágann leictreafóiréis. I ndeireadh na dála, carnann na cáithníní agus na colloids luchtaithe ar na leictreoidí, rud a bhaintear amach substaintí luchtaithe a bhaint as an uisce trí chomhiomlánú leictreamaiceimiceach.
4) asaithe fisiciúil.
Faoi láthair, úsáidtear carbón gníomhachtaithe (AC) den chuid is mó mar ábhar catóide i micri-leictrealú. Tugann a phiocháin iomadúla inmheánacha cumas asaithe láidir dó, agus déanann sé truailleáin orgánacha agus iain mhiotail throma a ionsú go héifeachtach i bhfuíolluisce.
Úsáidtear teicneolaíocht leictrealú micreacharbóin iarainn go forleathan i gcóireáil fuíolluisce tionsclaíochta éagsúla.
Is iad na coinníollacha próisis is fearr chun fuíolluisce salainn diazonium a chóireáil trí úsáid a bhaint as teicneolaíocht leictrealú iarainn, micrea-charbóin: teocht an tseomra, pH tosaigh an fhuíolluisce=2, leacht-go-cóimheas soladach 12:5, agus am imoibrithe 2.0 h. Faoi na coinníollacha seo, sroicheann an ráta a bhaint COD 60.28%.
Baineadh úsáid as próiseas micrea-leictrealaithe ag baint úsáide as iarann-charbóin chun fuíolluisce a dhathú agus a phriontáil a chóireáil. Faoi choinníollacha imoibrithe is fearr, b'ionann na rátaí a bhaint COD, moirtiúlacht, dath, nítrigin amóinia, agus TOC san fhuíolluisce 75.48%, 87.88%, 75.34%, 92.01%, agus 81.09%, faoi seach. Dheimhnigh crómatagrafaíocht speictreascópach agus gháis an próiseas chun truailleáin ar nós eistir agus alcóil a dhianscaoileadh go héifeachtach, agus iad a thiontú go truailleáin orgánacha beaga mhóilíneacha is furasta a chóireáil go bithcheimiceach.
Baineadh úsáid as micreachóras leictrealú ag baint úsáide as iarann valent agus carbón gníomhachtaithe gráinneach chun fuíolluisce scaglainne a réamhchóireáil. Faoi choinníollacha pH=3, náid-dáileog valent iarainn de 30 g/L, dáileog de charbón gníomhachtaithe gráinneach de 5.75 g/L, agus am imoibrithe 15 nóiméad, bhain an córas ráta bainte COD de 38.3% amach maidir le fuíolluisce scaglainne.
Príomhpharaiméadair Próisis
1. Rialú pH:
Timpeallacht aigéadach (pH=2~3): Feabhsaítear an t-imoibriú éabhlóid hidrigine catóide agus cuireann sé foirmiú [H] chun cinn, ach ní mór an baol creimeadh trealaimh a mheá.
Trasdul Neodrach: Ní mór an pH a choigeartú go 8-9 chun dóthain flocasúchán agus deascadh iain iarainn a cheadú.
2. Struchtúr Pacála Nuálaíoch:
Dearadh frith-chácála: Bain úsáid as-cáithníní ilchodacha carbóin (amhail Fe/C@Al₂O₃) nó imoibreoirí leaba sreabhánaithe chun éighníomhachtú pacála a laghdú.
Modhnú Catalaíoch: Feabhsaíonn luchtú le miotail mar Cu agus Mn éifeachtúlacht aistrithe leictreon (is féidir ráta a bhaint COD a mhéadú 15% -20%).
3. Rialú Aeraithe Dinimiciúla:
Coisceann an cóimheas aeir go dtí an uisce idir 3:1 agus 5:1 cácáil a phacáil agus soláthraíonn sé ocsaíd.
Is féidir le modh aeraithe eatramhach (aerú 10 nóiméad, múchadh 20 nóiméad) 30% den tomhaltas fuinnimh a shábháil.
4. Paraiméadair Dearadh Innealtóireachta Pacáil:
Particle Size Distribution: The packing particle size should not be too small. It is recommended to use 2-5cm shuttle-shaped packing with a porosity >60% and a strength >600Kg/m².
Airde Cruachta Pacáil: Molta ag 2.0-3.0m chun dlús pacála iomarcach a sheachaint.
Airde glan: Airde imoibreora éifeachtach 1.2-1.5m, le spás leathnú 20%.
Iarann -cóimheas mais carbóin: 3:1 go 5:1, méadú ar an gcóimheas carbóin le haghaidh ualaí orgánacha arda.
Cúpláil Teicneolaíochta
1. Micrea-phróiseas-leictrealú-Fenton (ME1.Fenton) Co{-
Ag baint úsáide as Fe²⁺ ginte ag micrea{0}}leictrealú chun H₂O₂ in situ a chatalú: Buntáistí: Níl gá le salainn iarainn sheachtracha, laghdaíodh táirgeadh sloda 40%, oiriúnach le haghaidh fuíolluisce ardtiúchana le COD > 5000 mg/L.
2. Teaglaim micrea{1}}leictrealú-Modh Bitheolaíochta (ME-BAF))
Sreabhadh Próisis: Micrea-chill leictrealú → Dríodrú neodraithe → Scagaire bitheolaíoch aeraithe (BAF)
Éifeachtaí sineirgisteacha:
Baineann micrea-leictrealú substaintí bithtocsaineacha (amhail formaildéad agus feanól)
Feabhsaítear in-bhithmhillteacht fuíolluisce (méaduithe BOD₅/COD ó 0.15 go 0.35-0.45)
Baint dhomhain ábhar orgánach intuaslagtha trí mhodhanna bitheolaíocha
3. Micrea{1}}leictrealú-Teicneolaíocht Scartha Scannáin
ME-UF/MF: Feidhmíonn flocas micrea-leictrealaithe mar réamhchóireáil roimh chóireáil membrane, laghdaítear súchán membrane agus méadaíonn an ráta aisghabhála flosc faoi 25%.
Treochtaí Forbartha sa Todhchaí
1. Comhtháthú Próisis:
"Micri{0}}leictrealú-Bith-imoibreoir membrane" (ME-MBR): Baineann réamhchóireáil leictrealaithe micrea + feabhsú bithcheimiceach + deighilt membrane amach beagnach-astuithe.
2. Feidhmiú Ábhar:
Ábhar ilchodach carbóin nana{0}}nialas-iarann valent-: Mhéadaigh achar dromchla sonrach go 200 m²/g, tháinig méadú 3 huaire ar an ráta imoibrithe.
3. Rialú Chliste:
Córas Optamaithe Dinimiciúla AI: Coigeartaíonn sé an ráta pH agus aeraithe i bhfíor-am bunaithe ar shonraí braite cáilíochta uisce, ag laghdú tomhaltas fuinnimh 15% ~ 25%.