Треба рећи да свуда у свету где људи живе и где постоје производна предузећа, постоје проблеми кућне канализације и пречишћавања индустријских отпадних вода.
Тренутно, главни метод за уклањање органске материје у третману отпадних вода је биолошки третман, који има високу ефикасност уклањања и ниске трошкове третмана. Међутим, загађивачи који се уклањају методама биолошког третмана су лако биоразградиве (или биоразградиве) супстанце у води и немају скоро никакав утицај на уклањање биоразградивих супстанци. Неке органске супстанце су токсичне за микроорганизме. У овим случајевима биолошке методе нису погодне.
Електролиза је метода третмана која користи електрохемијску реакцију процеса електролизе за уклањање штетних нечистоћа у различитим канализационим водама. Такође се назива методом електрокаталитичке оксидације или електрохемијском методом. Третира воду, укључујући кућну канализацију и фабричке отпадне воде. Зато што не изазива секундарно загађење и стога се назива еколошки прихватљивом технологијом за пречишћавање воде, или технологијом третмана зелене воде.
Из професионалне перспективе, такозвана технологија електрохемијског третмана воде користи спољашње електрично поље да би се постигло очекивано уклањање загађујућих материја у отпадној води кроз низ дизајнираних хемијских реакција, електрохемијских процеса или физичких процеса у одређеном електрохемијском реактору. или сврха рециклаже корисних материјала.
Већ 1930-их и 1940-их, страни научници су предлагали употребу електролизе за пречишћавање отпадних вода. У то време се углавном користио за третман јона тешких метала у отпадним водама. Међутим, због велике потрошње енергије, недостатка електричне енергије и ограничења електрохемијске теорије, развој ове методе је био спор. Шездесетих и седамдесетих година прошлог века електропривреда се брзо развијала. Истраживање обложених титанијумских анода је било успешно и индустријализовано. Континуирано продубљивање електрохемијских теоријских истраживања потврдило је да се редокс реакције, реакције адиције или реакције разлагања многих органских једињења могу спроводити на електродама, што даје теоријску основу за разградњу органских загађивача путем електрокаталитичке оксидације, чиме се промовише примена технологије електролизе. у третману воде.
Предности технологије електрохемијског третмана воде су:
1. Пренос електрона се врши само између електроде и компоненти отпадне воде, без потребе за додавањем додатних редокс агенаса, избегавајући секундарне проблеме загађења изазване додатним адитивима.
2. Услови реакције могу се подесити у било ком тренутку променом примењене струје и напона, а могућност контроле је јака.
3. Слободни радикали који се могу генерисати током процеса директно реагују са органским загађивачима у отпадној води неселективно, разграђујући их у угљен-диоксид, воду и једноставну органску материју, без или са малим секундарним загађењем.
4. Услови реакције су благи, а електрохемијски процес се генерално може изводити на собној температури и притиску.
5. Опрема реактора и њен рад су генерално релативно једноставни и, ако је правилно пројектован, нису скупи.
6. Ако је обим испуштања канализације мали, може се постићи третман на лицу места.
7. Када отпадна вода садржи јоне метала, катода и анода могу да раде истовремено (катода смањује металне јоне, а анода оксидира органску материју) како би се максимизирала ефикасност третмана док се опорављају и поново користе вредне хемикалије или метали.
8. Може се користити као посебан третман или у комбинацији са другим третманима. На пример, као предтретман, може побољшати биоразградљивост отпадних вода.
9.Има функције флотације ваздуха, флокулације и дезинфекције.
10. Као процес чишћења, његова опрема заузима малу површину и посебно је погодна за пречишћавање отпадних вода у препуним градовима.
Метода електрокаталитичке оксидације има предности јаче способности оксидације и редукције од обичних хемијских реакција, мање потрошње хемијских агенаса, јаке прилагодљивости, могућности рециклирања корисних супстанци као што су метали и лаке контроле аутоматизације. Због тога је погодан за употребу у апликацијама које садрже угљоводонике, алдехиде и алкохоле. Постепено се користи у третману отпадних вода органских загађивача као што су етар, фенол и боје.
За органске отпадне воде од хлора, фосфора, сумпора и других синтетичких фармацеутских отпадних вода, отпадних вода за производњу папира и штампарства које је тешко третирати биолошким методама, електрохемијским третманом се могу добити задовољавајући резултати.
Принципи електрохемијског третмана отпадних вода
Теоретски, сва органска материја у воденом раствору може се електрично оксидовати пре реакције еволуције кисеоника, али због кинетичких разлога брзина је веома спора, а директна оксидација до ЦО2 је још тежа.
Лакоћа електрохемијске оксидације органских супстанци може се оценити такозваним индексом електрохемијске оксидабилности (ЕОИ). Што је већа вредност, то је лакше оксидирати. ЕОИ такође одражава просечну струјну ефикасност која се може постићи током електролизе. Други индекс евалуације је електрохемијска потрошња кисеоника (ЕОД), који се односи на количину електричне енергије која је потребна за електрохемијску оксидацију сваког грама органске материје која је еквивалентна броју грама кисеоника произведеног током електролизе. ЕОД се може израчунати по следећој формули
ЕОД=Вo2/Wорг=(Ит/4Ф) (ЕОИ) (32/Ворг)(10-1)
У формули, И,т - струја електролизе и време електролизе (у овом тренутку тренутна ефикасност струје пада на нулу);
Ворг - тежина претворене органске материје;
Ф--Фарадејева константа.
Електрохемијски третман отпадних вода може се поделити у две категорије: директна електролиза и индиректна електролиза.