ელექტრო-ფენტონის ტექნოლოგია

Electro-Fenton-ის ჩამდინარე წყლების გამწმენდი მოწყობილობა ძირითადად ფენტონის კატალიზური დაჟანგვის პრინციპებზეა დაფუძნებული, რაც წარმოადგენს მოწინავე დაჟანგვის პროცესს, რომელიც გამოიყენება მაღალი კონცენტრაციის, ტოქსიკური და ორგანული ჩამდინარე წყლების დაშლისა და გადამუშავებისთვის.

ფენტონის რეაგენტის მეთოდი ფრანგმა მეცნიერმა ფენტონმა 1894 წელს გამოიგონა. ფენტონის რეაგენტის რეაქციის არსი ჰიდროქსილის რადიკალების (•OH) კატალიზური წარმოქმნაა H2O2-დან Fe2+-ის თანაობისას. ელექტროფენტონის ტექნოლოგიის კვლევა 1980-იან წლებში დაიწყო, როგორც ტრადიციული ფენტონის მეთოდების შეზღუდვების დაძლევისა და წყლის დამუშავების ეფექტურობის გაზრდის საშუალება. ელექტროფენტონის ტექნოლოგია გულისხმობს Fe2+-ის და H2O2-ის უწყვეტ წარმოებას ელექტროქიმიური საშუალებებით, ორივე მყისიერად რეაგირებს მაღალაქტიური ჰიდროქსილის რადიკალების წარმოქმნით, რაც იწვევს ორგანული ნაერთების დეგრადაციას.

არსებითად, ის ელექტროლიზის პროცესის დროს პირდაპირ წარმოქმნის ფენტონის რეაგენტებს. ელექტრო-ფენტონის რეაქციის ფუნდამენტური პრინციპია ჟანგბადის გახსნა შესაფერისი კათოდური მასალის ზედაპირზე, რაც იწვევს წყალბადის ზეჟანგის (H2O2) ელექტროქიმიურ წარმოქმნას. წარმოქმნილ H2O2-ს შემდეგ შეუძლია რეაგირება მოახდინოს ხსნარში არსებულ Fe2+ კატალიზატორთან, რათა წარმოქმნას ძლიერი დამჟანგავი აგენტი, ჰიდროქსილის რადიკალები (•OH), ფენტონის რეაქციის მეშვეობით. •OH-ის წარმოქმნა ელექტრო-ფენტონის პროცესით დადასტურებულია ქიმიური ზონდის ტესტებით და სპექტროსკოპიული ტექნიკით, როგორიცაა სპინის ხაფანგი. პრაქტიკულ გამოყენებაში, •OH-ის არასელექციური ძლიერი დაჟანგვის უნარი გამოიყენება მდგრადი ორგანული ნაერთების ეფექტურად მოსაშორებლად.

O2 + 2H+ + 2e → H2O2;

H2O2 + Fe2+ → [Fe(OH)2]2+ → Fe3+ + •OH + OH-.

ელექტრო-ფენტონის ტექნოლოგია ძირითადად გამოიყენება ნაგავსაყრელებიდან გამონაჟონის, კონცენტრირებული სითხეების და ქიმიური, ფარმაცევტული, პესტიციდების, საღებავების, ტექსტილის და ელექტრომობილიზაციის ინდუსტრიებიდან მიღებული სამრეწველო ჩამდინარე წყლების წინასწარი დამუშავებისთვის. მისი გამოყენება შესაძლებელია ელექტროკატალიზურ მოწინავე დაჟანგვის მოწყობილობასთან ერთად, რათა მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდეს ჩამდინარე წყლების ბიოდეგრადირება და ამავდროულად მოიხსნას CODCr. გარდა ამისა, იგი გამოიყენება ნაგავსაყრელებიდან გამონაჟონის, კონცენტრირებული სითხეების და ქიმიური, ფარმაცევტული, პესტიციდების, საღებავების, ტექსტილის, ელექტრომობილიზაციის და ა.შ. ინდუსტრიებიდან მიღებული სამრეწველო ჩამდინარე წყლების ღრმა დამუშავებისთვის, რაც პირდაპირ ამცირებს CODCr-ს გამონადენის სტანდარტების დასაკმაყოფილებლად. მისი ასევე შეიძლება გაერთიანდეს „იმპულსურ ელექტრო-ფენტონის მოწყობილობასთან“ საერთო საოპერაციო ხარჯების შესამცირებლად.