Wpływ elektrokoagulacji na koloidy
Efekty elektrokoagulacji (EC) na koloidach są złożone i zróżnicowane. Zależą one od wielu czynników, w tym od pH i gęstości prądu. Wykazano, że proces ten jest wysoce skuteczny w usuwaniu koloru, ChZT i TOC. Pozostaje jednak szereg wątpliwości.
Proces EC generuje koagulanty
Proces elektrokoagulacji generuje koagulanty w roztworze poprzez reakcję elektrochemiczną. pH roztworu może mieć wpływ na proces elektrokoagulacji. Równanie Nernsta opisuje zależność pomiędzy pH a stabilnością gatunków wodnych. Wysokie pH będzie hamować proces elektrokoagulacji. pH musi być zrównoważone, aby osiągnąć pożądane stężenie koagulantu. Zwiększanie gęstości prądu zmniejsza CE roztworu.
Proces elektrokoagulacji ma kilka zalet, w tym przyjazność dla środowiska, niski koszt kapitałowy, wysoką wydajność energetyczną i niską produkcję osadu. Proces jest również opłacalny i dobrze nadaje się do zautomatyzowanego przetwarzania. Proces ten usuwa również małe cząstki stałe i może zmniejszyć ryzyko zanieczyszczenia membran.
Gęstość prądu wpływa na szybkość hydrolizy gatunków metali
Jednym z najważniejszych parametrów regulujących elektrokoagulację jest pH, które wpływa na szybkość hydrolizy gatunków metali w roztworze reakcyjnym. Parametr ten wpływa również na aktywne etapy elektrokoagulacji, takie jak specjacja Fe i Al. pH wpływa również na adsorpcję i koagulację naładowanych gatunków monomerycznych.
W badaniach laboratoryjnych oceniono gęstość prądu i początkowe pH w procesie elektrokoagulacji. Wyniki wskazały, że gęstość prądu, stężenie elektrolitu podtrzymującego oraz pH były ważnymi czynnikami wpływającymi na szybkość hydrolizy gatunków metali w procesie elektrokoagulacji. Ponadto, wyznaczono optymalną gęstość prądu i początkowe wartości pH. Następnie zmierzono wydajność usuwania ChZT i O&G. Wyniki porównano metodą standardową, a najlepsze rezultaty uzyskano stosując układ elektrod MP ze stali miękkiej przy natężeniu prądu 1,5A.
Elektrokoagulacja ma szerokie zastosowanie w depolaryzacji ścieków i uzdatnianiu wody pitnej. W zależności od gęstości prądu, metoda ta jest w stanie usunąć różne zanieczyszczenia. Elektrokoagulacja nie zyskała jednak powszechnego zastosowania ze względu na niezawodność elektrod, chociaż ostatnie ulepszenia procesu utorowały drogę do bardziej praktycznego i ekonomicznego urządzenia do elektrokoagulacji.
pH wpływa na szybkość hydrolizy naładowanych cząstek koloidalnych
Na hydrolizę naładowanych cząstek koloidalnych podczas procesów elektrokoagulacji wpływa poziom pH. Wyższa wartość pH będzie hamować hydrolizę cząstek koloidalnych. Niższe pH pozwoli na bardziej efektywną koagulację. Zarówno w metodach CQ, jak i EC, pH układu jest ważne.
Szybkość koagulacji zależy od początkowego pH roztworu elektrolitu, przewodności i gęstości prądu. Stwierdzono, że pH 7,5 jest optymalne dla usuwania polietylenu. pH wpływa również na tworzenie się kłaczków i czas potrzebny do ich usunięcia. W przypadku celulozy i polietylenu pH 7,5 jest idealne do usunięcia 99%.
Potencjał zeta naładowanych cząstek koloidalnych jest ważnym wskaźnikiem stabilności koloidalnej. Reprezentuje on potencjał elektryczny pomiędzy naładowanymi cząstkami koloidalnymi. Ta różnica potencjałów reprezentuje odpychanie elektrostatyczne i siły Vander-Waalsa utrzymujące cząstki koloidalne razem. Koloidy o wysokim potencjale zeta są bardziej stabilne dzięki koagulacji elektrycznej, podczas gdy cząstki koloidalne o niskim potencjale zeta mają tendencję do koagulacji.
Proces EC wykazuje skuteczność w usuwaniu koloru, ChZT i TOC
Skuteczność procesu elektrokoagulacji (EC) w usuwaniu koloru, ChZT i TOc została przetestowana przy użyciu procesu w skali laboratoryjnej. Początkowe pH roztworu było zróżnicowane w celu określenia jego wpływu na wydajność procesu. Stężenie elektrolitu i odległość między elektrodami również miały wpływ na wydajność procesu EC. Poprzez kontrolę tych zmiennych określono skuteczność usuwania zanieczyszczeń.
Stwierdzono, że proces EC skutecznie usuwa ChZT i TOC. Badania wskazały również, że zmniejszył on inne zanieczyszczenia, takie jak kolor, mętność, Zn i fosfor. Dodatkowo, proces BF okazał się bardzo skuteczny w usuwaniu zanieczyszczeń amoniakiem. Wyniki sugerują, że EC i BF mogą tworzyć ramy dla usuwania zanieczyszczeń, które mogą obejmować zarówno materiały organiczne jak i nieorganiczne.
Skuteczność w usuwaniu fenolu
Elektrokoagulacja jest skuteczną techniką usuwania fenolu z roztworów wodnych. Jej skuteczność zależy od pH i kombinacji katoda-anoda. Wysokie pH zmniejsza usuwanie fenolu, podczas gdy niskie pH zwiększa efektywność usuwania. Różne zmienne, w tym początkowe stężenie fenolu, gęstość prądu i temperatura, zostały ocenione pod kątem skuteczności usuwania. Ponadto, zbadano ekonomiczną wykonalność procesu.
Skuteczność elektrokoagulacji w usuwaniu fenolu wyniosła 92%. Długość czasu ekspozycji i gęstość prądu miały największy wpływ na usuwanie 4-CP. Niemniej jednak wartość pH nie wydawała się mieć istotnego wpływu na szybkość usuwania fenolu.
Podobne tematy