Die Abwasseraufbereitungsanlagen von Electro-Fenton basieren in erster Linie auf den Prinzipien der katalytischen Oxidation nach Fenton, einem fortschrittlichen Oxidationsprozess zum Abbau und zur Aufbereitung hochkonzentrierter, giftiger und organischer Abwässer.
Die Fenton-Reagenz-Methode wurde 1894 vom französischen Wissenschaftler Fenton erfunden. Kern der Fenton-Reagenz-Reaktion ist die katalytische Erzeugung von Hydroxylradikalen (•OH) aus H2O2 in Gegenwart von Fe2+. Die Forschung an der Elektro-Fenton-Technologie begann in den 1980er Jahren, um die Einschränkungen traditioneller Fenton-Methoden zu überwinden und die Effizienz der Wasseraufbereitung zu steigern. Die Elektro-Fenton-Technologie umfasst die kontinuierliche Produktion von Fe2+ und H2O2 auf elektrochemischem Wege. Beide reagieren unmittelbar und erzeugen hochaktive Hydroxylradikale, die zum Abbau organischer Verbindungen führen.
Im Wesentlichen erzeugt es während des Elektrolyseprozesses direkt Fenton-Reagenzien. Das Grundprinzip der Elektro-Fenton-Reaktion ist die Auflösung von Sauerstoff an der Oberfläche eines geeigneten Kathodenmaterials, was zur elektrochemischen Erzeugung von Wasserstoffperoxid (H₂O₂) führt. Das entstehende H₂O₂ kann anschließend mit dem Fe₂+-Katalysator in der Lösung reagieren und durch die Fenton-Reaktion ein starkes Oxidationsmittel, Hydroxylradikale (•OH), erzeugen. Die Bildung von •OH durch den Elektro-Fenton-Prozess wurde durch chemische Sondentests und spektroskopische Techniken wie Spintrapping bestätigt. In der Praxis wird die unselektive starke Oxidationsfähigkeit von •OH genutzt, um hartnäckige organische Verbindungen effektiv zu entfernen.
O2 + 2H+ + 2e → H2O2;
H2O2 + Fe2+ → [Fe(OH)2]2+ → Fe3+ + •OH + OH-.
Die Electro-Fenton-Technologie eignet sich vor allem zur Vorbehandlung von Deponiesickerwasser, konzentrierten Flüssigkeiten und Industrieabwässern aus der Chemie-, Pharma-, Pestizid-, Färberei-, Textil- und Galvanikindustrie. In Kombination mit elektrokatalytischen Oxidationsanlagen verbessert sie die biologische Abbaubarkeit des Abwassers deutlich und entfernt gleichzeitig CODCr. Darüber hinaus dient sie zur Tiefenbehandlung von Deponiesickerwasser, konzentrierten Flüssigkeiten und Industrieabwässern aus der Chemie-, Pharma-, Pestizid-, Färberei-, Textil- und Galvanikindustrie usw. und reduziert den CODCr direkt, um die Abwassernormen einzuhalten. Die Kombination mit gepulsten Electro-Fenton-Anlagen senkt die Gesamtbetriebskosten.
Beitragszeit: 07.09.2023
