Electro-Fenton-Abwasseraufbereitungsanlagen basieren in erster Linie auf den Prinzipien der katalytischen Fenton-Oxidation, einem fortschrittlichen Oxidationsprozess, der für den Abbau und die Behandlung von hochkonzentriertem, toxischem und organischem Abwasser verwendet wird.
Die Fenton-Reagenzmethode wurde 1894 vom französischen Wissenschaftler Fenton erfunden. Das Wesentliche der Fenton-Reagenzreaktion ist die katalytische Erzeugung von Hydroxylradikalen (•OH) aus H2O2 in Gegenwart von Fe2+. Die Forschung zur Elektro-Fenton-Technologie begann in den 1980er Jahren mit dem Ziel, die Einschränkungen traditioneller Fenton-Methoden zu überwinden und die Effizienz der Wasseraufbereitung zu verbessern. Die Elektro-Fenton-Technologie umfasst die kontinuierliche Produktion von Fe2+ und H2O2 auf elektrochemischem Wege, wobei beide sofort reagieren und hochaktive Hydroxylradikale erzeugen, was zum Abbau organischer Verbindungen führt.
Im Wesentlichen werden während des Elektrolyseprozesses direkt Fenton-Reagenzien erzeugt. Das Grundprinzip der Elektro-Fenton-Reaktion ist die Auflösung von Sauerstoff auf der Oberfläche eines geeigneten Kathodenmaterials, was zur elektrochemischen Erzeugung von Wasserstoffperoxid (H2O2) führt. Das erzeugte H2O2 kann dann mit dem Fe2+-Katalysator in der Lösung reagieren, um durch die Fenton-Reaktion ein starkes Oxidationsmittel, Hydroxylradikale (•OH), zu erzeugen. Die Produktion von •OH durch den Elektro-Fenton-Prozess wurde durch chemische Sondentests und spektroskopische Techniken wie Spin-Trapping bestätigt. In praktischen Anwendungen wird die nichtselektive starke Oxidationsfähigkeit von •OH genutzt, um widerspenstige organische Verbindungen effektiv zu entfernen.
O2 + 2H+ + 2e → H2O2;
H2O2 + Fe2+ → [Fe(OH)2]2+ → Fe3+ + •OH + OH-.
Die Electro-Fenton-Technologie ist vor allem bei der Vorbehandlung von Sickerwasser aus Deponien, konzentrierten Flüssigkeiten und Industrieabwässern aus Branchen wie der Chemie-, Pharma-, Pestizid-, Färberei-, Textil- und Galvanikindustrie anwendbar. Es kann in Verbindung mit elektrokatalytischen fortschrittlichen Oxidationsgeräten verwendet werden, um die biologische Abbaubarkeit von Abwasser deutlich zu verbessern und gleichzeitig CODCr zu entfernen. Darüber hinaus wird es zur Tiefenbehandlung von Sickerwasser aus Deponien, konzentrierten Flüssigkeiten und Industrieabwässern aus der Chemie-, Pharma-, Pestizid-, Färberei-, Textil-, Galvanikindustrie usw. verwendet, wodurch CODCr direkt reduziert wird, um die Einleitungsstandards zu erfüllen. Es kann auch mit „gepulsten Elektro-Fenton-Geräten“ kombiniert werden, um die Gesamtbetriebskosten zu senken.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 07.09.2023
