Mit fortschreitender Forschung hat sich die Technologie zur Behandlung von Industrieabwässern mittels Eisen-Kohlenstoff-Mikroelektrolyse immer weiter entwickelt. Die Mikroelektrolysetechnologie gewinnt bei der Behandlung hartnäckiger Industrieabwässer zunehmend an Bedeutung und findet breite Anwendung in der Ingenieurpraxis.
Das Prinzip der Mikroelektrolyse ist relativ einfach: Sie nutzt die Korrosion von Metallen zur Erzeugung elektrochemischer Zellen für die Abwasserbehandlung. Dieses Verfahren verwendet Alteisen als Rohstoffe und verbraucht keine elektrischen Ressourcen. Es verkörpert somit das Konzept der „Abfallbehandlung mit Abfall“. Insbesondere in der inneren Elektrolytsäule des Mikroelektrolyseprozesses werden häufig Materialien wie Alteisen und Aktivkohle als Füllstoffe verwendet. Durch chemische Reaktionen entstehen stark reduzierende Fe2+-Ionen, die bestimmte oxidative Bestandteile im Abwasser reduzieren können.
Darüber hinaus kann Fe(OH)2 zur Koagulation bei der Wasseraufbereitung verwendet werden, und Aktivkohle hat Adsorptionsfähigkeiten, wodurch organische Verbindungen und Mikroorganismen wirksam entfernt werden. Bei der Mikroelektrolyse wird daher ein schwacher elektrischer Strom durch eine elektrochemische Eisen-Kohlenstoff-Zelle erzeugt, der das Wachstum und den Stoffwechsel von Mikroorganismen stimuliert. Der Hauptvorteil der internen Wasseraufbereitungsmethode durch Elektrolyse besteht darin, dass sie keinen Energieverbrauch hat und gleichzeitig verschiedene Schadstoffe und Farbstoffe aus dem Abwasser entfernen und gleichzeitig die biologische Abbaubarkeit hartnäckiger Substanzen verbessern kann. Die Wasseraufbereitungstechnologie durch Mikroelektrolyse wird im Allgemeinen als Vorbehandlungs- oder Ergänzungsverfahren in Verbindung mit anderen Wasseraufbereitungstechniken eingesetzt, um die Behandelbarkeit und biologische Abbaubarkeit von Abwasser zu verbessern. Sie hat jedoch auch Nachteile, wobei die größten Nachteile relativ langsame Reaktionsraten, Reaktorverstopfungen und Herausforderungen bei der Behandlung von hochkonzentriertem Abwasser sind.
Die Eisen-Kohlenstoff-Mikroelektrolyse wurde zunächst zur Behandlung von Färberei- und Druckereiabwässern eingesetzt und erzielte positive Ergebnisse. Darüber hinaus wurden umfangreiche Forschungs- und Anwendungsgebiete für die Behandlung von organisch angereicherten Abwässern aus der Papierherstellung, Pharmaindustrie, Kokerei, salzhaltigen organischen Abwässern, Galvanik, Petrochemie, pestizidhaltigen Abwässern sowie arsen- und cyanidhaltigen Abwässern erschlossen. Bei der Behandlung organischer Abwässer entfernt die Mikroelektrolyse nicht nur organische Verbindungen, sondern reduziert auch den COD und verbessert die biologische Abbaubarkeit. Sie erleichtert die Entfernung oxidativer Gruppen in organischen Verbindungen durch Adsorption, Koagulation, Chelatisierung und galvanische Abscheidung und schafft so günstige Bedingungen für die weitere Behandlung.
In der Praxis hat die Eisen-Kohlenstoff-Mikroelektrolyse erhebliche Vorteile und vielversprechende Perspektiven gezeigt. Probleme wie Verstopfung und pH-Regulierung schränken jedoch die Weiterentwicklung dieses Verfahrens ein. Umweltexperten müssen weitere Forschung betreiben, um günstigere Bedingungen für den Einsatz der Eisen-Kohlenstoff-Mikroelektrolysetechnologie bei der Behandlung großindustrieller Abwässer zu schaffen.
Beitragszeit: 07.09.2023
