Elektrokoagulacja to proces, w którym dzięki obecności jonów w roztworze następuje koagulacja. Proces ten jest stosowany do oddzielania pestycydów i innych zanieczyszczeń z wody. Procedura ta wykorzystuje różne urządzenia emitujące światło w celu wywołania reakcji chemicznej, która oddziela zanieczyszczenia.
Procedura elektrokoagulacji
Elektrokoagulacja to proces usuwania ze ścieków metali ciężkich, zawiesin i zemulgowanych substancji organicznych. Wykorzystuje energię elektryczną i płytę protektorową do wypierania tych materiałów. W procesie tym powstają również nierozpuszczalne wodorotlenki i tlenki, które są łatwo oddzielane od czystej wody.
Elektrokoagulacja jest potężną metodą oczyszczania ścieków. W przeciwieństwie do dodawania polielektrolitów i ograniczonego obszaru, skutecznie usuwa metale i koloidalne ciała stałe z mediów wodnych. Ponadto wytwarza gazowy wodór, który rekompensuje jej wysoki koszt operacyjny. Okazała się wysoce efektywnym systemem oczyszczania ścieków i jest stosowana w wielu gałęziach przemysłu.
Elektrokoagulacja jest skuteczną metodą oczyszczania ścieków przemysłowych. Usuwa zanieczyszczenia, które są trudne do usunięcia za pomocą innych środków. Może usunąć zemulgowany olej, całkowite węglowodory ropopochodne, zawiesiny i metale ciężkie. Proces ten może być stosowany do oczyszczania ścieków przemysłowych i wody używanej do produkcji pitnej.
Podczas tego zabiegu przez małą elektrodę umieszczoną na tkance przepuszczany jest prąd elektryczny. W ten sposób dochodzi do spalenia tkanki. Nazywany jest również elektrochirurgią i elektrofulguracja. Zabieg nie niesie ryzyka perforacji oka lub powikłań związanych ze szwami.
Mechanizm koagulacji
Mechanizm elektrokoagulacji jest złożony i wiele czynników może wpływać na jej skuteczność. Natężenie prądu, rodzaj użytych elektrod, pH i właściwości roztworu odgrywają rolę. pH jest ważne, ponieważ określa, które gatunki metali hydrolizują podczas procesu koagulacji.
Elektrokoagulacja jest również znana jako Diatermia o częstotliwości radiowej lub Elektroliza krótkofalowa. Jej działanie polega na wykorzystaniu prądu elektrycznego do przesyłania fal radiowych do tkanek. Powoduje to drgania cząsteczek wewnątrz tkanki, co powoduje gwałtowny wzrost temperatury. Efektem jest koagulacja białek w tkance. W cięższych przypadkach proces ten może spowodować wysuszenie tkanki.
Elektrokoagulacja ma szeroki zakres zastosowań. Wykorzystywana jest do oczyszczania ścieków z wielu gałęzi przemysłu, m.in. włókienniczego, naftowego, nawozowego, mleczarskiego, przetwórstwa metali. Przykładem takiego zastosowania jest oczyszczanie ścieków z garbarni. System ten może być stosowany w wielu warunkach przemysłowych, a szczególnie przydatny jest do usuwania osadów olejowych.
Proces elektrokoagulacji jest bardzo skuteczny w oczyszczaniu ścieków, wód płuczkowych oraz wód przetwarzanych przemysłowo. Jest w stanie usunąć zanieczyszczenia, w tym zemulgowany olej i całkowite węglowodory ropopochodne. Może również usunąć zawiesiny i metale ciężkie. Proces ten jest skuteczny w dezynfekcji wody, ale nie usuwa wszystkich zanieczyszczeń.
W przeciwieństwie do innych metod oczyszczania mediów wodnych, elektrokoagulacja jest rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska. Wykorzystuje ogniwo elektrolityczne z anodą i katodą podłączone do zewnętrznego źródła zasilania. Generowane elektrostatycznie jony metali reagują z roztworem tworząc wodorotlenki i związki polihydroksymetaliczne.
Stosowane urządzenia
Urządzenia do elektrokoagulacji różnią się stopniem skomplikowania. Proste urządzenia do elektrokoagulacji mają proste funkcje, natomiast złożone urządzenia do elektrokoagulacji kontrolują potencjały elektrod i inne procesy, takie jak pasywacja i zużycie anody. Mogą one również wprowadzać ultradźwięki lub światło ultrafioletowe. Bardziej zaawansowane urządzenia do elektrokoagulacji mogą kontrolować kilka procesów chemicznych i elektrycznych, w tym redukcję opornych substancji organicznych.
Proces elektrokoagulacji polega na zastosowaniu substancji chemicznych indukujących koagulację, które powodują koagulację i wytrącanie zanieczyszczeń. Proces ten usuwa lżejsze zawiesiny w kierunku do góry, co umożliwia usunięcie z wody bardziej toksycznych zanieczyszczeń. Metoda ta znalazła zastosowanie w oczyszczaniu ścieków komunalnych, przemysłowych i włókienniczych. Została również wykorzystana w odsalaniu wody morskiej. Jest również w stanie usunąć z wody oleje organiczne i węglowodorowe.
Urządzenie do elektrokoagulacji zawiera dwie lub więcej równoległych płyt. Płyty są utrzymywane w miejscu w komorze elektrokoagulacji przez wgłębienia 31. Płyty działają jako elektrody i są wykonane ze stali miękkiej. Elektrody są podłączone do źródła energii elektrycznej, które nie jest pokazane. Zasilanie i natężenie przepływu są regulowane.
Urządzenia stosowane w elektrokoagulacji muszą być regularnie kalibrowane. pH dopływu powinno wynosić dziewięć lub więcej. pH ścieków po elektrokoagulacji wzrasta, gdy dopływ jest kwaśny, a maleje, gdy dopływ jest zasadowy. Proces ten zmniejsza ilość zanieczyszczeń w wodzie, a tym samym obniża koszty produkcji.
Proces elektrokoagulacji jest skutecznym sposobem oczyszczania ścieków. Elektrokoagulacja wytwarza w cieczy prąd elektryczny, który unosi cięższe ciała stałe. Pozwala to również na recyrkulację i oczyszczanie wody myjącej.
Korzyści dla środowiska
Elektrokoagulacja jest procesem oczyszczania wody, który redukuje rozpuszczone ciała stałe i metale bez użycia środków chemicznych. Proces ten eliminuje potrzebę stosowania zagęszczacza i może zmniejszyć ilość zawiesiny nawet o 99 procent. Proces ten jest również przyjazny dla środowiska i może być zautomatyzowany, co pozwala zaoszczędzić zarówno czas, jak i pieniądze.
Proces elektrokoagulacji może usuwać zanieczyszczenia ze ścieków, wody do mycia i wody przetwarzanej przemysłowo. Jest on szczególnie skuteczny w usuwaniu zanieczyszczeń, które są trudniejsze do usunięcia innymi metodami. Obejmuje to zemulgowany olej, całkowite węglowodory ropopochodne, zawiesiny i metale ciężkie.
Proces jest łatwy w instalacji i obsłudze. Ma wiele zalet w zastosowaniach związanych z oczyszczaniem ścieków, w tym zmniejszenie wytwarzania osadów i usuwanie rekombinowanych zanieczyszczeń. Elektrokoagulacja została z powodzeniem zastosowana do oczyszczania ścieków z żywności i napojów i ma wiele korzyści. Firma Genesis Water Technologies wdrożyła systemy elektrokoagulacji u klientów z tej branży z dużym sukcesem.
Elektrokoagulacja wytwarza jony tlenu, które utleniają barwniki, cyjanki oraz bakterie i wirusy. Proces ten eliminuje również efekt polarny kompleksu wody. Ponadto transport jonów pomiędzy elektrodami powoduje powstanie ciśnienia osmotycznego, które rozbija bakterie i inne materiały koloidalne. Elektrokoagulacja wywołuje również wahania pH w kierunku neutralnym, zmuszając reakcje redukcyjne do ich naturalnego zakończenia.
Porównanie z koagulacją/flokulacją chemiczną
W przeciwieństwie do koagulacji chemicznej, flokulacja nie jest procesem fizycznego mieszania. Zamiast tego, mieszanina składa się z koloidalnych cząstek, które są przyciągane do siebie. Kłaczki są następnie pobudzane do tworzenia się i osadzania. W rezultacie są one bardziej stabilne niż ich poszczególne części.
Koloidy mogą być zbudowane z nieorganicznych minerałów, organicznych zanieczyszczeń, białka i mikroskopijnego życia roślinnego. Stabilność tych cząstek odgrywa ważną rolę w jakości wody. Cząstki koloidalne są tak stabilne, że można je obserwować bez mikroskopu. Co więcej, osiadają one z czasem. Konwencjonalne metody filtracji mogą nie wystarczyć do usunięcia tych cząstek. Tu z pomocą mogą przyjść procedury koagulacji-flokulacji.
Koagulacja-flokulacja jest powszechną metodą stosowaną w pierwszym etapie separacji ciało stałe-ciecz. Jest to metoda chemicznego oczyszczania wody, w której odczynnik, zwany koagulantem, neutralizuje ładunki rozpuszczone w mieszaninie wodnej i powoduje powstanie galaretowatej masy aglomerującej cząstki. Flokulant jest następnie używany do filtrowania roztworu.
Proces koagulacji może być kosztowny. W dużej mierze zależy on od ilości użytego środka chemicznego. Zazwyczaj polimer jest bardziej efektywny niż sól nieorganiczna, a polimer może być zwiększony objętościowo. To zmniejsza zużycie chemikaliów w procesie. Kolejną kwestią jest dokładność dozowania. Chemikalia nieorganiczne mogą powodować problemy, jeśli doda się ich zbyt dużo. Nieprawidłowa ilość może spowodować korektę pH lub dodatkowy czas przetwarzania.
Koagulacja-flokulacja jest ważnym krokiem w uzdatnianiu wody. Koagulacja-flokulacja pomaga oddzielić cząstki poprzez wprowadzenie do wody polimerów organicznych. Te dwa procesy mogą być połączone w celu poprawy wydajności i redukcji kosztów.
Podobne tematy
