เทคโนโลยีอิเล็กโตรเฟนตัน

อุปกรณ์บำบัดน้ำเสียแบบ Electro-Fenton ใช้หลักการออกซิเดชันเชิงเร่งปฏิกิริยา Fenton เป็นหลัก ซึ่งเป็นกระบวนการออกซิเดชันขั้นสูงที่ใช้ในการย่อยสลายและบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นสูง เป็นพิษ และเป็นสารอินทรีย์

วิธีรีเอเจนต์ Fenton ได้รับการคิดค้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสชื่อ Fenton ในปี 1894 สาระสำคัญของปฏิกิริยารีเอเจนต์ Fenton คือการสร้างอนุมูลไฮดรอกซิล (•OH) จาก H2O2 ที่มี Fe2+ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา การวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีอิเล็กโทร-Fenton เริ่มต้นขึ้นในช่วงทศวรรษปี 1980 เพื่อเป็นวิธีเอาชนะข้อจำกัดของวิธีการแบบดั้งเดิมของ Fenton และเพิ่มประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำ เทคโนโลยีอิเล็กโทร-Fenton เกี่ยวข้องกับการผลิต Fe2+ และ H2O2 อย่างต่อเนื่องโดยใช้ไฟฟ้าเคมี โดยทั้งสองอย่างจะทำปฏิกิริยากันทันทีเพื่อสร้างอนุมูลไฮดรอกซิลที่มีฤทธิ์สูง ซึ่งนำไปสู่การย่อยสลายของสารประกอบอินทรีย์

โดยพื้นฐานแล้ว กระบวนการอิเล็กโทร-เฟนตันจะสร้างรีเอเจนต์เฟนตันโดยตรงในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส หลักการพื้นฐานของปฏิกิริยาอิเล็กโทร-เฟนตันคือการละลายของออกซิเจนบนพื้นผิวของวัสดุแคโทดที่เหมาะสม ทำให้เกิดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) ขึ้นด้วยไฟฟ้าเคมี จากนั้น H2O2 ที่ผลิตขึ้นจะทำปฏิกิริยากับตัวเร่งปฏิกิริยา Fe2+ ในสารละลายเพื่อผลิตสารออกซิไดซ์ที่มีศักยภาพ คือ ไฮดรอกซิลเรดิคัล (•OH) ผ่านปฏิกิริยาเฟนตัน การผลิต •OH ผ่านกระบวนการอิเล็กโทร-เฟนตันได้รับการยืนยันแล้วจากการทดสอบด้วยโพรบทางเคมีและเทคนิคสเปกโทรสโคปี เช่น การดักจับแบบหมุน ในการใช้งานจริง ความสามารถในการออกซิไดซ์ที่ไม่เลือกของ •OH จะถูกใช้ประโยชน์เพื่อกำจัดสารประกอบอินทรีย์ที่ดื้อต่อปฏิกิริยาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

O2 + 2H+ + 2e → H2O2;

H2O2 + Fe2+ → [Fe(OH)2]2+ → Fe3+ + •OH + OH-.

เทคโนโลยี Electro-Fenton นำไปใช้เป็นหลักในการบำบัดเบื้องต้นสำหรับน้ำซึมจากหลุมฝังกลบ ของเหลวเข้มข้น และน้ำเสียจากอุตสาหกรรมจากอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมยา อุตสาหกรรมยาฆ่าแมลง อุตสาหกรรมการย้อมสี อุตสาหกรรมสิ่งทอ และการชุบด้วยไฟฟ้า เทคโนโลยีนี้สามารถใช้ร่วมกับอุปกรณ์ออกซิเดชันขั้นสูงแบบไฟฟ้าเร่งปฏิกิริยาเพื่อปรับปรุงการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำเสียอย่างมีนัยสำคัญในขณะที่กำจัด CODCr นอกจากนี้ เทคโนโลยีนี้ยังใช้สำหรับการบำบัดน้ำซึมจากหลุมฝังกลบ ของเหลวเข้มข้น และน้ำเสียจากอุตสาหกรรมจากอุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมยา อุตสาหกรรมยา อุตสาหกรรมการย้อมสี อุตสาหกรรมสิ่งทอ การชุบด้วยไฟฟ้า ฯลฯ เพื่อลด CODCr โดยตรงเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยทิ้ง นอกจากนี้ยังสามารถใช้ร่วมกับ "อุปกรณ์ Electro-Fenton แบบพัลส์" เพื่อลดต้นทุนการดำเนินงานโดยรวมได้อีกด้วย