เทคโนโลยีอิเล็กโทรเฟนตัน

อุปกรณ์บำบัดน้ำเสีย Electro-Fenton มีพื้นฐานอยู่บนหลักการของตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของ Fenton เป็นหลัก ซึ่งเป็นกระบวนการออกซิเดชันขั้นสูงที่ใช้สำหรับการย่อยสลายและการบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นสูง เป็นพิษ และอินทรีย์

วิธีทำปฏิกิริยาของเฟนตันถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส เฟนตัน ในปี พ.ศ. 2437 สาระสำคัญของปฏิกิริยารีเอเจนต์ของเฟนตันคือการสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาของอนุมูลไฮดรอกซิล (•OH) จาก H2O2 เมื่อมี Fe2+ การวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีอิเล็กโทร-เฟนตันเริ่มขึ้นในทศวรรษ 1980 เพื่อเอาชนะข้อจำกัดของวิธีการเฟนตันแบบดั้งเดิม และเพิ่มประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำ เทคโนโลยี Electro-Fenton เกี่ยวข้องกับการผลิต Fe2+ และ H2O2 อย่างต่อเนื่องด้วยวิธีเคมีไฟฟ้า โดยทั้งสองปฏิกิริยาจะทำปฏิกิริยาทันทีเพื่อสร้างอนุมูลไฮดรอกซิลที่มีฤทธิ์สูง ซึ่งนำไปสู่การย่อยสลายสารประกอบอินทรีย์

โดยพื้นฐานแล้ว มันสร้างรีเอเจนต์เฟนตันโดยตรงในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส หลักการพื้นฐานของปฏิกิริยาอิเล็กโทร-เฟนตันคือการละลายของออกซิเจนบนพื้นผิวของวัสดุแคโทดที่เหมาะสม ซึ่งนำไปสู่การเกิดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) ทางเคมีไฟฟ้า H2O2 ที่ผลิตออกมาสามารถทำปฏิกิริยากับตัวเร่งปฏิกิริยา Fe2+ ในสารละลายเพื่อผลิตสารออกซิไดซ์ที่มีศักยภาพ อนุมูลไฮดรอกซิล (•OH) ผ่านปฏิกิริยาเฟนตัน การผลิต •OH ผ่านกระบวนการอิเล็กโทร-เฟนตันได้รับการยืนยันผ่านการทดสอบหัววัดทางเคมีและเทคนิคทางสเปกโทรสโกปี เช่น การดักจับแบบหมุน ในการใช้งานจริง ความสามารถในการออกซิเดชันที่รุนแรงแบบไม่เลือกสรรของ •OH จะถูกนำไปใช้เพื่อกำจัดสารประกอบอินทรีย์ที่ดื้อรั้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ

O2 + 2H+ + 2e → H2O2;

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

เทคโนโลยี Electro-Fenton นำไปใช้เป็นหลักในการบำบัดน้ำชะขยะจากหลุมฝังกลบ ของเหลวเข้มข้น และน้ำเสียอุตสาหกรรมจากอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เคมี ยา ยาฆ่าแมลง การย้อมสี สิ่งทอ และการชุบด้วยไฟฟ้า สามารถใช้ร่วมกับอุปกรณ์ออกซิเดชันขั้นสูงด้วยไฟฟ้า เพื่อปรับปรุงความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำเสียได้อย่างมีนัยสำคัญในขณะที่กำจัด CODCr นอกจากนี้ ยังใช้สำหรับการบำบัดน้ำชะขยะจากหลุมฝังกลบ ของเหลวเข้มข้น และน้ำเสียอุตสาหกรรมจากสารเคมี เภสัชกรรม ยาฆ่าแมลง การย้อมผ้า สิ่งทอ การชุบด้วยไฟฟ้า ฯลฯ อย่างล้ำลึก ซึ่งช่วยลด CODCr โดยตรงเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการปล่อย นอกจากนี้ยังสามารถใช้ร่วมกับ “อุปกรณ์ไฟฟ้าเฟนตันแบบพัลส์” เพื่อลดต้นทุนการดำเนินงานโดยรวม