เทคโนโลยีการบำบัดน้ำด้วยไมโครอิเล็กโทรไลซิส

จากการศึกษาวิจัยที่ก้าวหน้าขึ้น เทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมโดยใช้ไมโครอิเล็กโทรไลซิสเหล็กคาร์บอนได้พัฒนาก้าวหน้าขึ้นเรื่อยๆ เทคโนโลยีไมโครอิเล็กโทรไลซิสได้รับความนิยมในการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมที่ดื้อต่อการบำบัด และได้รับการนำไปใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิศวกรรม

หลักการของไมโครอิเล็กโทรไลซิสค่อนข้างตรงไปตรงมา โดยใช้การกัดกร่อนของโลหะเพื่อสร้างเซลล์ไฟฟ้าเคมีสำหรับการบำบัดน้ำเสีย วิธีนี้ใช้เศษเหล็กเหลือทิ้งเป็นวัตถุดิบ ไม่ต้องใช้ไฟฟ้า และด้วยเหตุนี้ จึงถือได้ว่าเป็นแนวคิดของ “การบำบัดของเสียร่วมกับของเสีย” โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในคอลัมน์อิเล็กโทรไลซิสด้านในของกระบวนการไมโครอิเล็กโทรไลซิส มักใช้วัสดุ เช่น เศษเหล็กเหลือทิ้งและถ่านกัมมันต์เป็นสารตัวเติม ผ่านปฏิกิริยาเคมี จะเกิดไอออน Fe2+ ที่มีฤทธิ์รีดิวซ์สูง ซึ่งสามารถลดองค์ประกอบบางส่วนในน้ำเสียที่มีคุณสมบัติออกซิเดชันได้

นอกจากนี้ Fe(OH)2 ยังใช้สำหรับการตกตะกอนในการบำบัดน้ำได้ และคาร์บอนกัมมันต์มีความสามารถในการดูดซับ ซึ่งช่วยกำจัดสารประกอบอินทรีย์และจุลินทรีย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น ไมโครอิเล็กโทรไลซิสจึงเกี่ยวข้องกับการสร้างกระแสไฟฟ้าอ่อนๆ ผ่านเซลล์ไฟฟ้าเคมีที่มีคาร์บอน-เหล็ก ซึ่งจะกระตุ้นการเจริญเติบโตและการเผาผลาญของจุลินทรีย์ ข้อได้เปรียบสำคัญของวิธีการบำบัดน้ำด้วยอิเล็กโทรไลซิสภายในคือ ไม่ใช้พลังงาน และสามารถกำจัดมลพิษและสีต่างๆ ออกจากน้ำเสียได้พร้อมกัน ขณะเดียวกันก็ปรับปรุงการย่อยสลายทางชีวภาพของสารที่ดื้อต่อปฏิกิริยาได้ เทคโนโลยีการบำบัดน้ำด้วยไมโครอิเล็กโทรไลซิสมักใช้เป็นวิธีการเบื้องต้นหรือวิธีการเสริมร่วมกับเทคนิคการบำบัดน้ำอื่นๆ เพื่อเพิ่มความสามารถในการบำบัดและการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำเสีย อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ยังมีข้อเสียด้วย โดยมีข้อเสียหลักคืออัตราการเกิดปฏิกิริยาที่ค่อนข้างช้า การอุดตันของเครื่องปฏิกรณ์ และความท้าทายในการบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นสูง

ในช่วงแรก เทคโนโลยีไมโครอิเล็กโทรไลซิสเหล็ก-คาร์บอนถูกนำไปใช้ในการบำบัดน้ำเสียจากการย้อมและการพิมพ์ ซึ่งให้ผลลัพธ์ในเชิงบวก นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาวิจัยและการประยุกต์ใช้ในวงกว้างในการบำบัดน้ำเสียที่มีสารอินทรีย์สูงจากการผลิตกระดาษ ยา โค้ก น้ำเสียอินทรีย์ที่มีความเค็มสูง การชุบด้วยไฟฟ้า ปิโตรเคมี น้ำเสียที่มีสารกำจัดศัตรูพืช รวมถึงน้ำเสียที่มีสารหนูและไซยาไนด์ ในการบำบัดน้ำเสียอินทรีย์ ไมโครอิเล็กโทรไลซิสไม่เพียงแต่จะกำจัดสารประกอบอินทรีย์ แต่ยังช่วยลด COD และเพิ่มการย่อยสลายทางชีวภาพอีกด้วย โดยช่วยอำนวยความสะดวกในการกำจัดกลุ่มออกซิเดชันในสารประกอบอินทรีย์ผ่านการดูดซับ การตกตะกอน การคีเลต และการสะสมด้วยไฟฟ้า ซึ่งสร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการบำบัดเพิ่มเติม

ในทางปฏิบัติ ไมโครอิเล็กโทรไลซิสเหล็ก-คาร์บอนได้แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่สำคัญและแนวโน้มที่สดใส อย่างไรก็ตาม ปัญหาต่างๆ เช่น การอุดตันและการควบคุมค่า pH เป็นข้อจำกัดในการพัฒนาขั้นตอนต่อไปของกระบวนการนี้ ผู้เชี่ยวชาญด้านสิ่งแวดล้อมจำเป็นต้องทำการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อสร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยมากขึ้นสำหรับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีไมโครอิเล็กโทรไลซิสเหล็ก-คาร์บอนในการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมขนาดใหญ่