เทคโนโลยีการบำบัดน้ำด้วยไมโครอิเล็กโตรไลซิส

ขณะที่การวิจัยดำเนินไป เทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมโดยใช้ไมโครอิเล็กโตรไลซิสของเหล็ก-คาร์บอนก็มีความสมบูรณ์มากขึ้น เทคโนโลยีไมโครอิเล็กโตรไลซิสกำลังได้รับความโดดเด่นในการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมที่ดื้อรั้น และพบการนำไปใช้อย่างแพร่หลายในการปฏิบัติงานด้านวิศวกรรม

หลักการของไมโครอิเล็กโตรไลซิสค่อนข้างตรงไปตรงมา ใช้การกัดกร่อนของโลหะเพื่อสร้างเซลล์ไฟฟ้าเคมีสำหรับบำบัดน้ำเสีย วิธีการนี้ใช้เศษเหล็กเหลือทิ้งเป็นวัตถุดิบ โดยไม่ต้องใช้ทรัพยากรไฟฟ้า จึงรวบรวมแนวคิด "การบำบัดของเสียด้วยของเสีย" โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในคอลัมน์อิเล็กโทรไลต์ด้านในของกระบวนการไมโครอิเล็กโตรไลซิส วัสดุต่างๆ เช่น เศษเหล็กเหลือทิ้งและถ่านกัมมันต์ มักถูกใช้เป็นสารตัวเติม ด้วยปฏิกิริยาเคมี ไอออน Fe2+ ที่รีดิวซ์อย่างรุนแรงจะถูกสร้างขึ้น ซึ่งสามารถลดส่วนประกอบบางอย่างในน้ำเสียที่มีคุณสมบัติออกซิเดชันได้

นอกจากนี้ Fe(OH)2 ยังสามารถใช้สำหรับการแข็งตัวในการบำบัดน้ำ และถ่านกัมมันต์มีความสามารถในการดูดซับ ซึ่งช่วยกำจัดสารประกอบอินทรีย์และจุลินทรีย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นไมโครอิเล็กโตรไลซิสจึงเกี่ยวข้องกับการสร้างกระแสไฟฟ้าอ่อนผ่านเซลล์ไฟฟ้าเคมีเหล็ก-คาร์บอน ซึ่งกระตุ้นการเจริญเติบโตและการเผาผลาญของจุลินทรีย์ ข้อได้เปรียบที่สำคัญของวิธีการบำบัดน้ำด้วยไฟฟ้าภายในคือ ไม่ใช้พลังงาน และสามารถกำจัดมลพิษและสีต่างๆ ออกจากน้ำเสียได้พร้อมๆ กัน ในขณะเดียวกันก็ปรับปรุงความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของสารดื้อรั้นได้ โดยทั่วไปแล้วเทคโนโลยีการบำบัดน้ำไมโครอิเล็กโตรไลซิสจะใช้เป็นการบำบัดล่วงหน้าหรือวิธีการเสริมร่วมกับเทคนิคการบำบัดน้ำอื่นๆ เพื่อเพิ่มความสามารถในการบำบัดและการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำเสีย อย่างไรก็ตาม ก็มีข้อเสียเช่นกัน โดยข้อเสียเปรียบที่สำคัญคืออัตราการเกิดปฏิกิริยาค่อนข้างช้า การอุดตันของเครื่องปฏิกรณ์ และความท้าทายในการบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นสูง

เริ่มแรกใช้เทคโนโลยีไมโครอิเล็กโตรไลซิสของเหล็ก-คาร์บอนในการบำบัดน้ำเสียจากการย้อมและการพิมพ์ ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่เป็นบวก นอกจากนี้ ยังมีการวิจัยและการประยุกต์ใช้อย่างครอบคลุมในการบำบัดน้ำเสียที่อุดมด้วยสารอินทรีย์ตั้งแต่การผลิตกระดาษ ยา ถ่านโค้ก น้ำเสียอินทรีย์ที่มีความเค็มสูง การชุบด้วยไฟฟ้า ปิโตรเคมี น้ำเสียที่มีสารกำจัดศัตรูพืช รวมถึงน้ำเสียที่มีสารหนูและไซยาไนด์ ในการบำบัดน้ำเสียอินทรีย์ ไมโครอิเล็กโตรไลซิสไม่เพียงแต่กำจัดสารประกอบอินทรีย์เท่านั้น แต่ยังช่วยลด COD และเพิ่มความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพอีกด้วย ช่วยอำนวยความสะดวกในการกำจัดกลุ่มออกซิเดชั่นในสารประกอบอินทรีย์ผ่านการดูดซับ การแข็งตัว การคีเลชัน และการสะสมด้วยไฟฟ้า ทำให้เกิดสภาวะที่เอื้ออำนวยสำหรับการบำบัดต่อไป

ในการใช้งานจริง ไมโครอิเล็กโตรไลซิสของเหล็ก-คาร์บอนได้แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่สำคัญและโอกาสที่คาดหวัง อย่างไรก็ตาม ปัญหาต่างๆ เช่น การอุดตันและการควบคุมค่า pH จะจำกัดการพัฒนาเพิ่มเติมของกระบวนการนี้ ผู้เชี่ยวชาญด้านสิ่งแวดล้อมจำเป็นต้องทำการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อสร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยมากขึ้นสำหรับการใช้เทคโนโลยีไมโครอิเล็กโตรไลซิสของเหล็ก-คาร์บอนในการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมขนาดใหญ่