في هذا العالم، لكل شيء إيجابياته وسلبياته. فتقدم المجتمعات وتحسن مستويات معيشة الناس يؤديان حتماً إلى تلوث البيئة. وتُعد مياه الصرف الصحي إحدى هذه المشكلات. فمع التطور السريع للصناعات، كالبتروكيماويات والمنسوجات وصناعة الورق والمبيدات الحشرية والأدوية والمعادن وإنتاج الغذاء، ازداد إجمالي تصريف مياه الصرف الصحي بشكل ملحوظ في جميع أنحاء العالم. علاوة على ذلك، غالباً ما تحتوي مياه الصرف الصحي على تراكيز عالية من المواد السامة والمالحة واللون، مما يجعل تحللها ومعالجتها أمراً صعباً، ويؤدي إلى تلوث مائي خطير.
لمعالجة الكميات الهائلة من مياه الصرف الصناعي المتولدة يوميًا، لجأ الناس إلى أساليب متنوعة تجمع بين الطرق الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية، فضلًا عن استخدام قوى مثل الكهرباء والصوت والضوء والمغناطيسية. تلخص هذه المقالة استخدام الكهرباء في تقنية المعالجة الكهروكيميائية للمياه لمعالجة هذه المشكلة.
تشير تقنية المعالجة الكهروكيميائية للمياه إلى عملية تحلل الملوثات في مياه الصرف الصحي من خلال تفاعلات كهروكيميائية محددة، أو عمليات كهروكيميائية، أو عمليات فيزيائية داخل مفاعل كهروكيميائي معين، تحت تأثير الأقطاب الكهربائية أو مجال كهربائي مطبق. تتميز الأنظمة والمعدات الكهروكيميائية ببساطتها النسبية، وصغر حجمها، وانخفاض تكاليف تشغيلها وصيانتها، وفعاليتها في منع التلوث الثانوي، وإمكانية التحكم العالية في التفاعلات، فضلاً عن كونها ملائمة للأتمتة الصناعية، مما أكسبها لقب "التقنية الصديقة للبيئة".
تشمل تقنيات معالجة المياه الكهروكيميائية تقنيات متنوعة مثل التخثير الكهربائي والتعويم الكهربائي، والتحليل الكهربائي، والامتزاز الكهربائي، وتفاعل فينتون الكهربائي، والأكسدة المتقدمة المحفزة كهربائياً. وتتنوع هذه التقنيات، ولكل منها تطبيقاتها ومجالاتها المناسبة.
التخثير الكهربائي - التعويم الكهربائي
في الواقع، يُعد التخثير الكهربائي نوعًا من التعويم الكهربائي، حيث تحدث عملية التخثير بالتزامن مع عملية التعويم. ولذلك، يمكن الإشارة إليهما مجتمعين باسم "التخثير الكهربائي - التعويم الكهربائي".
تعتمد هذه الطريقة على تطبيق جهد كهربائي خارجي، مما يُولّد كاتيونات ذائبة عند المصعد. تُؤثر هذه الكاتيونات على الملوثات الغروية وتُخثّرها. في الوقت نفسه، يتولد قدر كبير من غاز الهيدروجين عند المهبط تحت تأثير الجهد، مما يُساعد المادة المتكتلة على الصعود إلى السطح. وبهذه الطريقة، يُحقق التخثير الكهربائي فصل الملوثات وتنقية المياه من خلال التخثير عند المصعد والطفو عند المهبط.
باستخدام معدن كقطب موجب قابل للذوبان (عادةً الألومنيوم أو الحديد)، تعمل أيونات Al3+ أو Fe3+ المتولدة أثناء التحليل الكهربائي كعوامل تخثر فعالة كهربائيًا. تعمل هذه العوامل عن طريق ضغط الطبقة المزدوجة الغروية، مما يؤدي إلى زعزعة استقرارها، وربط جزيئات الغرويات والتقاطها من خلال:
Al -3e← Al3+ أو Fe -3e← Fe3+
Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+ أو 4Fe2+ + O2 + 2H2O → 4Fe3+ + 4OH-
من جهة، يُشار إلى المُخثِّر الكهروكيميائي المُشكَّل M(OH)n باسم مُركَّبات الهيدروكسو البوليمرية القابلة للذوبان، ويعمل كمُرسبٍّ لتخثير المُعلقات الغروية (قطرات الزيت الدقيقة والشوائب الميكانيكية) في مياه الصرف الصحي بسرعة وفعالية، مع ربطها وتكوين تجمعات أكبر، مما يُسرِّع عملية الفصل. ومن جهة أخرى، تنضغط الغرويات تحت تأثير الإلكتروليتات مثل أملاح الألومنيوم أو الحديد، مما يؤدي إلى التخثير من خلال التأثير الكولومبي أو امتزاز المُخثِّرات.
على الرغم من أن النشاط الكهروكيميائي (عمر) المواد المخثرة النشطة كهربائيًا لا يتجاوز بضع دقائق، إلا أنها تؤثر بشكل كبير على جهد الطبقة المزدوجة، مما يُحدث تأثيرات تخثر قوية على الجسيمات الغروية أو العالقة. ونتيجة لذلك، فإن قدرتها على الامتزاز ونشاطها أعلى بكثير من الطرق الكيميائية التي تتضمن إضافة كواشف أملاح الألومنيوم، كما أنها تتطلب كميات أقل وتكاليفها أدنى. لا تتأثر عملية التخثر الكهربائي بالظروف البيئية أو درجة حرارة الماء أو الشوائب البيولوجية، ولا تخضع لتفاعلات جانبية مع أملاح الألومنيوم وهيدروكسيدات الماء. لذلك، فهي مناسبة لنطاق واسع من الرقم الهيدروجيني لمعالجة مياه الصرف الصحي.
بالإضافة إلى ذلك، يُسرّع انطلاق فقاعات دقيقة على سطح المهبط من تصادم وانفصال الغرويات. يتمتع كل من الأكسدة الكهربائية المباشرة على سطح المصعد والأكسدة الكهربائية غير المباشرة لأيون الكلوريد (Cl-) إلى كلور نشط بقدرات أكسدة قوية على المواد العضوية الذائبة والمواد غير العضوية القابلة للاختزال في الماء. كما يتمتع الهيدروجين المتولد حديثًا من المهبط والأكسجين من المصعد بقدرات أكسدة واختزال قوية.
ونتيجة لذلك، فإن العمليات الكيميائية التي تحدث داخل المفاعل الكهروكيميائي بالغة التعقيد. ففي هذا المفاعل، تحدث عمليات التخثير الكهربائي، والتعويم الكهربائي، والأكسدة الكهربائية في آن واحد، مما يؤدي إلى تحويل وإزالة كل من الغرويات الذائبة والملوثات العالقة في الماء بكفاءة عالية من خلال التخثير والتعويم والأكسدة.
مزود طاقة تيار مستمر كهروكيميائي Xingtongli GKD45-2000CVC
سمات:
1. مدخل تيار متردد 415 فولت ثلاثي الأطوار
2. التبريد بالهواء القسري
3. مع وظيفة التدرج
4. مزود بمقياس أمبير ساعة ومؤقت زمني
5. جهاز تحكم عن بعد مزود بأسلاك تحكم بطول 20 مترًا
صور المنتج:
تاريخ النشر: 8 سبتمبر 2023
