इलेक्ट्रो-फेंटन तंत्रज्ञान

इलेक्ट्रो-फेंटन सांडपाणी प्रक्रिया उपकरणे प्रामुख्याने फेंटन उत्प्रेरक ऑक्सिडेशनच्या तत्त्वांवर आधारित आहेत, जी उच्च-सांद्रता, विषारी आणि सेंद्रिय सांडपाण्याच्या ऱ्हास आणि उपचारांसाठी वापरली जाणारी प्रगत ऑक्सिडेशन प्रक्रिया दर्शवते.

१८९४ मध्ये फ्रेंच शास्त्रज्ञ फेंटन यांनी फेंटन अभिकर्मक पद्धतीचा शोध लावला. फेंटन अभिकर्मक अभिक्रियेचे सार म्हणजे Fe2+ च्या उपस्थितीत H2O2 पासून हायड्रॉक्सिल रॅडिकल्स (•OH) ची उत्प्रेरक निर्मिती. पारंपारिक फेंटन पद्धतींच्या मर्यादांवर मात करण्यासाठी आणि पाणी प्रक्रिया कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी १९८० च्या दशकात इलेक्ट्रो-फेंटन तंत्रज्ञानावर संशोधन सुरू झाले. इलेक्ट्रो-फेंटन तंत्रज्ञानामध्ये इलेक्ट्रोकेमिकल माध्यमांद्वारे Fe2+ आणि H2O2 चे सतत उत्पादन समाविष्ट आहे, दोन्ही त्वरित प्रतिक्रिया देऊन अत्यंत सक्रिय हायड्रॉक्सिल रॅडिकल्स निर्माण करतात, ज्यामुळे सेंद्रिय संयुगांचा ऱ्हास होतो.

मूलतः, ते इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रियेदरम्यान थेट फेंटन अभिकर्मक निर्माण करते. इलेक्ट्रो-फेंटन अभिक्रियेचे मूलभूत तत्व म्हणजे योग्य कॅथोड पदार्थाच्या पृष्ठभागावर ऑक्सिजनचे विघटन, ज्यामुळे हायड्रोजन पेरॉक्साइड (H2O2) ची इलेक्ट्रोकेमिकल निर्मिती होते. उत्पादित H2O2 नंतर द्रावणात Fe2+ उत्प्रेरकाशी प्रतिक्रिया करून फेंटन अभिक्रियेद्वारे एक शक्तिशाली ऑक्सिडायझिंग एजंट, हायड्रॉक्सिल रॅडिकल्स (•OH) तयार करू शकते. रासायनिक प्रोब चाचण्या आणि स्पेक्ट्रोस्कोपिक तंत्रांद्वारे, जसे की स्पिन ट्रॅपिंगद्वारे इलेक्ट्रो-फेंटन प्रक्रियेद्वारे •OH चे उत्पादन पुष्टी केली गेली आहे. व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये, •OH ची निवड नसलेली मजबूत ऑक्सिडेशन क्षमता प्रभावीपणे रिकॅल्सीट्रंट सेंद्रिय संयुगे काढून टाकण्यासाठी वापरली जाते.

O2 + 2H+ + 2e → H2O2;

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

इलेक्ट्रो-फेंटन तंत्रज्ञान प्रामुख्याने लँडफिलमधून निघणारे लीचेट, केंद्रित द्रव आणि रासायनिक, औषधनिर्माण, कीटकनाशक, रंगवणे, कापड आणि इलेक्ट्रोप्लेटिंग सारख्या उद्योगांमधील औद्योगिक सांडपाण्याच्या प्रीट्रीटमेंटमध्ये लागू होते. CODCr काढून टाकताना सांडपाण्याची जैवविघटनक्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारण्यासाठी इलेक्ट्रोकॅटॅलिटिक प्रगत ऑक्सिडेशन उपकरणांसह याचा वापर केला जाऊ शकतो. याव्यतिरिक्त, लँडफिलमधून निघणारे लीचेट, केंद्रित द्रव आणि रासायनिक, औषधनिर्माण, कीटकनाशक, रंगवणे, कापड, इलेक्ट्रोप्लेटिंग इत्यादींमधील औद्योगिक सांडपाण्याच्या खोलवर प्रक्रिया करण्यासाठी याचा वापर केला जातो, ज्यामुळे डिस्चार्ज मानके पूर्ण करण्यासाठी CODCr थेट कमी होते. एकूण ऑपरेशनल खर्च कमी करण्यासाठी ते "पल्स्ड इलेक्ट्रो-फेंटन उपकरण" सोबत देखील एकत्र केले जाऊ शकते.