Titan-Netzanode zur Abwasserbehandlung

Titananoden zur Abwasserbehandlung

Zu den Abwasserbehandlungstechnologien gehören Sedimentation, Filtration, Flockung, biologischer Abbau und elektrolytische Oxidation. Wenn die elektrolytische Methode zur Abwasserbehandlung verwendet wird, übernimmt die Elektrode nicht nur die Aufgabe der Stromübertragung, sondern auch eine katalytische Rolle beim oxidativen Abbau organischer Stoffe, ohne Sekundärverschmutzung zu verursachen.

Titananoden wird als umweltfreundliche Wasseraufbereitungstechnologie bezeichnet. Bei Abwasser, das nicht biologisch abbaubar ist, hat die elektrolytische Oxidation oft erhebliche Auswirkungen. Daher ist die elektrolytische Wasseraufbereitungstechnologie zu einem Forschungsschwerpunkt in der Wasseraufbereitungstechnologie geworden und wird immer häufiger eingesetzt. Das Grundprinzip der elektrolytischen Wasseraufbereitungstechnologie besteht darin, Schadstoffe einer direkten elektrochemischen Reaktion oder einer indirekten elektrochemischen Umwandlung an Elektroden zu unterziehen, d. h. einer direkten oder indirekten Elektrolyse.

(1) Direkte Elektrolyse Unter Direktelektrolyse versteht man die Entfernung von Schadstoffen direkt aus dem Abwasser durch Oxidation oder Reduktion an Elektroden. Die Direktelektrolyse kann in Anodenprozess und Kathodenprozess unterteilt werden.

Der anodische Prozess ist die Oxidation von Schadstoffen auf der Oberfläche der Titananode, um sie in weniger giftige Substanzen oder leicht biologisch abbaubare Substanzen umzuwandeln, und sogar die Anorganisierung organischer Substanzen, um das Ziel der Reduzierung und Entfernung von Schadstoffen zu erreichen. Der kathodische Prozess ist die Reduzierung und Entfernung von Schadstoffen auf der Oberfläche der Kathode. Es wird hauptsächlich zur Reduzierung und Dehalogenierung von halogenierten Kohlenwasserstoffen und zur Rückgewinnung von Schwermetallen verwendet.

(2) Indirekte Elektrolyse Bei der indirekten Elektrolyse werden elektrochemisch erzeugte Redoxsubstanzen als Reaktanten oder Katalysatoren verwendet, um Schadstoffe in weniger toxische Substanzen umzuwandeln. Die indirekte Elektrolyse wird in reversible und irreversible Prozesse unterteilt.

Der reversible Prozess (mittlere elektrochemische Oxidation) bezieht sich auf die elektrochemische Regeneration und das Recycling von Redoxverbindungen im Elektrolyseprozess. Der irreversible Prozess bezieht sich auf den Prozess der Oxidation von organischen Stoffen wie Chlorat, Hypochlorit, H2O2 und O3, die durch irreversible elektrochemische Reaktionen entstehen. Außerdem können durch elektrochemische Reaktionen stark oxidierende Zwischenprodukte entstehen, darunter solvatisierte Elektronen, HO,; HO2, O2- und andere **-Gruppen.

Die neue Technologie der elektrolytischen Wasseraufbereitung erfordert keine Chemikalien, ist klein in der Größe, benötigt wenig Platz und verursacht keine Sekundärverschmutzung. Sie wird zur Behandlung von Abwasser mit organischen Schadstoffen wie Kohlenwasserstoffen, Alkoholen, Aldehyden, Ethern und Phenolen eingesetzt. Die Entfernung von COD hängt hauptsächlich von der Oxidationsreaktion auf der Anodenoberfläche ab, die die organischen Stoffe auf der Anodenoberfläche direkt oxidiert und abbaut, sodass die organischen Stoffe im Abwasser durch elektrochemische Umwandlung direkt oder indirekt in CO2 und Wasser umgewandelt werden.

Das Anodenpotential muss höher sein als das Zersetzungspotential der organischen Substanz, damit an der Anode zwei konkurrierende Reaktionen stattfinden: die Oxidation organischer Oxide und die Sauerstoffentwicklung. Die Form der Anode ist in verschiedenen Formen erhältlich, beispielsweise als Plattentyp, Rohrtyp und Maschentyp, die vom Benutzer ausgewählt werden können, und die Qualität ist zuverlässig. Die Titanmatrix ist wiederverwendbar.

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