अपशिष्ट जल उपचार में टाइटेनियम इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोकेमिकल प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग

अपशिष्ट जल उपचार में टाइटेनियम इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोकेमिकल प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग

पर्यावरण विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, अधिक कुशल और किफायती प्रदूषक उपचार तकनीक पर धीरे-धीरे ध्यान दिया गया और इसका उपयोग किया गया। पर्यावरण प्रदूषकों के उपचार के लिए इलेक्ट्रोकेमिकल तकनीक नव विकसित पर्यावरण प्रदूषण नियंत्रण तकनीकों में से एक है। इलेक्ट्रोकेमिकल तकनीक में कम परिचालन लागत के फायदे हैं। , उच्च दक्षता, कोई द्वितीयक प्रदूषण नहीं, सरल उपकरण, दोनों वायु प्लवनशीलता, flocculation, नसबंदी, विशेष रूप से कठिन बायोडिग्रेडेबल जहरीले प्रदूषकों को हटाने के लिए, वर्तमान में देश और विदेश में अनुसंधान का एक अधिक सक्रिय क्षेत्र है।

1. प्रदूषकों की विद्युत रासायनिक उपचार विधियाँ: विद्युत रासायनिक विधियों का उपयोग सीवेज, अपशिष्ट गैस और भारी धातु आयनों और अन्य प्रदूषकों में किया जाता है।

डाई उपचार के आवेदन को प्रत्यक्ष ऑक्सीकरण, अप्रत्यक्ष ऑक्सीकरण, फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल में विभाजित किया जा सकता है

ऑक्सीकरण, इलेक्ट्रोरिडक्शन, और इलेक्ट्रोफ्लोटेशन/इलेक्ट्रोफ्लोक्यूलेशन इत्यादि।

1.1 विद्युत रासायनिक ऑक्सीकरण: विद्युत रासायनिक ऑक्सीकरण को प्रत्यक्ष विद्युत ऑक्सीकरण और अप्रत्यक्ष विद्युत ऑक्सीकरण, प्रत्यक्ष विद्युत रासायनिक ऑक्सीकरण में विभाजित किया गया है

रसायन कार्बनिक प्रदूषकों और कुछ अकार्बनिक प्रदूषकों को टाइटेनियम एनोडाइजेशन के माध्यम से हानिरहित पदार्थों में परिवर्तित करना है। फिनोल, फ्लोरीन युक्त कार्बनिक रंगों, साइनाइड और अन्य प्रदूषकों जैसे जैव-प्रतिरोधी प्रदूषकों के उपचार में, प्रत्यक्ष एनोडिक ऑक्सीकरण एक प्रभावी गिरावट भूमिका निभा सकता है। अप्रत्यक्ष एनोडिक ऑक्सीकरण एनोडिक प्रतिक्रिया के माध्यम से मध्यवर्ती पदार्थों को मजबूत ऑक्सीकरण प्रभाव के साथ उत्पन्न करना है या उपचारित प्रदूषकों को एनोडिक प्रतिक्रिया के अलावा मध्यवर्ती प्रतिक्रियाओं के माध्यम से ऑक्सीकरण करना है, और अंत में प्रदूषकों के ऑक्सीडेटिव क्षरण के उद्देश्य को प्राप्त करना है। उदाहरण के लिए, कम उम्र और मजबूत ऑक्सीकरण क्षमता वाले सक्रिय पदार्थ एनोड पर उत्पन्न होते हैं। अध्ययनों से पता चला है कि ऐसे अल्पकालिक मध्यवर्ती पदार्थों में e-1 (सॉल्वेटेड इलेक्ट्रॉन), HO, HO2, O2: और अन्य मुक्त कण शामिल हैं, जो प्रदूषकों को विघटित कर सकते हैं। . कार्बनिक प्रदूषकों का रेडॉक्स निष्कासन समाधान में रेडॉक्स जोड़े को पुनर्जीवित करके किया जाता है, जैसे सीआईओ- उत्पन्न करने के लिए सोडियम क्लोराइड समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस।

कैथोड पर H2O2 को कम करने की विधि की उपस्थिति का उपयोग, फिर HO उत्पन्न करना, और फिर कार्बनिक पदार्थों को ऑक्सीकरण करना, इसका उपयोग फिनोल, बेंजीन डेरिवेटिव्स (एनिलिन), एचसीएचओ और सीएन- के इलाज के लिए किया जा सकता है। HO के उत्पादन में तेजी लाने के लिए, लोहे के एनोड का उपयोग Fe2 प्लस उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है, और फेंटन प्रतिक्रिया होती है:

Fe2 प्लस प्लस H2O 2-→OH- प्लस HO। प्लस Fe3 प्लस

प्रतिक्रिया द्वारा उत्पन्न HO का कार्बनिक पदार्थों पर एक मजबूत ऑक्सीकरण प्रभाव होता है, और Fe3 प्लस फ्लोक्युलेंट हाइड्रोजन और ऑक्सीजन बनाने के लिए हाइड्रोलाइज्ड होता है।

आयरन ऑक्साइड फ्लोक्यूलेशन पैदा करता है।

1.2 इलेक्ट्रोकेमिकल रिडक्शन: कैथोडिक रिडक्शन द्वारा पर्यावरण प्रदूषकों को हटाना इलेक्ट्रोकेमिकल रिडक्शन है, जिसे में विभाजित किया जा सकता है

कैथोडिक डायरेक्ट रिडक्शन और कैथोडिक इनडायरेक्ट रिडक्शन के लिए। कैथोडिक कमी धातु आयनों जैसे विभिन्न प्रकार के दूषित पदार्थों का उपचार कर सकती है

पदार्थ, ऑक्सीजन युक्त ऑर्गेनिक्स, सल्फर डाइऑक्साइड गैस, आदि। कार्बनिक यौगिकों की प्रत्यक्ष विद्युत रासायनिक कमी विभिन्न प्रकार के क्लोरीन युक्त कार्बनिक यौगिकों को कम विषैले पदार्थों में परिवर्तित कर सकती है, जबकि उत्पादों की जैवअवक्रमणशीलता में भी सुधार कर सकती है:

R-CI प्लस H प्लस प्लस 2e-1→RH प्लस CI-

अप्रत्यक्ष कैथोडिक कमी मुख्य रूप से कुछ रेडॉक्स मीडिया उत्पन्न करने के लिए विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं के उपयोग को संदर्भित करती है, जैसे कि।

Ti3 प्लस, V2 प्लस और Cr2 प्लस प्रदूषकों को कम करके हटाते हैं, जैसे कि सल्फर डाइऑक्साइड की अप्रत्यक्ष विद्युत रासायनिक कमी, जिसे मौलिक सल्फर में परिवर्तित किया जा सकता है:

SO2 प्लस 4Cr2 प्लस प्लस 4H प्लस -→S प्लस 4Cr3 प्लस प्लस 2H20

Cr3 plus plus e-1-→Cr2 plus

साथ ही, कैथोडिक कमी अक्सर मूल्यवान पदार्थों को पुनर्प्राप्त करने का एक तरीका है। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोडपोजिशन द्वारा धातुओं की रिकवरी एक प्रत्यक्ष कैथोडिक कमी प्रक्रिया है। इलेक्ट्रोडपोजिशन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें इलेक्ट्रोलाइट में विभिन्न धातु घटकों की क्षमता का उपयोग करके कैथोड पर फ्री या बाउंड मेटल अवक्षेपित होते हैं। धातु आयन पुनर्प्राप्ति की विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया, धातु पुनर्प्राप्ति का सबसे सरल तरीका धातु के धनायन Mn प्लस प्लस ne-1-→M की प्रत्यक्ष कमी है कुछ मामलों में, धातु एक मुक्त आयनिक अवस्था में मौजूद नहीं है, लेकिन एक में कार्बनिक या अकार्बनिक जटिल चीजों की सहकारी स्थिति मौजूद है। एक उदाहरण के रूप में तांबे के परिसरों को लेते हुए, इस समय जमाव प्रतिक्रिया है: CuCl 32- प्लस ई -1 → Cu प्लस 3CI-।

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