Elektrokoaqulyasiya (EK) çirkab sularından çirkləndirici maddələri təmizləmək üçün elektrik cərəyanından istifadə edən bir prosesdir. Bu proses, sonra çirkləndiricilərlə koaqulyasiya edən metal ionlarını buraxan qurban elektrodlarını həll etmək üçün sabit cərəyan mənbəyinin tətbiqini əhatə edir. Bu üsul müxtəlif növ çirkab sularının təmizlənməsində effektivliyi, ətraf mühitə uyğunluğu və çox yönlülüyü sayəsində populyarlıq qazanmışdır.
Elektrokoaqulyasiya prinsipləri
Elektrokoaqulyasiya zamanı çirkab sularına batırılmış metal elektrodlardan elektrik cərəyanı keçir. Anod (müsbət elektrod) həll olur və suya alüminium və ya dəmir kimi metal kationları buraxır. Bu metal ionları sudakı çirkləndiricilərlə reaksiyaya girərək həll olunmayan hidroksidlər əmələ gətirir ki, bunlar aqreqasiya olunur və asanlıqla çıxarıla bilər. Katod (mənfi elektrod) hidrogen qazı istehsal edir ki, bu da laxtalanmış hissəciklərin səthə çıxarılması üçün üzməsinə kömək edir.
Ümumi proses aşağıdakı addımlarla ümumiləşdirilə bilər:
Elektroliz: elektrodlara sabit cərəyan enerjisi verilir və bu da anodun əriməsinə və metal ionlarının sərbəst buraxılmasına səbəb olur.
Koaqulyasiya: Sərbəst buraxılan metal ionları asılı hissəciklərin və həll olmuş çirkləndiricilərin yüklərini neytrallaşdırır və bu da daha böyük aqreqatların əmələ gəlməsinə səbəb olur.
Flotasiya: Katodda əmələ gələn hidrogen qazı qabarcıqları aqreqatlara yapışır və onların səthə çıxmasına səbəb olur.
Ayrılma: Üzən lil süzülərək təmizlənir, çökmüş lil isə dibdən toplanır.
Elektrokoaqulyasiyada DC enerji təchizatının üstünlükləri
Səmərəlilik: DC enerji təchizatı tətbiq olunan cərəyan və gərginlik üzərində dəqiq nəzarətə imkan verir, elektrodların həllini optimallaşdırır və çirkləndiricilərin effektiv koaqulyasiyasını təmin edir.
Sadəlik: DC enerji mənbəyindən istifadə edərək elektrokoaqulyasiya üçün qurğu nisbətən sadədir və enerji mənbəyindən, elektrodlardan və reaksiya kamerasından ibarətdir.
Ətraf mühitə uyğunluq: Kimyəvi laxtalanmadan fərqli olaraq, elektrokoaqulyasiya xarici kimyəvi maddələrin əlavə edilməsini tələb etmir və bu da ikinci dərəcəli çirklənmə riskini azaldır.
Çoxfunksiyalılıq: EC ağır metallar, üzvi birləşmələr, asılı bərk maddələr və hətta patogenlər də daxil olmaqla geniş çeşiddə çirkləndiriciləri müalicə edə bilər.
Çirkab sularının təmizlənməsində elektrokoaqulyasiyanın tətbiqi
Sənaye Çirkab Suları: Elektrokoaqulyasiya ağır metallar, boyalar, yağlar və digər mürəkkəb çirkləndiricilər ehtiva edən sənaye çirkab sularının təmizlənməsində yüksək təsirlidir. Tekstil, elektrokaplama və əczaçılıq kimi sənaye sahələri EC-nin zəhərli maddələri təmizləmək və kimyəvi oksigen tələbatını (COD) azaltmaq qabiliyyətindən faydalanır.
Şəhər Çirkab Suları: EK, asılı bərk maddələrin, fosfatların və patogenlərin təmizlənməsinə kömək edərək, şəhər çirkab suları üçün əsas və ya ikinci dərəcəli təmizləmə metodu kimi istifadə edilə bilər. Təmizlənmiş suyun ümumi keyfiyyətini artırır və onu axıdılması və ya təkrar istifadə üçün yararlı edir.
Kənd Təsərrüfatı Axını: EK pestisidlər, gübrələr və üzvi maddələr ehtiva edən kənd təsərrüfatı axınlarını təmizləmək qabiliyyətinə malikdir. Bu tətbiq kənd təsərrüfatı fəaliyyətlərinin yaxınlıqdakı su hövzələrinə təsirini azaltmağa kömək edir.
Yağış sularının təmizlənməsi: Çöküntüləri, ağır metalları və digər çirkləndiriciləri təmizləmək və onların təbii su hövzələrinə daxil olmasının qarşısını almaq üçün EC yağış sularının axmasına tətbiq oluna bilər.
Əməliyyat Parametrləri və Optimallaşdırma
Elektrokoaqulyasiyanın effektivliyi bir neçə əməliyyat parametrindən asılıdır, o cümlədən:
Cərəyan Sıxlığı: Elektrodun vahid sahəsinə tətbiq olunan cərəyanın miqdarı metal ionlarının sərbəst buraxılma sürətinə və prosesin ümumi səmərəliliyinə təsir göstərir. Daha yüksək cərəyan sıxlığı emal səmərəliliyini artıra bilər, eyni zamanda daha yüksək enerji istehlakına və elektrodun aşınmasına səbəb ola bilər.
Elektrod Materialı: Elektrod materialının seçimi (adətən alüminium və ya dəmir) laxtalanmanın növünə və səmərəliliyinə təsir göstərir. Çirkab sularında mövcud olan spesifik çirkləndiricilərə əsasən müxtəlif materiallar seçilir.
pH: Çirkab sularının pH-ı metal hidroksidlərinin həllolma qabiliyyətinə və əmələ gəlməsinə təsir göstərir. Optimal pH səviyyələri əmələ gələn aqreqatların maksimum laxtalanma səmərəliliyini və sabitliyini təmin edir.
Elektrod Konfiqurasiyası: Elektrodların düzülüşü və aralığı elektrik sahəsinin paylanmasına və emal prosesinin vahidliyinə təsir göstərir. Düzgün konfiqurasiya metal ionları ilə çirkləndiricilər arasında təması artırır.
Reaksiya müddəti: Elektrokoaqulyasiya müddəti çirkləndiricinin təmizlənmə dərəcəsinə təsir göstərir. Kifayət qədər reaksiya müddəti çirkləndiricilərin tam laxtalanmasını və ayrılmasını təmin edir.
Çətinliklər və Gələcək İstiqamətlər
Üstünlüklərinə baxmayaraq, elektrokoaqulyasiya bəzi çətinliklərlə üzləşir:
Elektrod Sərfiyyatı: Anodun qurban xarakteri onun tədricən sərf olunmasına gətirib çıxarır və dövri olaraq dəyişdirilməsini və ya bərpasını tələb edir.
Enerji sərfiyyatı: DC enerji təchizatı dəqiq idarəetməyə imkan versə də, xüsusilə genişmiqyaslı əməliyyatlar üçün enerji sərfiyyatı tələb edə bilər.
Çamurun İdarə Edilməsi: Proses, düzgün idarə olunmalı və utilizasiya edilməli olan çamur əmələ gətirir və bu da əməliyyat xərclərini artırır.
Gələcək tədqiqat və inkişaflar bu problemləri aşağıdakı yollarla həll etməyi hədəfləyir:
Elektrod Materiallarının Təkmilləşdirilməsi: İstehlakı azaltmaq və performansı artırmaq üçün daha davamlı və səmərəli elektrod materiallarının hazırlanması.
Enerji Təchizatının Optimallaşdırılması: Enerji istehlakını azaltmaq və emal səmərəliliyini artırmaq üçün impulslu DC kimi qabaqcıl enerji təchizatı üsullarından istifadə.
Çamurun İşlənməsinin Təkmilləşdirilməsi: Çamurun faydalı əlavə məhsullara çevrilməsi kimi çamurun azaldılması və qiymətləndirilməsi üçün innovativ metodlar.
Nəticə olaraq, DC enerji təchizatı çirkab sularının təmizlənməsi üçün elektrokoaqulyasiyada mühüm rol oynayır və müxtəlif çirkləndiricilərin təmizlənməsi üçün effektiv, ekoloji cəhətdən təmiz və çox yönlü bir həll təklif edir. Davam edən irəliləyişlər və optimallaşdırmalarla elektrokoaqulyasiya qlobal çirkab sularının təmizlənməsi problemlərini həll etmək üçün daha da etibarlı və davamlı bir üsula çevrilməyə hazırdır.
Yazı vaxtı: 12 iyul 2024
