A mesura que avança la recerca, la tecnologia per al tractament d'aigües residuals industrials mitjançant microelectròlisi de ferro-carboni ha anat madurant cada cop més. La tecnologia de microelectròlisi està guanyant protagonisme en el tractament d'aigües residuals industrials recalcitrants i ha trobat una àmplia aplicació en la pràctica de l'enginyeria.
El principi de la microelectròlisi és relativament senzill; utilitza la corrosió dels metalls per crear cel·les electroquímiques per al tractament d'aigües residuals. Aquest mètode utilitza restes de ferro residual com a matèries primeres, sense necessitat de consum de recursos elèctrics, i per tant, incorpora el concepte de "tractar residus amb residus". Concretament, a la columna electrolítica interna del procés de microelectròlisi, sovint s'utilitzen materials com ara restes de ferro residual i carbó activat com a farciments. Mitjançant reaccions químiques, es generen ions de Fe2+ forts reductors, que poden reduir certs components de les aigües residuals que posseeixen propietats oxidatives.
A més, el Fe(OH)2 es pot utilitzar per a la coagulació en el tractament d'aigües, i el carbó activat té capacitats d'adsorció, eliminant eficaçment els compostos orgànics i els microorganismes. Per tant, la microelectròlisi implica la generació d'un corrent elèctric feble a través d'una cel·la electroquímica de ferro-carboni, que estimula el creixement i el metabolisme dels microorganismes. L'avantatge clau del mètode de tractament d'aigua per electròlisi interna és que no consumeix energia i pot eliminar simultàniament diversos contaminants i coloració de les aigües residuals alhora que millora la biodegradabilitat de les substàncies recalcitrants. La tecnologia de tractament d'aigua per microelectròlisi s'utilitza generalment com a mètode de pretractament o suplementari juntament amb altres tècniques de tractament d'aigua per millorar la tractabilitat i la biodegradabilitat de les aigües residuals. Tanmateix, també té desavantatges, sent el principal inconvenient les velocitats de reacció relativament lentes, el bloqueig del reactor i els reptes en el tractament d'aigües residuals d'alta concentració.
Inicialment, la tecnologia de microelectròlisi ferro-carboni es va aplicar al tractament d'aigües residuals de tint i impressió, donant resultats positius. A més, s'han dut a terme àmplies investigacions i aplicacions en el tractament d'aigües residuals riques en orgànics procedents de la fabricació de paper, productes farmacèutics, cocció, aigües residuals orgàniques d'alta salinitat, galvanoplàstia, productes petroquímics, aigües residuals que contenen pesticides, així com aigües residuals que contenen arsènic i cianur. En el tractament d'aigües residuals orgàniques, la microelectròlisi no només elimina els compostos orgànics, sinó que també redueix la DQO i millora la biodegradabilitat. Facilita l'eliminació de grups oxidatius en compostos orgànics mitjançant l'adsorció, la coagulació, la quelació i l'electrodeposició, creant condicions favorables per a un tractament posterior.
En aplicacions pràctiques, la microelectròlisi ferro-carboni ha demostrat avantatges significatius i perspectives prometedores. Tanmateix, problemes com l'obstrucció i la regulació del pH limiten el desenvolupament posterior d'aquest procés. Els professionals del medi ambient han de dur a terme més investigacions per crear condicions més favorables per a l'aplicació de la tecnologia de microelectròlisi ferro-carboni en el tractament d'aigües residuals industrials a gran escala.
Data de publicació: 07 de setembre de 2023
