ઇલેક્ટ્રો-ફેન્ટન ટેકનોલોજી

ઇલેક્ટ્રો-ફેન્ટન ગંદાપાણીના શુદ્ધિકરણ સાધનો મુખ્યત્વે ફેન્ટન ઉત્પ્રેરક ઓક્સિડેશનના સિદ્ધાંતો પર આધારિત છે, જે ઉચ્ચ-સાંદ્રતા, ઝેરી અને કાર્બનિક ગંદાપાણીના અધોગતિ અને સારવાર માટે ઉપયોગમાં લેવાતી અદ્યતન ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

ફેન્ટન રીએજન્ટ પદ્ધતિની શોધ 1894 માં ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિક ફેન્ટન દ્વારા કરવામાં આવી હતી. ફેન્ટન રીએજન્ટ પ્રતિક્રિયાનો સાર Fe2+ ની હાજરીમાં H2O2 માંથી હાઇડ્રોક્સિલ રેડિકલ (•OH) નું ઉત્પ્રેરક ઉત્પાદન છે. પરંપરાગત ફેન્ટન પદ્ધતિઓની મર્યાદાઓને દૂર કરવા અને પાણીની શુદ્ધિકરણ કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે ઇલેક્ટ્રો-ફેન્ટન ટેકનોલોજી પર સંશોધન 1980 ના દાયકામાં શરૂ થયું હતું. ઇલેક્ટ્રો-ફેન્ટન ટેકનોલોજીમાં ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ માધ્યમો દ્વારા Fe2+ અને H2O2 નું સતત ઉત્પાદન શામેલ છે, બંને તરત જ પ્રતિક્રિયા આપીને અત્યંત સક્રિય હાઇડ્રોક્સિલ રેડિકલ ઉત્પન્ન કરે છે, જે કાર્બનિક સંયોજનોના અધોગતિ તરફ દોરી જાય છે.

મૂળભૂત રીતે, તે વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ પ્રક્રિયા દરમિયાન સીધા ફેન્ટન રીએજન્ટ્સ ઉત્પન્ન કરે છે. ઇલેક્ટ્રો-ફેન્ટન પ્રતિક્રિયાનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત યોગ્ય કેથોડ સામગ્રીની સપાટી પર ઓક્સિજનનું વિસર્જન છે, જે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ (H2O2) ના ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઉત્પાદન તરફ દોરી જાય છે. ઉત્પાદિત H2O2 પછી ફેન્ટન પ્રતિક્રિયા દ્વારા એક શક્તિશાળી ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ, હાઇડ્રોક્સિલ રેડિકલ (•OH) ઉત્પન્ન કરવા માટે દ્રાવણમાં Fe2+ ઉત્પ્રેરક સાથે પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે. ઇલેક્ટ્રો-ફેન્ટન પ્રક્રિયા દ્વારા •OH નું ઉત્પાદન રાસાયણિક ચકાસણી પરીક્ષણો અને સ્પિન ટ્રેપિંગ જેવી સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક તકનીકો દ્વારા પુષ્ટિ મળી છે. વ્યવહારિક એપ્લિકેશનોમાં, •OH ની બિન-પસંદગીયુક્ત મજબૂત ઓક્સિડેશન ક્ષમતાનો ઉપયોગ રિકેલ્સિટ્રન્ટ કાર્બનિક સંયોજનોને અસરકારક રીતે દૂર કરવા માટે કરવામાં આવે છે.

O2 + 2H+ + 2e → H2O2;

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

ઇલેક્ટ્રો-ફેન્ટન ટેકનોલોજી મુખ્યત્વે લેન્ડફિલમાંથી લીચેટ, કેન્દ્રિત પ્રવાહી અને રાસાયણિક, ફાર્માસ્યુટિકલ, જંતુનાશક, રંગકામ, કાપડ અને ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ જેવા ઉદ્યોગોમાંથી ઔદ્યોગિક ગંદા પાણીના પ્રીટ્રીટમેન્ટમાં લાગુ પડે છે. તેનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોકેટાલિટીક અદ્યતન ઓક્સિડેશન સાધનો સાથે મળીને CODCr દૂર કરતી વખતે ગંદા પાણીની બાયોડિગ્રેડેબિલિટીમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરવા માટે કરી શકાય છે. વધુમાં, તેનો ઉપયોગ લેન્ડફિલમાંથી લીચેટ, કેન્દ્રિત પ્રવાહી અને રાસાયણિક, ફાર્માસ્યુટિકલ, જંતુનાશક, રંગકામ, કાપડ, ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ વગેરેમાંથી ઔદ્યોગિક ગંદા પાણીના ઊંડા ઉપચાર માટે થાય છે, જે ડિસ્ચાર્જ ધોરણોને પૂર્ણ કરવા માટે CODCr ને સીધા ઘટાડે છે. એકંદર ઓપરેશનલ ખર્ચ ઘટાડવા માટે તેને "પલ્સ્ડ ઇલેક્ટ્રો-ફેન્ટન સાધનો" સાથે પણ જોડી શકાય છે.