انعقاد الکتریکی

  1. خانه
  2. chevron_right
  3. انعقاد الکتریکی

انعقاد الکتریکی ( الکتروکواگولیشن )

انعقاد الکتریکی ( الکتروکواگولیشن ) عبارت است از تولید مواد منعقدکننده در محل با استفاده از تجزیه الکتریکی الکترودهای آلومینیوم یا آهن تولید یون های فلزی در آند و گاز هیدروژن در کاتد انجام می گیرد.

انعقاد الکتریکی

انعقاد الکتریکی

در روش انعقاد الکتریکی ( الکتروکواگولیشن ) عمل تصفیه طی سه مرحله انجام می گیرد:

  1. واکنش الکترولیت در سطح الکترود و شکل گیری منعقدکننده ها بوسیله ی اکسیداسیون الکترولیتی در فاز آبی
  2. جذب ذرات کلوئیدی بر روی منعقدکننده ها
  3. حذف آن بوسیله ته نشینی یا شناورسازی

در این روش همزمان با خورده شدن آند، در کاتد گازهای الکترولیت عموما گاز هیدروژن تولید می شود که منجر به شناورسازی بیش تر می گردد.

الکتروکواگولیشن

انعقاد الکتریکی

در انعقاد الکتریکی ( الکتروکواگولیشن )، فلزاتی از قبیل آهن و آلومینیوم اغلب بعنوان آند استفاده می شوند که با اکسیدشدن، هیدروکسیدها، اکسی هیدروکسیدها و هیدروکسیدهای پلیمری را تولید می کنند.

روش انعقاد الکتریکی ( الکتروکواگولیشن ) به دلیل داشتن چند مزیت از جمله وسعت عمل برای تصفیه انواع پساب های صنعتی، طراحی ساده سیستم، هزینه کم راه اندازی و بهره برداری، عدم نیاز به مواد شیمیایی، نیاز به تجهیزات ساده، بهره برداری راحت هزینه ی اولیه و هزینه بهره برداری پایین، زمان واکنش کم، ته نشینی سریع لخته های ایجاد شده، تولید لجن کم، ایمنی بالا، عدم نیاز به حمل و نقل و جابجایی مواد شیمیایی و تولید منعقدکننده در محل می تواند به عنوان یک روش کارآمد در جداسازی ترکیبات نفتی از آب عمل نماید.

این روش برای تصفیه ی آب های آلوده به جامدات، رنگ ها، فلزات سنگین، مواد آلی و غیرآلی محلول، به کار گرفته شده و بسیار کارآمد بوده است.

مکانیسم های اصلی الکترولیز برای تصفیه پیشرفته به شرح زیر می باشد:

اکسیداسیون و گندزدایی الکتروشیمیایی فلوکولاسیون الکتروشیمیایی و شناورسازی الکتروشیمیایی یا هرترکیبی از این مکانیسم ها

فرایند انعقاد الکتریکی از طریق کاربرد جریان مستقیم برق با ولتاژ بین 10 تا 60 ولت و شدت جریان های متغیر که بسته به میزان آلودگی پساب تعیین می شود با استفاده از الکترودهایی از جنس آلومینیوم، آهن معمولی، فولاد ضدزنگ، و یا ذغال صورت می گیرد.

در فرآیند انعقاد الکتریکی از یک منبع جریان برق مستقیم بین الکترودهای فلزی فرورفته در آب آلوده استفاده می شود. جریان الکتریکی منجر به انحلال صفحات فلزی در فاضلاب می گردد.

به طور کلی فرآیند انعقاد الکتریکی در سه مرحله قرار می گیرد:

  • الکترود قربانی شونده، دچار اکسیداسیون می شود تا ماده ی منعقدکننده تولید کند.
  • سپس سوسپانسیون ذره ای، دچار بی ثباتی می شود و شکستن امولسیون اتفاق می افتد.
  • فاز بی ثبات شده، دوباره تجمع پیدا می کند و توده ها تشکیل می شوند.

پارامترهای موثر بر انعقاد الکتریکی که شامل دانسیته جریان، جنس الکترود، pH، مدت زمان، فاصله بین الکترودها و تعداد الکترودها می باشد. در فرآیند انعقاد الکتریکی ناخالصی در محصول نهایی نسبت به روش های انعقاد شیمیایی کمتر خواهد بود.

در فرآیند انعقاد الکتریکی، الکترودهای آند که الکترود قربانی شونده است، از جنس فلزات چندظرفیتی است و در اثر برقراری جریان برق، یون های مثبت فلزی از خود آزاد می کند در نتیجه ذرات معلق پایداری خود را در محیط از دست داده و در کنار هم تجمع یافته و تشکیل لخته می دهند. در اطراف الکترود کاتد گاز هیدروژن تولید می شود. عوامل مختلفی بر فرآیند انعقاد الکتریکی موثر می باشند.

اصول انعقاد الکتریکی همانند انعقاد شیمیایی است، تفاوت بین این دو روش در اضافه کردن منعقدکننده است. در روش انعقاد الکتریکی، منعقدکننده به صورت الکتریکی تولید می شود و پساب در یک سل الکتروشیمیایی تصفیه می شود. زمانی که سیستم در تماس با یک منبع برق خارجی قرار می گیرد، آندهای قربانی به دلیل اکسیداسیون در محلول خورده می شوند و باعث آزادسازی کاتیون های منعقدکننده در سل می شوند. در صورتیکه بین الکترودها یک اختلاف پتانسیل ایجاد شود، آندها می توانند باعث آزادسازی منعقدکننده ها شوند.

در انعقاد الکتریکی، منعقدکننده از اکسایش الکترولیتی یک آند قربانی، بطور معمول از جنس آلومینیوم یا آهن، که منجر به انحلال الکترودی کاتیون های فلزی همانند انعقاد شیمیایی می شود، بدست می آید. هم در انعقاد شیمیایی و هم در انعقاد الکتریکی، این کاتیون ها منجر به باردار شدن ذرات موجود معلق می شود.

بطور کلی، در طول انعقاد الکتریکی شش فرآیند اصلی رخ می دهد:

  • مهاجرت به سمت الکترود با بار مخالف و تراکم بعلت خنثی سازی بار
  • تشکیل رسوب با آلاینده توسط کاتیون یا یون هیدروکسیل
  • برهم کنش کاتیون فلزی با یون هیدروکسیل برای تشکیل هیدروکسید، که دارای خواص جذب بالا هستند و با آلاینده ها پیوند ایجاد می کنند.
  • تشکیل هیدروکسیدهای با ساختار مشبک مانند بزرگ که از طریق آب جاروب می شوند.
  • اکسایش آلاینده ها به گونه های با سمیت کمتر
  • حذف توسط شناورسازی یا ته نشینی و چسبندگی به حباب ها
فهرست