इलेक्ट्रो-फेंटन प्रौद्योगिकी

इलेक्ट्रो-फेंटन अपशिष्ट जल उपचार उपकरण मुख्य रूप से फेंटन उत्प्रेरक ऑक्सीकरण के सिद्धांतों पर आधारित है, जो उच्च सांद्रता, विषाक्त और कार्बनिक अपशिष्ट जल के अपघटन और उपचार के लिए उपयोग की जाने वाली एक उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है।

फेंटन अभिकर्मक विधि का आविष्कार फ्रांसीसी वैज्ञानिक फेंटन ने 1894 में किया था। फेंटन अभिकर्मक प्रतिक्रिया का सार Fe2+ की उपस्थिति में H2O2 से हाइड्रॉक्सिल रेडिकल (•OH) का उत्प्रेरक उत्पादन है। इलेक्ट्रो-फेंटन तकनीक पर शोध 1980 के दशक में पारंपरिक फेंटन विधियों की सीमाओं को दूर करने और जल उपचार दक्षता को बढ़ाने के तरीके के रूप में शुरू हुआ। इलेक्ट्रो-फेंटन तकनीक में इलेक्ट्रोकेमिकल साधनों के माध्यम से Fe2+ और H2O2 का निरंतर उत्पादन शामिल है, जिसमें दोनों अत्यधिक सक्रिय हाइड्रॉक्सिल रेडिकल उत्पन्न करने के लिए तुरंत प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे कार्बनिक यौगिकों का क्षरण होता है।

अनिवार्य रूप से, यह इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया के दौरान सीधे फेंटन अभिकर्मकों को उत्पन्न करता है। इलेक्ट्रो-फेंटन प्रतिक्रिया का मूल सिद्धांत एक उपयुक्त कैथोड सामग्री की सतह पर ऑक्सीजन का विघटन है, जिससे हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H2O2) का विद्युत रासायनिक उत्पादन होता है। उत्पादित H2O2 फिर फेंटन प्रतिक्रिया के माध्यम से एक शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट, हाइड्रॉक्सिल रेडिकल (•OH) का उत्पादन करने के लिए समाधान में Fe2+ उत्प्रेरक के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है। इलेक्ट्रो-फेंटन प्रक्रिया के माध्यम से •OH के उत्पादन की पुष्टि रासायनिक जांच परीक्षणों और स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीकों, जैसे स्पिन ट्रैपिंग के माध्यम से की गई है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, •OH की गैर-चयनात्मक मजबूत ऑक्सीकरण क्षमता का उपयोग प्रभावी रूप से अड़ियल कार्बनिक यौगिकों को हटाने के लिए किया जाता है।

O2 + 2H+ + 2e → H2O2;

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

इलेक्ट्रो-फेंटन तकनीक मुख्य रूप से लैंडफिल, संकेंद्रित तरल पदार्थ और रासायनिक, दवा, कीटनाशक, रंगाई, कपड़ा और इलेक्ट्रोप्लेटिंग जैसे उद्योगों से औद्योगिक अपशिष्ट जल से लीचेट के प्रीट्रीटमेंट में लागू होती है। इसका उपयोग इलेक्ट्रोकैटेलिटिक उन्नत ऑक्सीकरण उपकरण के साथ संयोजन में किया जा सकता है ताकि CODCr को हटाते समय अपशिष्ट जल की बायोडिग्रेडेबिलिटी में उल्लेखनीय सुधार हो सके। इसके अतिरिक्त, इसका उपयोग लैंडफिल, संकेंद्रित तरल पदार्थ और रासायनिक, दवा, कीटनाशक, रंगाई, कपड़ा, इलेक्ट्रोप्लेटिंग आदि से औद्योगिक अपशिष्ट जल से लीचेट के गहन उपचार के लिए किया जाता है, जिससे डिस्चार्ज मानकों को पूरा करने के लिए CODCr को सीधे कम किया जाता है। समग्र परिचालन लागत को कम करने के लिए इसे "पल्स्ड इलेक्ट्रो-फेंटन उपकरण" के साथ भी जोड़ा जा सकता है।