इलेक्ट्रो-फेंटन प्रौद्योगिकी

इलेक्ट्रो-फेंटन अपशिष्ट जल उपचार उपकरण मुख्य रूप से फेंटन उत्प्रेरक ऑक्सीकरण के सिद्धांतों पर आधारित है, जो उच्च सांद्रता वाले, विषैले और कार्बनिक अपशिष्ट जल के निम्नीकरण 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 अभिक्रिया का मूल तत्व Fe2+ की उपस्थिति में H2O2 से हाइड्रॉक्सिल मूलक (•OH) का उत्प्रेरक उत्पादन है। पारंपरिक फेंटन विधियों की सीमाओं को दूर करने और जल उपचार दक्षता बढ़ाने के लिए 1980 के दशक में इलेक्ट्रो-फेंटन तकनीक पर शोध शुरू हुआ। इलेक्ट्रो-फेंटन तकनीक में विद्युत रासायनिक माध्यम से Fe2+ और H2O2 का निरंतर उत्पादन शामिल है, जिसमें दोनों तुरंत प्रतिक्रिया करके अत्यधिक सक्रिय हाइड्रॉक्सिल मूलक उत्पन्न करते हैं, जिससे कार्बनिक यौगिकों का अपघटन होता है।

मूलतः, यह विद्युत अपघटन प्रक्रिया के दौरान सीधे फेंटन अभिकर्मकों का उत्पादन करता है। इलेक्ट्रो-फेंटन अभिक्रिया का मूल सिद्धांत उपयुक्त कैथोड पदार्थ की सतह पर ऑक्सीजन का घुलना है, जिससे हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H2O2) का विद्युत रासायनिक उत्पादन होता है। उत्पादित H2O2 विलयन में Fe2+ उत्प्रेरक के साथ अभिक्रिया करके फेंटन अभिक्रिया के माध्यम से एक शक्तिशाली ऑक्सीकरण कारक, हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स (•OH) उत्पन्न करता है। इलेक्ट्रो-फेंटन प्रक्रिया द्वारा •OH के उत्पादन की पुष्टि रासायनिक जांच परीक्षणों और स्पिन ट्रैपिंग जैसी स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीकों के माध्यम से की गई है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, •OH की गैर-चयनात्मक प्रबल ऑक्सीकरण क्षमता का उपयोग प्रतिरोधी कार्बनिक यौगिकों को प्रभावी ढंग से 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 से निकलने वाले लीचेट, गाढ़े तरल पदार्थों और रासायनिक, फार्मास्युटिकल, कीटनाशक, रंगाई, वस्त्र और इलेक्ट्रोप्लेटिंग जैसे उद्योगों के औद्योगिक अपशिष्ट जल के पूर्व-उपचार में लागू होती है। इसका उपयोग इलेक्ट्रोकैटलिटिक उन्नत ऑक्सीकरण उपकरणों के साथ मिलकर अपशिष्ट जल की जैव-अपघटनीयता को उल्लेखनीय रूप से बेहतर बनाने और CODCr को हटाने के लिए किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, इसका उपयोग लैंडफिल से निकलने वाले लीचेट, गाढ़े तरल पदार्थों और रासायनिक, फार्मास्युटिकल, कीटनाशक, रंगाई, वस्त्र, इलेक्ट्रोप्लेटिंग आदि उद्योगों के औद्योगिक अपशिष्ट जल के गहन उपचार के लिए किया जाता है, जिससे CODCr को सीधे कम करके निर्वहन मानकों को पूरा किया जा सके। इसे "पल्स्ड इलेक्ट्रो-फेंटन उपकरण" के साथ भी जोड़ा जा सकता है, जिससे समग्र परिचालन लागत कम हो जाती है।