Notekūdeņu attīrīšanas pamatā ir četras elektroķīmiskās metodes :
•TIEŠA ELEKTROĶĪMISKĀ Oksidācija
•NETIEŠĀ ELEKTROĶĪMISKĀ Oksidācija
•ELEKTROKOAGULĀCIJA
•ELEKTROFLOTĀCIJA
Strādājot ar eksperimentālām metodēm un izvēloties darbības apstākļus, biezi vien gadās, ka tajā pašā procesā notiek reakcijas, kas vienlaikus attiecināmas vienai vai vairākām minētajām metodēm. Atrast labākos eksperimentālos darba apstākļus ir rūpīgs laboratorijas darba uzdevums.
Elektrokoagulācijas process norit elektrolītiskajā šūnā jeb modulī.
Pamatā- elektrolītiskajā modulī ir ievietotas elektrodu plāksnes. Izmantojot iepriekš rūpīgi izvēlētu strāvas stiprumu, saskaņā ar Faradeja likumu, notiek lēna metālu šķīšana jeb anodā oksidācija.
Metāliskie joni hidrātu formā absorbē piesārņojošos materiālus un veido nogulsnes. Uz katoda virsmas veidojas ūdeņraža gāze (katodiskā reducēšana), tāpēc nogulsnēm ir tendence veidot peldošas pārslas.
Šādas elektrodu reakcijas noris elektrokoagulācijas procesā ar aktīviem elektrodiem:
Anods: Al 3+ + 3 e- = Al °
Me n+ + ne- = Me ° •
Katods: H20 + 2 e – = 2 OH – + 2H2 (sārmainā vidē)
2H+ + 2 e – = H2 (skābā vidē)
Elektrokoagulācijas process ir līdzīgs parastajai ķīmiskajai koagulācijai, atšķirība – tajā tiek izmantota elektriskā enerģija. Abu procesu mērķis ir destabilizēt koloīdus, kas atrodas ūdenī, taču tie atšķiras pēc metodes, ko izmanto reaģenta pievienošanai: elektrokoagulācijā to iegūst no metāla.
Elektrokoagulāciju ir kā elektroķīmisks process, kura laikā notekūdeņos esošās koloidālās vielas tiek savāktas kopā, izmantojot savienojumus, kas rodas anoda izšķīdināšanas rezultātā, lai ļauj koloīdus atdalīt no notekūdeņiem, izmantojot klasiskās metodes. Tā kā tie izšķīst, anodi apstrādes laikā šķīst, līdz tiek sasniegts brīdis, kad tie ir jāmaina. Tātad tie ir “šķīstošie anodi”.
Elektroķīmiskais reaktors sastāv no tvertnes ar vismaz diviem iegremdētiem elektrodiem, kas savienoti ar enerģijas avotu. Kad starp elektrodiem tiek sasniegts noteikts spriegums, sākas redukcijas procesi uz katoda un oksidācijas procesi uz anoda (veidojot jonu Al3 +, ja anods ir alumīnijs, un Fe3, ja tas ir dzelzs).
Tad notiek virkne procesu: jonizācija, destabilizācija, oksidēšanās, redukcija, elektrolīze, brīvo radikāļu veidošanās, elektromagnētiskā lauka veidošanās, emulsijas sadalīšana un atdalīšana.
Skābekļa veidošanās uz anoda virsmas, kas rodas ūdens oksidācijas rezultātā, rada H+ jonus, kas, pateicoties to lādiņam, piesaista katodu. Uz katoda virsmas, ūdens reducēšana veicina hidroksilu (OH-) jonu veidošanos, kurus atšķirībā no H + joniem piesaista anods.
Katoda veicinātā pH palielināšanās izraisa metālisko jonu izgulsnēšanos notekūdeņos.
Elektrokoagulācijas ieguvumi:
•Smago metālu atdalīšana
•Eļļas un tauku atdalīšana
•Organisko vielu oksidēšana /organisko molekulu sadalīšana
•Ekotoksticātes samazināšana, līdz pat pilnīgai neitralizāciajai
•Baktēriju, vīrusu un parazītu atdalīšana
•Suspendēto vielu un koloīdu atdalīšana
•Smaku samazināšana
Pielietojums
METALURĢIJAS RŪPNIECĪBA
Smago metālu oksidēšana un izgulsnēšana
DZESĒŠANAS TORŅI
Sāļu izgulsnēšanās novēršana un Legionellas likvidēšanai
PĀRTIKAS RŪPNIECĪBA
Ūdens dezinfekcija- ūdens atkārtotai izmantošanai . Augu apstrādes ūdens attīrīšana eļļas ražošanā. Tauku un eļļu atdalīšana no notekūdeņiem. Augsta satura organisko un suspendēto vielu atdalīšana notekūdeņos. Asins atdalīšana notekūdeņos
DZĪVNIEKU LAUKSAIMNIECĪBA
Kūtsmēslu apstrāde (ĶSP, slāpekļa un fosfora samazināšana, un dezinfekcija)
FARMACEITISKĀ RŪPNIECĪBA
Ekotoksiskuma novēršana notekūdeņos. Organisko molekulu iznīcināšana un ĶSP / BSP5 likvidēšana
KOSMĒTIKAS RŪPNIECĪBA
Organiskā piesārņojuma samazināšana, krāsu, eļļas un tauku atdalīšana
INFILTRĀTA ATTĪRĪŠANA
Smago metālu satura samazināšana. Organisko vielu atdalīšana. Slāpekļa savienojumu, sāļu u.c. piesārņotāju atdalīsana, lai šo ūdeni varētu izmantot atkārtoti apūdeņošanai un/vai tālākai attīrīšanai, lai infiltrātu būtu iespējams utilizēt vai izmantot atkārtoti.
PAZEMES NOTEKŪDEŅU DEKONTAMINĀCIJA
Metālu, ogļūdeņražu, pesticīdu, naftas un fitosanitārijas vielu atdalīšana utt.
PAPĪRA RŪPNIECĪBA
Šķiedru, cietvielu un organisko vielu atdalīšana
TEKSTILA RŪPNIECĪBA
Krāsu un organisko vielu atdalīšana
ĶĪMISKĀ RŪPNIECĪBA
Metālu, sāļu, organisko vielu, smaku un krāsu atdalīšana, ekotoksicitātes samazināšana utt.
METĀLU APSTRĀDES GALVANIZĀCIJAS RŪPNIECĪBA
Smago metālu, krāsu, eļļas un tauku atdalīšana atdalīšana
NAFTAS RŪPNIECĪBA
Ogļūdeņražu, metālu atdalīšana utml.