ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಫೆಂಟನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಫೆಂಟನ್ ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸಾಧನವು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಫೆಂಟನ್ ವೇಗವರ್ಧಕ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದ ತತ್ವಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ, ವಿಷಕಾರಿ ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿನ ಅವನತಿ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುವ ಸುಧಾರಿತ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.

ಫೆಂಟನ್ ಕಾರಕ ವಿಧಾನವನ್ನು 1894 ರಲ್ಲಿ ಫ್ರೆಂಚ್ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಫೆಂಟನ್ ಕಂಡುಹಿಡಿದನು. ಫೆನ್ಟನ್ ಕಾರಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಾರವು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ರಾಡಿಕಲ್ಗಳ (•OH) ವೇಗವರ್ಧಕ ಪೀಳಿಗೆಯ H2O2 ನಿಂದ Fe2+ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಫೆಂಟನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಸಂಶೋಧನೆಯು 1980 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಫೆಂಟನ್ ವಿಧಾನಗಳ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮಾರ್ಗವಾಗಿ ಪ್ರಾರಂಭವಾಯಿತು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಫೆಂಟನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ವಿಧಾನಗಳ ಮೂಲಕ Fe2+ ಮತ್ತು H2O2 ನ ನಿರಂತರ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಎರಡೂ ತಕ್ಷಣವೇ ಹೆಚ್ಚು ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿರುವ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಅವನತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ, ಇದು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ನೇರವಾಗಿ ಫೆಂಟನ್ ಕಾರಕಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಫೆಂಟನ್ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಭೂತ ತತ್ವವು ಸೂಕ್ತವಾದ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕದ ವಿಸರ್ಜನೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ (H2O2) ನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ H2O2 ನಂತರ Fenton ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಪ್ರಬಲವಾದ ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್, ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ರಾಡಿಕಲ್ಗಳನ್ನು (•OH) ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ Fe2+ ವೇಗವರ್ಧಕದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಬಹುದು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಫೆಂಟನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ •OH ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ತನಿಖೆ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಪಿನ್ ಟ್ರ್ಯಾಪಿಂಗ್‌ನಂತಹ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ತಂತ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ದೃಢೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ, •OH ನ ಆಯ್ದವಲ್ಲದ ಪ್ರಬಲ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮರುಕಳಿಸುವ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ.

O2 + 2H+ + 2e → H2O2;

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

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಫೆಂಟನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ರಾಸಾಯನಿಕ, ಔಷಧೀಯ, ಕೀಟನಾಶಕ, ಡೈಯಿಂಗ್, ಜವಳಿ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಪ್ಲೇಟಿಂಗ್‌ನಂತಹ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಿಂದ ಲ್ಯಾಂಡ್‌ಫಿಲ್, ಸಾಂದ್ರೀಕೃತ ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿನಿಂದ ಲೀಚೇಟ್ ಅನ್ನು ಪೂರ್ವಭಾವಿಯಾಗಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸಲು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. CODCr ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವಾಗ ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿನ ಜೈವಿಕ ವಿಘಟನೆಯನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕ್ಯಾಟಲಿಟಿಕ್ ಸುಧಾರಿತ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಉಪಕರಣಗಳ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಲ್ಯಾಂಡ್‌ಫಿಲ್, ಸಾಂದ್ರೀಕೃತ ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ, ಔಷಧೀಯ, ಕೀಟನಾಶಕ, ಡೈಯಿಂಗ್, ಜವಳಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಪ್ಲೇಟಿಂಗ್ ಇತ್ಯಾದಿಗಳಿಂದ ಕೈಗಾರಿಕಾ ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿನ ಆಳವಾದ ಸಂಸ್ಕರಣೆಗಾಗಿ ಇದನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ವಿಸರ್ಜನೆಯ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು CODCr ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟಾರೆ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಇದನ್ನು "ಪಲ್ಸೆಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಫೆಂಟನ್ ಉಪಕರಣ" ದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು.