ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಫೆಂಟನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಫೆಂಟನ್ ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಉಪಕರಣಗಳು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಫೆಂಟನ್ ವೇಗವರ್ಧಕ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದ ತತ್ವಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ, ವಿಷಕಾರಿ ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿನ ಅವನತಿ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುವ ಮುಂದುವರಿದ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.

ಫೆಂಟನ್ ಕಾರಕ ವಿಧಾನವನ್ನು 1894 ರಲ್ಲಿ ಫ್ರೆಂಚ್ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಫೆಂಟನ್ ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಫೆಂಟನ್ ಕಾರಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಾರವೆಂದರೆ Fe2+ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ H2O2 ನಿಂದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳ (•OH) ವೇಗವರ್ಧಕ ಉತ್ಪಾದನೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಫೆಂಟನ್ ವಿಧಾನಗಳ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮಾರ್ಗವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಫೆಂಟನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಕುರಿತು ಸಂಶೋಧನೆಯು 1980 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾರಂಭವಾಯಿತು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಫೆಂಟನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ವಿಧಾನಗಳ ಮೂಲಕ Fe2+ ಮತ್ತು H2O2 ನ ನಿರಂತರ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಎರಡೂ ತಕ್ಷಣ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ ಹೆಚ್ಚು ಸಕ್ರಿಯವಾದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಅವನತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ, ಇದು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಫೆಂಟನ್ ಕಾರಕಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಫೆಂಟನ್ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಭೂತ ತತ್ವವೆಂದರೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಕರಗುವಿಕೆ, ಇದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ (H2O2) ನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ H2O2 ನಂತರ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ Fe2+ ವೇಗವರ್ಧಕದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ ಫೆಂಟನ್ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಪ್ರಬಲವಾದ ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್, ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ರಾಡಿಕಲ್ಸ್ (•OH) ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಫೆಂಟನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ •OH ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರೋಬ್ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಪಿನ್ ಟ್ರ್ಯಾಪಿಂಗ್‌ನಂತಹ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ತಂತ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ದೃಢಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ, •OH ನ ಆಯ್ದವಲ್ಲದ ಬಲವಾದ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಮರುಕ್ಯಾಲ್ಸಿಟ್ರಾಂಟ್ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ.

O2 + 2H+ + 2e → H2O2;

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

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಫೆಂಟನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಭೂಕುಸಿತ, ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ, ಔಷಧೀಯ, ಕೀಟನಾಶಕ, ಬಣ್ಣ ಬಳಿಯುವುದು, ಜವಳಿ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಪ್ಲೇಟಿಂಗ್‌ನಂತಹ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಿಂದ ಕೈಗಾರಿಕಾ ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರನ್ನು ಪೂರ್ವಭಾವಿಯಾಗಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸುವಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. CODCr ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವಾಗ ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿನ ಜೈವಿಕ ವಿಘಟನೀಯತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಲು ಇದನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕ್ಯಾಟಲಿಟಿಕ್ ಸುಧಾರಿತ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಉಪಕರಣಗಳ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಇದನ್ನು ಭೂಕುಸಿತ, ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ, ಔಷಧೀಯ, ಕೀಟನಾಶಕ, ಬಣ್ಣ ಬಳಿಯುವುದು, ಜವಳಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಪ್ಲೇಟಿಂಗ್ ಇತ್ಯಾದಿಗಳಿಂದ ಕೈಗಾರಿಕಾ ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರನ್ನು ಆಳವಾದ ಸಂಸ್ಕರಣೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು CODCr ಅನ್ನು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ನೇರವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟಾರೆ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಇದನ್ನು "ಪಲ್ಸ್ಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಫೆಂಟನ್ ಉಪಕರಣ" ದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು.