Procese Electrochimice de Tratare a Apelor Reziduale prin Electrocoagulare

1. Abstract

Electrocoagularea nu este o tehnologie nouă. De fapt, literatura de specialitate indică faptul că această a fost dezvoltată de-a lungul ultimelor sute de ani, în multiple aplicaţii. De exemplu, spre sfârșitul secolului 19 mai multe instalații de mari dimensiuni de tratare a apei au fost înfiinţate la Londra (Matteson et al., 1995), în timp ce uzinele electrolitice de tratare a nămolului au operarat încă din 1911, în diferite părți ale SUA (Vik et al. , 1984) iar centrale similare au fost însărcinate să trateze apele reziduale municipale în deceniile următoare. În jurul anului 1930 însă, toate instalațiile de acest tip au fost abandonate din cauza costurilor mari de exploatare și disponibilitatea de producere în masă a alternativilor pentru dozele de coagulant chimic. În timpurile mai recente, a existat un interes reînnoit în instalațiile de tratare a apei în mod continuu bazate pe electrocoagulare (unele cu capacități de amploare) pentru aplicații industriale specializate. Cu toate acestea, din cauza capacității sale de a elimina în mod eficient o gamă extrem de largă de poluanți, împreună cu simplitatea lui inerentă de proiectare și funcționare, electrocoagularea este reexaminată fiind privită ca o tehnologie de tratare cu cost redus.

2. Introducere

Apa este esențială pentru a susţine viaţa biosferei.Cu toate acestea, cu creșterea populației și a industrializării, resursele sale sunt din ce în ce limitate și / sau contaminate. Datorită cererii în creștere la nivel global, mai mult de un miliard de oameni nu au acces la apă de calitate suficient de bună. Studii au raportat faptul că o treime din populația va experimenta deficitul de apă severă în următorii 20 de ani (GCRAI, 2002). Urbanizarea rapidă și creșterea populației în marile orașe din Pakistan a dus la o deteriorare a condițiilor de viață. Problemele sunt agravate de faptul că cele mai multe dintre resursele de apă proaspătă sunt grav poluate cu deşeuri industriale și municipale netratate.Soluția pentru a spori resursele de apă printre alte alternative de gestionare a apei, este reutilizarea apelor uzate epurate aceasta câştigând o atenție considerabilă Apele uzate tratate au mai multe avantaje față de alte surse de apă, -minimizează poluarea, amplifică resursele de apă subterană prin reîncărcare artificială și este o sursă bună de nutrienți pentru agricultură –proces utilizat de secole în țări precum Mexic, Vietnam și China.

În prezent, este din nou recunoscută ca o potențială sursă de apă în condițiile în care deficitul de apă dulce a crescut. În multe ţări din Orientul Mijlociu și din Asia, reutilizarea apei uzate este acum o practică comună. Apa reziduală poate fi utilizată în agricultură pentru irigații și plantații.

Coagularea – flotarea, facilitează eliminarea materiilor în suspensie şi a coloizilor sub formă de flocule, separarea efectuându-se prin decantare, filtrare şi/sau flotare. Este un tratament fizic de eliminare parţială sau totală a fracţiunilor floculabile a materiilor organice şi numeroase metale grele, micropoluanţii asociaţi cu materiile în suspensie şi a macromoleculelor coloidale. Timpul de decantare a particulelor coagulante depinde de tipul particulelor, diametru lor, dar şi de suprafaţa lor specifică.

Procesul de electrocoagulare se bazează pe principiul anozilor solubili. Se ocupa cu instituirea unui curent între doi electrozi(Fe sau Al) incorporaţi într –un electrolit, conţinut într-un reactor pentru a genera( Fe2+, Fe3+, Al3+) susceptibili de a produce o soluţie coagulant şi de a provoca coagularea floculelor de poluanţi care dorim a le elimina. Electroliza poate coagula compuşi solubili oxidabili sau reductibili conţinuţi în efluent. Câmpul electric crează o mişcare a ionilor şi a particulelor încărcate. Această acţiune permite colectarea materiilor suspendate sub formă de agregate floculate, care ulterior se pot elimina printr-un proces fizic clasic( decantare, fotare, filtrare).