전극 반응은 폐수의 고유한 높은 전도성을 활용하여 직접 산화-환원 공정을 구동함으로써 정화에 기여합니다. 이 메커니즘은 양극과 음극에서 유기물을 분해하여 화학적 산소 요구량(COD)을 줄이고, 염화물 이온이 존재하는 경우 동시에 염소 기반 소독제를 생성합니다.
고염 유기 폐수는 처리하기 어려운 폐수 흐름에서 전도성 전해질 용액으로 변환됩니다. 이를 통해 시스템은 직접 전자 전달 및 현장 화학 물질 생성을 통해 오염 물질을 처리하여 광범위한 외부 첨가제 없이 예비 정화를 달성할 수 있습니다.
정화 메커니즘
직접 산화-환원
전기화학적 장치의 핵심 기능은 폐수와 전극 간의 직접 접촉에 의존합니다.
고염 폐수는 높은 전기 전도성을 가지므로 양극과 음극 사이의 회로를 효과적으로 닫습니다.
이는 용액에 존재하는 유기물의 즉각적인 산화-환원 반응을 촉진합니다.
화학적 산소 요구량(COD) 감소
이 반응의 주요 영향을 받는 지표는 화학적 산소 요구량(COD)입니다.
이 공정은 특히 지방산 폐수 처리에 효과적인 것으로 알려져 있습니다.
이러한 유기 화합물을 전극 표면에서 직접 산화함으로써 시스템은 나머지 오염 물질을 분해하는 데 필요한 총 산소량을 줄입니다.
소독 효과
직접 산화 외에도 전극 반응은 염 함량에 염화물 이온이 포함된 경우 2차 정화 메커니즘을 생성합니다.
이러한 조건에서 양극은 염소 가스 및 그 파생물을 생성합니다.
이러한 부산물은 소독 및 표백을 위한 강력한 작용제로 작용하여 전기화학적 분해 위에 화학적 처리 계층을 추가합니다.
공정 범위 이해
예비 처리 vs. 최종 처리
이 공정이 예비 정화를 달성하는 것으로 설명된다는 점을 인식하는 것이 중요합니다.
COD를 줄이고 소독하는 데 효과적이지만 엄격한 최종 방류 기준을 충족하기 위한 독립적인 솔루션이 아닐 수 있습니다.
이는 더 많은 처리를 하기 전에 높은 유기물 부하를 분해하는 강력한 초기 단계로 가장 잘 작용합니다.
화학 성분에 대한 의존성
시스템의 2차 이점은 폐수의 특정 구성에 크게 의존합니다.
소독 및 표백 기능은 조건부입니다. 염화물 이온이 폐수 흐름에 자연적으로 존재하는 경우에만 발생합니다.
특정 염이 없으면 시스템은 직접 산화에만 의존하여 전반적인 정화 효율이 잠재적으로 감소할 수 있습니다.
목표에 맞는 올바른 선택
특정 폐수 흐름에 전기화학적 처리가 올바른 접근 방식인지 여부를 결정하려면 다음을 고려하십시오.
- 주요 초점이 유기물 부하 감소인 경우: 유체의 높은 전도성을 활용하여 지방산의 직접 산화-환원을 구동하고 COD를 낮추십시오.
- 주요 초점이 병원균 제어 또는 표백인 경우: 폐수에 충분한 염화물 이온이 포함되어 양극에서 염소 가스 및 그 파생물이 생성되는지 확인하십시오.
이 기술은 고염 폐기물의 물리적 특성을 효과적으로 활용하여 화학적 정화를 구동합니다.
요약표:
| 특징 | 메커니즘 | 주요 이점 |
|---|---|---|
| 직접 산화 | 전극 표면에서의 전자 전달 | 유기물 및 지방산의 직접 분해 |
| COD 감소 | 유기 화합물 산화 | 추가 처리를 위한 화학적 산소 요구량 감소 |
| 소독 | 염소(Cl₂)의 양극 생성 | 폐수의 병원균 제어 및 표백 |
| 전도성 | 전해질로서의 고염 함량 | 과도한 외부 첨가제 없이 높은 효율성 |
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참고문헌
- Qinfang Lu, Jiancheng Liu. Analysis of Key Technologies for Industrialized Treatment of Fatty Acid High-Salinity Organic Wastewater. DOI: 10.4491/ksee.2020.42.11.570
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