Dans le monde entier, toute chose a ses avantages et ses inconvénients. Le progrès social et l'amélioration du niveau de vie entraînent inévitablement une pollution environnementale. Les eaux usées constituent l'un de ces problèmes. Avec le développement rapide d'industries telles que la pétrochimie, le textile, la papeterie, les pesticides, la pharmacie, la métallurgie et l'agroalimentaire, le volume total des rejets d'eaux usées a considérablement augmenté à l'échelle mondiale. De plus, les eaux usées présentent souvent des concentrations élevées de polluants, une forte toxicité, une salinité importante et une coloration prononcée, ce qui les rend difficiles à dégrader et à traiter, et conduit à une grave pollution de l'eau.
Pour traiter les importants volumes d'eaux usées industrielles produites quotidiennement, diverses méthodes ont été mises en œuvre, combinant des approches physiques, chimiques et biologiques, et exploitant des forces telles que l'électricité, le son, la lumière et le magnétisme. Cet article présente une synthèse de l'utilisation de l'électricité dans les technologies de traitement électrochimique de l'eau pour répondre à ce besoin.
Le traitement électrochimique des eaux usées repose sur la dégradation des polluants par des réactions électrochimiques spécifiques, des procédés électrochimiques ou des processus physiques au sein d'un réacteur électrochimique particulier, sous l'influence d'électrodes ou d'un champ électrique appliqué. Les systèmes et équipements électrochimiques sont relativement simples, compacts, présentent des coûts d'exploitation et de maintenance réduits, préviennent efficacement la pollution secondaire, offrent une grande maîtrise des réactions et se prêtent à l'automatisation industrielle, ce qui leur vaut l'appellation de technologie respectueuse de l'environnement.
Le traitement électrochimique de l'eau regroupe diverses techniques telles que l'électrocoagulation-électroflottation, l'électrodialyse, l'électroadsorption, l'électro-Fenton et l'oxydation électrocatalytique avancée. Ces techniques sont variées et chacune présente des applications et des domaines d'application spécifiques.
Électrocoagulation-électroflottation
L'électrocoagulation est en réalité une électroflottation, puisque le processus de coagulation se déroule simultanément à la flottation. On peut donc parler d'« électrocoagulation-électroflottation ».
Cette méthode repose sur l'application d'une tension électrique externe, qui génère des cations solubles à l'anode. Ces cations exercent un effet coagulant sur les polluants colloïdaux. Simultanément, une quantité importante d'hydrogène est produite à la cathode sous l'effet de la tension, ce qui favorise la remontée des particules floculées à la surface. Ainsi, l'électrocoagulation permet la séparation des polluants et la purification de l'eau par coagulation anodique et flottation cathodique.
En utilisant un métal comme anode soluble (généralement de l'aluminium ou du fer), les ions Al3+ ou Fe3+ générés lors de l'électrolyse servent de coagulants électroactifs. Ces coagulants agissent en comprimant la double couche colloïdale, en la déstabilisant et en pontant et capturant les particules colloïdales par :
Al -3e→ Al3+ ou Fe -3e→ Fe3+
Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+ ou 4Fe2+ + O2 + 2H2O → 4Fe3+ + 4OH-
D'une part, le coagulant électroactif M(OH)n formé est un complexe hydroxo polymérique soluble qui agit comme floculant pour coaguler rapidement et efficacement les suspensions colloïdales (fines gouttelettes d'huile et impuretés mécaniques) présentes dans les eaux usées. Il les agrège en formant des ponts et des liaisons, accélérant ainsi le processus de séparation. D'autre part, les colloïdes sont comprimés sous l'effet d'électrolytes tels que les sels d'aluminium ou de fer, ce qui induit une coagulation par effet coulombien ou par adsorption du coagulant.
Bien que l'activité électrochimique (durée de vie) des coagulants électroactifs ne soit que de quelques minutes, ils modifient significativement le potentiel de la double couche, exerçant ainsi un fort effet coagulant sur les particules colloïdales ou en suspension. De ce fait, leur capacité d'adsorption et leur activité sont bien supérieures aux méthodes chimiques impliquant l'ajout de sels d'aluminium, et elles nécessitent des quantités moindres et sont moins coûteuses. L'électrocoagulation n'est pas affectée par les conditions environnementales, la température de l'eau ou les impuretés biologiques, et elle ne présente pas de réactions secondaires avec les sels d'aluminium et les hydroxydes d'eau. Elle peut donc être utilisée dans une large gamme de pH pour le traitement des eaux usées.
De plus, la formation de minuscules bulles à la surface de la cathode accélère la collision et la séparation des colloïdes. L'électro-oxydation directe à la surface de l'anode et l'électro-oxydation indirecte des ions Cl⁻ en chlore actif possèdent un fort pouvoir oxydant sur les substances organiques solubles et les substances inorganiques réductibles présentes dans l'eau. L'hydrogène nouvellement produit à la cathode et l'oxygène à l'anode présentent un fort pouvoir redox.
De ce fait, les processus chimiques se déroulant à l'intérieur du réacteur électrochimique sont extrêmement complexes. Dans ce réacteur, l'électrocoagulation, l'électroflottation et l'électrooxydation se produisent simultanément, transformant et éliminant efficacement les colloïdes dissous et les polluants en suspension dans l'eau par coagulation, flottation et oxydation.
Alimentation CC électrochimique Xingtongli GKD45-2000CVC
Caractéristiques:
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2. Refroidissement par air pulsé
3. Avec fonction de montée en puissance progressive
4. Avec ampèremètre-heure et relais temporisé
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Images du produit :
Date de publication : 8 septembre 2023
