الکترود اسب کار: نگاهی عملی به آندهای تیتانیوم در تصفیه آب

الکترود اسب کار: نگاهی عملی به آندهای تیتانیوم در تصفیه آبment

هرکسی در تجارت آب می‌داند که الکترودها جزء سازنده-یا-شکستگی هستند. آن را درست انجام دهید، و همه چیز به آرامی پیش می رود. اشتباه متوجه شوید، و این یک گودال پول است. در سال‌های اخیر، آندهای تیتانیوم به عنوان یک گزینه سخت و قابل اعتماد شهرت خوبی به دست آورده‌اند و ثابت کرده‌اند که ابزار مناسبی برای برخی از سخت‌ترین کارهای فاضلاب هستند.

بنابراین، چرا آنها اینقدر بادوام در نظر گرفته می شوند؟ اول از همه، آنها می توانند کتک بخورند. الکترودهای گرافیتی قدیمی-مدرسه به آرامی در شرایط اسیدی، تقریباً مانند گچ، متلاشی می‌شوند. آندهای مبتنی بر سرب-محکم بودند اما خطر شسته شدن سرب سمی را داشتند و مشکل آلودگی جدیدی ایجاد کردند. آندهای تیتانیوم متفاوت هستند. فلز پایه تیتانیوم است که ذاتاً پایدار است. کلید واقعی "لعاب" یا پوشش روی سطح است-معمولاً اکسیدهای فلزات گرانبها مانند روتنیوم یا ایریدیوم-از طریق یک فرآیند حرارتی تخصصی بر روی زیرلایه ذوب می شوند. این پوشش به آند اجازه می دهد تا در محیط های خشن: آب های بسیار اسیدی، شور و اکسید کننده، خود را حفظ کند. در طول الکترولیز، با سرعت بسیار کم خورده می شود. در کارخانه ما، در حال تصفیه یک جریان فاضلاب{12}با کلرید بالا بودیم. سایر آندها هر سه ماه یکبار نیاز به تعویض دارند. پس از تغییر به یک آند تیتانیوم{15}روکش شده، بیش از دو سال به طور قابل اعتمادی کار کرد. هنگامی که در نهایت آن را برای بازرسی کشیدیم، پوشش فقط حداقل سایش را نشان داد. این عمر طولانی، آنها را در درازمدت مقرون به صرفه‌تر می‌کند و در هزینه و زمان خرابی ناشی از تغییر{18}مکرر صرفه‌جویی می‌کند.

سخت بودن کافی نیست. باید کار را به طور موثر انجام دهد. آندهای تیتانیوم آلاینده ها را با ایجاد واکنش های الکتروشیمیایی قدرتمند در سطح خود حذف می کنند. هنگامی که آنها انرژی می گیرند، می توانند مستقیماً رادیکال های هیدروکسیل را در آب تولید کنند. این رادیکال‌ها اکسیدان‌های فوق‌العاده‌ای قوی هستند و تقریباً هر چیزی را که در مسیرشان باشد تجزیه می‌کنند. آنها می توانند مولکول های آلی پیچیده و سرسخت را-مانند رنگ های خاص یا آفت کش ها-به دی اکسید کربن و آب کاملاً معدنی کنند. این "اکسیداسیون مستقیم" نامیده می شود. علاوه بر این، اگر یون های کلرید در آب وجود داشته باشد، آند همچنین می تواند تولید گونه های فعال کلر مانند اسید هیپوکلروس یا گاز کلر را تسهیل کند. این "اجرا کننده ها" به از بین بردن آلاینده ها کمک می کنند، فرآیندی که به عنوان "اکسیداسیون غیرمستقیم" شناخته می شود. این یک{10}}دو پانچ است: آند مستقیماً کار می‌کند و همچنین اکسیدان‌های ثانویه را بسیج می‌کند. در طول تنظیم سیستم، ما تخریب یک واسطه دارویی مقاوم را اندازه‌گیری کردیم. تحت چگالی جریان و pH بهینه شده، سیستم آند تیتانیوم بیش از 90٪ COD را در حدود دو ساعت{14} حذف می‌کند که نتیجه بسیار ملموسی است.

این "اسب کار" نیز در کاربرد همه کاره است. می توان آن را به صورت صفحات، توری منبسط شده یا اشکال لوله ای متخلخل ساخت. برای فرآیند اکسیداسیون پیشرفته الکترو-فنتون، از آندهای تیتانیوم مش-استفاده کردیم. ساختار باز آنها جریان آب خوب و توزیع یکنواخت اکسیدان های تولید شده را فراهم می کند. فن آوری پوشش نیز به تکامل خود ادامه می دهد. دوپینگ با عناصری مانند قلع یا آنتیموان می تواند فعالیت و گزینش پذیری را بیشتر افزایش دهد. به طور خلاصه، با ترکیبی از دوام، راندمان بالا و عمر طولانی، آندهای تیتانیوم به طور فزاینده‌ای در حال تبدیل شدن به انتخاب-در برنامه‌های تصفیه آب هستند که در آن عملکرد و پایداری عملیاتی بسیار مهم است. آنها یک درمان جهانی نیستند-، اما برای چالش‌های خاصی که برای مقابله با آنها طراحی شده‌اند، ابزاری قابل‌اعتماد هستند.