الکتروکوآگولاسیون

مزایای الکتروکوآگولاسیون (Electrocoagulation) برای از بین بردن آرسنیک از آب در تصفیه آب و فاضلاب ، آرسنیک به عنوان یک فلز سنگین طبقه بندی می شود. این ماده به دلیل سمی بودن آن بسیار شناخته شده است و در صورت مصرف مقادیر زیاد ،می تواند باعث ایجاد مشکلات سلامتی در انسان شود. آرسنیک می تواند بر روی پوست ، کبد ، کلیه ها ، مثانه و پروستات و همچنین سیستم های عصبی ، تنفسی ، قلبی عروقی ، ایمنی و غدد درونی ریز تأثیر بگذارد. با توجه به بسیاری از خطرات آرسنیک برای سلامتی،

ایالات متحده آمریکا EPA میزان غلطت استاندارد آب آشامیدنی را  ppb 10 به عنوان حداکثر غلظت مجاز در آب آشامیدنی تعیین کرده است. بنابراین ، هدف کلیه سیستم های درمانی برای از بین بردن آرسنیک از آب است.
آرسنیک معمولاً در آبهای زیرزمینی یافت می شود ، عمدتاً در دو حالت اکسیداسیون: آرسنیت ((As(III) آرسنتات (As(V)) وجود دارد. و As(III) از این دو سمی تر است و متاسفانه حذف آن به دلیل حلالیت بالاتر سخت تر می باشد. در اکثر موارد ، اگرچه در همه روشهای حذف نمی باشد ،ثابت شده است که آهن مؤثرترین ماده است. چند روش حذف شامل تبادل یونی ، خاصیت نفوذ و حلالی معکوس (RO) ، اکسیداسیون و انعقاد که از روشهای پر طرفدار می باشند. پیشرفت و موفقیت در روش انعقادی ، همتای الکتروشیمیایی آن ، الکتروکوآگولاسیون (EC) است.
در زیر ، در مورد مزایای الکتروکوآگولاسیون برای از بین بردن آرسنیک از آب در مقایسه با سایر

 روش های درمانی بحث خواهیم کرد.

• روش بهتر حذف As (III)

  با روش های دیگر درمان ، معمولاً با حذف As (III) مسئله ای وجود دارد زیرا بسیار محلول تر از مشابه خود به عنوان (V) است. تبادل یونی ، RO  و انعقاد خود به خودی نمی توانند As (III) را به سطوح قابل قبول برسانند ، بنابراین فرایندی قبل از آن مراحل اضافه می شود تا با استفاده از آن مرحله حذف آسان تر واکنش نشان دهد. با استفاده از EC ، بعضی از مکانیسم های واکنش ناشناخته As (III) اجازه می دهد تا به اندازه کافی انباشت و رسوب کنند تا به اندازه کافی برای حذف کافی با آن فرآیند به تنهایی انجام شود. حذف EC از As (V) قابل مقایسه با انعقاد و سایر روشهای درمانی ، بسیار کارآمد است ، اما میزان بالاتر حذف آن As (III)  است که آن را از سایرین جدا می کند.

• ممکن است نیاز به مرحله قبل از اکسیداسیون نباشد.

نظریه حذف بهبود یافته از As (III) توسط EC این است که در طول EC ، اکسیداسیون  As (III) در محل رخ می دهد. اکسیداسیون منجر به تشکیل As (V) می شود که رسوب دادن آن از محلول بسیار آسان تر است زیرا محلول آن کم است. این اکسیداسیون از  As(III) به As (V)  بطور هدفمند قبل از سایر روش های درمانی انجام می شود ، اما ممکن است قبل از یک مرحله EC نیازی به آن نباشد. بنابراین ، اگر میزان حذف As (III) توسط این فرآیند واحد براساس آنالیز نتایج آزمایشگاه آزمایش آب ، به اندازه کافی بالا باشد ، احتمالاً نیازی به مرحله اکسیداسیون قبل از EC  نخواهد بود.

• نرخ حذف سریعتر

  اگر قبل از EC مرحله اکسیداسیون لازم نباشد ، فرایند کلی حذف خیلی سریعتر اتفاق می افتد. همچنین ، برخی از فرآیندهای اکسیداسیون می توانند بسیار طولانی تر به وقوع بپیوندند ، و این باعث افزایش زمان واکنش لازم برای عملکرد مناسب می شود. با استفاده از توان بهینه شده به الکترودها ، حذف EC آرسنیک حداکثر یک ساعت طول می کشد تا کامل شود و اکسید اضافی به طور بالقوه قبل از فرآیند معرفی می شود تا زمان واکنش را کاهش دهد.

• هزینه زندگی ساده و پایین

  سایر روش های عملکردی برای آرسنیک می تواند پیچیده و پرهزینه باشد ، که می تواند برای جوامع با ثبات اقتصادی کمتر مشکل داشته باشد که بتوانند سیستمی را تأمین کنند که آب آشامیدنی را تا سطح امن برای مصارف انسانی بهبود بخشد. از طرف دیگر سیستم های EC از هزینه چرخه عمر پایین تری برخوردار بوده و کارایی آنها نسبتاً آسان است. این سیستم ها به راحتی قابل نصب ، تمیز کردن آسان و دارای نگهداری آسان هستند. هزینه های اصلی مربوط به EC برای جایگزینی الکترود در هنگام خوردگی بیش از حد ، مواد شیمیایی برای تنظیم pH و هزینه انرژی است. خوشبختانه ، الکترودهای آهن و مواد شیمیایی pH معمولاً با هزینه نسبتاً کم در دسترس هستند.
  برداشتن آرسنیک از آب آشامیدنی حائز اهمیت برای سلامتی و امنیت مردم در سراسر جهان است. روش های قبلی کار می کنند ، اما یک روش متفاوت می تواند ساده تر ، سریعتر ، کارآمد و هزینه چرخه عمر پایین تری داشته باشد. روش الکتروکوآگولاسیون یکی از این روشهاست.