Čista voda Sono-elektrokoagulacijom bez hemikalija

Elektrokoagulacija (EC) je elektrohemijski proces koji in situ generiše koagulantne vrste (npr. Fe (OH) k, Al (OH) k) iz žrtvenih elektroda, hvatajući koloide, emulzije, metale, boje i nove zagađivače. Spajanje EC sa ultrazvukom snage – “sono-elektrokoagulacija” (SEC) pojačava prenos mase, potiskuje pasivizaciju elektroda i ubrzava formiranje floc na nižem specifičnom unosu energije. Tretman sono-elektrokoagulacije bez hemikalija može se izvršiti u kontinuiranom protoku sa Hielscher sono-elektrohemijskim reaktorima, nakon čega sledi gravitaciono odvajanje floka i izvlačenje čiste vode.

Zašto upariti ultrazvuk sa elektrokoagulacijom? – Njegova mehanička osnova

U sonoelektrokoagulaciji pomoću Hielscherovih sono-elektroda, ultrazvučna sonda služi istovremeno kao elektrokoagulaciona elektroda, direktno spajajući ultrazvuk snage sa elektrohemijskim rastvaranjem metala. Ultrazvuk visokog intenziteta (obično ~ 20 kHz) indukuje akustičnu kavitaciju u neposrednoj blizini površine aktivne elektrode. Ponovljeni rast i nasilni kolaps kavitacijskih mehurića generišu lokalizovane mikromlazove, udarne talase i intenzivne mikrostruming upravo tamo gde se javljaju elektrohemijske reakcije.
Ova ko-lokalizovana sonikacija-elektrohemijska interakcija proizvodi nekoliko kritičnih efekata:
(i) kontinuirano stanjivanje elektrohemijskog difuzijskog sloja, značajno povećanje prenosa mase;
(ii) aktivno uklanjanje pasivirajućih oksidnih i hidroksidnih filmova sa površine elektrode, sprečavajući obraštanje i propadanje struje; i
(iii) konstantno obnavljanje elektrolita na interfejsu elektroda-rastvor, održavanje uniformne gustine struje i stabilne generacije koagulanta.
Kao rezultat toga, Hielscher sono-elektrode omogućavaju istinsku kontinuiranu elektrokoagulaciju bez pasivizacije-driven gašenja, poboljšanu efikasnost struje, i konzistentnije in-situ formiranje metalnih hidroksidnih flocs - bez potrebe za hemijskim dodavanjem koagulanta.
Za elektrokoagulaciju, ovi efekti se prevode u:

• Kontrola pasivizacije: Kavitacija i smicanje poremetiti izolacioni oksid i polimernih filmova na elektrodama, održavanje aktivnu površinu i stabilne omske kapi – otuda “bez pasivizacije” операција.
• Viši međufazni prenos mase: Smanjeni granični slojevi povećavaju brzinu rastvaranja metala i formiranja koagulanta pri datoj gustini struje.
• Poboljšana koagulacija & flotacija: Ultrazvučni mikromehurići i finiji H2O2 mehurići (iz elektrolize) promovišu nukleaciju, aglomeraciju i plutajuće odvajanje hidrofobnih čestica i ulja.
• Niže obraštanje u koncentrovanim muljevima: Uznemirenost ublažava nagomilavanje kolača u matricama sa visokim čvrstim materijama tipičnim za mulj vode i nekih industrijskih otpadnih voda.

Naučni pregledi dosledno dokumentuju ove sonohemijske prednosti i njihov prevod na sonoelektrohemijske reaktore.

Proцesni tok: Sonoelektrohemijski tretman bez hemikalija voz

1. скрининг & izjednačavanje: Uklonite grube čvrste materije; protok / opterećenja pufera.
2. (Opciono) pH set-point: Elektrokoagulacija je tolerantna, ali pH 6–8 često maksimizira specijaciju metalnog hidroksida i hvatanje zagađivača; ekstremni pH tokovi mogu zahtevati manju korekciju.
3. Sono-elektrokoagulacija u protočnoj ćeliji: Pumpajte otpadne vode kroz Hielscherov sono-elektrohemijski reaktor opremljen ultrazvučnim elektrodama. Kontinuirano ultrazvuk održava elektrode aktivnim – nema gašenja pasivizacije.
4. Razdvajanje faza: Nizvodno čistač ili taložnik: metal-hidroksid flocs i inkapsulirani zagađivači se talože (ili plutaju) i povlače se kao mulj; Pročišćena voda se dekantira ili pumpa u rezervoar za čistu vodu. Gravitaciona sedimentacija / flotacija nakon ćelije je uobičajeno.
5. Poliranje (po potrebi): Pesak / UV filteri ili aktivni ugalj za preostalu zamućenost / organske materije; opciono dezinfekcija.

 

Овај видео илуструје позитиван утицај директне ултразвучне електроде на електричну струју. Користи Хиелсцхер УП100Х (100 В, 30кХз) ултразвучни хомогенизатор са електрохемијском надоградњом и титанијумском електродом/сонотродом. Електролиза разблажене сумпорне киселине производи гас водоник и гас кисеоника. Ултразвучна обрада смањује дебљину дифузионог слоја на површини електроде и побољшава пренос масе током електролизе.

Соно-Елецтро-Цхемистри - Илустрација утицаја ултразвука на шаржну електролизу



 

Sono-elektrode i reaktori: Hielscher sono-elektrohemijske ćelije protoka

Hielscher nudi pretvarače sonde velike snage i reaktore za protok koji integrišu ultrazvuk sa elektrohemijskim ćelijama. Sonde se mogu konfigurisati kao elektrode ili zajedno sa namenskim EC elektrodama, omogućavajući robustan, kontinuiran rad pri industrijskim brzinama protoka. Modularne ćelije protoka pojednostavljuju skaliranje numerisanjem i podešavanjem vremena boravka, ultrazvučne amplitude i gustine struje.

Hielscher sono-elektro-sonde se uspešno koriste za različite primene, uključujući:

• Prečišćavanje industrijskih otpadnih voda
• Tretman vode u bazenu
• Prečišćavanje otpadnih voda za navodnjavanje
• Uzgoj ribe (akvakultura)
• Dopunjavanje podzemnih voda

Dokazi o performansama preko matrica

• Klanica/kanalizacija/organske otpadne vode: EC uz pomoć ultrazvuka povećala je COD i uklanjanje boja u odnosu na samo EC; Sinergija flotacije poboljšava uklanjanje masti u potocima klanica.
• Otpadne vode od boja / tekstila: DIK dosledno izveštava o većoj dekolorizaciji i smanjenju KPK od bilo ultrazvuka ili samo EC, odražavajući poboljšane mikromešanje i radikalno potpomognute puteve.
• Teške metalne i kompostne procjedne vode: Sonication povećava kinetiku uklanjanja metala i ukupnu efikasnost; hibridni DIK sa zeolitima dodatno poboljšava poliranje amonijuma i boje.

pasivizacija elektroda – Zašto nestaje pod ultrazvukom

Pasivni slojevi (npr, FeOOH / Al2O3, polimerni filmovi, ulja) ometaju distribuciju struje i podižu napon ćelija tokom vremena. U sono-elektrokoagulaciji (SEC), kavitacija mikromlazovi fizički abrade filmove in situ; Akustični streaming kontinuirano osvežava rastvor blizu elektrode, sprečavajući lokalnu alkalizaciju / padavina zone koje semena pasivizaciju. Pregledi SEC i hibridne sonoelektrohemije eksplicitno identifikuju poremećaj pasivizacije kao primarni mehanizam za održive performanse.

Hielscher Sono-elektrohemijski protočni ćelijski reaktori

Hielscherov portfelj obuhvata sonde velike snage, sono-elektrode i ultrazvučne protočne reaktore pogodne za sono-elektrokoagulaciju. Konfiguracije uključuju sonde koje deluju kao elektrode ili integracija sa namenskim EC elektrodama, dizajnirane za inline, kontinuirani rad. Ovaj izbor hardvera direktno podržava etos bez hemikalija – nema spoljašnjeg doziranja koagulanta – dok isporučuje hidrodinamička i akustična polja potrebna za pasivizaciju bez dužnosti.

Napomene o implementaciji muljevnih voda, kanalizacije, podzemnih voda i industrijskih otpadnih voda

• Voda mulja sa visokim sadržajem čvrstih materija: Koristite šire kanale protoka i robusnu agitaciju; Ultrazvuk pomaže da čvrste materije suspendovane i elektrode čiste, omogućavajući kontinuiranu radnost.
• Kanalizacija / opštinski: DIK je efikasan za zamućenost, TSS, ulja / masti i boje; uzvodno uklanjanje peska štiti hidrauliku. Poliranje filtracija daje pražnjenje- ili ponovnu upotrebu-spreman vodu.
• Podzemne vode (metali, arsen, koloidi): DIK se ističe u multivalentnom hvatanju metala i metaloida; Ultrazvuk stabilizuje dugotrajni rad uz minimalno skaliranje.
• Industrijski (boje, hrana / piće, petrohemijski): DIK se bavi emulzijama i neposlušnom bojom; numerisanje reaktora u Hielscherovim ćelijama protoka pojednostavljuje skaliranje pod promenljivim opterećenjima.

Дизајн, производња и консалтинг – Квалитет Маде ин Германи

Хиелсцхер ултрасоникатори су познати по свом највишем квалитету и стандардима дизајна. Робусност и једноставан рад омогућавају несметану интеграцију наших ултразвучних апарата у индустријске објекте. Хиелсцхер ултрасоникатори се лако носе са тешким условима и захтевним окружењима.

Хиелсцхер Ултрасоницс је ИСО сертификована компанија и ставља посебан нагласак на ултрасоникаторе високих перформанси са најсавременијом технологијом и једноставношћу за коришћење. Наравно, Хиелсцхер ултрасоникатори су усаглашени са ЦЕ и испуњавају захтеве УЛ, ЦСА и РоХ.