Är du intresserad?

Elektrokoaguleringsteknik för överlägsen avloppsrening

Elektrokoagulering bygger på principer som liknar dem hos den allmänt använda kemiska koaguleringen, vilket gör att de två teknologierna lätt kan jämföras. Kemisk koagulering är i sig en mycket mångsidig process som avlägsnar en stor del av de vanligt förekommande föroreningarna i avloppsvatten. Processen utförs vanligtvis i stora bassänger. Termen ”koagulering” syftar på förmågan hos flerfaldigt laddade metalljoner att bilda hydroxokomplex som attraherar lösta föroreningar, vilka adsorberas på komplexets yta på ett tydligt sub-stökiometriskt sätt, varefter en flockuleringspolymer tillsätts för att bilda större komplex.

Vid kemisk koagulering uppnås koaguleringen genom tillsats av en starkt sur och frätande vattenlösning av t.ex. järn- eller aluminiumklorid följt av en neutralisering med användning av natriumhydroxid. Vid elektrokoagulering uppnås koaguleringen genom att låta en likström lösa upp en offerelektrod av metall över tiden. I denna process bildas hydroxidjon som motjon, vilket utesluter behovet av neutralisering och inte tillsätter någon kloridjon till lösningen som vanligtvis är fallet vid kemisk koagulering. Vätgas bildas också i den elektrokemiska processen.

Genom att undvika starka kemikalier och producera färre biprodukter anpassar elektrokoaguleringstekniken sig till den växande efterfrågan på hållbara metoder för avloppsvattenrening. Det är ett idealiskt val för industrier som söker effektiva, miljövänliga lösningar för att möta strikta miljöföreskrifter och samtidigt bibehålla kostnadseffektiviteten

Koaguleringsprinciper

Den huvudsakliga mekanismen, oavsett om elektrokoagulering (EC) eller traditionell flockulering med kemikalier används, är koagulering. Det är utan tvekan en av de viktigaste fysikalisk-kemiska reaktionerna inom vattenrening. Förenklat uttryckt hålls olika föroreningar i vattnet, såsom joner (t.ex. tungmetaller) och kolloider (organiska och oorganiska), i lösning genom repellerande elektriska laddningar. Tillsats av joner med motsatt laddning destabiliserar kolloiderna, vilket möjliggör att de kan koagulera. Denna koagulering sker oavsett om den uppnås genom tillsats av en kemisk koagulant eller genom användning av EC-teknologi.

Fördelar med elektrokoagulering jämfört med kemisk koagulering

I traditionell kemisk koagulering används vanligen ämnen som aluminiumsulfat, polyaluminiumklorid och järn(III)klorid – substanser som har varit grundpelare inom avloppsvattenrening i årtionden.

Elektrokoagulering däremot fungerar enligt en fundamentalt annorlunda mekanism. Som tidigare nämnts genereras koagulanter på plats genom elektrolytisk oxidation av ett lämpligt anodmaterial. Under denna process reagerar laddade joner i avloppsvattnet med motsatt laddade joner eller med metallhydroxidflockar som bildas direkt i vattnet. Effektiviteten hos elektrokoagulering förstärks ytterligare av flera samtidiga sidoreaktioner – särskilt bildandet av mikroskopiska vätebubblor på katoderna. Dessa små bubblor erbjuder en stor yta för partiklar att fästa vid, vilket kraftigt förbättrar avskiljningen av föroreningar. Tillsammans bidrar dessa reaktioner till elektrokoaguleringens tydliga fördelar, där tekniken kan avlägsna ett bredare spektrum av föroreningar än många konventionella reningsmetoder.

Traditionella kemiska koaguleringsmetoder, där externa kemikalier tillsätts för att destabiliserade suspenderade partiklar och fälla ut föroreningar, har väldokumenterade begränsningar. En av de största nackdelarna är att de genererar stora mängder slam med högt vatteninnehåll. Denna typ av slam är svår att filtrera och avvattna, vilket gör hanteringen och omhändertagandet både utmanande och kostsamt – ofta en av de största utgiftsposterna inom avloppsvattenrening, särskilt när kemiska koagulanter används.

Dessutom ökar kemisk koagulering vanligtvis halten av totalt lösta ämnen (TDS) i det behandlade vattnet, vilket kan försvåra återanvändning och återvinning av vattnet i industriella processer.

Fördelar med elektrokoagulering jämfört med kemisk koagulering

Elektrokoagulering erbjuder flera fördelar jämfört med konventionell kemisk koagulering, bland annat:

Ingen hantering av farliga kemikalielösningar eller behov av stora kemikalieförråd, vilket ökar säkerheten och sparar utrymme.
Kompakt lagringsbehov för reservdelar såsom elektroder eller reaktorer, vilket gör tekniken särskilt lämpad för avlägsna platser och akuta insatser.
Bildning av tätt och högkoncentrerat flock som är lättare att avvattna, vilket minskar kostnader för hantering och omhändertagande.
Högre utbyte av återanvändbart, rent vatten utan kloridförorening, vilket underlättar återcirkulation av vatten på plats.
Slamproduktionen minskar med 5 till 10 gånger jämfört med kemisk koagulering, vilket kan leda till upp till 50 % lägre driftskostnader.

Dessa fördelar gör elektrokoagulering till ett effektivt, kostnadseffektivt och miljömässigt hållbart alternativ för moderna avloppsreningssystem.

The Benefits of WaterMaid EC

WaterMaid EC is Mellifiq’s engineering adaption of the electrocoagulation technology. The WaterMaid EC flow reactor ensures all wastewater to actually pass through the reactor and be subjected to an electric field and to a homogenous treatment. Additional cleaning mechanisms integral to WaterMaid EC flow include effects by the electric field and the formation of hydrogen gas in the electrochemical reaction. Overall the result is an extraordinarily efficient broad-spectrum wastewater treatment – a one-stage purification.

Många elektrokoaguleringssystem fungerar batchvis och kräver betydande behandlingstider, vilket begränsar deras kapacitet. I motsats till detta är reaktionen i AxoPur-reaktorn omedelbar och systemet utformat för kontinuerlig drift, även om intermittent drift alltid är ett alternativ, om flödet inte skulle finnas där. Eftersom reaktionen är omedelbar har systemet ett kompakt fotavtryck. Det betyder också att vattnet kommer att hålla sin temperatur under hela processen.

WaterMaid EC flow: Benefits compared to general electrocoagulation

AxoPur förbättrar avloppsvattenrening genom att se till att allt vatten passerar genom reaktorn för högre reningseffektivitet. Det tar bort ett bredare utbud av föroreningar, inklusive olja, fett, mikrober och PFAS, på grund av ytterligare mekanismer. Processen möjliggör snabba och enkla justeringar genom aktuella förändringar, och den behåller vattentemperaturen, vilket möjliggör värmeåtervinning när renat vatten recirkuleras.