فناوری‌های الکتروشیمیایی در تصفیه آب: مکانیسم‌ها، مواد الکترودی و چالش‌های مقیاس‌پذیری
کد مقاله : 1244-IWWA
نویسندگان
میثم اشرفی *1، محمد فرهاد2، اسعد حسینی3، محمد رضا گل عنبریان4
1کارشناس شرکت آب و فاضلاب استان کردستان
2مدیر عامل، آب و فاضلاب کردستان
3مدیر پایش و نظارت بر کیفیت آبفا استان کردستان
4مدیر تصفیه خانه سنندج، آب و فاضلاب کردستان
چکیده مقاله
در دهه‌های اخیر، فناوری‌های الکتروشیمیایی به‌عنوان رویکردی نوین، پاک و کارآمد برای تصفیه و بازیابی منابع از آب و فاضلاب مورد توجه گسترده قرار گرفته‌اند. در این مقاله ، جنبه‌های مختلف استفاده از واکنش‌های الکتروشیمیایی در حذف آلاینده‌های آلی و معدنی، ضدعفونی آب و بازیابی یون‌های با ارزش بررسی شده است. فرآیندهایی مانند الکتروکوآگولاسیون، اکسیداسیون الکتروشیمیایی و الکترو-فنتون، توانایی بالایی در تجزیه ترکیبات آلی پایدار، رنگ‌ها، داروها و حذف فلزات سنگین از خود نشان داده‌اند. همچنین، استفاده از الکترودهای پیشرفته بر پایه‌ی نانوساختارهایی مانند گرافن، LDHها، MOFها و ترکیبات دوپ‌شده‌ی فلزی، موجب افزایش کارایی، پایداری و کاهش مصرف انرژی شده است. ترکیب این فناوری‌ها با انرژی‌های تجدیدپذیر و سامانه‌های هوشمند کنترلی، مسیر توسعه‌ی فرآیندهای الکتروشیمیایی سبز و پایدار را هموار کرده است. علاوه بر حذف آلاینده‌ها، قابلیت بازیابی عناصر ارزشمند و بازگرداندن آن‌ها به چرخه‌ی تولید، جایگاه ویژه‌ای به این فناوری در اقتصاد چرخه‌ای بخشیده است. در این مروری، ضمن تحلیل دستاوردهای اخیر، چالش‌های فنی، زیست‌محیطی و اقتصادی از جمله خوردگی الکترودها، تولید محصولات جانبی و مقیاس‌پذیری صنعتی مورد بحث قرار گرفته است. در پایان، چشم‌اندازهای پژوهشی آینده برای طراحی الکترودهای کم‌هزینه، بهینه‌سازی انرژی و توسعه‌ی پایلوت‌های صنعتی در شرایط بومی کشور ارائه می‌شود.
کلیدواژه ها
الکتروشیمی، تصفیه آب، اکسیداسیون پیشرفته ، آلودگی‌های آلی، کاهش فلزات سنگین ، فناوری‌های پایدار
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر