Titanové anody pro čištění odpadních vod
Titanová anoda má vynikající odolnost proti korozi, vysokou vodivost, dobrou katalytickou aktivitu a dlouhou životnost. Může stabilně fungovat v náročném prostředí s odpadními vodami, což poskytuje pevný základ pro aplikaci technologie elektrochemického čištění odpadních vod.
- Titanová anoda s iridiovým povlakem
- Titanová anoda potažená platinou
- Titanová anoda s rutheniem
- Titanová anoda s povlakem ze směsného oxidu
- Titanový elektrolytický článek
- Titanová anoda s palladiovým povlakem
- Uhlík-titanová kompozitní anoda
- Kompozitní anoda kov-oxid kovu
Zakázková výroba titanových anod pro čištění odpadních vod
S urychlující se globální industrializací a urbanizací se znečištění vody stává stále závažnějším. Čištění odpadních vod, jako klíčový článek pro zajištění udržitelného využívání vodních zdrojů a udržení rovnováhy ekologického prostředí, se těší nebývalé pozornosti. Titanové anodyJakožto klíčové komponenty elektrochemických systémů čištění odpadních vod hrají rozhodující roli v účinnosti a účinnosti čištění odpadních vod. Anoda s titanovým povlakem je titanový substrát s jednou nebo více vrstvami katalyticky aktivních oxidových povlaků kovů nanesených na povrch specifickým procesem. Tento typ anody se nejčastěji používá v čištění odpadních vod. Podle různých složení povlaku ji lze dále rozdělit na následující typy.
Povrch je pokryt oxidovou vrstvou ruthenia (Ru) a iridia (Ir). Ruthenium-iridiová vrstva má vynikající katalytický výkon pro uvolňování chloru. V odpadních vodách obsahujících chloridové ionty může účinně podporovat oxidaci chloridových iontů za vzniku plynného chloru a následně generovat kyselinu chlornou a chlornanové ionty se silnými oxidačními vlastnostmi, které mohou oxidovat a degradovat organické látky, bakterie, viry a další znečišťující látky v odpadních vodách.
Povrchová vrstva je oxid olovnatý (PbO₂), který se dělí na dvě krystalové formy: α-PbO₂ a β-PbO₂. β-PbO₂ má vysokou elektrokatalytickou aktivitu a stabilitu a silnou oxidační schopnost vůči organickým znečišťujícím látkám. Při čištění průmyslových odpadních vod obsahujících velké množství obtížně odbouratelných organických znečišťujících látek, jako jsou odpadní vody z tiskařských a barvicích průmyslů a farmaceutické odpadní vody, vykazuje anoda s povlakem oxidu olovnatého na bázi titanu dobré čisticí účinky.
Vícesložková kompozitní anoda na bázi titanu. Například anoda na bázi ruthenia-iridia-cínu (Ru-Ir-Sn), anoda na bázi titanu s iridiem-tantalem (Ir-Ta) a další kompozitní povlaky. Kombinuje výhody více anod s jedním povlakem, jako je vynikající katalytický výkon pro vývoj kyslíku a chloru, přizpůsobuje se potřebám čištění různých typů odpadních vod a vykazuje jedinečné výhody při čištění odpadních vod s komplexní kvalitou vody.
Pracovní princip
V elektrochemii čištění odpadních vodTitanová anoda funguje jako anoda a podléhá oxidační reakci. Vezměme si jako příklad čištění organických znečišťujících látek. Když se organické molekuly v odpadních vodách přiblíží k povrchu titanové anody, na elektrony v molekulách působí elektrické pole anody a dochází k oxidační reakci.
Tyto organické molekuly se nejprve oxidují na meziprodukty s volnými radikály, které mají vysokou reaktivitu a mohou dále reagovat s vodou nebo jinými látkami a postupně se oxidují a rozkládají na oxid uhličitý, vodu a další malé anorganické molekuly. Například při zpracování methanolu (CH₃OH) ztrácí methanol elektrony na povrchu titanové anody a podléhá oxidační reakci: CH₃OH + H₂O – 6e⁻ = CO₂ + 6H⁺. U odpadních vod obsahujících chloridové ionty podporují titanové anody (například anody na bázi titanu s ruthenium-iridiovým povlakem) oxidační reakci chloridových iontů (Cl⁻). Chloridové ionty ztrácejí elektrony na povrchu anody za vzniku plynného chloru (Cl₂): 2Cl⁻ – 2e⁻ = Cl₂↑. Vzniklý chlor reaguje s vodou za vzniku kyseliny chlorné (HClO) a chlornanových iontů (ClO⁻): Cl₂ + H₂O ⇌ HClO + H⁺ + Cl⁻. HClO a ClO⁻ jsou vysoce oxidační látky a mohou oxidovat a degradovat znečišťující látky, jako jsou organické látky, bakterie a viry v odpadních vodách.
Titanová anoda a katoda společně tvoří kompletní elektrolytický okruh. Vezměme si jako příklad odstraňování iontů těžkých kovů z odpadních vod. Zatímco se organická hmota na anodě oxiduje, ionty těžkých kovů získávají elektrony na katodě a redukují se na kovové prvky, které se ukládají na povrchu katody. Například při čištění odpadních vod obsahujících ionty mědi (Cu²⁺) je katodová reakce: Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu. Reakce na katodě a katodě spolupracují na odstranění řady znečišťujících látek z odpadních vod a dosahují cíle čištění vody.
Proč investovat do čističky vzduchu?
Jakožto klíčová součást technologie elektrochemického čištění odpadních vod má titanová anoda díky svému jedinečnému výkonu a výhodám široké uplatnění v oblasti čištění odpadních vod. Přestože titanová anoda má v čištění odpadních vod mnoho výhod, stále čelí určitým výzvám. Například některé vysoce výkonné titanové anody (jako jsou anody z drahých kovů na bázi titanu) jsou drahé, což omezuje jejich použití ve velkém měřítku. U některých speciálních typů odpadních vod, jako jsou odpadní vody obsahující velké množství suspendovaných látek a vysokou koncentraci solí, je nutné dále optimalizovat výkon a technické parametry titanových anod, aby se zlepšil účinek čištění.
