மின் உறைதல் (EC) என்பது கழிவுநீரில் இருந்து மாசுபடுத்திகளை அகற்ற மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தும் ஒரு செயல்முறையாகும். இது தியாக மின்முனைகளைக் கரைக்க நேரடி மின்னோட்டத்தைப் பயன்படுத்துவதை உள்ளடக்கியது, பின்னர் அவை மாசுபடுத்திகளுடன் உறையும் உலோக அயனிகளை வெளியிடுகின்றன. இந்த முறை அதன் செயல்திறன், சுற்றுச்சூழல் நட்பு மற்றும் பல்வேறு வகையான கழிவுநீரை சுத்திகரிப்பதில் பல்துறை திறன் காரணமாக பிரபலமடைந்துள்ளது.
மின் உறைதலின் கொள்கைகள்
மின் உறைதலில், கழிவுநீரில் மூழ்கியிருக்கும் உலோக மின்முனைகள் வழியாக ஒரு மின்சாரம் செலுத்தப்படுகிறது. நேர்மின்முனை (நேர்மறை மின்முனை) கரைந்து, அலுமினியம் அல்லது இரும்பு போன்ற உலோக கேஷன்களை தண்ணீரில் வெளியிடுகிறது. இந்த உலோக அயனிகள் தண்ணீரில் உள்ள மாசுபடுத்திகளுடன் வினைபுரிந்து, கரையாத ஹைட்ராக்சைடுகளை உருவாக்குகின்றன, அவை ஒன்றிணைந்து எளிதில் அகற்றப்படலாம். எதிர்மின்முனை (எதிர்மறை மின்முனை) ஹைட்ரஜன் வாயுவை உருவாக்குகிறது, இது உறைந்த துகள்களை மேற்பரப்பில் மிதக்க உதவுகிறது.
ஒட்டுமொத்த செயல்முறையை பின்வரும் படிகளில் சுருக்கமாகக் கூறலாம்:
மின்னாற்பகுப்பு: மின்முனைகளுக்கு நேரடி மின்னோட்ட மின்சாரம் வழங்கப்படுகிறது, இதனால் அனோட் கரைந்து உலோக அயனிகளை வெளியிடுகிறது.
உறைதல்: வெளியிடப்பட்ட உலோக அயனிகள் இடைநிறுத்தப்பட்ட துகள்கள் மற்றும் கரைந்த மாசுபடுத்திகளின் மின்னூட்டங்களை நடுநிலையாக்குகின்றன, இது பெரிய திரட்டுகளை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது.
மிதத்தல்: கேத்தோடில் உருவாகும் ஹைட்ரஜன் வாயு குமிழ்கள் திரட்டுகளுடன் இணைகின்றன, இதனால் அவை மேற்பரப்பில் மிதக்கின்றன.
பிரித்தல்: மிதக்கும் சேறு, சறுக்கி எடுப்பதன் மூலம் அகற்றப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் படிந்த சேறு, அடிப்பகுதியில் இருந்து சேகரிக்கப்படுகிறது.
மின் உறைதலில் DC மின்சார விநியோகத்தின் நன்மைகள்
செயல்திறன்: நேரடி மின்னோட்ட மின்சாரம் பயன்படுத்தப்படும் மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்தத்தின் மீது துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை அனுமதிக்கிறது, மின்முனைகளின் கரைப்பை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் மாசுபடுத்திகளின் பயனுள்ள உறைதலை உறுதி செய்கிறது.
எளிமை: DC மின்சார விநியோகத்தைப் பயன்படுத்தி மின் உறைதலை அமைப்பது ஒப்பீட்டளவில் எளிமையானது, இதில் ஒரு மின்சாரம், மின்முனைகள் மற்றும் ஒரு எதிர்வினை அறை ஆகியவை அடங்கும்.
சுற்றுச்சூழல் நட்பு: வேதியியல் உறைதலைப் போலன்றி, மின் உறைதலுக்கு வெளிப்புற இரசாயனங்கள் சேர்க்க வேண்டிய அவசியமில்லை, இது இரண்டாம் நிலை மாசுபாட்டின் அபாயத்தைக் குறைக்கிறது.
பல்துறை திறன்: கன உலோகங்கள், கரிம சேர்மங்கள், இடைநீக்கம் செய்யப்பட்ட திடப்பொருள்கள் மற்றும் நோய்க்கிருமிகள் உட்பட பல்வேறு வகையான மாசுபாடுகளை EC சிகிச்சையளிக்க முடியும்.
கழிவு நீர் சுத்திகரிப்பில் மின் உறைதலின் பயன்பாடுகள்
தொழில்துறை கழிவுநீர்: கன உலோகங்கள், சாயங்கள், எண்ணெய்கள் மற்றும் பிற சிக்கலான மாசுபடுத்திகளைக் கொண்ட தொழில்துறை கழிவுநீரை சுத்திகரிப்பதில் மின் உறைதல் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். ஜவுளி, மின் முலாம் பூசுதல் மற்றும் மருந்துகள் போன்ற தொழில்கள் நச்சுப் பொருட்களை அகற்றி வேதியியல் ஆக்ஸிஜன் தேவையை (COD) குறைக்கும் EC இன் திறனால் பயனடைகின்றன.
நகராட்சி கழிவுநீர்: நகராட்சி கழிவுநீரை முதன்மை அல்லது இரண்டாம் நிலை சுத்திகரிப்பு முறையாக EC பயன்படுத்தலாம், இது இடைநிறுத்தப்பட்ட திடப்பொருட்கள், பாஸ்பேட்டுகள் மற்றும் நோய்க்கிருமிகளை அகற்ற உதவுகிறது. இது சுத்திகரிக்கப்பட்ட நீரின் ஒட்டுமொத்த தரத்தை மேம்படுத்துகிறது, இது வெளியேற்றம் அல்லது மறுபயன்பாட்டிற்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.
விவசாயக் கழிவுகள்: பூச்சிக்கொல்லிகள், உரங்கள் மற்றும் கரிமப் பொருட்களைக் கொண்ட விவசாயக் கழிவுகளை EC சுத்திகரிக்கும் திறன் கொண்டது. இந்தப் பயன்பாடு அருகிலுள்ள நீர்நிலைகளில் விவசாய நடவடிக்கைகளின் தாக்கத்தைக் குறைக்க உதவுகிறது.
புயல் நீர் சுத்திகரிப்பு: வண்டல்கள், கன உலோகங்கள் மற்றும் பிற மாசுபடுத்திகளை அகற்றவும், அவை இயற்கை நீர்நிலைகளுக்குள் நுழைவதைத் தடுக்கவும் புயல் நீர் ஓடையில் EC பயன்படுத்தப்படலாம்.
செயல்பாட்டு அளவுருக்கள் மற்றும் உகப்பாக்கம்
மின் உறைதலின் செயல்திறன் பல செயல்பாட்டு அளவுருக்களைப் பொறுத்தது, அவற்றுள்:
மின்னோட்ட அடர்த்தி: மின்முனையின் ஒரு யூனிட் பகுதிக்கு பயன்படுத்தப்படும் மின்னோட்டத்தின் அளவு உலோக அயனி வெளியீட்டு வீதத்தையும் செயல்முறையின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனையும் பாதிக்கிறது. அதிக மின்னோட்ட அடர்த்தி சிகிச்சை செயல்திறனை அதிகரிக்கலாம், ஆனால் அதிக ஆற்றல் நுகர்வு மற்றும் மின்முனை தேய்மானத்திற்கும் வழிவகுக்கும்.
மின்முனைப் பொருள்: மின்முனைப் பொருளின் தேர்வு (பொதுவாக அலுமினியம் அல்லது இரும்பு) உறைதலின் வகை மற்றும் செயல்திறனை பாதிக்கிறது. கழிவுநீரில் உள்ள குறிப்பிட்ட மாசுபாடுகளின் அடிப்படையில் வெவ்வேறு பொருட்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன.
pH: கழிவுநீரின் pH, உலோக ஹைட்ராக்சைடுகளின் கரைதிறன் மற்றும் உருவாக்கத்தைப் பாதிக்கிறது. உகந்த pH அளவுகள், உருவான திரட்டுகளின் அதிகபட்ச உறைதல் திறன் மற்றும் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கின்றன.
மின்முனை கட்டமைப்பு: மின்முனைகளின் ஏற்பாடு மற்றும் இடைவெளி மின்சார புலத்தின் பரவலையும் சிகிச்சை செயல்முறையின் சீரான தன்மையையும் பாதிக்கிறது. சரியான கட்டமைப்பு உலோக அயனிகளுக்கும் மாசுபடுத்திகளுக்கும் இடையிலான தொடர்பை மேம்படுத்துகிறது.
எதிர்வினை நேரம்: மின் உறைதலின் காலம் மாசுபாட்டை அகற்றும் அளவைப் பாதிக்கிறது. போதுமான எதிர்வினை நேரம் மாசுபடுத்திகளை முழுமையாக உறைதல் மற்றும் பிரிப்பதை உறுதி செய்கிறது.
சவால்கள் மற்றும் எதிர்கால திசைகள்
அதன் நன்மைகள் இருந்தபோதிலும், மின் உறைதல் சில சவால்களை எதிர்கொள்கிறது:
மின்முனை நுகர்வு: அனோடின் தியாகத் தன்மை அதன் படிப்படியான நுகர்வுக்கு வழிவகுக்கிறது, அவ்வப்போது மாற்றீடு அல்லது மீளுருவாக்கம் தேவைப்படுகிறது.
ஆற்றல் நுகர்வு: DC மின்சாரம் துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை அனுமதிக்கும் அதே வேளையில், குறிப்பாக பெரிய அளவிலான செயல்பாடுகளுக்கு இது ஆற்றல் மிகுந்ததாக இருக்கும்.
கசடு மேலாண்மை: இந்த செயல்முறை கசடுகளை உருவாக்குகிறது, இது முறையாக நிர்வகிக்கப்பட்டு அகற்றப்பட வேண்டும், இது செயல்பாட்டு செலவுகளை அதிகரிக்கிறது.
எதிர்கால ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடுகள் இந்த சவால்களை எதிர்கொள்ளும் நோக்கத்தைக் கொண்டுள்ளன:
மின்முனைப் பொருட்களை மேம்படுத்துதல்: நுகர்வைக் குறைத்து செயல்திறனை மேம்படுத்த அதிக நீடித்த மற்றும் திறமையான மின்முனைப் பொருட்களை உருவாக்குதல்.
மின்சார விநியோகத்தை மேம்படுத்துதல்: ஆற்றல் நுகர்வைக் குறைப்பதற்கும் சிகிச்சை செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கும் பல்ஸ்டு டிசி போன்ற மேம்பட்ட மின்சார விநியோக நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துதல்.
கசடு கையாளுதலை மேம்படுத்துதல்: கசடு குறைப்பு மற்றும் மதிப்பு நிர்ணயத்திற்கான புதுமையான முறைகள், கசடுகளை பயனுள்ள துணைப் பொருட்களாக மாற்றுவது போன்றவை.
முடிவில், கழிவு நீர் சுத்திகரிப்புக்கான மின் உறைதலில் DC மின்சாரம் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது, இது பல்வேறு மாசுபாடுகளை அகற்றுவதற்கான பயனுள்ள, சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த மற்றும் பல்துறை தீர்வை வழங்குகிறது. தொடர்ச்சியான முன்னேற்றங்கள் மற்றும் மேம்படுத்தல்களுடன், உலகளாவிய கழிவு நீர் சுத்திகரிப்பு சவால்களை நிவர்த்தி செய்வதற்கான மின் உறைதல் இன்னும் சாத்தியமான மற்றும் நிலையான முறையாக மாற உள்ளது.
இடுகை நேரம்: ஜூலை-12-2024
