La eficiencia del ánodo DSA para aguas residuales de oxidación electroquímica contiene amoníaco

La eficiencia del ánodo DSA para aguas residuales de oxidación electroquímica contiene amoníaco

Las aguas residuales que contienen amoníaco pueden causar eutrofización y muerte de peces, lo que altera los ecosistemas acuáticos de manera grave. El amoníaco se puede oxidar electroquímicamente en nitrógeno gaseoso, nitrato o nitrito mediante procesos de oxidación directa o indirecta.

El Ti/IrO2-Pt, el dióxido de plomo y el ánodo BDD-TiO2 se han investigado para la eficiencia de la oxidación electroquímica. Se demostró que el amoníaco se elimina eficazmente de la solución mientras que el cloro activo se electrogenera en un electrodo de Ti/PtOx-IrO2. El nitrógeno gaseoso es el principal subproducto de la electrólisis del amoníaco.

La oxidación electroquímica directa del amoníaco en el electrodo de diamante dopado con boro (BDD) se produjo principalmente cuando el valor de pH era superior a 8,0 por oxidación de amoníaco libre (NH3). De lo contrario, cuando el valor de pH estaba por debajo de 8,0, la oxidación del amoníaco estaba mediada por cloro libre activo. Por lo tanto, el cloro activo elimina eficazmente el amoníaco de una solución ácida, mientras que se minimiza la formación de subproductos como el clorato y posiblemente el perclorato. La electrooxidación del proceso de amoníaco inhibió la reacción de evolución del oxígeno (REA) a medida que los productos de oxidación del amoníaco se absorbían en la superficie del BDD. Se detectaron nitrógeno, óxido nitroso y dióxido de nitrógeno como productos de oxidación del amoníaco. El nitrógeno gaseoso fue el principal producto de la oxidación.

La electroactividad de los electrodos Pt y DSA (Dimensionally Stable Anode) y Ni se confirmó mediante voltamograma cíclico a pH 7.0 y pH 9.4. Una polarización anódica mostró la electroactividad del grafito. Los electrodos de Al anodizado no mostraron actividad de electrooxidación. La actividad electroquímica de los electrodos de Ni demostró que este material es para la electrooxidación de amoníaco e iones de amonio a ambos valores de pH investigados. Una desventaja del electrodo de platino es que sus actividades se ven interrumpidas por la formación de la capa de óxido de platino (PtO) en la superficie del electrodo catódico. La combinación de electrodo de grafito y dióxido de titanio mejora considerablemente la eficiencia de eliminación. En general, se cree que el ánodo es el factor clave que afecta la eliminación de amoníaco, y se descubrió que el nitrato y el nitrito son los productos secundarios durante la eliminación electroquímica del amoníaco.