Elektrodialyse (ED) er en prosess som bruker en semipermeabel membran og et likestrømsfelt for selektivt å transportere ladede oppløste partikler (som ioner) fra en løsning. Denne separasjonsprosessen konsentrerer, fortynner, raffinerer og renser løsninger ved å lede ladede oppløste stoffer bort fra vann og andre ikke-ladede komponenter. Elektrodialyse har utviklet seg til en storskala kjemisk enhetsoperasjon og spiller en betydelig rolle i membranseparasjonsteknologi. Den finner bred anvendelse i industrier som kjemisk avsalting, avsalting av sjøvann, mat og legemidler, og avløpsrensing. I noen regioner har det blitt den primære metoden for å produsere drikkevann. Den tilbyr fordeler som lavt energiforbruk, betydelige økonomiske fordeler, enkel forbehandling, slitesterkt utstyr, fleksibelt systemdesign, enkel drift og vedlikehold, ren prosess, lavt kjemikalieforbruk, minimal miljøforurensning, lang levetid for enheten og høy vanngjenvinningsgrad (vanligvis fra 65 % til 80 %).
Vanlige elektrodialyseteknikker inkluderer elektrodeonisering (EDI), reversering av elektrodialyse (EDR), elektrodialyse med flytende membraner (EDLM), høytemperaturelektrodialyse, rulleelektrodialyse, bipolar membranelektrodialyse og andre.
Elektrodialyse kan brukes til behandling av ulike typer avløpsvann, inkludert galvanisering av avløpsvann og tungmetallforurenset avløpsvann. Det kan brukes til å utvinne metallioner og andre stoffer fra avløpsvann, noe som muliggjør gjenvinning og gjenbruk av vann og verdifulle ressurser, samtidig som det reduserer forurensning og utslipp. Studier har vist at elektrodialyse kan gjenvinne kobber, sink og til og med oksidere Cr3+ til Cr6+ under behandling av passiveringsløsninger i kobberproduksjonsprosessen. I tillegg har elektrodialyse blitt kombinert med ionebytte for gjenvinning av tungmetaller og syrer fra syrebeisende avløpsvann i industrielle applikasjoner. Spesialdesignede elektrodialyseenheter, som bruker både anion- og kationbytterharpikser som fyllstoffer, har blitt brukt til å behandle tungmetallavløpsvann, noe som oppnår lukket sløyfe og nullutslipp. Elektrodialyse kan også brukes til å behandle alkalisk avløpsvann og organisk avløpsvann.
Forskning utført ved State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse i Kina studerte behandling av alkalisk vaskeavløpsvann som inneholder epoksypropan-kloreringsavgass ved bruk av ionebyttermembranelektrolyse. Når elektrolysespenningen var 5,0 V og sirkulasjonstiden var 3 timer, nådde COD-fjerningsgraden for avløpsvann 78 %, og alkaligjenvinningsgraden var så høy som 73,55 %, noe som fungerte som en effektiv forbehandling for påfølgende biokjemiske enheter. Elektrodialyseteknologi har også blitt brukt til å behandle høykonsentrert kompleks organisk syreavløpsvann, med konsentrasjoner fra 3 % til 15 %. Denne metoden resulterer ikke i rester eller sekundær forurensning, og den konsentrerte løsningen som oppnås inneholder 20 % til 40 % syre, som kan resirkuleres og behandles, noe som reduserer syreinnholdet i avløpsvannet til 0,05 % til 0,3 %. I tillegg brukte Sinopec Sichuan Petrochemical Company en spesialisert elektrodialyseenhet for å behandle kondensatavløpsvann, og oppnådde en maksimal behandlingskapasitet på 36 t/t, med et ammoniumnitratinnhold i det konsentrerte vannet på over 20 % og en utvinningsgrad på over 96 %. Det behandlede ferskvannet hadde en ammoniumnitrogenmassefraksjon på ≤40 mg/L, noe som oppfylte miljøstandarder.
Publisert: 07.09.2023
