Elektrodijaliza (ED) je proces koji koristi polupropusnu membranu i električno polje istosmjerne struje za selektivni prijenos nabijenih čestica otopljene tvari (kao što su ioni) iz otopine. Ovaj proces odvajanja koncentrira, razrjeđuje, pročišćava i pročišćava otopine usmjeravanjem nabijenih otopljenih tvari dalje od vode i drugih nenabijenih komponenti. Elektrodijaliza je evoluirala u operaciju velikih kemijskih jedinica i igra značajnu ulogu u tehnologiji membranske separacije. Pronalazi široku primjenu u industrijama kao što su kemijska desalinizacija, desalinizacija morske vode, hrana i farmaceutski proizvodi te obrada otpadnih voda. U nekim je regijama postala primarna metoda za proizvodnju pitke vode. Nudi prednosti kao što su niska potrošnja energije, značajne ekonomske koristi, jednostavna predobrada, izdržljiva oprema, fleksibilan dizajn sustava, jednostavno rukovanje i održavanje, čist proces, niska potrošnja kemikalija, minimalno zagađenje okoliša, dug životni vijek uređaja i visoke stope povrata vode (obično u rasponu od 65% do 80%).
Uobičajene tehnike elektrodijalize uključuju elektrodeionizaciju (EDI), reverznu elektrodijalizu (EDR), elektrodijalizu s tekućim membranama (EDLM), visokotemperaturnu elektrodijalizu, elektrodijalizu valjkom, bipolarnu membransku elektrodijalizu i druge.
Elektrodijaliza se može koristiti za obradu različitih vrsta otpadnih voda, uključujući otpadne vode od galvanizacije i otpadne vode onečišćene teškim metalima. Može se koristiti za ekstrakciju metalnih iona i drugih tvari iz otpadnih voda, omogućujući oporavak i ponovnu upotrebu vode i vrijednih resursa uz smanjenje zagađenja i emisija. Studije su pokazale da se elektrodijalizom mogu obnoviti bakar, cink, pa čak i oksidirati Cr3+ u Cr6+ tijekom obrade otopina za pasivizaciju u procesu proizvodnje bakra. Osim toga, elektrodijaliza je kombinirana s ionskom izmjenom za obnavljanje teških metala i kiselina iz otpadne vode od kiseljenja u industrijskim primjenama. Posebno dizajnirani uređaji za elektrodijalizu, koji koriste i anionske i kationske izmjenjivačke smole kao punila, korišteni su za obradu otpadnih voda od teških metala, postižući zatvorenu petlju recikliranja i nulto pražnjenje. Elektrodijaliza se također može primijeniti za obradu alkalnih otpadnih voda i organskih otpadnih voda.
Istraživanje provedeno u Državnom ključnom laboratoriju za kontrolu onečišćenja i ponovnu uporabu resursa u Kini proučavalo je tretman otpadnih voda od pranja alkalijama koje sadrže otpadni plin kloriranja epoksi propana korištenjem elektrolize membrane za izmjenu iona. Kada je napon elektrolize bio 5,0 V, a vrijeme cirkulacije 3 sata, stopa uklanjanja KPK iz otpadne vode dosegla je 78%, a stopa oporabe lužine bila je čak 73,55%, služeći kao učinkovit predtretman za naredne biokemijske jedinice. Tehnologija elektrodijalize također je korištena za obradu otpadne vode visoke koncentracije složene organske kiseline, s koncentracijama u rasponu od 3% do 15%, od strane Shandong Luhua Petrochemical Company. Ova metoda rezultira bez ostataka ili sekundarnog onečišćenja, a dobivena koncentrirana otopina sadrži 20% do 40% kiseline, koja se može reciklirati i obraditi, smanjujući sadržaj kiseline u otpadnoj vodi na 0,05% do 0,3%. Uz to, tvrtka Sinopec Sichuan Petrochemical Company koristila je specijalizirani uređaj za elektrodijalizu za obradu otpadne kondenzirane vode, postigavši maksimalni kapacitet obrade od 36 t/h, pri čemu sadržaj amonijevog nitrata u koncentriranoj vodi doseže iznad 20 % i postiže stopu povrata od preko 96 t/h. %. Obrađena slatka voda imala je maseni udio amonijevog dušika od ≤40 mg/L, što je u skladu s ekološkim standardima.
Vrijeme objave: 7. rujna 2023
