Електродіаліз (ЕД) – це процес, який використовує напівпроникну мембрану та електричне поле постійного струму для вибіркового транспортування заряджених частинок розчинених речовин (таких як іони) з розчину. Цей процес розділення концентрує, розбавляє, очищує та очищує розчини, відводячи заряджені розчинені речовини від води та інших незаряджених компонентів. Електродіаліз перетворився на великомасштабну хімічну операцію та відіграє значну роль у технології мембранного розділення. Він знаходить широке застосування в таких галузях промисловості, як хімічне опріснення, опріснення морської води, харчова та фармацевтична промисловість, а також очищення стічних вод. У деяких регіонах він став основним методом виробництва питної води. Він пропонує такі переваги, як низьке споживання енергії, значні економічні вигоди, проста попередня обробка, довговічне обладнання, гнучка конструкція системи, легка експлуатація та обслуговування, чистий процес, низьке споживання хімікатів, мінімальне забруднення навколишнього середовища, тривалий термін служби пристрою та високий коефіцієнт відновлення води (зазвичай від 65% до 80%).
До поширених методів електродіалізу належать електродеонізація (EDI), зворотний електродіаліз (EDR), електродіаліз з рідкими мембранами (EDLM), високотемпературний електродіаліз, роликовий електродіаліз, біполярний мембранний електродіаліз та інші.
Електродіаліз можна використовувати для очищення різних типів стічних вод, включаючи стічні води гальванічного виробництва та стічні води, забруднені важкими металами. Його можна застосовувати для вилучення іонів металів та інших речовин зі стічних вод, що дозволяє відновлювати та повторно використовувати воду та цінні ресурси, одночасно зменшуючи забруднення та викиди. Дослідження показали, що електродіаліз може відновлювати мідь, цинк і навіть окислювати Cr3+ до Cr6+ під час обробки пасиваційних розчинів у процесі виробництва міді. Крім того, електродіаліз поєднували з іонним обміном для відновлення важких металів та кислот зі стічних вод кислотного травлення в промислових застосуваннях. Спеціально розроблені електродіалізні пристрої, що використовують як аніонообмінні, так і катіонообмінні смоли як наповнювачі, використовуються для очищення стічних вод від важких металів, досягаючи замкнутого циклу рециркуляції та нульового скидання. Електродіаліз також можна застосовувати для очищення лужних стічних вод та органічних стічних вод.
Дослідження, проведене в Державній ключовій лабораторії контролю забруднення та повторного використання ресурсів у Китаї, вивчало обробку стічних вод від лужного промивання, що містять хвостовий газ епоксидного пропанового хлорування, за допомогою електролізу з іонообмінною мембраною. При напрузі електролізу 5,0 В та часі циркуляції 3 години коефіцієнт видалення ХСК стічних вод досяг 78%, а коефіцієнт відновлення лугу – 73,55%, що слугує ефективною попередньою обробкою для наступних біохімічних установок. Технологія електродіалізу також використовувалася для обробки висококонцентрованих складних органічних кислотних стічних вод з концентрацією від 3% до 15% компанією Shandong Luhua Petrochemical Company. Цей метод не призводить до утворення залишків або вторинного забруднення, а отриманий концентрований розчин містить від 20% до 40% кислоти, яку можна переробляти та очищувати, знижуючи вміст кислоти у стічних водах до 0,05% до 0,3%. Крім того, нафтохімічна компанія Sinopec Sichuan Petrochemical Company використовувала спеціалізований електродіалізний пристрій для очищення конденсованих стічних вод, досягнувши максимальної потужності очищення 36 т/год, при цьому вміст аміачної селітри в концентрованій воді перевищував 20%, а коефіцієнт відновлення становив понад 96%. Очищена прісна вода мала масову частку амонійного азоту ≤40 мг/л, що відповідає екологічним стандартам.
Час публікації: 07 вересня 2023 р.
