Elektrodialüüs (ED) on protsess, mis kasutab poolläbilaskvat membraani ja alalisvoolu elektrivälja laetud lahustunud osakeste (näiteks ioonide) selektiivseks transportimiseks lahusest. See eraldusprotsess kontsentreerib, lahjendab, rafineerib ja puhastab lahuseid, suunates laetud lahustunud ained veest ja muudest laenguta komponentidest eemale. Elektrodialüüs on arenenud suuremahuliseks keemiliseks üksuseks ja mängib olulist rolli membraaneraldustehnoloogias. Seda kasutatakse laialdaselt sellistes tööstusharudes nagu keemiline magestamine, merevee magestamine, toidu- ja farmaatsiatööstus ning reovee puhastamine. Mõnes piirkonnas on sellest saanud peamine joogivee tootmise meetod. See pakub eeliseid, nagu madal energiatarve, märkimisväärne majanduslik kasu, lihtne eeltöötlus, vastupidavad seadmed, paindlik süsteemi disain, lihtne käitamine ja hooldus, puhas protsess, madal kemikaalide tarbimine, minimaalne keskkonnareostus, seadme pikk eluiga ja kõrge vee taaskasutusmäär (tavaliselt vahemikus 65% kuni 80%).
Levinud elektrodialüüsi tehnikate hulka kuuluvad elektrodeionisatsioon (EDI), elektrodialüüsi pöördprotsess (EDR), elektrodialüüs vedelmembraanidega (EDLM), kõrgtemperatuurne elektrodialüüs, rulltüüpi elektrodialüüs, bipolaarne membraanelektrodialüüs ja teised.
Elektrodialüüsi saab kasutada erinevat tüüpi reovee, sealhulgas galvaniseerimisreovee ja raskmetallidega saastunud reovee puhastamiseks. Seda saab kasutada metalliioonide ja muude ainete eraldamiseks reoveest, võimaldades vee ja väärtuslike ressursside taaskasutamist ja taaskasutamist, vähendades samal ajal reostust ja heitkoguseid. Uuringud on näidanud, et elektrodialüüsi abil saab vase tootmisprotsessis passiivlahuste töötlemisel taaskasutada vaske, tsinki ja isegi oksüdeerida Cr3+ iooni Cr6+ iooniks. Lisaks on elektrodialüüsi kombineeritud ioonvahetusega raskmetallide ja hapete taaskasutamiseks happelise peitsimise reoveest tööstuslikes rakendustes. Raskmetallide reovee puhastamiseks on kasutatud spetsiaalselt projekteeritud elektrodialüüsiseadmeid, mis kasutavad täiteainena nii anioon- kui katioonvahetusvaike, saavutades suletud ahela ringlussevõtu ja nullheite. Elektrodialüüsi saab kasutada ka leeliselise reovee ja orgaanilise reovee puhastamiseks.
Hiinas asuvas reostuse kontrolli ja ressursside taaskasutamise riiklikus laboris läbi viidud uuringus uuriti epoksüpropaani kloorimise jääkgaasi sisaldava leeliselise pesureovee töötlemist ioonvahetusmembraani elektrolüüsi abil. Kui elektrolüüsi pinge oli 5,0 V ja tsirkulatsiooniaeg 3 tundi, ulatus reovee keemiline hapnikutarve (COD) 78%-ni ja leelise taaskasutusmäär koguni 73,55%-ni, mis toimis tõhusa eeltöötlusena järgnevatele biokeemilistele seadmetele. Shandong Luhua naftakeemiaettevõte on elektrodialüüsi tehnoloogiat kasutanud ka kõrge kontsentratsiooniga komplekssete orgaaniliste hapete reovee töötlemiseks, mille kontsentratsioon on vahemikus 3–15%. See meetod ei tekita jääke ega sekundaarset reostust ning saadud kontsentreeritud lahus sisaldab 20–40% hapet, mida saab taaskasutada ja töödelda, vähendades reovee happesisaldust 0,05–0,3%-ni. Lisaks kasutas Sinopec Sichuani naftakeemiaettevõte kondensaadi reovee töötlemiseks spetsiaalset elektrodialüüsi seadet, saavutades maksimaalse puhastusvõimsuse 36 t/h, kusjuures kontsentreeritud vee ammooniumnitraadi sisaldus ületas 20% ja taaskasutusmäär oli üle 96%. Töödeldud magevee ammooniumlämmastiku massifraktsioon oli ≤40 mg/l, mis vastas keskkonnastandarditele.
Postituse aeg: 07.09.2023
