Elektrodialyysi (ED) on prosessi, jossa käytetään puoliläpäisevää kalvoa ja tasavirtasähkökenttää varautuneiden liuenneiden hiukkasten (kuten ionien) selektiiviseen kuljettamiseen liuoksesta. Tämä erotusprosessi konsentroi, laimentaa, jalostaa ja puhdistaa liuokset ohjaamalla varautuneita liuenneita aineita pois vedestä ja muista varautumattomista komponenteista. Elektrodialyysistä on kehittynyt laajamittainen kemiallinen yksikköoperaatio ja sillä on merkittävä rooli kalvoerotustekniikassa. Sillä on laaja käyttö teollisuudenaloilla, kuten kemiallinen suolanpoisto, meriveden suolanpoisto, elintarvike- ja lääketeollisuus sekä jätevesien käsittely. Joillakin alueilla siitä on tullut ensisijainen juomaveden tuotantomenetelmä. Se tarjoaa etuja, kuten alhainen energiankulutus, merkittäviä taloudellisia etuja, yksinkertainen esikäsittely, kestävät laitteet, joustava järjestelmäsuunnittelu, helppo käyttö ja huolto, puhdas prosessi, alhainen kemikaalien kulutus, vähäinen ympäristön saastuminen, pitkä laitteen käyttöikä ja korkea veden talteenottoaste (tyypillisesti vaihtelevat 65 prosentista 80 prosenttiin.
Yleisiä sähködialyysitekniikoita ovat elektrodeionisaatio (EDI), elektrodialyysin käännös (EDR), sähködialyysi nestemäisillä kalvoilla (EDLM), korkean lämpötilan sähködialyysi, telatyyppinen elektrodialyysi, bipolaarinen kalvoelektrodialyysi ja muut.
Elektrodialyysillä voidaan käsitellä erilaisia jätevesityyppejä, mukaan lukien galvanointijätevesi ja raskasmetallien saastuttamat jätevedet. Sitä voidaan käyttää metalli-ionien ja muiden aineiden erottamiseen jätevedestä, mikä mahdollistaa veden ja arvokkaiden resurssien talteenoton ja uudelleenkäytön vähentäen samalla saastumista ja päästöjä. Tutkimukset ovat osoittaneet, että elektrodialyysillä voidaan ottaa talteen kuparia, sinkkiä ja jopa hapettaa Cr3+ Cr6+:ksi käsiteltäessä passivointiliuoksia kuparin tuotantoprosessissa. Lisäksi sähködialyysi on yhdistetty ioninvaihtoon raskasmetallien ja happojen talteenottamiseksi happamasta peittausjätevesistä teollisissa sovelluksissa. Erityisesti suunniteltuja elektrodialyysilaitteita, joissa käytetään sekä anionin- että kationinvaihtohartseja täyteaineina, on käytetty raskasmetallijätevesien käsittelyyn, jolloin on saavutettu suljetun kierron kierrätys ja nollapurkaus. Elektrodialyysiä voidaan soveltaa myös alkalisen jäteveden ja orgaanisen jäteveden käsittelyyn.
Kiinassa State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse -laboratoriossa tehdyssä tutkimuksessa tutkittiin epoksipropaanikloorausjätekaasua sisältävän alkalisen pesuveden käsittelyä ioninvaihtokalvoelektrolyysillä. Kun elektrolyysijännite oli 5,0 V ja kiertoaika oli 3 tuntia, jäteveden COD-poistonopeus saavutti 78 % ja alkalin talteenottonopeus jopa 73,55 %, mikä toimii tehokkaana esikäsittelynä seuraaville biokemiallisille yksiköille. Shandong Luhua Petrochemical Company on myös käyttänyt elektrodialyysiteknologiaa korkean pitoisuuden monimutkaisen orgaanisen hapon jäteveden käsittelyyn pitoisuuksilla 3–15 prosenttia. Tämä menetelmä ei aiheuta jäämiä tai toissijaista saastumista, ja saatu konsentroitu liuos sisältää 20-40 % happoa, joka voidaan kierrättää ja käsitellä, jolloin jäteveden happopitoisuus pienenee 0,05-0,3 %:iin. Lisäksi Sinopec Sichuan Petrochemical Company käytti erikoistunutta elektrodialyysilaitetta kondenssiveden käsittelyyn, mikä saavutti maksimikäsittelykapasiteetin 36 t/h, ammoniumnitraattipitoisuuden ollessa tiivistetyssä vedessä yli 20 % ja saavutti yli 96:n talteenottoasteen. %. Käsitellyn makean veden ammoniumtypen massaosuus oli ≤40 mg/l, mikä täytti ympäristöstandardit.
Postitusaika: 07-07-2023
