Elektrodialīze (ED) ir process, kurā izmanto puscaurlaidīgu membrānu un līdzstrāvas elektrisko lauku, lai selektīvi transportētu lādētas šķīdināmās vielas daļiņas (piemēram, jonus) no šķīduma. Šis atdalīšanas process koncentrē, atšķaida, rafinē un attīra šķīdumus, novirzot lādētās šķīdināmās vielas prom no ūdens un citiem neuzlādētiem komponentiem. Elektrodialīze ir attīstījusies par liela mēroga ķīmiskās iekārtas darbību un tai ir nozīmīga loma membrānu atdalīšanas tehnoloģijā. Tā tiek plaši pielietota tādās nozarēs kā ķīmiskā ūdens atsāļošana, jūras ūdens atsāļošana, pārtikas un farmācijas rūpniecība, kā arī notekūdeņu attīrīšana. Dažos reģionos tā ir kļuvusi par galveno dzeramā ūdens ražošanas metodi. Tā piedāvā tādas priekšrocības kā zems enerģijas patēriņš, ievērojamas ekonomiskās priekšrocības, vienkārša pirmapstrāde, izturīgas iekārtas, elastīga sistēmas konstrukcija, vienkārša darbība un apkope, tīrs process, zems ķimikāliju patēriņš, minimāls vides piesārņojums, ilgs ierīces kalpošanas laiks un augsts ūdens atgūšanas līmenis (parasti no 65% līdz 80%).
Izplatītākās elektrodialīzes metodes ietver elektrodejonizāciju (EDI), elektrodialīzes apvērsumu (EDR), elektrodialīzi ar šķidrām membrānām (EDLM), augstas temperatūras elektrodialīzi, ruļļu tipa elektrodialīzi, bipolāru membrānu elektrodialīzi un citas.
Elektrodialīzi var izmantot dažādu veidu notekūdeņu attīrīšanai, tostarp galvanizācijas notekūdeņu un ar smagajiem metāliem piesārņotu notekūdeņu attīrīšanai. To var izmantot, lai no notekūdeņiem iegūtu metālu jonus un citas vielas, ļaujot atgūt un atkārtoti izmantot ūdeni un vērtīgus resursus, vienlaikus samazinot piesārņojumu un emisijas. Pētījumi liecina, ka elektrodialīze var atgūt varu, cinku un pat oksidēt Cr3+ līdz Cr6+ pasivācijas šķīdumu attīrīšanas laikā vara ražošanas procesā. Turklāt rūpnieciskos pielietojumos elektrodialīze ir apvienota ar jonu apmaiņu, lai atgūtu smagos metālus un skābes no skābās kodināšanas notekūdeņiem. Smago metālu notekūdeņu attīrīšanai ir izmantotas speciāli izstrādātas elektrodialīzes ierīces, kurās kā pildvielas tiek izmantoti gan anjonu, gan katjonu apmaiņas sveķi, panākot slēgta cikla pārstrādi un nulles noplūdi. Elektrodialīzi var izmantot arī sārmainu notekūdeņu un organisko notekūdeņu attīrīšanai.
Ķīnā esošajā Valsts piesārņojuma kontroles un resursu atkārtotas izmantošanas laboratorijā tika pētīta sārmu mazgāšanas notekūdeņu, kas satur epoksīda propāna hlorēšanas atlikumu gāzi, attīrīšana, izmantojot jonu apmaiņas membrānas elektrolīzi. Kad elektrolīzes spriegums bija 5,0 V un cirkulācijas laiks bija 3 stundas, notekūdeņu ĶSP noņemšanas ātrums sasniedza 78%, un sārmu atgūšanas ātrums bija pat 73,55%, kas kalpoja kā efektīva pirmapstrāde turpmākajām bioķīmiskajām iekārtām. Šaņdunas Luhua naftas ķīmijas uzņēmums ir izmantojis arī elektrodialīzes tehnoloģiju augstas koncentrācijas komplekso organisko skābju notekūdeņu attīrīšanai ar koncentrāciju no 3% līdz 15%. Šī metode nerada atlikumus vai sekundāru piesārņojumu, un iegūtais koncentrētais šķīdums satur 20% līdz 40% skābes, ko var pārstrādāt un attīrīt, samazinot skābes saturu notekūdeņos līdz 0,05% līdz 0,3%. Turklāt Sinopec Sichuan Petrochemical Company izmantoja specializētu elektrodialīzes iekārtu kondensāta notekūdeņu attīrīšanai, sasniedzot maksimālo attīrīšanas jaudu 36 t/h, amonija nitrāta saturam koncentrētajā ūdenī pārsniedzot 20% un atgūšanas līmenim pārsniedzot 96%. Attīrītajā saldūdenī amonija slāpekļa masas daļa bija ≤40mg/l, kas atbilst vides standartiem.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 7. septembris
