Elektrodialyse (ED) er en proces, der bruger en semipermeabel membran og et jævnstrømsfelt til selektivt at transportere ladede opløste partikler (såsom ioner) fra en opløsning. Denne separationsproces koncentrerer, fortynder, raffinerer og renser opløsninger ved at lede ladede opløste stoffer væk fra vand og andre ikke-ladede komponenter. Elektrodialyse har udviklet sig til en storstilet kemisk enhedsoperation og spiller en betydelig rolle i membranseparationsteknologi. Den finder bred anvendelse i industrier som kemisk afsaltning, afsaltning af havvand, fødevarer og lægemidler samt spildevandsbehandling. I nogle regioner er det blevet den primære metode til produktion af drikkevand. Det tilbyder fordele såsom lavt energiforbrug, betydelige økonomiske fordele, enkel forbehandling, holdbart udstyr, fleksibelt systemdesign, nem betjening og vedligeholdelse, ren proces, lavt kemikalieforbrug, minimal miljøforurening, lang levetid for enheden og høje vandgenvindingsgrader (typisk fra 65 % til 80 %).
Almindelige elektrodialyseteknikker omfatter elektrodeionisering (EDI), elektrodialyseomvending (EDR), elektrodialyse med flydende membraner (EDLM), højtemperaturelektrodialyse, rulleelektrodialyse, bipolar membranelektrodialyse og andre.
Elektrodialyse kan bruges til behandling af forskellige typer spildevand, herunder galvanisering af spildevand og tungmetalforurenet spildevand. Det kan bruges til at udvinde metalioner og andre stoffer fra spildevand, hvilket muliggør genvinding og genbrug af vand og værdifulde ressourcer, samtidig med at forurening og emissioner reduceres. Undersøgelser har vist, at elektrodialyse kan genvinde kobber, zink og endda oxidere Cr3+ til Cr6+ under behandling af passiveringsopløsninger i kobberproduktionsprocessen. Derudover er elektrodialyse blevet kombineret med ionbytning til genvinding af tungmetaller og syrer fra syrebejdsende spildevand i industrielle applikationer. Specielt designede elektrodialyseapparater, der bruger både anion- og kationbytterharpikser som fyldstoffer, er blevet brugt til at behandle tungmetalspildevand, hvilket opnår lukket kredsløb og nul udledning. Elektrodialyse kan også anvendes til behandling af alkalisk spildevand og organisk spildevand.
Forskning udført på State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse i Kina undersøgte behandlingen af alkalisk vaskevand indeholdende epoxypropan-kloreringsrestgas ved hjælp af ionbytningsmembranelektrolyse. Når elektrolysespændingen var 5,0 V og cirkulationstiden var 3 timer, nåede COD-fjernelseshastigheden for spildevand 78 %, og alkaligenvindingshastigheden var så høj som 73,55 %, hvilket fungerede som en effektiv forbehandling til efterfølgende biokemiske enheder. Elektrodialyseteknologi er også blevet brugt til at behandle højkoncentreret kompleks organisk syrespildevand med koncentrationer fra 3 % til 15 % af Shandong Luhua Petrochemical Company. Denne metode resulterer ikke i rester eller sekundær forurening, og den opnåede koncentrerede opløsning indeholder 20 % til 40 % syre, som kan genbruges og behandles, hvilket reducerer syreindholdet i spildevand til 0,05 % til 0,3 %. Derudover anvendte Sinopec Sichuan Petrochemical Company en specialiseret elektrodialyseenhed til at behandle kondensatspildevand og opnåede en maksimal behandlingskapacitet på 36 t/t, med et ammoniumnitratindhold i det koncentrerede vand på over 20 % og en genvindingsgrad på over 96 %. Det behandlede ferskvand havde en ammoniumnitrogenmassefraktion på ≤40 mg/L, hvilket opfyldte miljøstandarderne.
Opslagstidspunkt: 7. september 2023
