Elektrodialyse (ED) er en proces, der udnytter en semipermeabel membran og et elektrisk jævnstrømsfelt til selektivt at transportere ladede opløste partikler (såsom ioner) fra en opløsning. Denne separationsproces koncentrerer, fortynder, forfiner 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 væsentlig rolle i membranseparationsteknologi. Det finder bred anvendelse i industrier som kemisk afsaltning, afsaltning af havvand, fødevarer og lægemidler og spildevandsbehandling. I nogle regioner er det blevet den primære metode til at producere drikkevand. Det giver 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 vandgenvindingsrater (typisk spænder fra 65 % til 80 %.
Almindelige elektrodialyseteknikker omfatter elektrodeionisering (EDI), elektrodialysereversering (EDR), elektrodialyse med væskemembraner (EDLM), højtemperatur elektrodialyse, elektrodialyse af rulletype, bipolær membranelektrodialyse og andre.
Elektrodialyse kan anvendes til behandling af forskellige spildevandstyper, herunder galvanisering af spildevand og tungmetalforurenet spildevand. Det kan bruges til at udvinde metalioner og andre stoffer fra spildevand, hvilket giver mulighed for 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 behandlingen af passiveringsopløsninger i kobberproduktionsprocessen. Derudover er elektrodialyse blevet kombineret med ionbytning til genvinding af tungmetaller og syrer fra syrebejdsningsspildevand i industrielle applikationer. Specialdesignede elektrodialyseapparater, der bruger både anion- og kationbytterharpikser som fyldstoffer, er blevet brugt til at behandle tungmetalspildevand, hvilket har opnået genanvendelse i lukket kredsløb og nuludledning. Elektrodialyse kan også anvendes til behandling af alkalisk spildevand og organisk spildevand.
Forskning udført ved State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Genbrug i Kina undersøgte behandlingen af alkalisk vaskespildevand indeholdende epoxypropankloreringshalegas ved hjælp af ionbyttermembranelektrolyse. 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 for efterfølgende biokemiske enheder. Elektrodialyseteknologi er også blevet brugt til at behandle komplekst organisk syrespildevand med høj koncentration, med koncentrationer fra 3% til 15%, af Shandong Luhua Petrochemical Company. Denne metode resulterer i ingen rester eller sekundær forurening, og den opnåede koncentrerede opløsning indeholder 20% til 40% syre, som kan genbruges og behandles, hvilket reducerer syreindholdet i spildevandet til 0,05% til 0,3%. Derudover brugte Sinopec Sichuan Petrochemical Company en specialiseret elektrodialyseanordning til at behandle kondensatspildevand, hvilket opnåede en maksimal behandlingskapacitet på 36 t/t, hvor ammoniumnitratindholdet i det koncentrerede vand nåede over 20% og opnåede en genvindingsgrad på over 96 %. Det behandlede ferskvand havde en ammoniumnitrogenmassefraktion på ≤40mg/L, hvilket levede op til miljøstandarder.
Indlægstid: Sep-07-2023
