Elektrodialýza (ED) je proces, ktorý využíva polopriepustnú membránu a jednosmerné elektrické pole na selektívny transport nabitých častíc rozpustených látok (ako sú ióny) z roztoku. Tento separačný proces koncentruje, riedi, rafinuje a čistí roztoky odvádzaním nabitých rozpustených látok od vody a iných nenabitých zložiek. Elektrodialýza sa vyvinula do rozsiahlej chemickej prevádzky a hrá významnú úlohu v membránovej separačnej technológii. Nachádza široké uplatnenie v odvetviach, ako je chemické odsoľovanie, odsoľovanie morskej vody, potravinársky a farmaceutický priemysel a čistenie odpadových vôd. V niektorých regiónoch sa stala primárnou metódou výroby pitnej vody. Ponúka výhody, ako je nízka spotreba energie, významné ekonomické výhody, jednoduchá predúprava, odolné zariadenie, flexibilný dizajn systému, jednoduchá obsluha a údržba, čistý proces, nízka spotreba chemikálií, minimálne znečistenie životného prostredia, dlhá životnosť zariadenia a vysoká miera návratnosti vody (zvyčajne sa pohybuje od 65 % do 80 %).
Medzi bežné techniky elektrodialýzy patrí elektrodeionizácia (EDI), reverzná elektrodialýza (EDR), elektrodialýza s kvapalnými membránami (EDLM), vysokoteplotná elektrodialýza, valcová elektrodialýza, bipolárna membránová elektrodialýza a ďalšie.
Elektrodialýza sa môže použiť na čistenie rôznych typov odpadových vôd vrátane odpadových vôd z galvanického pokovovania a odpadových vôd kontaminovaných ťažkými kovmi. Môže sa použiť na extrakciu kovových iónov a iných látok z odpadových vôd, čo umožňuje regeneráciu a opätovné použitie vody a cenných zdrojov a zároveň znižuje znečistenie a emisie. Štúdie ukázali, že elektrodialýza dokáže regenerovať meď, zinok a dokonca oxidovať Cr3+ na Cr6+ počas úpravy pasivačných roztokov v procese výroby medi. Okrem toho sa elektrodialýza kombinuje s iónovou výmenou na regeneráciu ťažkých kovov a kyselín z odpadových vôd z kyslého morenia v priemyselných aplikáciách. Špeciálne navrhnuté elektrodialýzne zariadenia, ktoré používajú ako plnivá aniónové aj katiónové výmenné živice, sa používajú na čistenie odpadových vôd s ťažkými kovmi, čím sa dosahuje recyklácia v uzavretom okruhu a nulové vypúšťanie. Elektrodialýza sa môže použiť aj na čistenie alkalických odpadových vôd a organických odpadových vôd.
Výskum vykonaný v Štátnom kľúčovom laboratóriu pre kontrolu znečistenia a opätovné využitie zdrojov v Číne skúmal čistenie odpadovej vody z alkalického prania obsahujúcej zvyškový plyn z chlorácie epoxidového propánu pomocou elektrolýzy s iónomeničovou membránou. Pri napätí elektrolýzy 5,0 V a čase cirkulácie 3 hodiny dosiahla miera odstránenia COD odpadovej vody 78 % a miera regenerácie alkálií až 73,55 %, čo slúži ako účinná predúprava pre nasledujúce biochemické jednotky. Technológia elektrodialýzy sa tiež používa na čistenie odpadovej vody s vysokou koncentráciou komplexných organických kyselín s koncentráciami od 3 % do 15 % spoločnosťou Shandong Luhua Petrochemical Company. Táto metóda nevedie k žiadnym zvyškom ani sekundárnemu znečisteniu a získaný koncentrovaný roztok obsahuje 20 % až 40 % kyseliny, ktorú je možné recyklovať a čistiť, čím sa obsah kyseliny v odpadovej vode znižuje na 0,05 % až 0,3 %. Okrem toho spoločnosť Sinopec Sichuan Petrochemical Company použila na čistenie kondenzovanej odpadovej vody špecializované elektrodialyzačné zariadenie, pričom dosiahla maximálnu čistiacu kapacitu 36 t/h, pričom obsah dusičnanu amónneho v koncentrovanej vode presiahol 20 % a miera výťažnosti presiahla 96 %. Upravená sladká voda mala hmotnostný podiel amónneho dusíka ≤ 40 mg/l, čo spĺňalo environmentálne normy.
Čas uverejnenia: 7. septembra 2023
