Electrodializa (ED) este un proces care utilizează o membrană semipermeabilă și un câmp electric de curent continuu pentru a transporta selectiv particulele de substanță dizolvată încărcate (cum ar fi ionii) dintr-o soluție. Acest proces de separare concentrează, diluează, rafinează și purifică soluțiile prin direcționarea substanțelor dizolvate încărcate departe de apă și alte componente neîncărcate. Electrodializa a evoluat într-o operațiune chimică unitară la scară largă și joacă un rol semnificativ în tehnologia de separare prin membrane. Își găsește aplicații largi în industrii precum desalinizarea chimică, desalinizarea apei de mare, industria alimentară și farmaceutică și tratarea apelor uzate. În unele regiuni, a devenit principala metodă de producere a apei potabile. Oferă avantaje precum consum redus de energie, beneficii economice semnificative, pretratare simplă, echipamente durabile, design flexibil al sistemului, operare și întreținere ușoară, proces curat, consum redus de substanțe chimice, poluare minimă a mediului, durată lungă de viață a dispozitivului și rate ridicate de recuperare a apei (de obicei, cuprinse între 65% și 80%).
Tehnicile comune de electrodializă includ electrodeionizarea (EDI), electrodializa inversă (EDR), electrodializa cu membrane lichide (EDLM), electrodializa la temperatură înaltă, electrodializa de tip rolă, electrodializa cu membrană bipolară și altele.
Electrodializa poate fi utilizată pentru tratarea diferitelor tipuri de ape uzate, inclusiv ape uzate de la galvanizare și ape uzate contaminate cu metale grele. Aceasta poate fi utilizată pentru a extrage ioni metalici și alte substanțe din ape uzate, permițând recuperarea și reutilizarea apei și a resurselor valoroase, reducând în același timp poluarea și emisiile. Studiile au arătat că electrodializa poate recupera cuprul, zincul și chiar oxida Cr3+ la Cr6+ în timpul tratării soluțiilor de pasivizare în procesul de producție a cuprului. În plus, electrodializa a fost combinată cu schimbul de ioni pentru recuperarea metalelor grele și a acizilor din ape uzate de decapare acidă în aplicații industriale. Dispozitive de electrodializă special concepute, utilizând atât rășini schimbătoare de anioni, cât și cationi ca materiale de umplutură, au fost utilizate pentru a trata apele uzate cu metale grele, realizând reciclare în buclă închisă și zero deversări. Electrodializa poate fi aplicată și pentru tratarea apelor uzate alcaline și a apelor uzate organice.
Cercetările efectuate la Laboratorul Cheie de Stat pentru Controlul Poluării și Reutilizarea Resurselor din China au studiat tratarea apelor uzate de spălare alcalină care conțin gaze de clorurare epoxi-propan prin electroliza cu membrană schimbătoare de ioni. Când tensiunea de electroliză a fost de 5,0 V și timpul de circulație a fost de 3 ore, rata de eliminare a COD-ului din apele uzate a atins 78%, iar rata de recuperare a alcalinilor a fost de până la 73,55%, servind ca un pretratament eficient pentru unitățile biochimice ulterioare. Tehnologia electrodializei a fost, de asemenea, utilizată de compania petrochimică Shandong Luhua pentru tratarea apelor uzate cu acid organic complex cu concentrație mare, cu concentrații cuprinse între 3% și 15%. Această metodă nu are ca rezultat reziduuri sau poluare secundară, iar soluția concentrată obținută conține 20% până la 40% acid, care poate fi reciclat și tratat, reducând conținutul de acid din apele uzate la 0,05% până la 0,3%. În plus, compania petrochimică Sinopec Sichuan a utilizat un dispozitiv specializat de electrodializă pentru tratarea apelor uzate condensate, atingând o capacitate maximă de tratare de 36 t/h, conținutul de nitrat de amoniu din apa concentrată depășind 20% și o rată de recuperare de peste 96%. Apa dulce tratată a avut o fracție masică de azot de amoniu ≤40 mg/L, respectând standardele de mediu.
Data publicării: 07 septembrie 2023
