Elektrodialys (ED) är en process som använder ett semipermeabelt membran och ett likströmsfält för att selektivt transportera laddade lösta partiklar (såsom joner) från en lösning. Denna separationsprocess koncentrerar, späder ut, förfinar och renar lösningar genom att leda laddade lösta ämnen bort från vatten och andra icke-laddade komponenter. Elektrodialys har utvecklats till en storskalig kemisk enhetsoperation och spelar en betydande roll inom membranseparationsteknik. Den finner bred tillämpning inom industrier som kemisk avsaltning, avsaltning av havsvatten, livsmedel och läkemedel samt avloppsrening. I vissa regioner har det blivit den primära metoden för att producera dricksvatten. Den erbjuder fördelar som låg energiförbrukning, betydande ekonomiska fördelar, enkel förbehandling, hållbar utrustning, flexibel systemdesign, enkel drift och underhåll, ren process, låg kemikalieförbrukning, minimal miljöförorening, lång livslängd för enheten och höga vattenåtervinningsgrader (vanligtvis från 65 % till 80 %).
Vanliga elektrodialystekniker inkluderar elektrodeonisering (EDI), elektrodialysreversering (EDR), elektrodialys med flytande membran (EDLM), högtemperaturelektrodialys, rullelektrodialys, bipolär membranelektrodialys och andra.
Elektrodialys kan användas för behandling av olika typer av avloppsvatten, inklusive elektroplätering av avloppsvatten och tungmetallförorenat avloppsvatten. Det kan användas för att extrahera metalljoner och andra ämnen från avloppsvatten, vilket möjliggör återvinning och återanvändning av vatten och värdefulla resurser samtidigt som föroreningar och utsläpp minskas. Studier har visat att elektrodialys kan återvinna koppar, zink och till och med oxidera Cr3+ till Cr6+ under behandling av passiveringslösningar i kopparproduktionsprocessen. Dessutom har elektrodialys kombinerats med jonbyte för återvinning av tungmetaller och syror från surt betningsavloppsvatten i industriella tillämpningar. Specialdesignade elektrodialysanordningar, som använder både anjon- och katjonbyteshartser som fyllmedel, har använts för att behandla tungmetallavloppsvatten, vilket uppnår sluten återvinning och nollutsläpp. Elektrodialys kan också tillämpas för att behandla alkaliskt avloppsvatten och organiskt avloppsvatten.
Forskning som utfördes vid State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse i Kina studerade behandlingen av alkaliskt tvättavloppsvatten innehållande epoxipropan-kloreringsavgas med hjälp av jonbytesmembranelektrolys. När elektrolysspänningen var 5,0 V och cirkulationstiden var 3 timmar nådde COD-avlägsningsgraden för avloppsvattnet 78 % och alkaliåtervinningsgraden var så hög som 73,55 %, vilket fungerade som en effektiv förbehandling för efterföljande biokemiska enheter. Elektrodialysteknik har också använts för att behandla högkoncentrerat komplext organiskt surt avloppsvatten, med koncentrationer från 3 % till 15 %. Denna metod resulterar inte i några rester eller sekundär förorening, och den koncentrerade lösningen som erhålls innehåller 20 % till 40 % syra, som kan återvinnas och behandlas, vilket minskar syrahalten i avloppsvattnet till 0,05 % till 0,3 %. Dessutom använde Sinopec Sichuan Petrochemical Company en specialiserad elektrodialysanordning för att behandla kondensatavloppsvatten, vilket uppnådde en maximal reningskapacitet på 36 t/h, med en ammoniumnitrathalt i det koncentrerade vattnet på över 20 % och en återvinningsgrad på över 96 %. Det behandlade sötvattnet hade en ammoniumkvävemassfraktion på ≤40 mg/L, vilket uppfyllde miljöstandarder.
Publiceringstid: 7 sep-2023
