ელექტროდიალიზის წყლის დამუშავების ტექნოლოგია

ელექტროდიალიზი (ED) არის პროცესი, რომელიც იყენებს ნახევრად გამტარ მემბრანას და პირდაპირი დენის ელექტრულ ველს, რათა შერჩევით გადაიტანოს დამუხტული ხსნარის ნაწილაკები (როგორიცაა იონები) ხსნარიდან. ეს გამოყოფის პროცესი კონცენტრირდება, აზავებს, ასუფთავებს და ასუფთავებს ხსნარებს დატვირთული ხსნარების წყლისა და სხვა არადამუხტული კომპონენტებისგან მოშორებით. ელექტროდიალიზი გადაიქცა ფართომასშტაბიან ქიმიურ ერთეულში და მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მემბრანის გამოყოფის ტექნოლოგიაში. ის ფართო გამოყენებას პოულობს ისეთ ინდუსტრიებში, როგორებიცაა ქიმიური დეზალიზაცია, ზღვის წყლის გაუვალობა, საკვები და ფარმაცევტული პროდუქტები და ჩამდინარე წყლების გაწმენდა. ზოგიერთ რეგიონში ის გახდა სასმელი წყლის წარმოების ძირითადი მეთოდი. ის გვთავაზობს უპირატესობებს, როგორიცაა ენერგიის დაბალი მოხმარება, მნიშვნელოვანი ეკონომიკური სარგებელი, მარტივი წინასწარი დამუშავება, გამძლე აღჭურვილობა, მოქნილი სისტემის დიზაინი, მარტივი ექსპლუატაცია და შენარჩუნება, სუფთა პროცესი, დაბალი ქიმიური მოხმარება, გარემოს მინიმალური დაბინძურება, მოწყობილობის ხანგრძლივი სიცოცხლე და წყლის აღდგენის მაღალი მაჩვენებლები (ჩვეულებრივ 65%-დან 80%-მდე მერყეობს.

ელექტროდიალიზის საერთო ტექნიკას მიეკუთვნება ელექტროდეიონიზაცია (EDI), ელექტროდიალიზის შებრუნება (EDR), ელექტროდიალიზი თხევადი მემბრანებით (EDLM), მაღალი ტემპერატურის ელექტროდიალიზი, რულეტის ტიპის ელექტროდიალიზი, ბიპოლარული მემბრანის ელექტროდიალიზი და სხვა.

ელექტროდიალიზი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა ტიპის ჩამდინარე წყლების გასაწმენდად, მათ შორის ელექტრული ჩამდინარე წყლების და მძიმე ლითონებით დაბინძურებული ჩამდინარე წყლების. მისი გამოყენება შესაძლებელია ჩამდინარე წყლებიდან ლითონის იონებისა და სხვა ნივთიერებების ამოსაღებად, რაც წყლისა და ძვირფასი რესურსების აღდგენისა და ხელახალი გამოყენების საშუალებას იძლევა დაბინძურების და ემისიების შემცირებისას. კვლევებმა აჩვენა, რომ ელექტროდიალიზს შეუძლია სპილენძის, თუთიის აღდგენა და Cr3+-მდე Cr6+-მდე დაჟანგვაც კი სპილენძის წარმოების პროცესში პასივაციის ხსნარების დამუშავებისას. გარდა ამისა, ელექტროდიალიზი შერწყმულია იონურ გაცვლასთან სამრეწველო აპლიკაციებში მძიმე ლითონებისა და მჟავების აღდგენისთვის მჟავა მწნილის ჩამდინარე წყლებიდან. სპეციალურად შექმნილი ელექტროდიალიზის მოწყობილობები, რომლებიც იყენებენ როგორც ანიონურ, ასევე კატიონგაცვლის ფისებს, როგორც შემავსებლებს, გამოიყენება მძიმე მეტალის ჩამდინარე წყლების დასამუშავებლად, რაც მიიღწევა დახურული მარყუჟის გადამუშავებისა და ნულოვანი გამონადენის მისაღწევად. ელექტროდიალიზი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ტუტე ჩამდინარე წყლების და ორგანული ჩამდინარე წყლების გასაწმენდად.

ჩინეთში დაბინძურების კონტროლისა და რესურსების ხელახალი გამოყენების სახელმწიფო საკვანძო ლაბორატორიაში ჩატარებულმა კვლევამ შეისწავლა ტუტე სარეცხი ჩამდინარე წყლების დამუშავება, რომელიც შეიცავს ეპოქსიდური პროპანის ქლორირებას კუდის გაზს იონგაცვლის მემბრანის ელექტროლიზის გამოყენებით. როდესაც ელექტროლიზის ძაბვა იყო 5.0 ვ და მიმოქცევის დრო იყო 3 საათი, ჩამდინარე წყლების COD-ის მოცილების სიჩქარემ მიაღწია 78%-ს, ხოლო ტუტეების აღდგენის სიჩქარე იყო 73,55%-მდე, რომელიც ემსახურება როგორც ეფექტურ წინასწარ დამუშავებას შემდგომი ბიოქიმიური ერთეულებისთვის. ელექტროდიალიზის ტექნოლოგია ასევე გამოიყენებოდა მაღალი კონცენტრაციის კომპლექსური ორგანული მჟავა ჩამდინარე წყლების დასამუშავებლად, კონცენტრაციით 3%-დან 15%-მდე, შანდონგ ლუხუას პეტროქიმიური კომპანიის მიერ. ეს მეთოდი არ იწვევს ნარჩენებს ან მეორად დაბინძურებას და მიღებული კონცენტრირებული ხსნარი შეიცავს 20%-დან 40%-მდე მჟავას, რომლის გადამუშავება და დამუშავება შესაძლებელია, რაც ამცირებს მჟავას შემცველობას ჩამდინარე წყალში 0,05%-დან 0,3%-მდე. გარდა ამისა, Sinopec Sichuan Petrochemical Company-მ გამოიყენა სპეციალიზებული ელექტროდიალიზის მოწყობილობა კონდენსატის ჩამდინარე წყლების დასამუშავებლად, მაქსიმალური გამწმენდი სიმძლავრით 36 ტ/სთ, ამონიუმის ნიტრატის შემცველობით კონცენტრირებულ წყალში 20%-ზე მეტს და აღდგენის მაჩვენებელს 96-ზე მეტს. % დამუშავებულ მტკნარ წყალს ჰქონდა ამონიუმის აზოტის მასური ფრაქცია ≤40მგ/ლ, რომელიც აკმაყოფილებს გარემოსდაცვით სტანდარტებს.