ელექტროდიალიზის წყლის დამუშავების ტექნოლოგია

ელექტროდიალიზი (ED) არის პროცესი, რომელიც იყენებს ნახევრადგამტარ მემბრანას და მუდმივი დენის ელექტრულ ველს დამუხტული გახსნილი ნაწილაკების (მაგალითად, იონების) ხსნარიდან შერჩევით გადასატანად. გამოყოფის ეს პროცესი აკონცენტრირებს, აზავებს, ასუფთავებს და ასუფთავებს ხსნარებს დამუხტული გახსნილი ნივთიერებების წყლისა და სხვა არადამუხტული კომპონენტებისგან მოშორებით გადამისამართებით. ელექტროდიალიზი განვითარდა მასშტაბური ქიმიური ერთეულის ოპერაციად და მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მემბრანული გამოყოფის ტექნოლოგიაში. ის ფართოდ გამოიყენება ისეთ ინდუსტრიებში, როგორიცაა ქიმიური გაუმარილება, ზღვის წყლის გაუმარილება, კვების და ფარმაცევტული წარმოება და ჩამდინარე წყლების გაწმენდა. ზოგიერთ რეგიონში ის სასმელი წყლის წარმოების ძირითად მეთოდად იქცა. ის გთავაზობთ ისეთ უპირატესობებს, როგორიცაა დაბალი ენერგიის მოხმარება, მნიშვნელოვანი ეკონომიკური სარგებელი, მარტივი წინასწარი დამუშავება, გამძლე აღჭურვილობა, მოქნილი სისტემის დიზაინი, მარტივი ექსპლუატაცია და მოვლა, სუფთა პროცესი, დაბალი ქიმიური მოხმარება, მინიმალური გარემოს დაბინძურება, მოწყობილობის ხანგრძლივი სიცოცხლის ხანგრძლივობა და წყლის აღდგენის მაღალი მაჩვენებლები (როგორც წესი, მერყეობს 65%-დან 80%-მდე).

ელექტროდიალიზის გავრცელებული ტექნიკებია ელექტროდიონიზაცია (EDI), ელექტროდიალიზის შექცევადი (EDR), თხევადი მემბრანებით ელექტროდიალიზი (EDLM), მაღალტემპერატურული ელექტროდიალიზი, რულონის ტიპის ელექტროდიალიზი, ბიპოლარული მემბრანული ელექტროდიალიზი და სხვა.

ელექტროდიალიზის გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა ტიპის ჩამდინარე წყლების გასაწმენდად, მათ შორის ელექტროპლასტირებისა და მძიმე ლითონებით დაბინძურებული ჩამდინარე წყლების გასაწმენდად. მისი გამოყენება შესაძლებელია ჩამდინარე წყლებიდან ლითონის იონების და სხვა ნივთიერებების ამოსაღებად, რაც საშუალებას იძლევა წყლისა და ძვირფასი რესურსების აღდგენისა და ხელახალი გამოყენებისა, დაბინძურებისა და ემისიების შემცირების პარალელურად. კვლევებმა აჩვენა, რომ ელექტროდიალიზს შეუძლია სპილენძის, თუთიის აღდგენა და Cr3+-ის Cr6+-მდე დაჟანგვაც კი სპილენძის წარმოების პროცესში პასივაციის ხსნარების დამუშავების დროს. გარდა ამისა, ელექტროდიალიზი კომბინირებულია იონური გაცვლით მძიმე ლითონებისა და მჟავების აღსადგენად მჟავა დამწნილებელი ჩამდინარე წყლებიდან სამრეწველო გამოყენებაში. სპეციალურად შექმნილი ელექტროდიალიზის მოწყობილობები, რომლებიც იყენებენ როგორც ანიონურ, ასევე კათიონურ გაცვლით ფისებს, როგორც შემავსებლებს, გამოიყენება მძიმე ლითონების ჩამდინარე წყლების გასაწმენდად, რაც უზრუნველყოფს დახურული ციკლის გადამუშავებას და ნულოვან გამონადენს. ელექტროდიალიზის გამოყენება ასევე შესაძლებელია ტუტე და ორგანული ჩამდინარე წყლების გასაწმენდად.

ჩინეთში დაბინძურების კონტროლისა და რესურსების ხელახალი გამოყენების სახელმწიფო მთავარ ლაბორატორიაში ჩატარებულმა კვლევამ შეისწავლა ეპოქსიდური პროპანის ქლორირების კუდის აირის შემცველი ტუტე სარეცხი ჩამდინარე წყლების დამუშავება იონგაცვლითი მემბრანული ელექტროლიზის გამოყენებით. როდესაც ელექტროლიზის ძაბვა იყო 5.0 ვოლტი და ცირკულაციის დრო 3 საათი, ჩამდინარე წყლების COD-ის მოცილების სიჩქარემ 78%-ს მიაღწია, ხოლო ტუტეების აღდგენის სიჩქარემ 73.55%-ს, რაც შემდგომი ბიოქიმიური ერთეულებისთვის ეფექტურ წინასწარ დამუშავებას წარმოადგენს. ელექტროდიალიზის ტექნოლოგია ასევე გამოიყენება მაღალი კონცენტრაციის რთული ორგანული მჟავების ჩამდინარე წყლების დასამუშავებლად, კონცენტრაციით 3%-დან 15%-მდე, შანდონგ ლუჰუას ნავთობქიმიური კომპანიის მიერ. ამ მეთოდის შედეგად არ წარმოიქმნება ნარჩენები ან მეორადი დაბინძურება, ხოლო მიღებული კონცენტრირებული ხსნარი შეიცავს 20%-დან 40%-მდე მჟავას, რომლის გადამუშავება და დამუშავება შესაძლებელია, რაც ამცირებს მჟავას შემცველობას ჩამდინარე წყლებში 0.05%-დან 0.3%-მდე. გარდა ამისა, „სინოპეკ სიჩუანის“ ნავთობქიმიურმა კომპანიამ კონდენსატის ჩამდინარე წყლების გასაწმენდად გამოიყენა სპეციალიზებული ელექტროდიალიზის მოწყობილობა, რომლის მაქსიმალური გამწმენდი სიმძლავრე 36 ტ/სთ იყო, კონცენტრირებულ წყალში ამონიუმის ნიტრატის შემცველობა 20%-ს აღემატებოდა და აღდგენის მაჩვენებელი 96%-ს აღემატებოდა. გაწმენდილ მტკნარ წყალში ამონიუმის აზოტის მასური წილი ≤40 მგ/ლ იყო, რაც გარემოსდაცვით სტანდარტებს აკმაყოფილებდა.