Электродиализ (ЭД) — это процесс, в котором используется полупроницаемая мембрана и электрическое поле постоянного тока для избирательного переноса заряженных частиц растворенного вещества (например, ионов) из раствора. Этот процесс разделения концентрирует, разбавляет, очищает и очищает растворы, удаляя заряженные растворенные вещества из воды и других незаряженных компонентов. Электродиализ превратился в крупномасштабное химическое производство и играет важную роль в технологии мембранного разделения. Он находит широкое применение в таких отраслях, как химическое опреснение, опреснение морской воды, пищевая и фармацевтическая промышленность, а также очистка сточных вод. В некоторых регионах он стал основным методом производства питьевой воды. Он предлагает такие преимущества, как низкое потребление энергии, значительные экономические выгоды, простая предварительная обработка, долговечное оборудование, гибкая конструкция системы, простота эксплуатации и обслуживания, чистый процесс, низкое потребление химикатов, минимальное загрязнение окружающей среды, длительный срок службы устройства и высокие показатели восстановления воды (обычно от 65% до 80%).
Распространенные методы электродиализа включают электродиализ (EDI), обратный электродиализ (EDR), электродиализ с жидкими мембранами (EDLM), высокотемпературный электродиализ, электродиализ рулонного типа, биполярный мембранный электродиализ и другие.
Электродиализ может использоваться для очистки различных типов сточных вод, включая сточные воды гальваники и сточные воды, загрязненные тяжелыми металлами. Его можно использовать для извлечения ионов металлов и других веществ из сточных вод, что позволяет восстанавливать и повторно использовать воду и ценные ресурсы, одновременно снижая загрязнение и выбросы. Исследования показали, что электродиализ позволяет восстанавливать медь, цинк и даже окислять Cr3+ до Cr6+ при обработке пассивирующих растворов в процессе производства меди. Кроме того, электродиализ сочетается с ионным обменом для извлечения тяжелых металлов и кислот из сточных вод кислотного травления в промышленных целях. Специально разработанные электродиализные устройства, в которых в качестве наполнителей используются как анионообменные, так и катионообменные смолы, используются для очистки сточных вод с тяжелыми металлами, обеспечивая замкнутый цикл переработки и нулевой сброс. Электродиализ также можно применять для очистки щелочных и органических сточных вод.
В исследованиях, проведенных в Государственной ключевой лаборатории по контролю загрязнения и повторному использованию ресурсов в Китае, изучалась обработка щелочных промывных сточных вод, содержащих хвостовой газ хлорирования эпоксипропана, с использованием ионообменного мембранного электролиза. Когда напряжение электролиза составляло 5,0 В и время циркуляции составляло 3 часа, степень удаления ХПК из сточных вод достигала 78%, а степень восстановления щелочи достигала 73,55%, что служило эффективной предварительной очисткой для последующих биохимических установок. Технология электродиализа также использовалась для очистки сточных вод сложных органических кислот с высокой концентрацией от 3% до 15% компанией Shandong Luhua Petrochemical Company. Этот метод не приводит к образованию остатков или вторичного загрязнения, а полученный концентрированный раствор содержит от 20% до 40% кислоты, которую можно перерабатывать и очищать, снижая содержание кислоты в сточных водах до 0,05–0,3%. Кроме того, Sinopec Sichuan Petrochemical Company использовала специализированное электродиализное устройство для очистки конденсатных сточных вод, достигнув максимальной производительности очистки 36 т/ч, при этом содержание нитрата аммония в концентрированной воде достигло более 20%, а степень извлечения составила более 96%. %. Очищенная пресная вода имела массовую долю аммонийного азота ≤40 мг/л, что соответствует экологическим стандартам.
Время публикации: 07 сентября 2023 г.
