Էլեկտրոդիալիզի ջրի մաքրման տեխնոլոգիա

Էլեկտրոդիալիզը (ED) գործընթաց է, որն օգտագործում է կիսաթափանցելի թաղանթ և ուղիղ հոսանքի էլեկտրական դաշտ՝ ընտրովիորեն լիցքավորված լուծված մասնիկները (օրինակ՝ իոնները) լուծույթից տեղափոխելու համար: Այս տարանջատման գործընթացը խտացնում, նոսրացնում, զտում և մաքրում է լուծույթները՝ լիցքավորված լուծույթները հեռացնելով ջրից և այլ ոչ լիցքավորված բաղադրիչներից: Էլեկտրոդիալիզը վերածվել է լայնածավալ քիմիական միավորի գործողության և նշանակալի դեր է խաղում թաղանթների տարանջատման տեխնոլոգիայում: Այն լայն կիրառություն է գտնում այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են քիմիական աղազերծումը, ծովի ջրի աղազերծումը, սննդամթերքը և դեղագործությունը և կեղտաջրերի մաքրումը: Որոշ շրջաններում այն ​​դարձել է խմելու ջրի արտադրության առաջնային մեթոդ։ Այն առաջարկում է այնպիսի առավելություններ, ինչպիսիք են էներգիայի ցածր սպառումը, զգալի տնտեսական օգուտները, պարզ նախնական մշակումը, դիմացկուն սարքավորումները, ճկուն համակարգի դիզայնը, հեշտ շահագործումը և սպասարկումը, մաքուր գործընթաց, ցածր քիմիական սպառում, շրջակա միջավայրի նվազագույն աղտոտում, սարքի երկար կյանք և ջրի վերականգնման բարձր տեմպեր (սովորաբար տատանվում է 65%-ից մինչև 80%-ի սահմաններում:

Էլեկտրոդիալիզի ընդհանուր մեթոդները ներառում են էլեկտրոդիոնացում (EDI), էլեկտրոդիալիզի հակադարձ (EDR), էլեկտրոդիալիզ հեղուկ թաղանթներով (EDLM), բարձր ջերմաստիճանի էլեկտրոդիալիզ, գլանաձև էլեկտրոդիալիզ, երկբևեռ թաղանթային էլեկտրոդիալիզ և այլն:

Էլեկտրոդիալիզը կարող է օգտագործվել կեղտաջրերի տարբեր տեսակների մաքրման համար, ներառյալ էլեկտրոդիալիզը և ծանր մետաղներով աղտոտված կեղտաջրերը: Այն կարող է օգտագործվել կեղտաջրերից մետաղական իոնների և այլ նյութերի արդյունահանման համար՝ թույլ տալով վերականգնել և վերօգտագործել ջուրը և արժեքավոր ռեսուրսները՝ միաժամանակ նվազեցնելով աղտոտումը և արտանետումները: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ էլեկտրոդիալիզը կարող է վերականգնել պղինձը, ցինկը և նույնիսկ օքսիդացնել Cr3+-ը մինչև Cr6+՝ պղնձի արտադրության գործընթացում պասիվացման լուծույթների մշակման ժամանակ: Բացի այդ, էլեկտրոդիալիզը զուգակցվել է իոնափոխանակության հետ՝ թթվային թթու կեղտաջրերից ծանր մետաղների և թթուների վերականգնման համար արդյունաբերական կիրառություններում: Հատուկ նախագծված էլեկտրոդիալիզի սարքերը, որոնք օգտագործում են ինչպես անիոնային, այնպես էլ կատիոնափոխանակման խեժեր որպես լցոնիչներ, օգտագործվել են ծանր մետաղների կեղտաջրերի մաքրման համար՝ հասնելով փակ շրջանի վերամշակման և զրոյական արտանետման: Էլեկտրոդիալիզը կարող է կիրառվել նաև ալկալային և օրգանական կեղտաջրերի մաքրման համար:

Չինաստանի աղտոտման վերահսկման և ռեսուրսների վերաօգտագործման պետական ​​առանցքային լաբորատորիայում իրականացված հետազոտությունն ուսումնասիրել է էպոքսիդային պրոպանի քլորացման պոչամբար պարունակող ալկալային լվացման կեղտաջրերի մաքրումը, օգտագործելով իոնափոխանակման թաղանթային էլեկտրոլիզը: Երբ էլեկտրոլիզի լարումը 5,0 Վ էր, իսկ շրջանառության ժամանակը` 3 ժամ, կեղտաջրերի COD-ի հեռացման արագությունը հասնում էր 78%-ի, իսկ ալկալիների վերականգնման արագությունը հասնում էր մինչև 73,55%-ի, ինչը ծառայում է որպես արդյունավետ նախնական մշակում հետագա կենսաքիմիական միավորների համար: Էլեկտրոդիալիզի տեխնոլոգիան օգտագործվել է նաև բարձր կոնցենտրացիայի բարդ օրգանական թթու կեղտաջրերի մաքրման համար, որոնց կոնցենտրացիաները տատանվում են 3%-ից մինչև 15%՝ Shandong Luhua Petrochemical Company-ի կողմից: Այս մեթոդը չի հանգեցնում մնացորդների կամ երկրորդային աղտոտման, և ստացված խտացված լուծույթը պարունակում է 20% -ից 40% թթու, որը կարելի է վերամշակել և մշակել՝ նվազեցնելով կեղտաջրերում թթվի պարունակությունը մինչև 0.05% -ից մինչև 0.3%: Բացի այդ, Sinopec Sichuan Petrochemical ընկերությունը օգտագործել է մասնագիտացված էլեկտրոդիալիզի սարք՝ կոնդենսատային կեղտաջրերի մաքրման համար՝ հասնելով 36 տ/ժ մաքրման առավելագույն հզորության, խտացված ջրի մեջ ամոնիումի նիտրատի պարունակությունը գերազանցում է 20%-ը և հասնելով 96-ից ավելի վերականգնման արագության: %: Մաքրված քաղցրահամ ջուրն ուներ ≤40 մգ/լ ամոնիումի ազոտի զանգվածային բաժին, որը համապատասխանում է բնապահպանական չափանիշներին: