Elektrodialyse (ED) is een proces dat gebruikmaakt van een semipermeabel membraan en een elektrisch gelijkstroomveld om geladen opgeloste deeltjes (zoals ionen) selectief uit een oplossing te transporteren. Dit scheidingsproces concentreert, verdunt, verfijnt en zuivert oplossingen door geladen opgeloste stoffen weg te leiden van water en andere niet-geladen componenten. Elektrodialyse heeft zich ontwikkeld tot een grootschalige chemische eenheidsoperatie en speelt een belangrijke rol in de membraanscheidingstechnologie. Het vindt brede toepassing in industrieën zoals chemische ontzilting, ontzilting van zeewater, de voedings- en farmaceutische industrie en afvalwaterzuivering. In sommige regio's is het de primaire methode voor de productie van drinkwater geworden. Het biedt voordelen zoals een laag energieverbruik, aanzienlijke economische voordelen, eenvoudige voorbehandeling, duurzame apparatuur, flexibel systeemontwerp, eenvoudige bediening en onderhoud, een schoon proces, laag chemicaliënverbruik, minimale milieuvervuiling, een lange levensduur van het apparaat en een hoge wateropbrengst (doorgaans variërend van 65% tot 80%).
Veelgebruikte elektrodialysetechnieken zijn onder meer electrodeionisatie (EDI), omkering van elektrodialyse (EDR), elektrodialyse met vloeistofmembranen (EDLM), hogetemperatuur-elektrodialyse, rolelektrodialyse, bipolaire membraanelektrodialyse en andere.
Elektrodialyse kan worden gebruikt voor de behandeling van verschillende soorten afvalwater, waaronder afvalwater van galvanische processen en afvalwater verontreinigd met zware metalen. Het kan worden gebruikt om metaalionen en andere stoffen uit afvalwater te extraheren, waardoor water en waardevolle grondstoffen kunnen worden teruggewonnen en hergebruikt, terwijl vervuiling en emissies worden verminderd. Studies hebben aangetoond dat elektrodialyse koper en zink kan terugwinnen en zelfs Cr3+ tot Cr6+ kan oxideren tijdens de behandeling van passiveringsoplossingen in het koperproductieproces. Daarnaast wordt elektrodialyse gecombineerd met ionenwisseling voor de terugwinning van zware metalen en zuren uit afvalwater van zure beitsen in industriële toepassingen. Speciaal ontworpen elektrodialyseapparaten, die zowel anion- als kationenwisselaarharsen als vulstoffen gebruiken, zijn gebruikt voor de behandeling van afvalwater met zware metalen, waardoor een gesloten kringloop en nullozing wordt bereikt. Elektrodialyse kan ook worden toegepast voor de behandeling van alkalisch afvalwater en organisch afvalwater.
Onderzoek uitgevoerd door het State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse in China bestudeerde de behandeling van alkalisch waswater met epoxypropaanchloreringsrestgas met behulp van ionenwisselingsmembraanelektrolyse. Bij een elektrolysespanning van 5,0 V en een circulatietijd van 3 uur bereikte de COD-verwijderingsgraad van het afvalwater 78% en de alkali-terugwinning zelfs 73,55%, wat dient als een effectieve voorbehandeling voor daaropvolgende biochemische eenheden. Elektrodialysetechnologie is ook gebruikt om afvalwater met een hoge concentratie complexe organische zuren te behandelen, met concentraties variërend van 3% tot 15%, door Shandong Luhua Petrochemical Company. Deze methode resulteert in geen residuen of secundaire vervuiling, en de verkregen geconcentreerde oplossing bevat 20% tot 40% zuur, dat kan worden gerecycled en behandeld, waardoor het zuurgehalte in het afvalwater wordt verlaagd tot 0,05% tot 0,3%. Daarnaast gebruikte Sinopec Sichuan Petrochemical Company een gespecialiseerde elektrodialyse-installatie om condensaatafvalwater te behandelen. Hiermee werd een maximale verwerkingscapaciteit van 36 ton/u bereikt. Het ammoniumnitraatgehalte in het geconcentreerde water bedroeg meer dan 20% en de recovery bedroeg meer dan 96%. Het behandelde zoetwater had een ammoniumstikstofmassafractie van ≤40 mg/l, wat voldeed aan de milieunormen.
Plaatsingstijd: 07-09-2023
