Elektrodiyaliz (ED), yarı geçirgen bir membran ve doğru akım elektrik alanı kullanarak, yüklü çözünen parçacıkları (iyonlar gibi) bir çözeltiden seçici olarak taşıyan bir işlemdir. Bu ayırma işlemi, yüklü çözünenleri sudan ve diğer yüksüz bileşenlerden uzaklaştırarak çözeltileri yoğunlaştırır, seyreltir, arıtır ve saflaştırır. Elektrodiyaliz, büyük ölçekli bir kimyasal ünite işlemine dönüşmüş ve membran ayırma teknolojisinde önemli bir rol oynamıştır. Kimyasal tuzdan arındırma, deniz suyu tuzdan arındırma, gıda ve ilaç ve atık su arıtma gibi endüstrilerde geniş uygulama alanı bulmaktadır. Bazı bölgelerde, içme suyu üretiminde birincil yöntem haline gelmiştir. Düşük enerji tüketimi, önemli ekonomik faydalar, basit ön arıtma, dayanıklı ekipman, esnek sistem tasarımı, kolay işletme ve bakım, temiz işlem, düşük kimyasal tüketimi, minimum çevre kirliliği, uzun cihaz ömrü ve yüksek su geri kazanım oranları (tipik olarak %65 ila %80 arasında) gibi avantajlar sunmaktadır.
Yaygın elektrodiyaliz teknikleri arasında elektrodeiyonizasyon (EDI), elektrodiyaliz ters çevirme (EDR), sıvı membranlı elektrodiyaliz (EDLM), yüksek sıcaklık elektrodiyalizi, rulo tipi elektrodiyaliz, bipolar membran elektrodiyalizi ve diğerleri yer almaktadır.
Elektrodiyaliz, elektrokaplama atık suları ve ağır metal bulaşmış atık sular da dahil olmak üzere çeşitli atık su türlerinin arıtılmasında kullanılabilir. Atık sudan metal iyonlarını ve diğer maddeleri ayırmak için kullanılabilir, böylece su ve değerli kaynakların geri kazanımı ve yeniden kullanımı sağlanırken kirlilik ve emisyonlar azaltılır. Çalışmalar, elektrodiyalizin bakır, çinko geri kazanımı sağlayabileceğini ve hatta bakır üretim sürecinde pasivasyon çözeltilerinin arıtılması sırasında Cr3+'ü Cr6+'ya oksitleyebileceğini göstermiştir. Ayrıca, endüstriyel uygulamalarda asitli temizleme atık sularından ağır metallerin ve asitlerin geri kazanımı için iyon değişimi ile elektrodiyaliz birleştirilmiştir. Hem anyon hem de katyon değişim reçinelerini dolgu maddesi olarak kullanan özel olarak tasarlanmış elektrodiyaliz cihazları, ağır metal atık sularının arıtılmasında kullanılarak kapalı döngü geri dönüşümü ve sıfır deşarj sağlanmıştır. Elektrodiyaliz ayrıca alkali atık suların ve organik atık suların arıtılmasında da uygulanabilir.
Çin'deki Kirlilik Kontrolü ve Kaynak Yeniden Kullanımı Devlet Anahtar Laboratuvarı'nda yapılan araştırmalar, epoksi propan klorlama kuyruk gazı içeren alkali yıkama atık suyunun iyon değişim membran elektrolizi kullanılarak arıtılmasını incelemiştir. Elektroliz voltajı 5,0 V ve sirkülasyon süresi 3 saat olduğunda, atık suyun KOİ giderim oranı %78'e, alkali geri kazanım oranı ise %73,55'e ulaşarak, sonraki biyokimyasal üniteler için etkili bir ön arıtma yöntemi olarak hizmet vermiştir. Elektrodiyaliz teknolojisi ayrıca Shandong Luhua Petrokimya Şirketi tarafından %3 ila %15 arasında değişen konsantrasyonlarda yüksek konsantrasyonlu kompleks organik asit atık suyunu arıtmak için de kullanılmıştır. Bu yöntem, kalıntı veya ikincil kirliliğe neden olmamakta ve elde edilen konsantre çözelti %20 ila %40 asit içermekte olup, geri dönüştürülebilir ve arıtılabilir, böylece atık sudaki asit içeriği %0,05 ila %0,3'e düşürülebilir. Ayrıca, Sinopec Sichuan Petrokimya Şirketi, yoğuşma atık suyunu arıtmak için özel bir elektrodiyaliz cihazı kullandı ve saatte 36 tonluk maksimum arıtma kapasitesine ulaştı; konsantre sudaki amonyum nitrat içeriği %20'nin üzerine çıktı ve %96'nın üzerinde bir geri kazanım oranı elde edildi. Arıtılmış tatlı suyun amonyum azot kütle oranı ≤40 mg/L olup, çevre standartlarını karşılamaktadır.
Yayın tarihi: 07 Eylül 2023
