ЭД-электродиализ — это высокоэффективная технология мембранного разделения, которая избирательно позволяет ионам в растворе проходить через ионообменную мембрану. Сначала используется высокочастотное электрическое поле постоянного тока, чтобы вызвать направленную миграцию анионов и катионов в растворе. Затем анион- и катионообменная мембрана выборочно пропускает эти ионы, обеспечивая разделение ионов.
Электродиализные мембраны ЭД изготовлены из органических материалов. В приложениях, связанных со сточными водами с высоким-солевым содержанием, они, как и другие органические мембраны, подвержены загрязнению различными загрязняющими веществами в воде, что влияет на различные параметры производительности. Залогом стабильной работы электродиализа является процесс предварительной обработки. Только когда процесс предварительной очистки работает правильно и полученная вода соответствует требованиям к питательной воде для электродиализной мембраны ED, мембрана может работать стабильно в течение длительного периода.
Загрязнение мембраны электродиализа ЭД включает в себя органические вещества, неорганические вещества и микробное загрязнение.
1. Загрязнение органическими веществами
Заряженные органические вещества, особенно отрицательно заряженные органические вещества, с большей вероятностью загрязнят мембрану. Поскольку органические вещества обычно заряжены отрицательно, анионообменные мембраны более восприимчивы к органическим загрязнениям. Отрицательно заряженное органическое вещество мигрирует к анионообменной мембране под действием электрического поля. Обычно из-за большой молекулярной массы органических ионов они с трудом проходят через анионообменную мембрану и накапливаются на поверхности мембраны, вызывая засорение анионообменной мембраны. Незаряженные органические вещества при прохождении через проточный канал в основном подвергаются адсорбции, вызывая засорение мембраны. Поскольку он не мигрирует под действием электрического поля, засорение мембраны происходит медленнее, а концентрация органических веществ в концентрате не концентрируется, что позволяет удалить их путем очистки мембраны. Додецилсульфат, высококонцентрированный органический загрязнитель в сточных водах, вносит значительный вклад в эффективность электродиализной мембраны ЭД. Электродиализная мембрана очень чувствительна к концентрации этих поверхностно-активных веществ и требует предварительной обработки для удаления. Кроме того, кетоны и другие органические растворители с высокой растворяющей способностью также очень разрушительны для мембранных материалов.
2. Неорганические загрязнения
Накипь, образующаяся в результате электродных реакций, например, гидроксид кальция и сульфат кальция, откладывается на электродной камере и электродах. Реакции поляризации приводят к образованию накипи на мембране, в частности, к образованию гидроксида магния и других осадков на стороне концентрата и внутри мембраны. В процессе концентрирования в камере концентрата пересыщение приводит к выпадению осадка, в том числе осадков карбоната кальция, карбоната магния и сульфата кальция. К эффективным методам контроля относятся предварительная обработка высокой-плотностью для снижения жесткости и концентрации этих ионов. Связывание ионов высокой-валентности с катионообменной мембраной отравляет ее, затрудняя ее удаление и снижая ее обменную емкость. Эти ионы требуют предварительной очистки; Для глубокого удаления обычно используются ионообменные смолы.
3. Микробное загрязнение
Микроорганизмы легко осаждаются на поверхности мембраны, растут и размножаются в зазорах между сепараторами, повышая сопротивление мембраны, затрудняя ток воды и препятствуя нормальной работе электродиализа. Удаление микроорганизмов посредством предварительной обработки является основным способом снижения микробного загрязнения.