ఎలక్ట్రోడయాలసిస్ నీటి చికిత్స సాంకేతికత

ఎలక్ట్రోడయాలసిస్ (ED) అనేది సెమీ పారగమ్య పొర మరియు ప్రత్యక్ష విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ఉపయోగించి ఒక ద్రావణం నుండి చార్జ్ చేయబడిన ద్రావణ కణాలను (అయాన్లు వంటివి) ఎంపిక చేసుకుని రవాణా చేసే ప్రక్రియ. ఈ విభజన ప్రక్రియ చార్జ్ చేయబడిన ద్రావణాలను నీరు మరియు ఇతర ఛార్జ్ కాని భాగాల నుండి దూరంగా మళ్ళించడం ద్వారా ద్రావణాలను కేంద్రీకరిస్తుంది, పలుచన చేస్తుంది, శుద్ధి చేస్తుంది మరియు శుద్ధి చేస్తుంది. ఎలక్ట్రోడయాలసిస్ ఒక పెద్ద-స్థాయి రసాయన యూనిట్ ఆపరేషన్‌గా పరిణామం చెందింది మరియు పొర విభజన సాంకేతికతలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. ఇది రసాయన డీశాలినేషన్, సముద్రపు నీటి డీశాలినేషన్, ఆహారం మరియు ఔషధాలు మరియు మురుగునీటి శుద్ధి వంటి పరిశ్రమలలో విస్తృత అనువర్తనాన్ని కనుగొంటుంది. కొన్ని ప్రాంతాలలో, తాగునీటిని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఇది ప్రాథమిక పద్ధతిగా మారింది. ఇది తక్కువ శక్తి వినియోగం, గణనీయమైన ఆర్థిక ప్రయోజనాలు, సరళమైన ముందస్తు చికిత్స, మన్నికైన పరికరాలు, సౌకర్యవంతమైన వ్యవస్థ రూపకల్పన, సులభమైన ఆపరేషన్ మరియు నిర్వహణ, శుభ్రమైన ప్రక్రియ, తక్కువ రసాయన వినియోగం, కనిష్ట పర్యావరణ కాలుష్యం, దీర్ఘ పరికర జీవితకాలం మరియు అధిక నీటి రికవరీ రేట్లు (సాధారణంగా 65% నుండి 80% వరకు) వంటి ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది.

సాధారణ ఎలక్ట్రోడయాలసిస్ పద్ధతుల్లో ఎలక్ట్రోడయానైజేషన్ (EDI), ఎలక్ట్రోడయాలసిస్ రివర్సల్ (EDR), ద్రవ పొరలతో ఎలక్ట్రోడయాలసిస్ (EDLM), అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఎలక్ట్రోడయాలసిస్, రోల్-టైప్ ఎలక్ట్రోడయాలసిస్, బైపోలార్ మెమ్బ్రేన్ ఎలక్ట్రోడయాలసిస్ మరియు ఇతరాలు ఉన్నాయి.

ఎలక్ట్రోడయాలసిస్‌ను వివిధ రకాల మురుగునీటి శుద్ధికి ఉపయోగించవచ్చు, వీటిలో ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ మురుగునీరు మరియు హెవీ మెటల్-కలుషితమైన మురుగునీరు ఉన్నాయి. దీనిని మురుగునీటి నుండి లోహ అయాన్లు మరియు ఇతర పదార్థాలను తీయడానికి ఉపయోగించవచ్చు, కాలుష్యం మరియు ఉద్గారాలను తగ్గించేటప్పుడు నీరు మరియు విలువైన వనరులను తిరిగి పొందటానికి మరియు తిరిగి ఉపయోగించుకోవడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. రాగి ఉత్పత్తి ప్రక్రియలో నిష్క్రియాత్మక పరిష్కారాల చికిత్స సమయంలో ఎలక్ట్రోడయాలసిస్ రాగి, జింక్‌ను తిరిగి పొందగలదని మరియు Cr3+ ను Cr6+ కు ఆక్సీకరణం చేయగలదని అధ్యయనాలు చూపించాయి. అదనంగా, పారిశ్రామిక అనువర్తనాల్లో యాసిడ్ పిక్లింగ్ మురుగునీటి నుండి భారీ లోహాలు మరియు ఆమ్లాలను తిరిగి పొందడానికి ఎలక్ట్రోడయాలసిస్ అయాన్ మార్పిడితో కలిపి ఉంది. అయాన్ మరియు కేషన్ ఎక్స్ఛేంజ్ రెసిన్‌లను ఫిల్లర్‌లుగా ఉపయోగించి ప్రత్యేకంగా రూపొందించిన ఎలక్ట్రోడయాలసిస్ పరికరాలు, అయాన్ మరియు కేషన్ ఎక్స్ఛేంజ్ రెసిన్‌లను ఫిల్లర్‌లుగా ఉపయోగించి, హెవీ మెటల్ మురుగునీటిని శుద్ధి చేయడానికి ఉపయోగించబడ్డాయి, క్లోజ్డ్-లూప్ రీసైక్లింగ్ మరియు జీరో డిశ్చార్జ్‌ను సాధించాయి. ఆల్కలీన్ మురుగునీరు మరియు సేంద్రీయ మురుగునీటిని శుద్ధి చేయడానికి ఎలక్ట్రోడయాలసిస్‌ను కూడా ఉపయోగించవచ్చు.

చైనాలోని స్టేట్ కీ లాబొరేటరీ ఆఫ్ పొల్యూషన్ కంట్రోల్ అండ్ రిసోర్స్ రీయూజ్‌లో నిర్వహించిన పరిశోధనలో అయాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ మెంబ్రేన్ విద్యుద్విశ్లేషణను ఉపయోగించి ఎపాక్సీ ప్రొపేన్ క్లోరినేషన్ టెయిల్ గ్యాస్ కలిగిన ఆల్కలీ వాషింగ్ మురుగునీటి శుద్ధిని అధ్యయనం చేశారు. విద్యుద్విశ్లేషణ వోల్టేజ్ 5.0V మరియు ప్రసరణ సమయం 3 గంటలు ఉన్నప్పుడు, మురుగునీటి COD తొలగింపు రేటు 78%కి చేరుకుంది మరియు ఆల్కలీ రికవరీ రేటు 73.55% వరకు ఉంది, ఇది తదుపరి జీవరసాయన యూనిట్లకు ప్రభావవంతమైన ముందస్తు చికిత్సగా ఉపయోగపడుతుంది. షాన్‌డాంగ్ లుహువా పెట్రోకెమికల్ కంపెనీ ద్వారా 3% నుండి 15% వరకు సాంద్రతలతో అధిక సాంద్రత కలిగిన సంక్లిష్ట సేంద్రీయ ఆమ్ల వ్యర్థ జలాలను శుద్ధి చేయడానికి ఎలక్ట్రోడయాలసిస్ సాంకేతికతను కూడా ఉపయోగించారు. ఈ పద్ధతిలో అవశేషాలు లేదా ద్వితీయ కాలుష్యం ఉండదు మరియు పొందిన సాంద్రీకృత ద్రావణంలో 20% నుండి 40% ఆమ్లం ఉంటుంది, దీనిని రీసైకిల్ చేసి శుద్ధి చేయవచ్చు, మురుగునీటిలోని ఆమ్ల పదార్థాన్ని 0.05% నుండి 0.3%కి తగ్గిస్తుంది. అదనంగా, సినోపెక్ సిచువాన్ పెట్రోకెమికల్ కంపెనీ కండెన్సేట్ మురుగునీటిని శుద్ధి చేయడానికి ఒక ప్రత్యేకమైన ఎలక్ట్రోడయాలసిస్ పరికరాన్ని ఉపయోగించింది, గరిష్టంగా 36 t/h శుద్ధి సామర్థ్యాన్ని సాధించింది, సాంద్రీకృత నీటిలో అమ్మోనియం నైట్రేట్ కంటెంట్ 20% కంటే ఎక్కువగా చేరుకుంది మరియు 96% కంటే ఎక్కువ రికవరీ రేటును సాధించింది. శుద్ధి చేసిన మంచినీటిలో పర్యావరణ ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా అమ్మోనియం నైట్రోజన్ ద్రవ్యరాశి భిన్నం ≤40mg/L ఉంది.