L'electrodiàlisi (ED) és un procés que utilitza una membrana semipermeable i un camp elèctric de corrent continu per transportar selectivament partícules de solut carregades (com ara ions) d'una solució. Aquest procés de separació concentra, dilueix, refina i purifica solucions dirigint els soluts carregats lluny de l'aigua i altres components no carregats. L'electrodiàlisi ha evolucionat fins a convertir-se en una operació química unitària a gran escala i juga un paper important en la tecnologia de separació de membranes. Té una àmplia aplicació en indústries com la dessalinització química, la dessalinització d'aigua de mar, els aliments i els productes farmacèutics, i el tractament d'aigües residuals. En algunes regions, s'ha convertit en el mètode principal per produir aigua potable. Ofereix avantatges com ara un baix consum d'energia, importants beneficis econòmics, un pretractament senzill, equips duradors, disseny de sistemes flexible, fàcil funcionament i manteniment, procés net, baix consum de productes químics, contaminació ambiental mínima, llarga vida útil del dispositiu i altes taxes de recuperació d'aigua (que normalment oscil·len entre el 65% i el 80%).
Les tècniques comunes d'electrodiàlisi inclouen l'electrodesionització (EDI), l'electrodiàlisi inversa (EDR), l'electrodiàlisi amb membranes líquides (EDLM), l'electrodiàlisi d'alta temperatura, l'electrodiàlisi tipus rotllo, l'electrodiàlisi de membrana bipolar i altres.
L'electrodiàlisi es pot utilitzar per al tractament de diversos tipus d'aigües residuals, incloses les aigües residuals de galvanoplàstia i les aigües residuals contaminades amb metalls pesants. Es pot emprar per extreure ions metàl·lics i altres substàncies de les aigües residuals, permetent la recuperació i reutilització d'aigua i recursos valuosos alhora que redueix la contaminació i les emissions. Els estudis han demostrat que l'electrodiàlisi pot recuperar coure, zinc i fins i tot oxidar Cr3+ a Cr6+ durant el tractament de solucions de passivació en el procés de producció de coure. A més, l'electrodiàlisi s'ha combinat amb l'intercanvi iònic per a la recuperació de metalls pesants i àcids de les aigües residuals de decapatge àcid en aplicacions industrials. S'han utilitzat dispositius d'electrodiàlisi especialment dissenyats, que utilitzen resines d'intercanvi aniònic i catiònic com a farciments, per tractar aigües residuals de metalls pesants, aconseguint un reciclatge de circuit tancat i zero abocaments. L'electrodiàlisi també es pot aplicar per tractar aigües residuals alcalines i orgàniques.
Una investigació duta a terme al Laboratori Estatal Clau de Control de la Contaminació i Reutilització de Recursos a la Xina va estudiar el tractament d'aigües residuals de rentat àlcali que contenien gas de cua de cloració de propà epoxi mitjançant electròlisi de membrana d'intercanvi iònic. Quan el voltatge d'electròlisi era de 5,0 V i el temps de circulació era de 3 hores, la taxa d'eliminació de la DQO de les aigües residuals va arribar al 78% i la taxa de recuperació d'àlcali va arribar al 73,55%, servint com a pretractament eficaç per a les unitats bioquímiques posteriors. La tecnologia d'electrodiàlisi també s'ha utilitzat per tractar aigües residuals d'àcids orgànics complexos d'alta concentració, amb concentracions que oscil·len entre el 3% i el 15%. Aquest mètode no produeix residus ni contaminació secundària, i la solució concentrada obtinguda conté entre un 20% i un 40% d'àcid, que es pot reciclar i tractar, reduint el contingut d'àcid de les aigües residuals al 0,05% i al 0,3%. A més, Sinopec Sichuan Petrochemical Company va utilitzar un dispositiu d'electrodiàlisi especialitzat per tractar aigües residuals condensades, aconseguint una capacitat màxima de tractament de 36 t/h, amb un contingut de nitrat d'amoni a l'aigua concentrada superior al 20% i una taxa de recuperació superior al 96%. L'aigua dolça tractada tenia una fracció màssica de nitrogen d'amoni de ≤40 mg/L, complint els estàndards ambientals.
Data de publicació: 07 de setembre de 2023
