از روش های آب شیرین کن صنعتی در سال‌های اخیر Electro Dialysis (ED) سمت و سوی جدیدی را در طراحی سیستم ایجاد کرده است و با این تکنیک قابلیت بی‌سابقه‌ای در آب شیرین کن صنعتی و بازیافت فاضلاب صنعتی به وجود آمده است.
در آب شیرین کن صنعتی ، ED قبلاً برای رقابت با اسمز معکوس (RO) با مصرف انرژی بیشتر در نظر گرفته می‌شد. اما ED نسبت به فرآیند غشایی تحت فشار مانند RO و Nanofiltration به پیش تصفیه آب خوراک با حجم کمتری نیاز دارد و همچنین مناسب تر برای بازیافت است.
یکی دیگر از ویژگی های مهم (EDR)، این است که تحمل فرآیند را نسبت به شرایط دشوار آب تغذیه بیشتر کرده است. با کاهش نیازهای قبل از تصفیه (تصفیه های اسیدی و ضد پوسته پوسته شدن)، تغییر قطبیت EDR را حتی با RO رقابتی تر کرده است.
الکترودیالیز چگونه کار می کند؟
عملکرد الکترودیالیز این است که آب ورودی را به جریان های متمرکز و رقیق تقسیم می کند و یون های محلول را توسط نیروی الکتریکی DC منتقل می کند. یون های منفی (مانند Cl-) به سمت آند و یون های مثبت (مانند Na+) به سمت کاتد جذب می شوند. بین دو الکترود، یک سری محفظه توسط غشاهای تبادل یونی تشکیل می شود. غشاها با توجه به بار یونی خود به طور متناوب روی هم چیده می شوند، به طوری که اکثر یون های محلول از طریق جریان های دفع نفوذ می کنند.
ویژگی ها و مزایای الکترو دیالیز
برای ارزیابی صحیح الکترودیالیز باید آن را با تکنیک ها و رقبای اصلی، تقطیر حرارتی و RO مقایسه کنیم، اگرچه تکنیک های ذکر شده می توانند با ED نیز ترکیب شوند.
تکنیک های حرارتی، مانند تقطیر چند مرحله ای، باعث تبخیر آب می شود و از طریق میعان آب خالص تولید می کند. اگرچه این روش های تقطیر فشار بخار آب را کاهش می دهند، به طوری که نقطه جوش آن کاهش می یابد، اما به انرژی زیادی نیاز دارند. در نتیجه آنها بیشتر در مکان هایی مانند نیروگاه های حرارتی که اتلاف انرژی زیاد وجود دارد استفاده می شوند.
اسمز معکوس آب را تحت فشار قرار می دهد و از طریق غشاهای فیلتراسیون، نمک و سایر مواد معدنی را به دام می اندازد. این روش می تواند بسیار موثر باشد و بیش از ۹۵٪ نمک ها را از منبع آب حذف کند. با این حال، غشاهای RO باید از آلودگی توسط ذرات بزرگتر محافظت شوند و پیش تصفیه میکروفیلتراسیون صورت گیرد.
مزایای الکترودیالیز برای نمک زدایی
واحدهای پیشرفته EDR امروزی اغلب “قابل تنظیم” می باشند. به عبارت دیگر، انرژی الکتریکی اعمال شده را می توان با توجه به مقدار نمکی که باید از آب ورودی خارج شود، تغییر داد. هنگام بهبود کیفیت خوراک ، نیاز انرژی کاهش می یابد و در انرژی صرفه جویی می شود. به عنوان مثال، اگر آب از مصب رودخانه برداشت شود، محتوای نمک ممکن است ۱۰برابر یا بیشتر باشد، اما کیفیت خروجی با الکترودیالیز سازگار است.
این در مورد RO که به فشار ثابت و بالا (۷۰ بار) نیاز دارد صدق نمی کند، – و در نتیجه ورودی انرژی – کیفیتی ثابت ارائه می کند. الکترو دیالیز که در فشار کمتر از ۴ بار کار می کند. از نظر حذف پمپ های فشار بالا، دریچه ها و لوله کشی یک فناوری بی صدا و کم نیاز است.
هنگام تمیز کردن و نگهداری مزایایی نیز دارد. هنگامی که یک ماژول EDR نیاز به تمیز کردن دارد.، در روش تمیز کردن در محل (CIP) سیستم دچار افت نرخ جریان یا کیفیت آب نمی شود. توان الکتریکی سایر ماژول ها برای جبران افزایش می یابد و ظرفیت کلی تصفیه سیستم حفظ می شود.
ماژول های الکترو دیالیز نسبتا جمع و جور هستند و می توان آنها را روی یک اسکله با ردپای بسیار کوچک قرار داد. علاوه بر این، «تنظیم پذیری» EDR درجه ای از انعطاف پذیری را ایجاد میکند که این به نفع اپراتورها است. برای نرخ جریان و کیفیت خروجی معین، آنها می توانند از ماژول های بیشتری استفاده کنند و مصرف انرژی را محدود کنند. ، یا تعداد ماژول ها را کاهش دهند و انرژی ورودی را افزایش دهند.
معکوس دیالیز الکتریکی (EDR)
قابلیت معکوس کردن قطبیت در یک ماژول EDR به سیستم مقاومت بیشتری در برابر تغییرات کیفیت آب خوراک از جمله فاضلاب با کدورت بالا می دهد. تجهیزات EDRمیزان حذف نمک را با تنظیم پتانسیل الکتریکی اعمال شده به الکترودها تنظیم می کنند. همانطور که EDR به طور دوره ای قطبیت الکترود را معکوس می کند تا جریان یونی را در جهت مخالف هدایت کند. این شبیه به شستشوی معکوس یک غشای فیلتراسیون برای حذف رسوبات است. این ظرفیت خود تمیز شوندگی باعث کاهش پوسته پوسته شدن و افزایش طول عمر غشا می شود. همچنین می‌تواند نیازهای پیش تصفیه را کاهش دهد و از خرابی دیگ بخار جلوگیری و باعث سهولت در تصفیه اب بازیافتی شود. منبع