Η ηλεκτροδιάλυση ED είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική τεχνολογία διαχωρισμού μεμβράνης που επιτρέπει επιλεκτικά τα ιόντα σε ένα διάλυμα να περάσουν μέσα από μια μεμβράνη ανταλλαγής ιόντων. Πρώτον, ένα ηλεκτρικό πεδίο συνεχούς ρεύματος υψηλής-συχνότητας χρησιμοποιείται για να προκαλέσει την κατευθυντική μετανάστευση ανιόντων και κατιόντων στο διάλυμα. Στη συνέχεια, η μεμβράνη ανταλλαγής ανιόντων και κατιόντων επιτρέπει σε αυτά τα ιόντα να περάσουν, επιτυγχάνοντας διαχωρισμό ιόντων.
Οι μεμβράνες ηλεκτροδιάλυσης ED είναι κατασκευασμένες από οργανικά υλικά. Σε εφαρμογές που περιλαμβάνουν λύματα υψηλής περιεκτικότητας σε αλάτι, όπως και άλλες οργανικές μεμβράνες, είναι επιρρεπείς σε ρύπανση από διάφορους ρύπους στο νερό, επηρεάζοντας διάφορες παραμέτρους απόδοσης. Το κλειδί για τη σταθερή λειτουργία της ηλεκτροδιάλυσης είναι η διαδικασία προεπεξεργασίας. Μόνο όταν η διαδικασία προεπεξεργασίας λειτουργεί σωστά και το νερό του προϊόντος πληροί τις απαιτήσεις σε νερό τροφοδοσίας της μεμβράνης ηλεκτροδιάλυσης ED, μπορεί η μεμβράνη να λειτουργεί σταθερά για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Η ρύπανση της μεμβράνης ηλεκτροδιάλυσης ED περιλαμβάνει οργανική ύλη, ανόργανη ύλη και μικροβιακή μόλυνση.
1. Μόλυνση οργανικής ύλης
Η φορτισμένη οργανική ύλη, ειδικά η αρνητικά φορτισμένη οργανική ύλη, είναι πιο πιθανό να ρυπάνει τη μεμβράνη. Δεδομένου ότι η οργανική ύλη είναι συνήθως αρνητικά φορτισμένη, οι μεμβράνες ανταλλαγής ανιόντων είναι πιο ευαίσθητες σε οργανική μόλυνση. Η αρνητικά φορτισμένη οργανική ύλη μεταναστεύει προς τη μεμβράνη ανταλλαγής ανιόντων υπό την επίδραση ενός ηλεκτρικού πεδίου. Τυπικά, λόγω του μεγάλου μοριακού βάρους των οργανικών ιόντων, είναι δύσκολο να περάσουν από τη μεμβράνη ανταλλαγής ανιόντων και να συσσωρεύονται στην επιφάνεια της μεμβράνης, προκαλώντας ρύπανση στη μεμβράνη ανταλλαγής ανιόντων. Η μη φορτισμένη οργανική ύλη, όταν διέρχεται από το κανάλι ροής, υφίσταται κυρίως προσρόφηση, προκαλώντας ρύπανση της μεμβράνης. Επειδή δεν μεταναστεύει υπό την επίδραση ηλεκτρικού πεδίου, η προκύπτουσα ρύπανση της μεμβράνης είναι πιο αργή και η συγκέντρωση της οργανικής ύλης στο συμπύκνωμα δεν συγκεντρώνεται, επιτρέποντας την απομάκρυνση μέσω του καθαρισμού της μεμβράνης. Ο θειικός δωδεκυλεστέρας, ένας οργανικός ρύπος υψηλής συγκέντρωσης στα λύματα, συμβάλλει σημαντικά στην απόδοση της μεμβράνης ηλεκτροδιάλυσης ΕΔ. Η μεμβράνη ηλεκτροδιάλυσης είναι πολύ ευαίσθητη στη συγκέντρωση αυτών των επιφανειοδραστικών ουσιών, που απαιτεί προεπεξεργασία για την απομάκρυνση. Επιπλέον, οι κετόνες και άλλα οργανικά διαλύματα με ισχυρή διαλυτική ισχύ είναι επίσης εξαιρετικά καταστροφικά για τα υλικά της μεμβράνης.
2. Ανόργανη ρύπανση
Κλίμακα που δημιουργείται από αντιδράσεις ηλεκτροδίων, όπως το υδροξείδιο του ασβεστίου και το θειικό ασβέστιο, εναποτίθεται στον θάλαμο του ηλεκτροδίου και στα ηλεκτρόδια. Οι αντιδράσεις πόλωσης οδηγούν σε σχηματισμό αλάτων στη μεμβράνη, προκαλώντας ιδιαίτερα το σχηματισμό υδροξειδίου του μαγνησίου και άλλων ιζημάτων στην πλευρά του συμπυκνώματος και στο εσωτερικό της μεμβράνης. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συμπύκνωσης στο θάλαμο συμπυκνώματος, ο υπερκορεσμός οδηγεί στην κατακρήμνιση αλάτων, συμπεριλαμβανομένων των ιζημάτων ανθρακικού ασβεστίου, ανθρακικού μαγνησίου και θειικού ασβεστίου. Οι αποτελεσματικές μέθοδοι ελέγχου περιλαμβάνουν προεπεξεργασία υψηλής{3}πυκνότητας για τη μείωση της σκληρότητας και τη μείωση της συγκέντρωσης αυτών των ιόντων. Η δέσμευση ιόντων υψηλού-σθένους στη μεμβράνη ανταλλαγής κατιόντων το δηλητηριάζει, καθιστώντας δύσκολη την αφαίρεσή του και μειώνοντας την ικανότητα ανταλλαγής του. Αυτά τα ιόντα απαιτούν αφαίρεση προεπεξεργασίας. Η βαθιά αφαίρεση συνήθως χρησιμοποιεί ρητίνες ανταλλαγής ιόντων.
3. Μικροβιακή μόλυνση
Οι μικροοργανισμοί εναποτίθενται εύκολα στην επιφάνεια της μεμβράνης και αναπτύσσονται και πολλαπλασιάζονται στα κενά μεταξύ των διαχωριστών, αυξάνοντας την αντίσταση της μεμβράνης, εμποδίζοντας τη ροή του νερού και εμποδίζοντας την κανονική λειτουργία της ηλεκτροδιάλυσης. Η απομάκρυνση των μικροοργανισμών μέσω της προεπεξεργασίας είναι ο κύριος τρόπος μείωσης της μικροβιακής μόλυνσης.
