الکترودیالیز ED یک فناوری جداسازی غشایی بسیار کارآمد است که به طور انتخابی به یونهای موجود در محلول اجازه میدهد از یک غشای تبادل یونی عبور کنند. اول، یک میدان الکتریکی جریان مستقیم با فرکانس بالا برای القای مهاجرت جهتی آنیونها و کاتیونها در محلول استفاده میشود. سپس غشای تبادل آنیونی و کاتیونی به طور انتخابی به این یونها اجازه عبور میدهد و به جداسازی یونی دست مییابند.
غشاهای الکترودیالیز ED از مواد آلی ساخته شده اند. در کاربردهایی که شامل فاضلابهای نمکی بالا میشوند، مانند سایر غشاهای آلی، آنها مستعد رسوبگیری توسط آلایندههای مختلف در آب هستند که بر پارامترهای عملکردی مختلف تأثیر میگذارد. کلید عملکرد پایدار الکترودیالیز، فرآیند پیش تصفیه است. تنها زمانی که فرآیند پیش تصفیه به درستی کار می کند و آب محصول نیازهای آب تغذیه غشاء الکترودیالیز ED را برآورده می کند، غشاء می تواند برای مدت طولانی پایدار عمل کند.
رسوب غشاء الکترودیالیز ED شامل مواد آلی، مواد معدنی و آلودگی میکروبی است.
1. آلودگی مواد آلی
مواد آلی باردار، به ویژه مواد آلی با بار منفی، بیشتر احتمال دارد که غشا را آلوده کنند. از آنجایی که مواد آلی معمولا دارای بار منفی هستند، غشاهای تبادل آنیونی بیشتر در معرض آلودگی آلی هستند. مواد آلی با بار منفی تحت تأثیر میدان الکتریکی به سمت غشای تبادل آنیونی مهاجرت می کنند. به طور معمول، به دلیل وزن مولکولی زیاد یون های آلی، عبور آنها از غشای تبادل آنیونی دشوار است و در سطح غشاء تجمع می یابند و باعث رسوب غشای تبادل آنیون می شوند. مواد آلی بدون بار، هنگام عبور از کانال جریان، عمدتاً تحت جذب جذب می شوند و باعث رسوب غشاء می شوند. از آنجایی که تحت تأثیر میدان الکتریکی حرکت نمی کند، رسوب غشایی حاصل کندتر است و غلظت مواد آلی در کنسانتره متمرکز نمی شود و از طریق تمیز کردن غشا حذف می شود. دودسیل سولفات، یک آلاینده آلی بسیار غلیظ در فاضلاب، نقش مهمی در عملکرد غشای الکترودیالیز ED دارد. غشای الکترودیالیز به غلظت این سورفکتانت ها بسیار حساس است و برای حذف نیاز به پیش تصفیه دارد. علاوه بر این، کتون ها و سایر مواد آلی حلال با قدرت انحلال قوی نیز برای مواد غشایی بسیار مخرب هستند.
2. رسوب غیر آلی
رسوب تولید شده توسط واکنش های الکترود، مانند هیدروکسید کلسیم و سولفات کلسیم، روی محفظه الکترود و الکترودها رسوب می کند. واکنش های پلاریزاسیون منجر به تشکیل رسوب بر روی غشا می شود، به ویژه باعث می شود که هیدروکسید منیزیم و رسوبات دیگر در سمت کنسانتره و داخل غشا تشکیل شوند. در طی فرآیند تغلیظ در محفظه کنسانتره، فوق اشباع منجر به رسوب رسوبات از جمله کربنات کلسیم، کربنات منیزیم و رسوبات سولفات کلسیم می شود. روشهای کنترل مؤثر شامل پیش تیمار با چگالی بالا برای کاهش سختی و کاهش غلظت این یونها است. اتصال یونهای{5}} با ظرفیت بالا به غشای تبادل کاتیونی آن را مسموم میکند و حذف آن را دشوار میکند و ظرفیت تبادل آن را کاهش میدهد. این یون ها نیاز به حذف پیش تصفیه دارند. حذف عمیق معمولا از رزین های تبادل یونی استفاده می کند.
3. آلودگی میکروبی
میکروارگانیسم ها به راحتی روی سطح غشاء رسوب می کنند و در شکاف بین جداکننده ها رشد و تکثیر می شوند، مقاومت غشا را افزایش می دهند، جریان آب را مختل می کنند و مانع از عملکرد طبیعی الکترودیالیز می شوند. حذف میکروارگانیسم ها از طریق پیش تصفیه، راه اصلی کاهش آلودگی میکروبی است.