電気透析水処理技術

電気透析 (ED) は、半透膜と直流電場を利用して、溶液から帯電した溶質粒子 (イオンなど) を選択的に輸送するプロセスです。この分離プロセスでは、帯電した溶質を水や他の非帯電成分から遠ざけることで、溶液を濃縮、希釈、精製、精製します。電気透析は大規模な化学装置操作に発展し、膜分離技術において重要な役割を果たしています。化学的脱塩、海水淡水化、食品や医薬品、廃水処理などの業界で幅広く応用されています。一部の地域では、飲料水の主要な製造方法となっています。低エネルギー消費、大きな経済的利益、簡単な前処理、耐久性のある装置、柔軟なシステム設計、簡単な操作とメンテナンス、クリーンなプロセス、低化学物質消費量、最小限の環境汚染、長い装置寿命、高い水回収率（通常は65% から 80% の範囲です)。

一般的な電気透析技術には、電気脱イオン化 (EDI)、電気透析反転 (EDR)、液膜電気透析 (EDLM)、高温電気透析、ロール型電気透析、バイポーラ膜電気透析などが含まれます。

電気透析は、電気めっき廃水や重金属汚染廃水など、さまざまなタイプの廃水の処理に使用できます。廃水から金属イオンやその他の物質を抽出するために使用でき、汚染や排出を削減しながら、水と貴重な資源の回収と再利用が可能になります。研究によると、電気透析は銅、亜鉛を回収し、銅の製造プロセスにおける不動態化溶液の処理中に Cr3+ を Cr6+ に酸化することさえできることが示されています。さらに、電気透析は、工業用途で酸洗廃水から重金属や酸を回収するためにイオン交換と組み合わせられています。アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の両方をフィラーとして使用する特別に設計された電気透析装置が重金属廃水の処理に使用され、クローズドループリサイクルとゼロ排出を実現しています。電気透析はアルカリ性廃水や有機性廃水の処理にも応用できます。

中国の公害防止・資源再利用国家重点研究所で行われた研究では、イオン交換膜電気分解を使用したエポキシ・プロパン塩素化排ガスを含むアルカリ洗浄廃水の処理が研究されました。電解電圧が5.0V、循環時間が3時間の場合、廃水のCOD除去率は78%に達し、アルカリ回収率は73.55%と高く、後続の生化学ユニットの前処理として有効であった。電気透析技術は、山東鹿華石油化学会社によって、濃度が 3% ～ 15% の高濃度複合有機酸廃水の処理にも使用されています。この方法では残留物や二次汚染がなく、得られる濃縮溶液には 20% ～ 40% の酸が含まれており、リサイクルして処理することができ、廃水中の酸含有量を 0.05% ～ 0.3% に減らすことができます。さらに、Sinopec Sichuan Petrochemical Company は、専用の電気透析装置を使用して凝縮廃水を処理し、最大処理能力 36 t/h を達成し、濃縮水中の硝酸アンモニウム含有量は 20% 以上に達し、96 t 以上の回収率を達成しました。 %。処理された淡水のアンモニア態窒素質量分率は 40mg/L 以下であり、環境基準を満たしていました。