ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസ് ജല സംസ്കരണ സാങ്കേതികവിദ്യ

ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസ് (ED) എന്നത് ഒരു ലായനിയിൽ നിന്ന് ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ലായക കണികകളെ (അയോണുകൾ പോലുള്ളവ) തിരഞ്ഞെടുത്ത് കൊണ്ടുപോകുന്നതിന് ഒരു സെമിപെർമെബിൾ മെംബ്രണും ഒരു ഡയറക്ട് കറന്റ് ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡും ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ്. ഈ വേർതിരിക്കൽ പ്രക്രിയ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ലായകങ്ങളെ വെള്ളത്തിൽ നിന്നും മറ്റ് ചാർജ്ജ് ചെയ്യാത്ത ഘടകങ്ങളിൽ നിന്നും അകറ്റി ലായകങ്ങളെ കേന്ദ്രീകരിക്കുകയും നേർപ്പിക്കുകയും ശുദ്ധീകരിക്കുകയും ശുദ്ധീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസ് ഒരു വലിയ തോതിലുള്ള കെമിക്കൽ യൂണിറ്റ് പ്രവർത്തനമായി പരിണമിച്ചു, കൂടാതെ മെംബ്രൻ വേർതിരിക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. കെമിക്കൽ ഡീസലൈനേഷൻ, കടൽവെള്ള ഡീസലൈനേഷൻ, ഭക്ഷണം, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽസ്, മലിനജല സംസ്കരണം തുടങ്ങിയ വ്യവസായങ്ങളിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ചില പ്രദേശങ്ങളിൽ, കുടിവെള്ളം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രാഥമിക രീതിയായി ഇത് മാറിയിരിക്കുന്നു. കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം, ഗണ്യമായ സാമ്പത്തിക നേട്ടങ്ങൾ, ലളിതമായ മുൻകൂർ സംസ്കരണം, ഈടുനിൽക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ, വഴക്കമുള്ള സിസ്റ്റം രൂപകൽപ്പന, എളുപ്പത്തിലുള്ള പ്രവർത്തനവും പരിപാലനവും, വൃത്തിയുള്ള പ്രക്രിയ, കുറഞ്ഞ രാസ ഉപഭോഗം, കുറഞ്ഞ പരിസ്ഥിതി മലിനീകരണം, ദീർഘമായ ഉപകരണ ആയുസ്സ്, ഉയർന്ന ജല വീണ്ടെടുക്കൽ നിരക്കുകൾ (സാധാരണയായി 65% മുതൽ 80% വരെ) തുടങ്ങിയ ഗുണങ്ങൾ ഇത് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസ് ടെക്നിക്കുകളിൽ ഇലക്ട്രോഡയാലൈസേഷൻ (EDI), ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസ് റിവേഴ്‌സൽ (EDR), ദ്രാവക മെംബ്രണുകളുള്ള ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസ് (EDLM), ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസ്, റോൾ-ടൈപ്പ് ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസ്, ബൈപോളാർ മെംബ്രൺ ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസ്, തുടങ്ങിയവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ് മലിനജലം, ഹെവി മെറ്റൽ മലിനമായ മലിനജലം എന്നിവയുൾപ്പെടെ വിവിധ തരം മലിനജല സംസ്കരണത്തിന് ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസ് ഉപയോഗിക്കാം. മലിനജലത്തിൽ നിന്ന് ലോഹ അയോണുകളും മറ്റ് വസ്തുക്കളും വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം, ഇത് ജലത്തിന്റെയും വിലയേറിയ വിഭവങ്ങളുടെയും വീണ്ടെടുക്കലിനും പുനരുപയോഗത്തിനും അനുവദിക്കുന്നു, അതേസമയം മലിനീകരണവും ഉദ്‌വമനവും കുറയ്ക്കുന്നു. ചെമ്പ് ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിൽ പാസിവേഷൻ ലായനികളുടെ സംസ്കരണ സമയത്ത് ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസിന് ചെമ്പ്, സിങ്ക് എന്നിവ വീണ്ടെടുക്കാനും Cr3+ നെ Cr6+ ആയി ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യാനും കഴിയുമെന്ന് പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. കൂടാതെ, വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ആസിഡ് പിക്ക്ലിംഗ് മലിനജലത്തിൽ നിന്ന് ഹെവി ലോഹങ്ങളുടെയും ആസിഡുകളുടെയും വീണ്ടെടുക്കലിനായി അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ചുമായി ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസ് സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. അയോൺ, കാറ്റേഷൻ എക്സ്ചേഞ്ച് റെസിനുകൾ ഫില്ലറുകളായി ഉപയോഗിച്ച് പ്രത്യേകം രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസ് ഉപകരണങ്ങൾ, ഹെവി മെറ്റൽ മലിനജലം സംസ്കരിക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചു, ക്ലോസ്ഡ്-ലൂപ്പ് റീസൈക്ലിംഗും സീറോ ഡിസ്ചാർജും നേടുന്നു. ആൽക്കലൈൻ മലിനജലവും ജൈവ മലിനജലവും സംസ്കരിക്കുന്നതിനും ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസ് പ്രയോഗിക്കാവുന്നതാണ്.

ചൈനയിലെ സ്റ്റേറ്റ് കീ ലബോറട്ടറി ഓഫ് പൊല്യൂഷൻ കൺട്രോൾ ആൻഡ് റിസോഴ്‌സ് റീയൂസിൽ നടത്തിയ ഗവേഷണത്തിൽ, അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രൺ ഇലക്ട്രോലൈസിസ് ഉപയോഗിച്ച് എപ്പോക്സി പ്രൊപ്പെയ്ൻ ക്ലോറിനേഷൻ ടെയിൽ ഗ്യാസ് അടങ്ങിയ ആൽക്കലി വാഷിംഗ് മലിനജലത്തിന്റെ സംസ്കരണം പഠിച്ചു. ഇലക്ട്രോലൈസിസ് വോൾട്ടേജ് 5.0V ഉം രക്തചംക്രമണ സമയം 3 മണിക്കൂറും ആയിരുന്നപ്പോൾ, മലിനജലത്തിന്റെ COD നീക്കം ചെയ്യൽ നിരക്ക് 78% ൽ എത്തി, ആൽക്കലി വീണ്ടെടുക്കൽ നിരക്ക് 73.55% വരെ ഉയർന്നതായിരുന്നു, ഇത് തുടർന്നുള്ള ബയോകെമിക്കൽ യൂണിറ്റുകൾക്ക് ഫലപ്രദമായ പ്രീട്രീറ്റ്മെന്റായി വർത്തിച്ചു. ഷാൻഡോംഗ് ലുഹുവ പെട്രോകെമിക്കൽ കമ്പനി 3% മുതൽ 15% വരെ സാന്ദ്രതയുള്ള ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ ഓർഗാനിക് ആസിഡ് മലിനജലം സംസ്കരിക്കുന്നതിനും ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഈ രീതി അവശിഷ്ടങ്ങളോ ദ്വിതീയ മലിനീകരണമോ ഉണ്ടാക്കുന്നില്ല, കൂടാതെ ലഭിച്ച സാന്ദ്രീകൃത ലായനിയിൽ 20% മുതൽ 40% വരെ ആസിഡ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇത് പുനരുപയോഗം ചെയ്യാനും സംസ്കരിക്കാനും കഴിയും, ഇത് മലിനജലത്തിലെ ആസിഡിന്റെ അളവ് 0.05% മുതൽ 0.3% വരെ കുറയ്ക്കുന്നു. കൂടാതെ, സിനോപെക് സിചുവാൻ പെട്രോകെമിക്കൽ കമ്പനി കണ്ടൻസേറ്റ് മലിനജലം സംസ്കരിക്കുന്നതിന് ഒരു പ്രത്യേക ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസ് ഉപകരണം ഉപയോഗിച്ചു, പരമാവധി 36 ടൺ/മണിക്കൂർ സംസ്കരണ ശേഷി കൈവരിക്കാൻ കഴിഞ്ഞു, സാന്ദ്രീകൃത വെള്ളത്തിൽ അമോണിയം നൈട്രേറ്റ് അളവ് 20%-ൽ കൂടുതലായി എത്തി, 96%-ൽ കൂടുതൽ വീണ്ടെടുക്കൽ നിരക്ക് കൈവരിക്കാനും കഴിഞ്ഞു. സംസ്കരിച്ച ശുദ്ധജലത്തിൽ പാരിസ്ഥിതിക മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കുന്ന അമോണിയം നൈട്രജൻ മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ ≤40mg/L ഉണ്ടായിരുന്നു.