इलेक्ट्रोडायलिसिस जल उपचार प्रौद्योगिकी

इलेक्ट्रोडायलिसिस (ED) एक ऐसी प्रक्रिया है जो एक अर्धपारगम्य झिल्ली और एक प्रत्यक्ष धारा विद्युत क्षेत्र का उपयोग करके किसी विलयन से आवेशित विलेय कणों (जैसे आयनों) को चुनिंदा रूप से परिवहन करती है। यह पृथक्करण प्रक्रिया आवेशित विलेय को पानी और अन्य गैर-आवेशित घटकों से दूर निर्देशित करके विलयनों को सांद्रित, पतला, परिष्कृत और शुद्ध करती है। इलेक्ट्रोडायलिसिस एक बड़े पैमाने पर रासायनिक इकाई संचालन में विकसित हुआ है और झिल्ली पृथक्करण प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह रासायनिक विलवणीकरण, समुद्री जल विलवणीकरण, खाद्य और फार्मास्यूटिकल्स, और अपशिष्ट जल उपचार जैसे उद्योगों में व्यापक अनुप्रयोग पाता है। कुछ क्षेत्रों में, यह पीने के पानी के उत्पादन के लिए प्राथमिक विधि बन गई है। यह कम ऊर्जा खपत, महत्वपूर्ण आर्थिक लाभ, सरल पूर्व उपचार, टिकाऊ उपकरण, लचीला सिस्टम डिज़ाइन, आसान संचालन और रखरखाव, स्वच्छ प्रक्रिया, कम रासायनिक खपत, न्यूनतम पर्यावरण प्रदूषण, लंबी डिवाइस जीवन अवधि और उच्च जल पुनर्प्राप्ति दर (आमतौर पर 65% से 80% तक) जैसे लाभ प्रदान करता है।

सामान्य इलेक्ट्रोडायलिसिस तकनीकों में इलेक्ट्रोडायनाइजेशन (EDI), इलेक्ट्रोडायलिसिस रिवर्सल (EDR), द्रव झिल्ली के साथ इलेक्ट्रोडायलिसिस (EDLM), उच्च तापमान इलेक्ट्रोडायलिसिस, रोल-प्रकार इलेक्ट्रोडायलिसिस, द्विध्रुवीय झिल्ली इलेक्ट्रोडायलिसिस, और अन्य शामिल हैं।

इलेक्ट्रोडायलिसिस का उपयोग विभिन्न प्रकार के अपशिष्ट जल के उपचार के लिए किया जा सकता है, जिसमें इलेक्ट्रोप्लेटिंग अपशिष्ट जल और भारी धातु-दूषित अपशिष्ट जल शामिल हैं। इसका उपयोग अपशिष्ट जल से धातु आयनों और अन्य पदार्थों को निकालने के लिए किया जा सकता है, जिससे प्रदूषण और उत्सर्जन को कम करते हुए पानी और मूल्यवान संसाधनों की वसूली और पुनः उपयोग की अनुमति मिलती है। अध्ययनों से पता चला है कि इलेक्ट्रोडायलिसिस तांबे, जस्ता को पुनर्प्राप्त कर सकता है, और यहां तक ​​कि तांबे के उत्पादन की प्रक्रिया में निष्क्रियता समाधान के उपचार के दौरान Cr3+ को Cr6+ में ऑक्सीकृत भी कर सकता है। इसके अलावा, औद्योगिक अनुप्रयोगों में एसिड पिकलिंग अपशिष्ट जल से भारी धातुओं और एसिड की वसूली के लिए इलेक्ट्रोडायलिसिस को आयन एक्सचेंज के साथ जोड़ा गया है। विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए इलेक्ट्रोडायलिसिस उपकरण, जो आयन और धनायन विनिमय रेजिन दोनों को भराव के रूप में उपयोग करते हैं, का उपयोग भारी धातु अपशिष्ट जल के उपचार के लिए किया गया है, जिससे बंद-लूप रीसाइक्लिंग और शून्य निर्वहन प्राप्त होता है। इलेक्ट्रोडायलिसिस को क्षारीय अपशिष्ट जल और कार्बनिक अपशिष्ट जल के उपचार के लिए भी लागू किया जा सकता है।

चीन में प्रदूषण नियंत्रण और संसाधन पुन: उपयोग की राज्य कुंजी प्रयोगशाला में किए गए शोध में आयन एक्सचेंज झिल्ली इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग करके एपॉक्सी प्रोपेन क्लोरीनेशन टेल गैस युक्त क्षार धुलाई अपशिष्ट जल के उपचार का अध्ययन किया गया। जब इलेक्ट्रोलिसिस वोल्टेज 5.0V था और परिसंचरण समय 3 घंटे था, तो अपशिष्ट जल की COD निष्कासन दर 78% तक पहुंच गई, और क्षार वसूली दर 73.55% जितनी अधिक थी, जो बाद की जैव रासायनिक इकाइयों के लिए एक प्रभावी पूर्व उपचार के रूप में काम कर रही थी। इलेक्ट्रोडायलिसिस तकनीक का उपयोग शेडोंग लुहुआ पेट्रोकेमिकल कंपनी द्वारा 3% से 15% तक की सांद्रता वाले उच्च-सांद्रता वाले जटिल कार्बनिक अम्ल अपशिष्ट जल के उपचार के लिए भी किया गया है। इसके अलावा, सिनोपेक सिचुआन पेट्रोकेमिकल कंपनी ने कंडेनसेट अपशिष्ट जल के उपचार के लिए एक विशेष इलेक्ट्रोडायलिसिस उपकरण का उपयोग किया, जिससे 36 टन/घंटा की अधिकतम उपचार क्षमता प्राप्त हुई, जिसमें सांद्रित जल में अमोनियम नाइट्रेट की मात्रा 20% से अधिक थी, और 96% से अधिक की रिकवरी दर प्राप्त हुई। उपचारित मीठे पानी में अमोनियम नाइट्रोजन का द्रव्यमान अंश ≤40mg/L था, जो पर्यावरण मानकों को पूरा करता है।