Elektrodializa odwracalna EDR – czym jest?
Elektrodializa odwracalna, czyli odsalanie elektrochemiczne jest postępem w uzdatnianiu elektrodializy (ED) i odsalaniu wody. Odsalanie elektrochemiczne – duży postęp w ED – wkrótce stanie się preferowaną metodą usuwania soli z wody.
Elektrodializa (ED) jest technologia wykorzystywana w uzdatnianiu wody, w której po obu stronach membrany wytwarza się potencjał elektryczny i to jego różnica, w odróżnieniu od „klasycznych” membran, gdzie siłą napędową jest różnica ciśnień, powoduje transport cieczy. Jony z roztworu o mniejszym stężeniu transportowane są do roztworu o większym stężeniu. Rozwinięciem klasycznej ED jest elektrodializa odwracalna (EDR), w której okresowo zmienia się kierunek przepływu prądu i jonów. Dzięki temu minimalizuje się problem osadzania się soli na membranach, co zwiększa ich żywotność oraz obniża koszty eksploatacyjne.
Połączenie niskociśnieniowej technologii membranowej i zaawansowanej konstrukcji, zapewnia wyższy poziom odzysku przy mniejszym zapotrzebowaniu energetycznym w stosunku do metod konwencjonalnych (odwrócona osmoza RO).
EDR – zasada działania
Proces elektrodializy opiera się na zastosowaniu membran kationowymiennych i anionowymiennych, które selektywnie przepuszczają odpowiednie jony. Membrany te, wykonane z usieciowanych polimerów zawierających grupy jonowymienne, charakteryzują się wysoką selektywnością, niską opornością elektryczną oraz dużą odpornością mechaniczną i chemiczną.
W elektrodializerze, który składa się z setek membran ułożonych naprzemiennie, dochodzi do migracji jonów pod wpływem pola elektrycznego. Jony kationowe i anionowe są transportowane do odpowiednich elektrod, co prowadzi do powstawania dwóch strumieni:
Kluczową cechą EDR jest okresowe odwracanie polaryzacji elektrod (zazwyczaj co 30–60 minut).nRegularne odwracanie polaryzacji elektrod sprawia, że komory diluatu i koncentratu zamieniają się miejscami, co przyczynia się do efektywnego czyszczenia membran i utrzymania wysokiej wydajności procesu oraz zwiększenia jego trwałości.
EDR – zastosowanie
Technologia EDR jest szczególnie przydatna w zastosowaniach wymagających wysokiej niezawodności i trwałości systemu, takich jak odsalanie wód słonawych czy oczyszczanie ścieków przemysłowych.
Jednym z podstawowych obszarów zastosowania EDR jest uzdatnianie wody przeznaczonej do spożycia. Technologia ta skutecznie usuwa z wody podziemnej i powierzchniowej nadmiar jonów, takich jak chlorki, siarczany czy azotany, które mogą występować w stężeniach przekraczających dopuszczalne normy. EDR wykorzystywana jest również do odsalania wód słonawych. W przypadku wód o wysokim zasoleniu stosuje się wielostopniową elektrodializę. W porównaniu z metodami takimi jak odwrócona osmoza, EDR oferuje większą odporność na zanieczyszczenia oraz mniejsze ryzyko zatykania membran.
EDR wykorzystywana jest również w przemyśle spożywczym, m.in. do odsalania serwatki, oczyszczania wód technologicznych, koncentracji soków oraz dekationizacji roztworów owocowych. Proces ten pozwala na zachowanie cennych składników odżywczych i smakowych, przy jednoczesnym obniżeniu zawartości niepożądanych soli.
W przemyśle chemicznym i farmaceutycznym elektrodializa odwracalna służy do oczyszczania i zagęszczania roztworów zawierających sole nieorganiczne oraz inne związki jonowe. Wysoka efektywność separacji oraz możliwość pracy z roztworami o zróżnicowanej składzie jonowym czynią z EDR technologię elastyczną i łatwą do integracji z innymi etapami procesu produkcyjnego.
EDR znajduje również zastosowanie w gospodarce ściekowej, gdzie może być używana do oczyszczania ścieków przemysłowych zawierających znaczne ilości soli oraz ich odzysku do ponownego wykorzystania. Ponadto technologia ta jest wykorzystywana do recyklingu wód procesowych, np. w elektrowniach, przemyśle metalurgicznym czy elektronicznym, gdzie wymagana jest wysoka czystość wody przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów eksploatacyjnych.
EDR – korzyści
Dzięki odwracalności pola elektrycznego, która ogranicza fouling i umożliwia automatyczne oczyszczanie membran. Charakteryzuje się wysoką stabilnością operacyjną, co jest szczególnie istotne przy zmiennych parametrach wody surowej. EDR zapewnia niższe koszty ekspolatacyjne, ponieważ nie wymaga stosowania intensywnych środków chemicznych do regeneracji. Ponadto mniejsze zużycie energii przy odsalaniu wód o niskim i średnim zasoleniu EDR może być bardziej energooszczędnym rozwiązaniem od metod membranowych opartych na ciśnieniu, takich jak odwrócona osmoza (RO). EDR jest technologią przyjazną środowisku, spełniającą wymagania zrównoważonego rozwoju, poprzez brak stosowania agresywnych regeneratów i niższe zużycie chemikaliów. Elektrodializa odwracalna zyskuje przewagę nad tradycyjnymi metodami separacji jonowej. Jej uniwersalność, efektywność oraz zdolność do pracy w zróżnicowanych warunkach sprawiają, że EDR staje się coraz częściej wybieranym rozwiązaniem w nowoczesnych systemach uzdatniania i zarządzania wodą.
Technologie uzdatniania wody
Pon – Pt. 8.00 – 16.00
Sb. – Niedz. NIECZYNNE
Oriontec Sp. z o.o. Sp. k.
Mazańcowice 57
43-391 Mazańcowice
NIP 937-267-64-77
Regon: 362608215
GDYNIA
ul.Chwarznieńska 136/138
81-602 Gdynia
WARSZAWA
ul.Kolejowa 47b/53
01-210 Warszawa
Design&Code by Foxstudio.eu
This will close in 0 seconds
