ED elektrodialýza je vysoce účinná technologie membránové separace, která selektivně umožňuje iontům v roztoku procházet iontoměničovou membránou. Nejprve se použije vysokofrekvenční stejnosměrné elektrické pole k vyvolání směrové migrace aniontů a kationtů v roztoku. Aniontová a kationtoměničová membrána pak selektivně umožňuje průchod těchto iontů, čímž se dosáhne separace iontů.
ED elektrodialyzační membrány jsou vyrobeny z organických materiálů. V aplikacích zahrnujících vysoce-slané odpadní vody, stejně jako jiné organické membrány, jsou náchylné k zanášení různými znečišťujícími látkami ve vodě, což ovlivňuje různé výkonnostní parametry. Klíčem ke stabilnímu provozu elektrodialýzy je proces předúpravy. Pouze když proces předúpravy funguje správně a produkční voda splňuje požadavky na napájecí vodu elektrodialyzační membrány ED, může membrána fungovat stabilně po dlouhou dobu.
Znečištění ED elektrodialyzační membrány zahrnuje organickou hmotu, anorganickou hmotu a mikrobiální kontaminaci.
1. Kontaminace organickou hmotou
Nabitá organická hmota, zejména negativně nabitá organická hmota, pravděpodobněji zanese membránu. Protože organická hmota je obvykle záporně nabitá, jsou aniontoměničové membrány náchylnější k organické kontaminaci. Záporně nabitá organická hmota migruje pod vlivem elektrického pole směrem k anexové membráně. Typicky je kvůli velké molekulové hmotnosti organických iontů obtížné procházet aniontoměničovou membránou a hromadit se na povrchu membrány, což způsobuje zanášení anexové membrány. Nenabitá organická hmota, když prochází průtokovým kanálem, podléhá převážně adsorpci, což způsobuje zanášení membrány. Protože nemigruje pod vlivem elektrického pole, výsledné znečištění membrány je pomalejší a koncentrace organické hmoty v koncentrátu není koncentrovaná, což umožňuje odstranění pomocí čištění membrány. Dodecylsulfát, vysoce koncentrovaná organická znečišťující látka v odpadních vodách, významně přispívá k výkonu elektrodialyzační membrány ED. Elektrodialyzační membrána je vysoce citlivá na koncentraci těchto povrchově aktivních látek a vyžaduje předběžnou úpravu pro odstranění. Kromě toho ketony a další organická rozpouštědla se silnou rozpouštěcí schopností jsou také vysoce destruktivní pro membránové materiály.
2. Anorganické znečištění
Na komoře elektrody a elektrodách se ukládá vodní kámen generovaný elektrodovými reakcemi, jako je hydroxid vápenatý a síran vápenatý. Polarizační reakce vedou k tvorbě vodního kamene na membráně, což způsobuje zejména tvorbu hydroxidu hořečnatého a dalších sraženin na straně koncentrátu a uvnitř membrány. Během procesu koncentrace v komoře koncentrátu vede přesycení k vysrážení vodního kamene, včetně sraženin uhličitanu vápenatého, uhličitanu hořečnatého a síranu vápenatého. Mezi účinné kontrolní metody patří předúprava s vysokou-hustotou ke snížení tvrdosti a snížení koncentrace těchto iontů. Vazba iontů s vysokou -valencí na katexovou membránu ji otráví, ztěžuje její odstranění a snižuje její výměnnou kapacitu. Tyto ionty vyžadují předběžné odstranění; hloubkové odstranění obvykle používá iontoměničové pryskyřice.
3. Mikrobiální kontaminace
Mikroorganismy se snadno ukládají na povrchu membrány a rostou a množí se v mezerách mezi separátory, čímž zvyšují odpor membrány, brání průtoku vody a brání normálnímu provozu elektrodialýzy. Odstranění mikroorganismů předúpravou je hlavním způsobem, jak snížit mikrobiální kontaminaci.