L'elettrodialisi (ED) è un processo che utilizza una membrana semipermeabile e un campo elettrico a corrente continua per trasportare selettivamente particelle di soluto cariche (come gli ioni) da una soluzione. Questo processo di separazione concentra, diluisce, affina e purifica le soluzioni dirigendo i soluti carichi lontano dall'acqua e da altri componenti non carichi. L'elettrodialisi si è evoluta in un'unità chimica su larga scala e svolge un ruolo significativo nella tecnologia di separazione a membrana. Trova ampia applicazione in settori quali la desalinizzazione chimica, la desalinizzazione dell'acqua di mare, i prodotti alimentari e farmaceutici e il trattamento delle acque reflue. In alcune regioni è diventato il metodo principale per produrre acqua potabile. Offre vantaggi quali basso consumo energetico, vantaggi economici significativi, pretrattamento semplice, apparecchiature durevoli, progettazione flessibile del sistema, facilità d'uso e manutenzione, processo pulito, basso consumo di sostanze chimiche, inquinamento ambientale minimo, lunga durata del dispositivo e tassi elevati di recupero dell'acqua (tipicamente compreso tra il 65% e l’80%).
Le tecniche comuni di elettrodialisi includono l'elettrodeionizzazione (EDI), l'inversione dell'elettrodialisi (EDR), l'elettrodialisi con membrane liquide (EDLM), l'elettrodialisi ad alta temperatura, l'elettrodialisi a rullo, l'elettrodialisi a membrana bipolare e altre.
L'elettrodialisi può essere utilizzata per il trattamento di vari tipi di acque reflue, comprese le acque reflue galvaniche e le acque reflue contaminate da metalli pesanti. Può essere impiegato per estrarre ioni metallici e altre sostanze dalle acque reflue, consentendo il recupero e il riutilizzo dell'acqua e di risorse preziose riducendo al contempo l'inquinamento e le emissioni. Gli studi hanno dimostrato che l'elettrodialisi può recuperare rame, zinco e persino ossidare Cr3+ in Cr6+ durante il trattamento delle soluzioni di passivazione nel processo di produzione del rame. Inoltre, l'elettrodialisi è stata combinata con lo scambio ionico per il recupero di metalli pesanti e acidi dalle acque reflue di decapaggio acido nelle applicazioni industriali. Dispositivi di elettrodialisi appositamente progettati, che utilizzano resine a scambio anionico e cationico come riempitivi, sono stati utilizzati per trattare le acque reflue di metalli pesanti, ottenendo un riciclaggio a circuito chiuso e uno scarico zero. L'elettrodialisi può essere applicata anche per trattare le acque reflue alcaline e le acque reflue organiche.
Una ricerca condotta presso lo State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse in Cina ha studiato il trattamento delle acque reflue di lavaggio alcalino contenenti gas di coda della clorazione epossidica propano mediante elettrolisi con membrana a scambio ionico. Quando la tensione di elettrolisi era di 5,0 V e il tempo di circolazione era di 3 ore, il tasso di rimozione del COD delle acque reflue raggiungeva il 78% e il tasso di recupero degli alcali raggiungeva il 73,55%, fungendo da pretrattamento efficace per le successive unità biochimiche. La tecnologia dell'elettrodialisi è stata utilizzata anche per trattare le acque reflue di acidi organici complessi ad alta concentrazione, con concentrazioni che vanno dal 3% al 15%, dalla Shandong Luhua Petrochemical Company. Questo metodo non produce residui o inquinamento secondario e la soluzione concentrata ottenuta contiene dal 20% al 40% di acido, che può essere riciclato e trattato, riducendo il contenuto di acido nelle acque reflue dallo 0,05% allo 0,3%. Inoltre, la Sinopec Sichuan Petrochemical Company ha utilizzato un dispositivo di elettrodialisi specializzato per trattare le acque reflue condensate, raggiungendo una capacità di trattamento massima di 36 t/h, con un contenuto di nitrato di ammonio nell'acqua concentrata che supera il 20% e un tasso di recupero di oltre 96 %. L'acqua dolce trattata aveva una frazione di massa di azoto ammoniacale pari a ≤40 mg/l, conforme agli standard ambientali.
Orario di pubblicazione: 07 settembre 2023
