Xenode
برند ایرانی تولیدکننده انواع آندهای MMO

 


 

روش‌های تصفیه آب

افزایش آلودگی محیط زیست نیازمند روش‌های پایدار برای از بین بردن آلاینده‌ها است. فرآیندهای مربوط به استفاده از غشاهای تبادل یونی اغلب در تصفیه آب و تصفیه فاضلاب به کار می‌روند که ممکن است با نیروی محرکه­ی فشار و الکتریسیته کنترل شوند. فرآیندهای با نیرومحرکه ی فشار شامل میکروفیلتراسیون ]1[ (MF)، اولترافیلتراسیون ]2[ (UF)، نانو فیلتراسیون ]3[ (NF) و اسمز معکوس ]4[ (RO) هستند، در حالی که فرایندهای با نیرومحرکه ی الکتریسیته شامل الكترودياليز ]5[ (ED) و الكتروديونيزاسيون ]6[ (EDI) می‌شوند. در رابطه با دو فرآیند اخیر (یعنی EDI و ED) باید توضیح داد که این تکنولوژی ها قابلیت دریافت آب ورودی قابل شرب یا خروجی فرآیند اسمز معکوس با هدایت الکتریکی 1 تا 100 میکروزیمنس را داشته و آن را به آبی با هدایت الکتریکی زیر 1 میکروزیمنس (حتی تا 05/0 میکروزیمنس) تبدیل می کند که کاربرد آزمایشگاهی، پزشکب و نیروگاهی دارد. اصل اساسی فرآیندهای با نیرومحرکه الکتریکی عبور یون‌ها از طریق سد انتخابی (غشای تبادل یونی) به دلیل گرادیان یا نیروی محرکه (میدان الکتریکی) است. فرایند EDI شناخته شده ترین فرایند با نیرومحرکه الکتریسته در صنعت است که یونهای ناخواسته را با هزینه کم و با مزیت عدم ایجاد پسماند از محلول های آبی جدا می‌کند(Alvarado & Chen, 2014).

الكتروديونيزاسيون

1-1- مقدمه

الكتروديونيزاسيون يك تكنولوژي جداسازي يوني است كه 70 سال پيش برای حذف مواد رادیواکتیو در آب معرفی شد. حدود 30 سال پیش الکترودیونیزاسیون پیوسته ]7[ (CEDI) تجاری سازی شد و برای تولید آب با خلوص بالا در کاربردهای مختلف صنعتی میکروالکترونیک، آب ورودی به دیگ بخار و داروسازی استفاده می ‌شود(Desalination, 2000).

1-2- ساختار تجهیز

یک دستگاه الکترودیونیزاسیون از بخش‌های مختلف ساخته شده است:

  1. غشای تبادل کاتیونی
  2.  غشای تبادل آنیونی
  3. فاصله اندازها (Spacers)
  4.  الکترود (کاتد و آند)
  5. رزین تبادل یونی

چنانچه در شکل 1 نشان داده شده است، یک سیستم EDI از یک سری غشاء تبادل آنیونی و کاتیونی تشکیل شده است که به طور متناوب بین دو الکترود قرار گرفته‌اند، که منجر به تشکیل محفظه‌های غلیظ و رقیق می ‌شود. محفظه بین الکترود و نزدیک‌ترین غشاء به الکترود، محفظه الکترودی گفته می‌شود. افزون بر این، به محلول الکترولیت داخل محفظه الکترود، محلول شوینده الکترود گفته می شود (Pan et al., 2017).

 

 

1-1- مکانیزم الکترودیونیزاسیون

الکترودیونیزاسیون یک فرایند جداسازی یونی است که بر اساس مهاجرت انتخابی یون‌ها در محلول از طریق غشای تبادل یونی تحت فعال شدن یک میدان الکتریکی است. در پاسخ به حضور میدان الکتریکی، کاتیون‌ها به سمت کاتد و آنیون‌ها به سمت آند مهاجرت می‌کنند. با این حال، با مداخله غشاهای تبادل یونی به عنوان موانعی در مهاجرت یون‌ها امکان یا عدم امکان عبور یون‌ها مطابق با بار الکتریکی خود را فراهم می‌سازند. با گذشت زمان، یکی از محفظه‌ها از یون‌ها رقیق می‌شود (محفظه رقیق)، در حالی که دیگری دارای غلظت یونی بالا (محفظه غلیظ) می‌شود. با ادامه فرایند، غلظت یون‌ها در محفظه رقیق کاهش می‌یابد که جهت بازیابی یون‌ها شکافت آب روی سطح رزین اتفاق می‌افتد. یون‌های هیدروکسیل (OH-) و هیدروژن (H+)اا‌ا ناشی از شکافت آب باعث افزایش بازدهی دستگاه و درصد حذف یون‌های ناخواسته خواهد شد. (Alvarado & Chen, 2014).

1-2- واکنش های الکترودی

واکنش‌های که روی سطح کاتد و آند در دستگاه EDI اتفاق می ‌افتند را می‌توان به صورت زیر خلاصه نمود.

واکنش‌های کاتدی:

 

 

 

واکنش‌های آندی:

 

 

 


   

 

 

 

  1. Microfiltration
  2. Ultrafiltration
  3. Nanofiltration
  4. Reverse osmosis
  5. Electrodialysis
  6. Electrodeionization
  7. Continuous electrodeionization

 


 


 

گالری تصاویر
  • 1
  • 2