Điện phân (ED) là một quá trình sử dụng màng bán thấm và điện trường một chiều để vận chuyển có chọn lọc các hạt chất tan tích điện (như ion) khỏi dung dịch. Quá trình tách này cô đặc, pha loãng, tinh chế và tinh chế các dung dịch bằng cách hướng các chất hòa tan tích điện ra khỏi nước và các thành phần không tích điện khác. Điện phân đã phát triển thành một đơn vị hóa học quy mô lớn và đóng một vai trò quan trọng trong công nghệ tách màng. Nó được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như khử muối bằng hóa chất, khử muối trong nước biển, thực phẩm và dược phẩm cũng như xử lý nước thải. Ở một số vùng, nó đã trở thành phương pháp chính để sản xuất nước uống. Nó mang lại những ưu điểm như tiêu thụ năng lượng thấp, lợi ích kinh tế đáng kể, tiền xử lý đơn giản, thiết bị bền, thiết kế hệ thống linh hoạt, vận hành và bảo trì dễ dàng, quy trình sạch, tiêu thụ hóa chất thấp, ô nhiễm môi trường tối thiểu, tuổi thọ thiết bị dài và tỷ lệ thu hồi nước cao (thường là từ 65% đến 80%).
Các kỹ thuật điện phân phổ biến bao gồm điện cực hóa (EDI), điện phân đảo ngược (EDR), điện phân bằng màng lỏng (EDLM), điện phân ở nhiệt độ cao, điện phân dạng cuộn, điện phân màng lưỡng cực và các kỹ thuật khác.
Phương pháp điện phân có thể được sử dụng để xử lý nhiều loại nước thải khác nhau, bao gồm nước thải mạ điện và nước thải nhiễm kim loại nặng. Nó có thể được sử dụng để tách các ion kim loại và các chất khác từ nước thải, cho phép thu hồi và tái sử dụng nước cũng như các tài nguyên quý giá đồng thời giảm ô nhiễm và khí thải. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng điện phân có thể thu hồi đồng, kẽm và thậm chí oxy hóa Cr3+ thành Cr6+ trong quá trình xử lý các dung dịch thụ động trong quá trình sản xuất đồng. Ngoài ra, phương pháp điện phân đã được kết hợp với trao đổi ion để thu hồi kim loại nặng và axit từ nước thải tẩy axit trong các ứng dụng công nghiệp. Các thiết bị điện phân được thiết kế đặc biệt, sử dụng cả nhựa trao đổi anion và cation làm chất độn, đã được sử dụng để xử lý nước thải kim loại nặng, đạt được quy trình tái chế khép kín và không xả thải. Điện phân cũng có thể được áp dụng để xử lý nước thải kiềm và nước thải hữu cơ.
Nghiên cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm trọng điểm về kiểm soát ô nhiễm và tái sử dụng tài nguyên ở Trung Quốc đã nghiên cứu xử lý nước thải rửa kiềm có chứa khí đuôi clo hóa epoxy propan bằng cách sử dụng điện phân màng trao đổi ion. Khi điện áp điện phân là 5,0V và thời gian lưu thông là 3 giờ, tỷ lệ loại bỏ COD của nước thải đạt 78%, tỷ lệ thu hồi kiềm cao tới 73,55%, đóng vai trò là tiền xử lý hiệu quả cho các đơn vị sinh hóa tiếp theo. Công nghệ điện phân cũng đã được Công ty hóa dầu Luhua Sơn Đông sử dụng để xử lý nước thải axit hữu cơ phức tạp nồng độ cao, với nồng độ từ 3% đến 15%. Phương pháp này không để lại cặn hoặc ô nhiễm thứ cấp, dung dịch đậm đặc thu được chứa 20% đến 40% axit, có thể tái chế và xử lý, làm giảm hàm lượng axit trong nước thải xuống 0,05% đến 0,3%. Ngoài ra, Công ty Hóa dầu Sinopec Tứ Xuyên đã sử dụng thiết bị điện phân chuyên dụng để xử lý nước thải ngưng tụ, đạt công suất xử lý tối đa 36 tấn/h, hàm lượng amoni nitrat trong nước đậm đặc đạt trên 20%, đạt tỷ lệ thu hồi trên 96 %. Nước ngọt được xử lý có hàm lượng nitơ amoni ≤40mg/L, đáp ứng tiêu chuẩn môi trường.
Thời gian đăng: Sep-07-2023
