Điện phân (ED) là một quy trình sử dụng màng bán thấm và trường điện một chiều để vận chuyển có chọn lọc các hạt chất tan tích điện (như ion) từ dung dịch. Quy trình tách này cô đặc, pha loãng, tinh chế và làm sạch dung dịch bằng cách dẫn các chất tan tích điện ra khỏi nước và các thành phần không tích điện khác. Điện phân đã phát triển thành một hoạt động của đơn vị hóa học quy mô lớn và đóng vai trò quan trọng trong công nghệ tách màng. Nó được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như khử muối hóa học, khử muối nước biển, thực phẩm và dược phẩm, và xử lý nước thải. Ở một số vùng, nó đã trở thành phương pháp chính để sản xuất nước uống. Nó mang lại những lợi thế như tiêu thụ năng lượng thấp, lợi ích kinh tế đáng kể, xử lý trước 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 dao động từ 65% đến 80%).
Các kỹ thuật điện phân phổ biến bao gồm điện phân ion hóa (EDI), điện phân đảo ngược (EDR), điện phân với màng lỏng (EDLM), điện phân nhiệt độ cao, điện phân loại trục lăn, điện phân màng lưỡng cực và các kỹ thuật khác.
Có thể sử dụng phương pháp điện phân để xử lý nhiều loại nước thải khác nhau, bao gồm nước thải mạ điện và nước thải nhiễm kim loại nặng. Phương pháp này có thể được sử dụng để chiết xuất các ion kim loại và các chất khác từ nước thải, cho phép thu hồi và tái sử dụng nước và các nguồn tài nguyên có giá trị trong khi giảm ô nhiễm và khí thải. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng phương pháp điện phân có thể thu hồi đồng, kẽm và thậm chí oxy hóa Cr3+ thành Cr6+ trong quá trình xử lý 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 vòng tuần hoàn khép kín và xả thải bằng không. Phương pháp điện phân cũng có thể được áp dụng để xử lý nước thải kiềm và nước thải hữu cơ.
Nghiên cứu được tiến hành tại Phòng thí nghiệm trọng điểm nhà nước về kiểm soát ô nhiễm và tái sử dụng tài nguyên tại Trung Quốc đã nghiên cứu việc xử lý nước thải rửa kiềm có chứa khí đuôi clo hóa epoxy propan bằng phương pháp điện phân màng trao đổi ion. Khi điện áp điện phân là 5,0V và thời gian tuần hoàn là 3 giờ, tỷ lệ loại bỏ COD của nước thải đạt 78% và tỷ lệ thu hồi kiềm cao tới 73,55%, đóng vai trò là quá trình xử lý trước hiệu quả cho các đơn vị sinh hóa tiếp theo. Công nghệ điện phân cũng đã được sử dụng để xử lý nước thải axit hữu cơ phức hợp có nồng độ cao, với nồng độ dao động từ 3% đến 15%, của Công ty hóa dầu Shandong Luhua. Phương pháp này không tạo ra cặn hoặc ô nhiễm thứ cấp và dung dịch cô đặc thu được chứa 20% đến 40% axit, có thể tái chế và xử lý, giảm hàm lượng axit trong nước thải xuống còn 0,05% đến 0,3%. Ngoài ra, Công ty Hóa dầu Tứ Xuyên Sinopec 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/giờ, hàm lượng amoni nitrat trong nước cô đặc đạt trên 20%, tỷ lệ thu hồi đạt trên 96%. Nước ngọt đã xử lý có phần khối lượng nitơ amoni ≤40mg/L, đạt tiêu chuẩn môi trường.
Thời gian đăng: 07-09-2023
