La electrodiálisis (ED) es un proceso que utiliza una membrana semipermeable y un campo eléctrico de corriente continua para transportar selectivamente partículas de soluto cargadas (como iones) desde una solución. Este proceso de separación concentra, diluye, refina y purifica soluciones al alejar los solutos cargados del agua y otros componentes no cargados. La electrodiálisis se ha convertido en una operación unitaria química a gran escala y desempeña un papel importante en la tecnología de separación por membranas. Encuentra amplias aplicaciones en industrias como la desalinización química, la desalinización de agua de mar, la alimentaria y farmacéutica, y el tratamiento de aguas residuales. En algunas regiones, se ha convertido en el método principal para producir agua potable. Ofrece ventajas como bajo consumo de energía, importantes beneficios económicos, pretratamiento sencillo, equipos duraderos, diseño flexible del sistema, fácil operación y mantenimiento, proceso limpio, bajo consumo de productos químicos, mínima contaminación ambiental, larga vida útil del dispositivo y altas tasas de recuperación de agua (que suelen oscilar entre el 65 % y el 80 %).
Las técnicas comunes de electrodiálisis incluyen electrodesionización (EDI), inversión de electrodiálisis (EDR), electrodiálisis con membranas líquidas (EDLM), electrodiálisis de alta temperatura, electrodiálisis de tipo rodillo, electrodiálisis de membrana bipolar y otras.
La electrodiálisis se puede utilizar para el tratamiento de diversos tipos de aguas residuales, incluyendo aguas residuales de galvanoplastia y aguas residuales contaminadas con metales pesados. Se puede emplear para extraer iones metálicos y otras sustancias de las aguas residuales, lo que permite la recuperación y reutilización de agua y recursos valiosos, a la vez que reduce la contaminación y las emisiones. Estudios han demostrado que la electrodiálisis puede recuperar cobre, zinc e incluso oxidar Cr3+ a Cr6+ durante el tratamiento de soluciones de pasivación en el proceso de producción de cobre. Además, la electrodiálisis se ha combinado con el intercambio iónico para la recuperación de metales pesados y ácidos de las aguas residuales del decapado ácido en aplicaciones industriales. Se han utilizado dispositivos de electrodiálisis especialmente diseñados, que utilizan resinas de intercambio aniónico y catiónico como rellenos, para tratar aguas residuales con metales pesados, logrando un reciclaje de circuito cerrado y cero vertidos. La electrodiálisis también se puede aplicar para tratar aguas residuales alcalinas y orgánicas.
Una investigación realizada en el Laboratorio Estatal Clave de Control de la Contaminación y Reutilización de Recursos de China estudió el tratamiento de aguas residuales de lavado alcalino que contenían gas de cola de cloración de propano epoxi mediante electrólisis de membrana de intercambio iónico. Con un voltaje de electrólisis de 5,0 V y un tiempo de circulación de 3 horas, la tasa de eliminación de DQO de las aguas residuales alcanzó el 78 % y la tasa de recuperación de álcali llegó al 73,55 %, lo que sirvió como un pretratamiento eficaz para las unidades bioquímicas posteriores. La tecnología de electrodiálisis también se ha utilizado para tratar aguas residuales con ácidos orgánicos complejos de alta concentración, con concentraciones que oscilan entre el 3 % y el 15 %, por parte de la empresa petroquímica Shandong Luhua. Este método no genera residuos ni contaminación secundaria, y la solución concentrada obtenida contiene entre un 20 % y un 40 % de ácido, que puede reciclarse y tratarse, reduciendo el contenido de ácido en las aguas residuales a entre un 0,05 % y un 0,3 %. Además, Sinopec Sichuan Petrochemical Company utilizó un dispositivo de electrodiálisis especializado para tratar las aguas residuales condensadas, alcanzando una capacidad máxima de tratamiento de 36 t/h, con un contenido de nitrato de amonio en el agua concentrada superior al 20 % y una tasa de recuperación superior al 96 %. El agua dulce tratada presentó una fracción másica de nitrógeno amónico ≤40 mg/L, cumpliendo con las normas ambientales.
Hora de publicación: 07-sep-2023
