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) de una solución. Este proceso de separación concentra, diluye, refina y purifica soluciones alejando los solutos cargados del agua y otros componentes no cargados. La electrodiálisis ha evolucionado hasta convertirse en una operación unitaria química a gran escala y desempeña un papel importante en la tecnología de separación por membranas. Encuentra una amplia aplicación 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 tales como bajo consumo de energía, importantes beneficios económicos, pretratamiento simple, equipo duradero, diseño de sistema flexible, 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 (normalmente entre el 65% y el 80%).
Las técnicas de electrodiálisis comunes incluyen electrodiálisis (EDI), electrodiálisis inversa (EDR), electrodiálisis con membranas líquidas (EDLM), electrodiálisis de alta temperatura, electrodiálisis de rodillo, electrodiálisis de membrana bipolar y otras.
La electrodiálisis se puede utilizar para el tratamiento de varios tipos de aguas residuales, incluidas las aguas residuales de galvanoplastia y las aguas residuales contaminadas con metales pesados. Puede emplearse para extraer iones metálicos y otras sustancias de aguas residuales, lo que permite la recuperación y reutilización de agua y recursos valiosos al tiempo que reduce la contaminación y las emisiones. Los 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 aguas residuales de 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 de metales pesados, logrando un reciclaje de circuito cerrado y una descarga cero. La electrodiálisis también se puede aplicar para tratar aguas residuales alcalinas y aguas residuales orgánicas.
La investigación realizada en el Laboratorio Estatal Clave de Control de la Contaminación y Reutilización de Recursos en China estudió el tratamiento de aguas residuales de lavado alcalino que contienen gas de cola de cloración de propano epoxi mediante electrólisis de membrana de intercambio iónico. Cuando el voltaje de electrólisis era de 5,0 V y el tiempo de circulación era 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 unidades bioquímicas posteriores. Shandong Luhua Petrochemical Company también ha utilizado la tecnología de electrodiálisis para tratar aguas residuales de ácidos orgánicos complejos de alta concentración, con concentraciones que oscilan entre el 3% y el 15%. 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 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, logrando una capacidad máxima de tratamiento de 36 t/h, con un contenido de nitrato de amonio en el agua concentrada superior al 20 %, y logrando una tasa de recuperación de más del 96 %. El agua dulce tratada tenía una fracción de masa de nitrógeno amónico de ≤40 mg/L, cumpliendo con los estándares ambientales.
Hora de publicación: 07-sep-2023
