A eletrodiálise (ED) é um processo que utiliza uma membrana semipermeável e um campo elétrico de corrente contínua para transportar seletivamente partículas de soluto carregadas (como íons) de uma solução. Este processo de separação concentra, dilui, refina e purifica soluções, direcionando solutos carregados para longe da água e de outros componentes não carregados. A eletrodiálise evoluiu para uma operação química unitária em larga escala e desempenha um papel significativo na tecnologia de separação por membranas. Ela encontra ampla aplicação em indústrias como dessalinização química, dessalinização de água do mar, alimentos e produtos farmacêuticos e tratamento de águas residuais. Em algumas regiões, tornou-se o principal método para a produção de água potável. Oferece vantagens como baixo consumo de energia, benefícios econômicos significativos, pré-tratamento simples, equipamentos duráveis, projeto de sistema flexível, fácil operação e manutenção, processo limpo, baixo consumo de produtos químicos, poluição ambiental mínima, longa vida útil do dispositivo e altas taxas de recuperação de água (tipicamente variando de 65% a 80%).
Técnicas comuns de eletrodiálise incluem eletrodeionização (EDI), reversão de eletrodiálise (EDR), eletrodiálise com membranas líquidas (EDLM), eletrodiálise de alta temperatura, eletrodiálise tipo rolo, eletrodiálise de membrana bipolar e outras.
A eletrodiálise pode ser usada para o tratamento de vários tipos de águas residuais, incluindo águas residuais de galvanoplastia e águas residuais contaminadas com metais pesados. Ela pode ser empregada para extrair íons metálicos e outras substâncias de águas residuais, permitindo a recuperação e a reutilização de água e recursos valiosos, ao mesmo tempo que reduz a poluição e as emissões. Estudos demonstraram que a eletrodiálise pode recuperar cobre, zinco e até mesmo oxidar Cr3+ para Cr6+ durante o tratamento de soluções de passivação no processo de produção de cobre. Além disso, a eletrodiálise tem sido combinada com a troca iônica para a recuperação de metais pesados e ácidos de águas residuais de decapagem ácida em aplicações industriais. Dispositivos de eletrodiálise especialmente projetados, usando resinas de troca aniônica e catiônica como cargas, têm sido usados para tratar águas residuais com metais pesados, alcançando reciclagem em circuito fechado e descarte zero. A eletrodiálise também pode ser aplicada para tratar águas residuais alcalinas e águas residuais orgânicas.
Pesquisa conduzida no Laboratório Estatal de Controle de Poluição e Reutilização de Recursos na China estudou o tratamento de águas residuais de lavagem alcalina contendo gás residual de cloração de epóxi propano usando eletrólise de membrana de troca iônica. Quando a voltagem de eletrólise foi de 5,0 V e o tempo de circulação foi de 3 horas, a taxa de remoção de DQO das águas residuais atingiu 78%, e a taxa de recuperação de álcali foi tão alta quanto 73,55%, servindo como um pré-tratamento eficaz para unidades bioquímicas subsequentes. A tecnologia de eletrodiálise também foi usada para tratar águas residuais de ácidos orgânicos complexos de alta concentração, com concentrações variando de 3% a 15%, pela Shandong Luhua Petrochemical Company. Este método resulta em nenhum resíduo ou poluição secundária, e a solução concentrada obtida contém 20% a 40% de ácido, que pode ser reciclado e tratado, reduzindo o teor de ácido nas águas residuais para 0,05% a 0,3%. Além disso, a Sinopec Sichuan Petrochemical Company utilizou um dispositivo especializado de eletrodiálise para tratar águas residuais condensadas, atingindo uma capacidade máxima de tratamento de 36 t/h, com teor de nitrato de amônio na água concentrada acima de 20% e uma taxa de recuperação superior a 96%. A água doce tratada apresentou fração mássica de nitrogênio amoniacal ≤ 40 mg/L, atendendo aos padrões ambientais.
Horário da publicação: 07/09/2023
