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. Esse processo de separação concentra, dilui, refina e purifica soluções, direcionando os solutos carregados para longe da água e de outros componentes não carregados. A eletrodiálise evoluiu para uma operação unitária química 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 efluentes. 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, operação e manutenção fáceis, processo limpo, baixo consumo de produtos químicos, poluição ambiental mínima, longa vida útil do equipamento e altas taxas de recuperação de água (tipicamente variando de 65% a 80%).
As técnicas comuns de eletrodiálise incluem eletrodeionização (EDI), eletrodiálise reversa (EDR), eletrodiálise com membranas líquidas (EDLM), eletrodiálise de alta temperatura, eletrodiálise tipo rolo, eletrodiálise com membrana bipolar, entre outras.
A eletrodiálise pode ser utilizada no tratamento de diversos tipos de efluentes, incluindo efluentes de galvanoplastia e efluentes contaminados com metais pesados. Ela pode ser empregada para extrair íons metálicos e outras substâncias dos efluentes, permitindo a recuperação e reutilização de água e recursos valiosos, além de reduzir a poluição e as emissões. Estudos demonstraram que a eletrodiálise pode recuperar cobre, zinco e até mesmo oxidar Cr³⁺ a Cr⁶⁺ durante o tratamento de soluções de passivação no processo de produção de cobre. Ademais, a eletrodiálise tem sido combinada com a troca iônica para a recuperação de metais pesados e ácidos de efluentes de decapagem ácida em aplicações industriais. Dispositivos de eletrodiálise especialmente projetados, utilizando resinas de troca aniônica e catiônica como cargas, têm sido usados para tratar efluentes com metais pesados, alcançando reciclagem em circuito fechado e descarga zero. A eletrodiálise também pode ser aplicada no tratamento de efluentes alcalinos e orgânicos.
Pesquisas conduzidas no Laboratório Estatal de Controle da Poluição e Reutilização de Recursos, na China, estudaram o tratamento de efluentes de lavagem alcalina contendo gases residuais da cloração de propano epóxi utilizando eletrólise com membrana de troca iônica. Quando a tensão de eletrólise foi de 5,0 V e o tempo de circulação foi de 3 horas, a taxa de remoção de DQO (Demanda Química de Oxigênio) do efluente atingiu 78% e a taxa de recuperação de álcalis chegou a 73,55%, servindo como um pré-tratamento eficaz para unidades bioquímicas subsequentes. A tecnologia de eletrodiálise também foi utilizada para tratar efluentes com alta concentração de ácidos orgânicos complexos, variando de 3% a 15%, pela Shandong Luhua Petrochemical Company. Este método não gera resíduos ou poluição secundária, e a solução concentrada obtida contém de 20% a 40% de ácido, podendo ser reciclada e tratada, reduzindo o teor de ácido no efluente 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 o teor de nitrato de amônio na água concentrada ultrapassando 20% e uma taxa de recuperação superior a 96%. A água doce tratada apresentou uma fração mássica de nitrogênio amoniacal ≤40 mg/L, atendendo aos padrões ambientais.
Data da publicação: 07/09/2023
