ED-elektrodialyysi on erittäin tehokas kalvoerotustekniikka, joka sallii liuoksessa olevien ionien kulkea selektiivisesti ioninvaihtokalvon läpi. Ensinnäkin suurtaajuista{1}}tasavirtasähkökenttää käytetään indusoimaan anionien ja kationien suunnattu siirtyminen liuoksessa. Anionin ja kationinvaihtokalvo päästää sitten selektiivisesti näiden ionien läpi, jolloin saavutetaan ionien erottuminen.
ED-elektrodialyysikalvot on valmistettu orgaanisista materiaaleista. Sovelluksissa, joissa on paljon suolaa{1}}jätevettä, kuten muut orgaaniset kalvot, ne ovat alttiita veden erilaisten epäpuhtauksien likaantumiselle, mikä vaikuttaa erilaisiin suorituskykyparametreihin. Avain sähködialyysin vakaaseen toimintaan on esikäsittelyprosessi. Vain kun esikäsittelyprosessi toimii oikein ja tuotevesi täyttää ED-elektrodialyysikalvon syöttövesivaatimukset, kalvo voi toimia vakaasti pitkän ajan.
ED-elektrodialyysikalvon likaantuminen sisältää orgaanista ainesta, epäorgaanista ainetta ja mikrobikontaminaation.
1. Orgaanisten aineiden saastuminen
Varautunut orgaaninen aines, erityisesti negatiivisesti varautunut orgaaninen aine, likaa todennäköisemmin kalvoa. Koska orgaaninen aines on yleensä negatiivisesti varautunut, anioninvaihtokalvot ovat herkempiä orgaaniselle kontaminaatiolle. Negatiivisesti varautunut orgaaninen aine siirtyy kohti anioninvaihtokalvoa sähkökentän vaikutuksesta. Tyypillisesti orgaanisten ionien suuresta molekyylipainosta johtuen niitä on vaikea kulkea anioninvaihtokalvon läpi ja kerääntyä kalvon pinnalle, mikä aiheuttaa anioninvaihtokalvon likaantumista. Varautumaton orgaaninen aines kulkeutuu virtauskanavan läpi pääasiassa adsorptioon, mikä aiheuttaa kalvon likaantumista. Koska se ei kulje sähkökentän vaikutuksen alaisena, seurauksena oleva kalvon likaantuminen on hitaampaa ja orgaanisen aineen pitoisuus konsentraatissa ei konsentroidu, mikä mahdollistaa poistamisen kalvopuhdistuksen kautta. Dodekyylisulfaatti, erittäin väkevä orgaaninen saaste jätevedessä, on merkittävä tekijä ED-elektrodialyysikalvon suorituskyvyssä. Elektrodialyysikalvo on erittäin herkkä näiden pinta-aktiivisten aineiden pitoisuuksille, mikä vaatii esikäsittelyä poistamista varten. Lisäksi ketonit ja muut liuotin-orgaaniset aineet, joilla on vahva liuotuskyky, ovat myös erittäin tuhoisia kalvomateriaaleille.
2. Epäorgaaninen likaantuminen
Elektrodireaktioiden aiheuttama kalkki, kuten kalsiumhydroksidi ja kalsiumsulfaatti, kerääntyy elektrodikammioon ja elektrodeihin. Polarisaatioreaktiot johtavat kalkkikiven muodostumiseen kalvolle, mikä aiheuttaa erityisesti magnesiumhydroksidin ja muiden saostumien muodostumista rikasteen puolelle ja kalvon sisään. Konsentraatioprosessin aikana konsentraattikammiossa ylikyllästyminen johtaa kalkkikiven, mukaan lukien kalsiumkarbonaatti-, magnesiumkarbonaatti- ja kalsiumsulfaattisaostumien, saostumiseen. Tehokkaisiin hallintamenetelmiin kuuluu esikäsittely suurella-tiheydellä kovuuden ja näiden ionien pitoisuuden alentamiseksi. Korkean -valenssin ionien sitoutuminen kationinvaihtokalvoon myrkyttää sen, vaikeuttaa sen poistamista ja vähentää sen vaihtokapasiteettia. Nämä ionit vaativat esikäsittelyn poistamisen; syväpoistossa käytetään tyypillisesti ioninvaihtohartseja.
3. Mikrobikontaminaatio
Mikro-organismit kerääntyvät helposti kalvon pinnalle ja kasvavat ja lisääntyvät erottimien välisissä rakoissa, mikä lisää kalvon vastusta, haittaa veden virtausta ja vaikeuttaa elektrodialyysin normaalia toimintaa. Mikro-organismien poistaminen esikäsittelyllä on tärkein tapa vähentää mikrobikontaminaatiota.
