Az ED elektrodialízis egy rendkívül hatékony membránleválasztó technológia, amely szelektíven engedi át az oldatban lévő ionokat egy ioncserélő membránon. Először is egy nagy-egyenáramú elektromos mezőt használnak az oldatban lévő anionok és kationok irányított vándorlásának indukálására. Az anion- és kationcserélő membrán ezután szelektíven átengedi ezeket az ionokat, és eléri az ionok szétválását.
Az ED elektrodialízis membránok szerves anyagokból készülnek. A magas-sótartalmú szennyvizet használó alkalmazásokban, más szerves membránokhoz hasonlóan, hajlamosak a vízben lévő különféle szennyező anyagok általi elszennyeződésre, ami különböző teljesítményparamétereket befolyásol. Az elektrodialízis stabil működésének kulcsa az előkezelési folyamat. Csak akkor tud a membrán hosszú ideig stabilan működni, ha az előkezelési folyamat megfelelően működik, és a termékvíz megfelel az ED elektrodialízis membrán tápvízszükségletének.
Az ED elektrodialízis membrán szennyeződése szerves anyagokat, szervetlen anyagokat és mikrobiális szennyeződéseket foglal magában.
1. Szerves anyagok szennyeződése
A töltött szerves anyagok, különösen a negatív töltésű szerves anyagok nagyobb valószínűséggel szennyezik a membránt. Mivel a szerves anyagok általában negatív töltésűek, az anioncserélő membránok érzékenyebbek a szerves szennyeződésekre. A negatív töltésű szerves anyagok elektromos tér hatására az anioncserélő membrán felé vándorolnak. Jellemzően a szerves ionok nagy molekulatömege miatt nehezen tudnak átjutni az anioncserélő membránon, és felhalmozódnak a membrán felületén, ami anioncserélő membrán eltömődését okozza. A töltetlen szerves anyag az áramlási csatornán áthaladva főként adszorpción megy keresztül, ami a membrán eltömődését okozza. Mivel elektromos tér hatására nem vándorol, a membrán eltömődése lassabb, és a koncentrátum szervesanyag-koncentrációja nem koncentrálódik, ami lehetővé teszi a membrántisztítással történő eltávolítást. A dodecil-szulfát, a szennyvíz nagy koncentrációjú szerves szennyezője, jelentős mértékben hozzájárul az ED elektrodialízis membrán teljesítményéhez. Az elektrodialízis membrán nagyon érzékeny ezeknek a felületaktív anyagoknak a koncentrációjára, ezért eltávolításához előkezelésre van szükség. Ezen túlmenően a ketonok és más erős oldóerővel rendelkező oldószeres szerves anyagok szintén erősen romboló hatással vannak a membránanyagokra.
2. Szervetlen szennyeződés
Az elektród reakciói során keletkező vízkő, például kalcium-hidroxid és kalcium-szulfát lerakódik az elektródkamrán és az elektródákon. A polarizációs reakciók vízkőképződéshez vezetnek a membránon, különösen magnézium-hidroxid és más csapadékképződést okozva a koncentrátum oldalán és a membrán belsejében. A koncentrátumkamrában a koncentrálási folyamat során a túltelítettség vízkő kiválásához vezet, beleértve a kalcium-karbonát-, magnézium-karbonát- és kalcium-szulfát-csapadékot. A hatékony szabályozási módszerek közé tartozik a nagy-sűrűségű előkezelés a keménység csökkentése és ezen ionok koncentrációjának csökkentése érdekében. A nagy -valenciájú ionok kationcserélő membránhoz való kötődése megmérgezi azt, ami megnehezíti az eltávolítását és csökkenti a csereképességét. Ezek az ionok előkezelést igényelnek; a mély eltávolításhoz általában ioncserélő gyantákat használnak.
3. Mikrobiális szennyeződés
A mikroorganizmusok könnyen lerakódnak a membrán felületén, és a szeparátorok közötti résekben szaporodnak és szaporodnak, növelik a membrán ellenállását, akadályozzák a víz áramlását, és akadályozzák az elektrodialízis normál működését. A mikroorganizmusok előkezeléssel történő eltávolítása a mikrobiális szennyeződés csökkentésének fő módja.