膜科学技術ジャーナル

概要

廃水処理における電気透析の応用とプロセス性能に対する汚れの影響

モーサン・アクテル、グラム・ハビブ、サナ・ウラ・カマル

電気透析（ED）は、水域からの飲料水の製造や産業廃水の処理に一般的に利用されている新しい高度な分離プロセスです。EDプロセスは商業規模で適用されています。基本的に、EDプロセスはイオン交換膜で構成され、プロセスの適用に必要な潜水力は電位です。電位の存在により、1つの溶液からのイオンはイオン選択膜バリアを通過した後、別の溶液に移動します。EDプロセスのパフォーマンスに依存する主な要因は、原水中のイオン濃度、流量、供給濃度、電流密度、膜特性、およびセルコンパートメントの形状です。有機物、コロイド、バイオマスなどの汚染物質によって膜の内部構造または外表面に生成されるファウリングは、プロセス分離効率の低下とエネルギー消費の増加につながります。ファウリングは膜抵抗を増加させ、膜の選択性はファウリングによって低下します。したがって、供給溶液の前処理、ゼータ電位制御、膜特性の変更、流量の最適化など、EDシステムのファウリングを軽減するためのいくつかの方法が提案されています。エネルギー消費を抑え、運用コストと投資コストを最小限に抑える方法を提案することが急務となっています。電気透析逆転 (EDR) システムは、余分な化学物質が不要で、膜の寿命が延びるため、最良の選択肢とみなすことができます。EDR では、電位 (印加電界) を逆転させることで汚れの進行を阻止します。この論文では、ED プロセスについて簡単に説明し、さまざまな種類の汚れのメカニズムに関する文献レビューの概要を示します。また、ED プロセスの効率を高めるためのさまざまな洗浄方法についても簡単に説明します。