ED elektrodijaliza je visoko efikasna tehnologija membranskog odvajanja koja selektivno dozvoljava ionima u otopini da prođu kroz membranu za izmjenu jona. Prvo, koristi se visoko{1}}električno polje jednosmjerne struje da izazove usmjerenu migraciju anjona i kationa u otopini. Membrana za izmjenu anjona i katjona tada selektivno dopušta tim ionima da prođu, postižući odvajanje jona.
ED membrane za elektrodijalizu su napravljene od organskih materijala. U aplikacijama koje uključuju otpadne vode sa visokim sadržajem soli, kao i druge organske membrane, one su osjetljive na onečišćenje od strane različitih zagađivača u vodi, što utiče na različite parametre performansi. Ključ za stabilan rad elektrodijalize je proces predtretmana. Samo kada proces predtretmana ispravno funkcionira i voda proizvoda ispunjava zahtjeve napojne vode za ED membranu za elektrodijalizu, membrana može raditi stabilno tokom dugog perioda.
Onečišćenje membrane ED elektrodijalize uključuje organsku tvar, neorgansku tvar i mikrobnu kontaminaciju.
1. Kontaminacija organskim materijama
Nabijena organska tvar, posebno negativno nabijena organska tvar, vjerojatnije će zaprljati membranu. Budući da je organska tvar obično negativno nabijena, membrane za izmjenu anjona su podložnije organskoj kontaminaciji. Negativno nabijena organska tvar migrira prema membrani za izmjenu anjona pod utjecajem električnog polja. Obično, zbog velike molekularne težine organskih jona, oni teško prolaze kroz membranu za anionsku izmjenu i akumuliraju se na površini membrane, uzrokujući zaprljanje membrane za anionsku izmjenu. Nenabijena organska tvar prilikom prolaska kroz protočni kanal uglavnom prolazi kroz adsorpciju, uzrokujući zaprljanje membrane. Budući da ne migrira pod utjecajem električnog polja, rezultirajuće zagađivanje membrane je sporije, a koncentracija organske tvari u koncentratu nije koncentrirana, što omogućava uklanjanje kroz čišćenje membrane. Dodecil sulfat, visoko koncentrirani organski zagađivač u otpadnim vodama, značajno doprinosi performansama membrane za elektrodijalizu ED. Membrana za elektrodijalizu je vrlo osjetljiva na koncentraciju ovih površinski aktivnih tvari i zahtijeva prethodnu obradu za uklanjanje. Osim toga, ketoni i drugi organski rastvarači sa jakom moći rastvaranja također su vrlo destruktivni za membranske materijale.
2. Neorgansko onečišćenje
Kamenac nastao reakcijama elektroda, kao što su kalcijum hidroksid i kalcijum sulfat, taloži se na elektrodnoj komori i elektrodama. Reakcije polarizacije dovode do stvaranja kamenca na membrani, posebno uzrokujući stvaranje magnezijevog hidroksida i drugih taloga na strani koncentrata i unutar membrane. Tokom procesa koncentriranja u komori za koncentrat, prezasićenje dovodi do taloženja kamenca, uključujući precipitate kalcijum karbonata, magnezijum karbonata i kalcijum sulfata. Efikasne metode kontrole uključuju predtretman visoke{3}}gustine radi smanjenja tvrdoće i smanjenja koncentracije ovih jona. Vezivanje jona visoke{5}}valentnosti na membranu za kationsku izmjenu truje ga, otežava uklanjanje i smanjuje njegov kapacitet izmjene. Ovi joni zahtevaju uklanjanje prethodnog tretmana; dubinsko uklanjanje obično koristi smole za ionsku izmjenu.
3. Mikrobna kontaminacija
Mikroorganizmi se lako talože na površini membrane i rastu i razmnožavaju se u prazninama između separatora, povećavajući otpor membrane, ometajući protok vode i ometajući normalan rad elektrodijalize. Uklanjanje mikroorganizama kroz predtretman je glavni način smanjenja mikrobne kontaminacije.