Điện phân ED là công nghệ tách màng hiệu quả cao, cho phép các ion trong dung dịch đi qua màng trao đổi ion một cách có chọn lọc. Đầu tiên, điện trường một chiều tần số cao được sử dụng để tạo ra sự di chuyển có hướng của các anion và cation trong dung dịch. Màng trao đổi anion và cation sau đó cho phép các ion này đi qua một cách có chọn lọc, đạt được sự phân tách ion.
Màng điện phân ED được làm bằng vật liệu hữu cơ. Trong các ứng dụng liên quan đến nước thải có-muối cao, giống như các màng hữu cơ khác, chúng dễ bị ô nhiễm bởi nhiều chất ô nhiễm khác nhau trong nước, ảnh hưởng đến nhiều thông số hiệu suất. Chìa khóa để quá trình điện phân hoạt động ổn định là quá trình tiền xử lý. Chỉ khi quá trình tiền xử lý hoạt động chính xác và nước sản phẩm đáp ứng được yêu cầu về nước cấp của màng điện phân ED thì màng mới có thể hoạt động ổn định trong thời gian dài.
Sự tắc nghẽn màng điện phân ED bao gồm chất hữu cơ, chất vô cơ và ô nhiễm vi sinh vật.
1. Ô nhiễm chất hữu cơ
Chất hữu cơ tích điện, đặc biệt là chất hữu cơ tích điện âm, có nhiều khả năng làm bẩn màng hơn. Vì chất hữu cơ thường tích điện âm nên màng trao đổi anion dễ bị nhiễm bẩn hữu cơ hơn. Chất hữu cơ tích điện âm di chuyển về phía màng trao đổi anion dưới tác dụng của điện trường. Thông thường, do trọng lượng phân tử lớn của các ion hữu cơ nên chúng khó đi qua màng trao đổi anion và tích tụ trên bề mặt màng, gây tắc nghẽn màng trao đổi anion. Chất hữu cơ không tích điện khi đi qua kênh dòng chảy chủ yếu bị hấp phụ, gây tắc nghẽn màng. Bởi vì nó không di chuyển dưới tác động của điện trường nên quá trình tắc nghẽn màng diễn ra chậm hơn và nồng độ chất hữu cơ trong chất cô đặc không tập trung, cho phép loại bỏ thông qua quá trình làm sạch màng. Dodecyl sulfate, một chất ô nhiễm hữu cơ có nồng độ cao trong nước thải, là tác nhân góp phần đáng kể vào hiệu suất của màng điện phân ED. Màng điện phân rất nhạy cảm với nồng độ của các chất hoạt động bề mặt này, cần phải xử lý trước để loại bỏ. Ngoài ra, xeton và các chất hữu cơ dung môi khác có khả năng hòa tan mạnh cũng có tính phá hủy cao đối với vật liệu màng.
2. Bẩn vô cơ
Chất cặn tạo ra bởi các phản ứng điện cực, chẳng hạn như canxi hydroxit và canxi sunfat, lắng đọng trên buồng điện cực và các điện cực. Phản ứng phân cực dẫn đến sự hình thành cặn trên màng, đặc biệt gây ra magie hydroxit và các chất kết tủa khác hình thành ở phía cô đặc và bên trong màng. Trong quá trình cô đặc trong buồng cô đặc, hiện tượng quá bão hòa dẫn đến kết tủa cặn, bao gồm kết tủa canxi cacbonat, magie cacbonat và canxi sunfat. Các phương pháp kiểm soát hiệu quả bao gồm xử lý trước mật độ- cao để giảm độ cứng và giảm nồng độ của các ion này. Sự liên kết của các ion có hóa trị cao- với màng trao đổi cation sẽ đầu độc nó, gây khó khăn cho việc loại bỏ và giảm khả năng trao đổi của nó. Những ion này cần được loại bỏ trước khi xử lý; loại bỏ sâu thường sử dụng nhựa trao đổi ion.
3. Ô nhiễm vi sinh vật
Vi sinh vật dễ dàng lắng đọng trên bề mặt màng và phát triển, sinh sôi trong các khoảng trống giữa các vách ngăn, làm tăng sức cản của màng, cản trở dòng nước và cản trở hoạt động bình thường của quá trình điện phân. Loại bỏ vi sinh vật thông qua tiền xử lý là cách chính để giảm ô nhiễm vi sinh vật.