يعتبر التحليل الكهربائي ED عبارة عن تقنية فصل غشائي عالية الكفاءة تسمح بشكل انتقائي للأيونات الموجودة في المحلول بالمرور عبر غشاء التبادل الأيوني. أولاً، يتم استخدام مجال كهربائي بتيار مباشر -عالي التردد للحث على الهجرة الاتجاهية للأنيونات والكاتيونات في المحلول. ثم يسمح غشاء التبادل الأنيوني والكاتيوني لهذه الأيونات بالمرور بشكل انتقائي، مما يحقق فصل الأيونات.
أغشية التحليل الكهربائي ED مصنوعة من مواد عضوية. في التطبيقات التي تشتمل على مياه صرف عالية الملوحة-، مثل الأغشية العضوية الأخرى، تكون عرضة للتلوث بسبب الملوثات المختلفة في الماء، مما يؤثر على معلمات الأداء المختلفة. إن مفتاح التشغيل المستقر للديلزة الكهربائية هو عملية المعالجة المسبقة. فقط عندما تعمل عملية المعالجة المسبقة بشكل صحيح ويلبي ماء المنتج متطلبات مياه التغذية لغشاء التحليل الكهربائي ED، يمكن أن يعمل الغشاء بثبات لفترة طويلة.
يشمل تلوث غشاء التحليل الكهربائي ED المواد العضوية والمواد غير العضوية والتلوث الميكروبي.
1. تلوث المواد العضوية
من المرجح أن تؤدي المواد العضوية المشحونة، وخاصة المواد العضوية سالبة الشحنة، إلى إتلاف الغشاء. وبما أن المواد العضوية عادة ما تكون مشحونة سلبا، فإن أغشية التبادل الأنيوني تكون أكثر عرضة للتلوث العضوي. تهاجر المواد العضوية ذات الشحنة السالبة نحو غشاء التبادل الأنيوني تحت تأثير المجال الكهربائي. عادة، بسبب الوزن الجزيئي الكبير للأيونات العضوية، يصعب المرور عبر غشاء تبادل الأنيونات وتتراكم على سطح الغشاء، مما يتسبب في تلوث غشاء تبادل الأنيونات. المواد العضوية غير المشحونة، عند مرورها عبر قناة التدفق، تخضع بشكل رئيسي للامتزاز، مما يسبب تلوث الغشاء. نظرًا لأنه لا يهاجر تحت تأثير المجال الكهربائي، فإن تلوث الغشاء الناتج يكون أبطأ، ولا يتركز تركيز المادة العضوية في المركز، مما يسمح بإزالته من خلال تنظيف الغشاء. تعد كبريتات دوديسيل، وهي ملوث عضوي عالي التركيز في مياه الصرف الصحي، مساهمًا كبيرًا في أداء غشاء التحليل الكهربائي. غشاء التحليل الكهربائي حساس للغاية لتركيز هذه المواد الخافضة للتوتر السطحي، مما يتطلب معالجة مسبقة لإزالتها. بالإضافة إلى ذلك، فإن الكيتونات والمواد العضوية المذيبة الأخرى ذات قوة الذوبان القوية تكون أيضًا مدمرة للغاية للمواد الغشائية.
2. التلوث غير العضوي
المقياس الناتج عن تفاعلات القطب، مثل هيدروكسيد الكالسيوم وكبريتات الكالسيوم، يترسب على حجرة القطب والأقطاب الكهربائية. تؤدي تفاعلات الاستقطاب إلى تكوين قشور على الغشاء، مما يتسبب بشكل خاص في تكوين هيدروكسيد المغنيسيوم ورواسب أخرى على الجانب المركز وداخل الغشاء. أثناء عملية التركيز في غرفة التركيز، يؤدي التشبع الفائق إلى ترسيب القشور، بما في ذلك كربونات الكالسيوم، وكربونات المغنيسيوم، ورواسب كبريتات الكالسيوم. تتضمن طرق التحكم الفعالة معالجة مسبقة عالية الكثافة- لتقليل الصلابة وتقليل تركيز هذه الأيونات. يؤدي ارتباط الأيونات عالية التكافؤ - بغشاء التبادل الكاتيوني إلى تسميمه، مما يجعل من الصعب إزالته وتقليل قدرته التبادلية. تتطلب هذه الأيونات إزالة المعالجة المسبقة؛ عادةً ما تستخدم الإزالة العميقة راتنجات التبادل الأيوني.
3. التلوث الميكروبي
تترسب الكائنات الحية الدقيقة بسهولة على سطح الغشاء وتنمو وتتكاثر في الفجوات بين الفواصل، مما يزيد من مقاومة الغشاء، ويعوق تدفق المياه، ويعوق التشغيل الطبيعي للديلزة الكهربائية. تعد إزالة الكائنات الحية الدقيقة من خلال المعالجة المسبقة هي الطريقة الرئيسية لتقليل التلوث الميكروبي.