Odzyskiwanie barwników i soli mineralnych z wód poprocesowych w układzie elektrodializy porcjowej z membranami monoanionoselektywnymi

Określono skuteczności odsalania roztworów anionowych barwników organicznych metodą elektrodializy porcjowej z wykorzystaniem membran monoanionoselektywnych (zamiast standardowych membran anionowymiennych). W badaniach zastosowano zasolone (NaCl) roztwory barwników organicznych różniących się masą cząsteczkową (327÷1060 Da). Gęstość prądu podczas elektrodializy zmieniano w zakresie 0,78÷3,91 mA/cm2. Wykazano, że skuteczność rozdziału anionowych barwników organicznych od soli mineralnych zależała od zastosowanej wartości gęstości prądu, natomiast wpływ masy cząsteczkowej barwników był niewielki. Mając na uwadze odzyskanie jak największej ilości barwników i zakładając 95% stopień odsolenia roztworu, proces elektrodializy należy prowadzić przy gęstości prądu w zakresie 1÷1,4ilim. Przy mniejszych wartościach gęstości prądu dochodziło do zjawiska sorpcji membranowej barwników, zaś przy wartościach większych barwniki przenikały przez membrany do komór koncentratu. Prowadzenie procesu elektrodializy mieszanin barwników z solami mineralnymi przy dużych wartościach gęstości prądu (>2ilim) zdecydowanie prowadziło do skrócenia czasu trwania procesu, jednakże przyczyniło się do znacznego pogorszenia jakości diluatu i zwiększenia zużycia energii.

Laboratory tests were conducted to determine the efficiency of dye solution desalination by batch electrodialysis involving monoanion selective ion-exchange membranes (instead of conventional anion-exchange membranes). In the study use was made of saline (NaCl) organic dye solutions differing in molecular weight (from 327 to 1080 Da). In the course of electrodialysis current density varied from 0.78 to 3.91 mA/cm2. It was found that the efficiency of anionic organic dye separation from mineral salts was strongly influenced by the value of the current density applied, and that the influence of the dye's molecular weight was negligible. Taking into account the need of recovering the highest possible quantity of dyes, and assuming a 95% extent of desalination, it was necessary to conduct the electrodialysis process at the current density of 1-1.4ilim. When the process involved lower current density values, the dyes were adsorbed by the membranes. When the current density values were higher, the dyes penetrated through the membranes into the concentrate. At high current density (>2ilim), the duration of the electrodialysis process was noticeably shorter, but the quality of the diluate deteriorated significantly and energy demand increased.