Elektrodialisis ED ialah teknologi pemisahan membran yang sangat cekap yang secara selektif membenarkan ion dalam larutan melalui membran pertukaran ion. Mula-mula, medan elektrik arus terus{1} tinggi frekuensi tinggi digunakan untuk mendorong penghijrahan arah anion dan kation dalam larutan. Membran pertukaran anion dan kation kemudian secara selektif membenarkan ion-ion ini melaluinya, mencapai pemisahan ion.
Membran elektrodialisis ED diperbuat daripada bahan organik. Dalam aplikasi yang melibatkan-air sisa garam yang tinggi, seperti membran organik lain, ia mudah terdedah kepada pencemaran oleh pelbagai bahan pencemar dalam air, yang menjejaskan pelbagai parameter prestasi. Kunci kepada operasi elektrodialisis yang stabil ialah proses prarawatan. Hanya apabila proses prarawatan berfungsi dengan betul dan air produk memenuhi keperluan air suapan membran elektrodialisis ED boleh membran beroperasi secara stabil untuk tempoh yang lama.
Kekotoran membran elektrodialisis ED termasuk bahan organik, bahan bukan organik, dan pencemaran mikrob.
1. Pencemaran Bahan Organik
Bahan organik bercas, terutamanya bahan organik bercas negatif, lebih berkemungkinan mengotorkan membran. Oleh kerana bahan organik biasanya bercas negatif, membran pertukaran anion lebih mudah terdedah kepada pencemaran organik. Bahan organik bercas negatif berhijrah ke arah membran pertukaran anion di bawah pengaruh medan elektrik. Biasanya, disebabkan oleh berat molekul ion organik yang besar, ia sukar untuk melepasi membran pertukaran anion dan terkumpul pada permukaan membran, menyebabkan kekotoran membran pertukaran anion. Bahan organik tidak bercas, apabila melalui saluran aliran, terutamanya mengalami penjerapan, menyebabkan kekotoran membran. Kerana ia tidak berhijrah di bawah pengaruh medan elektrik, kekotoran membran yang terhasil adalah lebih perlahan, dan kepekatan bahan organik dalam pekat tidak tertumpu, membolehkan penyingkiran melalui pembersihan membran. Dodecyl sulfate, bahan pencemar organik yang sangat pekat dalam air sisa, merupakan penyumbang penting kepada prestasi membran elektrodialisis ED. Membran elektrodialisis sangat sensitif terhadap kepekatan surfaktan ini, memerlukan prarawatan untuk penyingkiran. Selain itu, keton dan organik pelarut lain dengan kuasa larut yang kuat juga sangat merosakkan bahan membran.
2. Pengotoran Bukan Organik
Skala yang dihasilkan oleh tindak balas elektrod, seperti kalsium hidroksida dan kalsium sulfat, mendapan pada kebuk elektrod dan elektrod. Tindak balas polarisasi membawa kepada pembentukan skala pada membran, terutamanya menyebabkan magnesium hidroksida dan mendakan lain terbentuk pada bahagian pekat dan di dalam membran. Semasa proses kepekatan dalam ruang pekat, supersaturasi membawa kepada pemendakan skala, termasuk kalsium karbonat, magnesium karbonat, dan mendakan kalsium sulfat. Kaedah kawalan yang berkesan termasuk-prarawatan berketumpatan tinggi untuk mengurangkan kekerasan dan menurunkan kepekatan ion ini. Pengikatan ion-valensi tinggi pada membran pertukaran kation meracuninya, menjadikannya sukar untuk dialih keluar dan mengurangkan kapasiti pertukarannya. Ion ini memerlukan penyingkiran prarawatan; penyingkiran dalam biasanya menggunakan resin penukar ion.
3. Pencemaran Mikrob
Mikroorganisma mudah memendap pada permukaan membran dan membesar serta membiak dalam celah antara pemisah, meningkatkan rintangan membran, menghalang aliran air, dan menghalang operasi normal elektrodialisis. Membuang mikroorganisma melalui prarawatan adalah cara utama untuk mengurangkan pencemaran mikrob.