• mücərrəd
  Neft emalı, kimya istehsalı və duzsuzlaşdırma zavodları kimi sənaye prosesləri nəticəsində yaranan yüksək duzlu tullantı suları mürəkkəb tərkibinə və yüksək duz tərkibinə görə əhəmiyyətli ekoloji və iqtisadi problemlər yaradır. Ənənəvi müalicə üsulları, o cümlədən buxarlanma və membran filtrasiyası, tez-tez enerji səmərəsizliyi və ya ikincil çirklənmə ilə mübarizə aparır. Yüksək duzlu tullantı sularının təmizlənməsinə innovativ yanaşma kimi ion-membran elektrolizinin tətbiqi. Elektrokimyəvi prinsiplərdən və selektiv ion dəyişdirici membranlardan istifadə etməklə bu texnologiya duzun bərpası, üzvi parçalanma və suyun təmizlənməsi üçün potensial həllər təklif edir. Membran çirklənməsi və korroziya kimi çətinliklərlə yanaşı, ion seçici daşınma mexanizmləri, enerji səmərəliliyi və miqyaslılıq müzakirə olunur. Nümunəvi tədqiqatlar və son nailiyyətlər çirkab suların davamlı idarə olunmasında ion-membran elektrolizatorlarının perspektivli rolunu vurğulayır.

• 1. Giriş*
  5000 mq/L-dən çox həll olunmuş bərk maddələrlə xarakterizə olunan yüksək duzlu tullantı suları suyun təkrar istifadəsi və sıfır maye axıdılmasının (ZLD) prioritet olduğu sənayelərdə mühüm məsələdir. Əks osmos (RO) və termal buxarlanma kimi ənənəvi müalicələr yüksək duzlu şərtlərlə işləməkdə məhdudiyyətlərlə üzləşir, bu da yüksək əməliyyat xərclərinə və membranın çirklənməsinə səbəb olur. Əvvəlcə xlor-qələvi istehsalı üçün hazırlanmış ion-membran elektrolizi çox yönlü bir alternativ kimi ortaya çıxdı. Bu texnologiya elektroliz zamanı ion miqrasiyasını ayırmaq və idarə etmək üçün ion seçici membranlardan istifadə edir, eyni zamanda suyun təmizlənməsi və resursun bərpasına imkan verir.

• 2. İon-membran elektrolizinin prinsipi*
  İon-membran elektrolizatoru anoddan, katoddan və kation dəyişdirici membrandan və ya anion dəyişdirici membrandan ibarətdir. Elektroliz zamanı:
• Kation mübadiləsi membranı:Anionları (Cl⁻, SO₄²⁻) bloklayarkən kationların (məsələn, Na⁺, Ca²⁺) keçməsinə imkan verir, ion miqrasiyasını müvafiq elektrodlara yönəldir.
• Elektrokimyəvi reaksiyalar:
• Anod:Xlorid ionlarının oksidləşməsi nəticəsində üzvi maddələri parçalayan və suyu dezinfeksiya edən xlor qazı və hipoxlorit əmələ gəlir.
  2Cl−→Cl2+2e−2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻2Cl−→Cl2+2e−
• Katod:Suyun azaldılması hidrogen qazı və hidroksid ionları istehsal edir, pH-ı artırır və metal ionlarının çökməsini təşviq edir.
  2H2O+2e−→H2+2OH−2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻2H2O+2e−→H2+2OH−
• Duz Ayırma:Membran selektiv ion nəqlini asanlaşdırır, duzlu suyun konsentrasiyasına və şirin suyun bərpasına imkan verir.

3. Yüksək duzlu tullantı sularının təmizlənməsində tətbiqlər*
a.Duzun bərpası və duzlu suyun qiymətləndirilməsi
İon-membran sistemləri duz kristallaşması və ya natrium hidroksid istehsalı üçün duzlu su axınlarını (məsələn, RO rədd edilməsindən) cəmləşdirə bilər. Məsələn, dəniz suyunu duzsuzlaşdıran qurğular əlavə məhsul kimi NaCl-i bərpa edə bilər.

b.Üzvi çirkləndiricilərin deqradasiyası
Anodda elektrokimyəvi oksidləşmə ClO⁻ və HOCl kimi güclü oksidləşdiricilər vasitəsilə odadavamlı üzvi maddələri parçalayır. Tədqiqatlar simulyasiya edilmiş HSW-də fenolik birləşmələrin 90% çıxarılmasını göstərir.

c.Ağır metalların çıxarılması
Katodda qələvi şərait metalların hidroksid çökməsinə səbəb olur (məsələn, Pb²⁺, Cu²⁺), >95% aradan qaldırılması effektivliyinə nail olur.

d.Suyun təmizlənməsi
Pilot miqyaslı sınaqlar keçiriciliyin 150,000 µS/sm-dən <1,000 µS/sm-ə endirilməsi ilə şirin suyun bərpası sürətinin 80%-dən çox olduğunu nümayiş etdirir.