Electrodialysis (ED)

Tecnologie a membrana

Elettrodialisi (ED) è un processo a membrana, nel quale gli ioni presenti nella acqua vengono trasportati attraverso membrane semi-permeabili, sotto l'influenza di un potenziale elettrico creato fra due elettrodi.

Un sistema ad elettrodialisi contiene due tipi di membrane, uno selettivo per i catioini (membrane cationiche) e uno selettivo per gli anioni (membrane anioniche). Le membrane cationiche sono polielettroliti con carica negativamente e permettono il passaggio selettivo solo di ioni positivi (cationi). Al contrario, le membrane anioniche sono caricate positivamnete e permettono il passaggio esclusivo di ioni negativi (anioni).

Posizionando in alternanza più membrane cationiche e anioniche e applicando un potenziale eltrico, durante il processo di elettrodialisi, gli ioni sono rimossi dalle acque reflue. L’organizazione delle membrane permette di formare due diversi effluenti: uno dal quale gli ioni vengono rimossi (diluito), l’altro nel quale gli ioni vengono accumlati (concentrato). Il concentrato viene ricircolato fino al ragiungimento di una concentrazione tale che compromette l’efficenza del processo. A questo punto il concentrato viene scaricato e rinnovato.

Questa tecnica di separazione può essere applicata per molti scopi. I principali sono i seguenti: desalinizazione, concentrazione, separazione di materiale disciolto e deacidificazione. A differenze degli ioni, le particelle che non hanno una carica elettrica (neutre) non vengono rimosse ma rimangono disciolte nel diluito.

In base al contenuto dell’acqua reflua, un pretrattamento puó essere necessario prima del processo di elettrodialisi. I solidi sospesi con un diametro superiore a 10 μm devono essere rimossi per evitate complicazioni nel processo. Ci sono anche sostanze che sono in grado di neutralizzare le membrane, come alcuni anioni organici, colloidi, ossidi di ferro e ossido di manganese. Questi disturbano l'effetto selettivo della membrana e non possono essere trattati con questa tecnologia.

I metodi di pretrattamento, che aiutano la prevenzione di questi effetti sono la filtrazione con carboni attivi (per rimuovere il materiale organico), la flocculazione (per i colloidi) e le tecniche di filtrazione con membrana.

Rappresentazione schematica del processo di electrodialisi.