• Аннотация
  Нефть эшкәртү, химия җитештерү, сусызландыру заводлары кебек сәнәгать процессларыннан барлыкка килгән югары тозлы сулар, катлаулы составы һәм тозның күплеге аркасында зур экологик һәм икътисади кыенлыклар тудыра. Традицион дәвалау ысуллары, шул исәптән парлану һәм мембрананы фильтрлау, еш кына энергия эффективлыгы яки икенчел пычрану белән көрәшәләр. Ион-мембрана электролизын югары тозлы суларны чистартуда инновацион алым буларак куллану. Электрохимик принципларны һәм сайлап алынган ион алмашу мембраналарын кулланып, бу технология тозны торгызу, органик деградация һәм су чистарту өчен потенциаль карарлар тәкъдим итә. Ион-сайлап алу транспортының механизмнары, энергия эффективлыгы, масштаблылыгы, мембрананы пычрату һәм коррозия кебек проблемалар турында сөйләшәләр. Тикшеренүләр һәм соңгы казанышлар ион-мембрана электролизерларының чиста суларны тотрыклы идарә итүдә перспективалы ролен күрсәтәләр.

• 1. Кереш сүз*
  5000 мг / Лдан арткан эре каты катламнар белән характерланган югары тозлы сулар, судан файдалану һәм нуль-сыеклык (ZLD) өстенлекле булган тармакларда мөһим проблема. Кире осмоз (RO) һәм җылылык парга әйләнү кебек гадәти дәвалау ысуллары югары тозлы шартларны эшкәртүдә чикләнәләр, бу югары оператив чыгымнарга һәм мембраналарның бозылуына китерә. Ион-мембрана электролизы, башта хлор-алкалы җитештерү өчен эшләнгән, күпкырлы альтернатива булып барлыкка килде. Бу технология ион-сайлап алынган мембраналарны электролиз вакытында ион миграциясен аеру һәм контрольдә тоту өчен куллана, бер үк вакытта су чистарту һәм ресурсларны торгызу мөмкинлеген бирә.

• 2. Ион-Мембрана Электролизы принцибы*
  Ион-мембрана электролизеры анодтан, катодтан һәм катион алмашу мембранасыннан яки анион алмашу мембранасыннан тора. Электролиз вакытында:
• Кейтон-алмашу мембранасы:Аионнарны (Cl⁻, SO₄²⁻) блоклаганда, ион миграциясен тиешле электродларга юнәлткәндә катионнарга (мәсәлән, Na⁺, Ca²⁺) үтәргә рөхсәт итә.
• Электрохимик реакцияләр:
• Анод:Хлорид ионнарын оксидлаштыру хлор газын һәм гипохлоритны барлыкка китерә, алар органиканы киметә һәм су дезинфекцияли.
  2Cl− → Cl2 + 2e - 2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻2Cl- →Cl2 +2e-
• Катод:Суның кимүе водород газы һәм гидроксид ионнары чыгара, рНны көчәйтә һәм металл ионнары явым-төшемен күтәрә.
  2H2O + 2e− → H2 + 2OH - 2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻2H2O+2e- →H2 +2OH-
• Тозны аеру:Мембрана сайлап алынган ион транспортын җиңеләйтә, диңгез концентрациясен һәм чиста суларны торгызырга мөмкинлек бирә.

3. Highгары тозлы суларны чистарту өчен кушымталар*
а.Тозны торгызу һәм диңгезне бәяләү
Ион-мембрана системалары тоз кристаллизациясе яки натрий гидроксиды җитештерү өчен диңгез агымнарын туплый ала (мәсәлән, RO кире кагудан). Мәсәлән, диңгез суларын дезализацияләү заводлары NaCl-ны продукт итеп торгыза ала.

б.Органик пычраткыч деградация
Анодтагы электрохимик оксидлашу ClO⁻ һәм HOCl кебек көчле оксидантлар аша отрядлы органиканы тарката. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, симуляцияләнгән HSWда фенолик кушылмаларның 90% чыгарылуы.

в.Авыр металлны чыгару
Катодтагы эшкәртү шартлары металлларның гидроксид явым-төшемен китерә (мәсәлән, Pb²⁺, Cu²⁺), 95% чыгару эффективлыгына ирешә.

г.Су чистарту
Пилот масштаблы сынаулар шуны күрсәтә: үткәргеч үткәрүчәнлеге 150,000 µS / смнан <1000 µS / смга кадәр 80% тан артып китә.