rjt

Elektrolisis Banyu Limbah Salinitas Tinggi Nggunakake Elektroliser Membran Ion: Mekanisme, Aplikasi, lan Tantangan*

  • Abstrak
    Limbah salinitas dhuwur, sing diasilake saka proses industri kayata panyulingan lenga, pabrik kimia, lan pabrik desalinasi, nyebabake tantangan lingkungan lan ekonomi sing signifikan amarga komposisi kompleks lan kandungan uyah sing dhuwur. Cara perawatan tradisional, kalebu penguapan lan filtrasi membran, asring berjuang karo inefisiensi energi utawa polusi sekunder. Aplikasi elektrolisis ion-membran minangka pendekatan inovatif kanggo ngobati banyu limbah salinitas dhuwur. Kanthi nggunakake prinsip elektrokimia lan membran pertukaran ion sing selektif, teknologi iki nawakake solusi potensial kanggo pemulihan uyah, degradasi organik, lan pemurnian banyu. Mekanisme transportasi ion-selektif, efisiensi energi, lan skalabilitas dibahas, bebarengan karo tantangan kayata fouling membran lan korosi. Pasinaon kasus lan kemajuan anyar nyorot peran njanjeni elektrolisis membran ion ing manajemen banyu limbah sing lestari.

 

  • 1. Pambuka*
    Limbah salinitas dhuwur, ditondoi dening barang padhet sing larut ngluwihi 5.000 mg / L, minangka masalah kritis ing industri ing ngendi banyu digunakake maneh lan discharge nol-cairan (ZLD) dadi prioritas. Pangobatan konvensional kaya reverse osmosis (RO) lan penguapan termal ngadhepi watesan kanggo nangani kahanan saline sing dhuwur, sing nyebabake biaya operasional lan fouling membran. Elektrolisis ion-membran, asline dikembangake kanggo produksi klor-alkali, wis muncul minangka alternatif serbaguna. Teknologi iki nggunakake membran selektif ion kanggo misahake lan ngontrol migrasi ion sajrone elektrolisis, supaya bisa dimurnikake banyu lan pemulihan sumber daya bebarengan.

 

  • 2. Prinsip Elektrolisis Ion-Membrane*
    Elektrolisis membran ion kasusun saka anoda, katoda, lan membran penukar kation utawa membran penukar anion. Sajrone elektrolisis:
  • Membran Kation-Tukar:Ngidini kation (contone, Na⁺, Ca²⁺) liwat nalika mblokir anion (Cl⁻, SO₄²⁻), ngarahake migrasi ion menyang elektroda.
  • Reaksi elektrokimia:
  • anoda:Oksidasi ion klorida ngasilake gas klorin lan hipoklorit, sing ngrusak bahan organik lan disinfect banyu.
    2Cl−→Cl2+2e−2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻2Cl−→Cl2+2e
  • katoda:Pengurangan banyu ngasilake gas hidrogen lan ion hidroksida, nambah pH lan ningkatake presipitasi ion logam.
    2H2O+2e−→H2+2OH−2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻2H2O+2e−→H2+2OH
  • Pemisahan uyah:Membran nggampangake transportasi ion selektif, mbisakake konsentrasi brine lan pemulihan banyu tawar.

3. Aplikasi ing High-Salinity Wastewater Treatment*
a.Recovery Salt lan Valorization Brine
Sistem ion-membran bisa konsentrasi aliran brine (contone, saka RO reject) kanggo kristalisasi uyah utawa produksi natrium hidroksida. Contone, tanduran desalinasi banyu laut bisa mbalekake NaCl minangka produk sampingan.

b.Degradasi Polutan Organik
Oksidasi elektrokimia ing anoda ngrusak organik refraktori liwat oksidan kuwat kaya ClO⁻ lan HOCl. Pasinaon nuduhake 90% mbusak senyawa fenolik ing HSW simulasi.

c.Ngilangi Heavy Metal
Kondhisi alkalin ing katoda nyebabake presipitasi hidroksida logam (contone, Pb²⁺, Cu²⁺), nggayuh efisiensi penghapusan >95%.

d.Banyu Purifikasi
Uji coba skala pilot nuduhake tingkat pemulihan banyu tawar ngluwihi 80% kanthi konduktivitas suda saka 150.000 µS/cm dadi <1.000 µS/cm.

 


Wektu kirim: Apr-30-2025