• ಅಮೂರ್ತ
  ತೈಲ ಸಂಸ್ಕರಣೆ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಉಪ್ಪು ತೆಗೆಯುವ ಘಟಕಗಳಂತಹ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲವಣಾಂಶದ ತ್ಯಾಜ್ಯ ನೀರು, ಅದರ ಸಂಕೀರ್ಣ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಪ್ಪಿನ ಅಂಶದಿಂದಾಗಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಪರಿಸರ ಮತ್ತು ಆರ್ಥಿಕ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಒಡ್ಡುತ್ತದೆ. ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಪೊರೆಯ ಶೋಧನೆ ಸೇರಿದಂತೆ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವಿಧಾನಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಶಕ್ತಿಯ ಅಸಮರ್ಥತೆ ಅಥವಾ ದ್ವಿತೀಯಕ ಮಾಲಿನ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಹೋರಾಡುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಲವಣಾಂಶದ ತ್ಯಾಜ್ಯ ನೀರನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸಲು ನವೀನ ವಿಧಾನವಾಗಿ ಅಯಾನು-ಪೊರೆಯ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಅನ್ವಯ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ತತ್ವಗಳು ಮತ್ತು ಆಯ್ದ ಅಯಾನು-ವಿನಿಮಯ ಪೊರೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಉಪ್ಪು ಚೇತರಿಕೆ, ಸಾವಯವ ಅವನತಿ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಶುದ್ಧೀಕರಣಕ್ಕೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಪೊರೆಯ ಫೌಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸವೆತದಂತಹ ಸವಾಲುಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಅಯಾನು-ಆಯ್ದ ಸಾಗಣೆ, ಶಕ್ತಿ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಸ್ಕೇಲೆಬಿಲಿಟಿಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಕರಣ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಮತ್ತು ಇತ್ತೀಚಿನ ಪ್ರಗತಿಗಳು ಸುಸ್ಥಿರ ತ್ಯಾಜ್ಯ ನೀರು ನಿರ್ವಹಣೆಯಲ್ಲಿ ಅಯಾನು-ಪೊರೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಜರ್‌ಗಳ ಭರವಸೆಯ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.

• 1. ಪರಿಚಯ*
  5,000 mg/L ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರಗಿದ ಘನವಸ್ತುಗಳಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲವಣಾಂಶದ ತ್ಯಾಜ್ಯ ನೀರು, ನೀರಿನ ಮರುಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಶೂನ್ಯ-ದ್ರವ ವಿಸರ್ಜನೆ (ZLD) ಗೆ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡುವ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ. ರಿವರ್ಸ್ ಆಸ್ಮೋಸಿಸ್ (RO) ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯಂತಹ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಲವಣಯುಕ್ತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವಲ್ಲಿ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವೆಚ್ಚಗಳು ಮತ್ತು ಪೊರೆಯ ಫೌಲಿಂಗ್‌ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಮೂಲತಃ ಕ್ಲೋರ್-ಕ್ಷಾರ ಉತ್ಪಾದನೆಗಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಅಯಾನ್-ಮೆಂಬರೇನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯು ಬಹುಮುಖ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮಿದೆ. ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅಯಾನು ವಲಸೆಯನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಅಯಾನು-ಆಯ್ದ ಪೊರೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಮತ್ತು ಸಂಪನ್ಮೂಲ ಚೇತರಿಕೆಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

• 2. ಅಯಾನ್-ಮೆಂಬ್ರೇನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ತತ್ವ*
  ಅಯಾನು-ಪೊರೆಯ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ಆನೋಡ್, ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಟಯಾನು-ವಿನಿಮಯ ಪೊರೆ ಅಥವಾ ಅಯಾನು-ವಿನಿಮಯ ಪೊರೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ:
• ಕ್ಯಾಟಯಾನ್-ಎಕ್ಸ್ಚೇಂಜ್ ಪೊರೆ:ಆಯಾನುಗಳನ್ನು (Cl⁻, SO₄²⁻) ನಿರ್ಬಂಧಿಸುವಾಗ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳನ್ನು (ಉದಾ. Na⁺, Ca²⁺) ಹಾದುಹೋಗಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಆಯಾ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಕಡೆಗೆ ಅಯಾನು ವಲಸೆಯನ್ನು ನಿರ್ದೇಶಿಸುತ್ತದೆ.
• ವಿದ್ಯುದ್ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು:
• ಆನೋಡ್:ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅಯಾನುಗಳ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವು ಕ್ಲೋರಿನ್ ಅನಿಲ ಮತ್ತು ಹೈಪೋಕ್ಲೋರೈಟ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾವಯವ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ವಿಘಟಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಸೋಂಕುರಹಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
  2Cl−→Cl2+2e−2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻2Cl−→Cl2​+2e−
• ಕ್ಯಾಥೋಡ್:ನೀರಿನ ಕಡಿತವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, pH ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳ ಅವಕ್ಷೇಪನವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ.
  2H2O+2e−→H2+2OH−2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻2H೨O+2e−→H2​+2OH−
• ಉಪ್ಪು ವಿಭಜನೆ:ಈ ಪೊರೆಯು ಆಯ್ದ ಅಯಾನು ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಉಪ್ಪುನೀರಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಸಿಹಿನೀರಿನ ಚೇತರಿಕೆಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

3. ಹೆಚ್ಚಿನ ಲವಣಾಂಶದ ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಗಳು*
ಎ.ಉಪ್ಪು ಚೇತರಿಕೆ ಮತ್ತು ಉಪ್ಪುನೀರಿನ ಮೌಲ್ಯವರ್ಧನೆ
ಅಯಾನ್-ಮೆಂಬರೇನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಉಪ್ಪು ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ಅಥವಾ ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗಾಗಿ ಉಪ್ಪುನೀರಿನ ಹೊಳೆಗಳನ್ನು (ಉದಾ. RO ತಿರಸ್ಕರಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ) ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಮುದ್ರದ ನೀರಿನ ಲವಣರಹಿತ ಘಟಕಗಳು NaCl ಅನ್ನು ಉಪಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿ ಮರುಪಡೆಯಬಹುದು.

ಬಿ.ಸಾವಯವ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳ ಅವನತಿ
ಆನೋಡ್‌ನಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವು ClO⁻ ಮತ್ತು HOCl ನಂತಹ ಬಲವಾದ ಆಕ್ಸಿಡೆಂಟ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸಾವಯವ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ಒಡೆಯುತ್ತದೆ. ಸಿಮ್ಯುಲೇಟೆಡ್ HSW ನಲ್ಲಿ ಫೀನಾಲಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ 90% ತೆಗೆದುಹಾಕುವಿಕೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.

ಸಿ.ಭಾರ ಲೋಹ ತೆಗೆಯುವಿಕೆ
ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಕ್ಷಾರೀಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಲೋಹಗಳ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಅವಕ್ಷೇಪನವನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುತ್ತವೆ (ಉದಾ, Pb²⁺, Cu²⁺), ಇದು 95% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ತೆಗೆಯುವ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ.

ಡಿ.ನೀರಿನ ಶುದ್ಧೀಕರಣ
ಪೈಲಟ್-ಸ್ಕೇಲ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಸಿಹಿನೀರಿನ ಚೇತರಿಕೆ ದರಗಳು 80% ಮೀರಿರುವುದನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಾಹಕತೆಯು 150,000 µS/cm ನಿಂದ <1,000 µS/cm ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.