تصفیه آب به روش الکترودیالیز

در فرآیند الکترودیالیز ، غشاء نیمه تراوا مانع از عبور آب می شود ، اما در اثر یک نیروی محرکه کاتیون ها و آنیون ها از آن عبور می کنند . این نیروی محرکه می تواند از یک شیب غلظت ( دیالیز ساده ) ، فشار ( پیزودیالیز ) یا یک اختلاف سطح الکتریکی ( الکترودیالیز ) باشد . به طور معمول اکثر غشاء هایی که به کار می روند ، از جنس سلوفان آب دیده ( لایه پلاستیکی شفاف با بنیان سلولزی ) هستند .

انتخاب یک غشاء تا حدود زیادی تابع اندازه خلل  و فرج آن است . گرچه فرآیند الکترودیالیز در تصفیه آب و احیای اراضی کاربرد دارد ، ولی تا حدودی در صنایعی مانند صنعت نساجی نیز به کار می رود ، هم چنین برای شفاف کردن آب استخرهای سرپوشیده و تصفیه قلیا مورد استفاده قرار می گیرد .

نیروی محرکه به کار رفته در فرآیند یک اختلاف سطح الکتریکی است . غشاء های تبادل آنیونی و کاتیونی به طور متناوب در یک محفظه به هم فشرده شده اند . به طوری که بین آنها فقط یک کانال بسیار باریک جهت عبور آب تعبیه شده است . باریک بودن کانال ها عامل موثر مصرف انرژی حداقل سامانه است .

مادامی که جریان مستقیم به الکترودها اعمال می گردد ( الکترودها در کنار غشاء های به هم فشرده قرار دارند ) آنیون ها به قسمت آند و کاتیون ها در جهت مخالف به حرکت در می آیند . از این رو غشاء تبادل کاتیونی فقط کاتیون ها و غشاء تبادل آنیونی فقط آنیون ها را از خود عبور می دهد و به ترتیب محلول تغلیظ و رقیق شده در محفظه های غشاء حاصل می شود .

برخلاف فرآیند تبادل یونی ، الکترو دیالیز یک فرآیند پیوسته است و مقدار نمک زدایی آن بستگی به جریان الکتریکی اعمال شده دارد .

اما بالا بردن بیش از اندازه جریان الکتریکی موجب تجزیه آب می گردد ، در این صورت آب به گازهای هیدروژن و اکسیژن تجزیه می گردد . در نتیجه راندمان سیستم کاهش می یابد . همچنین در اثر غلظت پلاریزه و تشکیل رسوبان و پسماند ها در غشای سامانه های الکترودیالیز ، راندمان کاهش می یابد بنابراین این پدیده ها موجب افزایش جریان الکتریکی می گردد .

برای مثال ، با وجود این که اصلاحاتی در طرح و ساختمان غشاء ها صورت گرفته است ، به واسطه بالا رفتن ph یون های هیدرواکسیدی ، میزان کربنات کلسیم و هیدرواکسید منیزیم در غشاء آنیونی افزایش می یابد ، حتی با کاشه پلاریزه و رسوب روی غشاء ها هم نیز مشکل برطرف نمی گردد .