• சுருக்கம்
  எண்ணெய் சுத்திகரிப்பு, ரசாயன உற்பத்தி மற்றும் உப்பு நீக்கும் ஆலைகள் போன்ற தொழில்துறை செயல்முறைகளிலிருந்து உருவாகும் அதிக உப்புத்தன்மை கொண்ட கழிவுநீர், அதன் சிக்கலான கலவை மற்றும் அதிக உப்பு உள்ளடக்கம் காரணமாக குறிப்பிடத்தக்க சுற்றுச்சூழல் மற்றும் பொருளாதார சவால்களை ஏற்படுத்துகிறது. ஆவியாதல் மற்றும் சவ்வு வடிகட்டுதல் உள்ளிட்ட பாரம்பரிய சுத்திகரிப்பு முறைகள் பெரும்பாலும் ஆற்றல் திறனின்மை அல்லது இரண்டாம் நிலை மாசுபாட்டுடன் போராடுகின்றன. அதிக உப்புத்தன்மை கொண்ட கழிவுநீரை சுத்திகரிப்பதற்கான ஒரு புதுமையான அணுகுமுறையாக அயன்-சவ்வு மின்னாற்பகுப்பின் பயன்பாடு. மின்வேதியியல் கொள்கைகள் மற்றும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அயனி-பரிமாற்ற சவ்வுகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், இந்த தொழில்நுட்பம் உப்பு மீட்பு, கரிம சிதைவு மற்றும் நீர் சுத்திகரிப்புக்கான சாத்தியமான தீர்வுகளை வழங்குகிறது. அயனி-தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட போக்குவரத்து, ஆற்றல் திறன் மற்றும் அளவிடுதல் ஆகியவற்றின் வழிமுறைகள், சவ்வு கறைபடிதல் மற்றும் அரிப்பு போன்ற சவால்களுடன் விவாதிக்கப்படுகின்றன. வழக்கு ஆய்வுகள் மற்றும் சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள் நிலையான கழிவுநீர் மேலாண்மையில் அயன்-சவ்வு மின்னாற்பகுப்பாளர்களின் நம்பிக்கைக்குரிய பங்கை எடுத்துக்காட்டுகின்றன.

• 1. அறிமுகம்*
  5,000 மி.கி/லிட்டருக்கு மேல் கரைந்த திடப்பொருட்களால் வகைப்படுத்தப்படும் உயர் உப்புத்தன்மை கொண்ட கழிவுநீர், நீர் மறுபயன்பாடு மற்றும் பூஜ்ஜிய-திரவ வெளியேற்றம் (ZLD) முன்னுரிமை அளிக்கப்படும் தொழில்களில் ஒரு முக்கியமான பிரச்சினையாகும். தலைகீழ் சவ்வூடுபரவல் (RO) மற்றும் வெப்ப ஆவியாதல் போன்ற வழக்கமான சிகிச்சைகள் அதிக உப்புத்தன்மை நிலைகளைக் கையாள்வதில் வரம்புகளை எதிர்கொள்கின்றன, இது அதிக செயல்பாட்டு செலவுகள் மற்றும் சவ்வு கறைபடிதலுக்கு வழிவகுக்கிறது. குளோர்-கார உற்பத்திக்காக முதலில் உருவாக்கப்பட்ட அயன்-சவ்வு மின்னாற்பகுப்பு, ஒரு பல்துறை மாற்றாக உருவெடுத்துள்ளது. இந்த தொழில்நுட்பம் மின்னாற்பகுப்பின் போது அயனி இடம்பெயர்வைப் பிரித்து கட்டுப்படுத்த அயன்-தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட சவ்வுகளைப் பயன்படுத்துகிறது, இது ஒரே நேரத்தில் நீர் சுத்திகரிப்பு மற்றும் வள மீட்புக்கு உதவுகிறது.

• 2. அயன்-சவ்வு மின்னாற்பகுப்பின் கொள்கை*
  அயனி-சவ்வு மின்னாற்பகுப்பி ஒரு அனோட், கேத்தோடு மற்றும் ஒரு கேஷன்-பரிமாற்ற சவ்வு அல்லது அயனி-பரிமாற்ற சவ்வு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. மின்னாற்பகுப்பின் போது:
• கேஷன்-பரிமாற்ற சவ்வு:எதிர்மின் அயனிகளை (எ.கா., Na⁺, Ca²⁺) கடந்து செல்ல அனுமதிக்கும் அதே வேளையில், எதிர்மின் அயனிகளை (Cl⁻, SO₄²⁻) தடுக்கிறது, அயனிகளை அந்தந்த மின்முனைகளை நோக்கி நகர்த்துகிறது.
• மின்வேதியியல் எதிர்வினைகள்:
• அனோட்:குளோரைடு அயனிகளின் ஆக்சிஜனேற்றம் குளோரின் வாயு மற்றும் ஹைபோகுளோரைட்டை உருவாக்குகிறது, இது கரிமப் பொருட்களை சிதைத்து தண்ணீரை கிருமி நீக்கம் செய்கிறது.
  2Cl−→Cl2+2e−2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻2Cl−→ −Cl2​+2e−
• கத்தோட்:நீரின் அளவைக் குறைப்பது ஹைட்ரஜன் வாயு மற்றும் ஹைட்ராக்சைடு அயனிகளை உருவாக்குகிறது, pH ஐ அதிகரிக்கிறது மற்றும் உலோக அயனிகளின் வீழ்படிவை ஊக்குவிக்கிறது.
  2H2O+2e−→H2+2OH−2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻2H2​O+2e−→ −H2​+2OH−
• உப்பு பிரித்தல்:இந்த சவ்வு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அயனி போக்குவரத்தை எளிதாக்குகிறது, உப்புநீரின் செறிவு மற்றும் நன்னீர் மீட்புக்கு உதவுகிறது.

3. அதிக உப்புத்தன்மை கொண்ட கழிவு நீர் சுத்திகரிப்புக்கான பயன்பாடுகள்*
அ.உப்பு மீட்பு மற்றும் உப்புநீக்கத்தை மேம்படுத்துதல்
உப்பு படிகமாக்கல் அல்லது சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு உற்பத்திக்காக அயன்-சவ்வு அமைப்புகள் உப்பு நீரோடைகள் (எ.கா., RO நிராகரிப்பிலிருந்து) குவிக்க முடியும். உதாரணமாக, கடல் நீர் உப்புநீக்கும் ஆலைகள் NaCl ஐ ஒரு துணைப் பொருளாக மீட்டெடுக்க முடியும்.

பி.கரிம மாசுபடுத்திகளின் சீரழிவு
அனோடில் மின்வேதியியல் ஆக்சிஜனேற்றம் ClO⁻ மற்றும் HOCl போன்ற வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்றிகள் வழியாக பயனற்ற கரிமப் பொருட்களை உடைக்கிறது. உருவகப்படுத்தப்பட்ட HSW இல் பீனாலிக் சேர்மங்கள் 90% நீக்கப்படுவதை ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன.

இ.கன உலோகங்களை அகற்றுதல்
கேத்தோடில் உள்ள கார நிலைமைகள் உலோகங்களின் ஹைட்ராக்சைடு வீழ்படிவைத் தூண்டுகின்றன (எ.கா., Pb²⁺, Cu²⁺), 95% க்கும் அதிகமான நீக்குதல் திறனை அடைகின்றன.

ஈ.நீர் சுத்திகரிப்பு
பைலட் அளவிலான சோதனைகள் நன்னீர் மீட்பு விகிதங்கள் 80% ஐ விட அதிகமாக இருப்பதைக் காட்டுகின்றன, மேலும் கடத்துத்திறன் 150,000 µS/cm இலிருந்து <1,000 µS/cm ஆகக் குறைக்கப்பட்டுள்ளது.