• Реферат
  Обҳои партови шӯрии баланд, ки дар натиҷаи равандҳои саноатӣ, аз қабили коркарди нафт, истеҳсоли кимиёвӣ ва корхонаҳои шӯршавӣ ба вуҷуд меоянд, бинобар таркиби мураккаб ва миқдори зиёди намаки он мушкилоти ҷиддии экологӣ ва иқтисодиро ба вуҷуд меоранд. Усулҳои анъанавии табобат, аз ҷумла бухоршавӣ ва филтратсияи мембрана, аксар вақт бо камсамарии энергия ё ифлосшавии дуюмдараҷа мубориза мебаранд. Татбиқи электролизи ион-мембранӣ ҳамчун равиши навоварона барои тоза кардани оби партовҳои шӯришнок. Бо истифода аз принсипҳои электрохимиявӣ ва мембранаҳои табодули ион, ин технология ҳалли эҳтимолиро барои барқарор кардани намак, таназзули органикӣ ва тозакунии об пешниҳод мекунад. Механизмҳои интиқоли интихобкунандаи ион, самаранокии энергия ва миқёспазирӣ дар баробари мушкилот, аз қабили ифлосшавӣ ва зангзании мембрана баррасӣ мешаванд. Омӯзишҳои мисолҳо ва пешрафтҳои охирин нақши ояндадори электролизерҳои ион-мембранаро дар идоракунии устувори оби партов нишон медиҳанд.

• 1. Муқаддима*
  Оби партовҳои шӯрии баланд, ки бо моддаҳои сахти гудохташуда зиёда аз 5000 мг/л тавсиф мешавад, як масъалаи муҳим дар соҳаҳое мебошад, ки истифодаи такрории об ва партовҳои сифри моеъ (ZLD) афзалият доранд. Табобатҳои анъанавӣ ба монанди осмоси баръакс (RO) ва бухоршавии гармӣ дар муомилоти шароити шӯршавии баланд бо маҳдудиятҳо дучор меоянд, ки боиси хароҷоти баланди амалиётӣ ва ифлосшавии мембрана мешаванд. Электролизи ион-мембрана, ки дар аввал барои истехсоли хлор-ишора сохта шуда буд, хамчун альтернативаи гуногунтарафа баромад. Ин технология мембранаҳои интихобкунандаи ионҳоро барои ҷудо кардан ва назорат кардани муҳоҷирати ионҳо ҳангоми электролиз истифода мебарад, ки имкон медиҳад ҳамзамон тоза кардани об ва барқарорсозии захираҳо.

• 2. Принсипи электролизи ион-мембрана*
  Электролизери ион-мембранӣ аз анод, катод ва мембранаи катион ва ё мембранаи анионӣ иборат аст. Ҳангоми электролиз:
• Мембранаи мубодилаи катион:Имкон медиҳад, ки катионҳо (масалан, Na⁺, Ca²⁺) ҳангоми бастани анионҳо (Cl⁻, SO₄²⁻) гузаранд ва муҳоҷирати ионҳоро ба электродҳои мувофиқ равона мекунанд.
• Реаксияҳои электрохимиявӣ:
• Анод:Оксидшавии ионҳои хлорид гази хлор ва гипохлоритро ба вуҷуд меорад, ки органикиро вайрон мекунанд ва обро безарар мегардонанд.
  2Cl−→Cl2+2e−2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻2Cl−→Cl2+2e−
• Катод:Камшавии об гази гидроген ва ионҳои гидроксидро ба вуҷуд меорад, рН-ро баланд мекунад ва боришоти ионҳои металлиро мусоидат мекунад.
  2H2O+2e−→H2+2OH−2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻2H2O+2e−→H2+2OH−
• Ҷудокунии намак:Мембрана интиқоли интихобии ионҳоро осон мекунад, ки консентратсияи намакоб ва барқароршавии оби ширинро фароҳам меорад.

3. Барномаҳо дар коркарди обҳои партовҳои шӯришнок*
а.Барќарорсозии намак ва валоризатсияи намакоб
Системаҳои ион-мембранӣ метавонанд ҷараёнҳои намакобро (масалан, аз RO рад) барои кристаллизатсияи намак ё истеҳсоли гидроксиди натрий мутамарказ кунанд. Масалан, нерӯгоҳҳои тозакунандаи оби баҳр метавонанд NaCl-ро ҳамчун маҳсулоти иловагӣ барқарор кунанд.

б.Таназзули ифлоскунандаи органикӣ
Оксидшавии электрохимиявӣ дар анод органикҳои оташнашавандаро тавассути оксидантҳои қавӣ ба монанди ClO⁻ ва HOCl вайрон мекунад. Таҳқиқот нишон медиҳанд, ки 90% хориҷ кардани пайвастагиҳои фенолӣ дар HSW моделиронӣ.

в.Хориҷ кардани металлҳои вазнин
Шароити сілтӣ дар катод боришоти гидроксиди металлҳоро ба вуҷуд меорад (масалан, Pb²⁺, Cu²⁺), самаранокии бартарафсозии >95% ба даст меорад.

г.Тозакунии об
Озмоишҳои миқёси пилотӣ нишон медиҳанд, ки суръати барқарорсозии оби тоза аз 80% зиёд аст ва гузаронандагӣ аз 150,000 мкС/см то <1,000 мкС/см кам шудааст.