rjt

Electrolysis o Suavai Lafoa'i Maualuga-Salinity Fa'aaogā Ion-Membrane Electrolyzers: Mechanisms, Applications, and Challenges*

  • Pu'upu'u
    Ole suavai leaga e maualuga le saina, e maua mai i faiga fa'apisinisi e pei ole fa'amamaina ole suau'u, gaosiga o vaila'au, ma fale fa'amama, o lo'o tula'i mai ai ni lu'itau tau le si'osi'omaga ma le tamaoaiga ona o le lavelave o lona tuufaatasiga ma le maualuga o le masima. Togafitiga fa'aleaganu'u, e aofia ai le fa'asao ma le fa'amama membrane, e masani ona tauivi ma le le lelei o le malosi po'o le fa'aleagaina lona lua. O le fa'aogaina o le ion-membrane electrolysis e avea o se auala fou i le togafitia o suavai leaga maualuga. E ala i le fa'aogaina o ta'iala fa'aeletise ma fa'aulu fa'aaono-fetu'aiga filifilia, o lenei tekonolosi e ofoina atu fofo talafeagai mo le toe fa'aleleia o le masima, fa'aleagaina o meaola, ma le fa'amamaina o vai. O auala o felauaiga filifilia o ion, malosi malosi, ma le faʻalauteleina o loʻo talanoaina, faʻatasi ai ma luʻitau e pei o le faʻafefe o le membrane ma le pala. Tulaga su'esu'ega ma tulaga alualu i luma lata mai ua fa'ailoa mai ai le mata'utia o le sao a le ion-membrane electrolyzers i le fa'atonutonuina o le suavai leaga.

 

  • 1. Folasaga*
    Suavai lapisi maualuga-masima, faʻaalia i mea faʻamaʻi solo e sili atu i le 5,000 mg/L, ose faʻafitauli ogaoga i alamanuia o loʻo faʻamuamua ai le toe faʻaaogaina o le vai ma leai se suavai (ZLD). Togafitiga masani e pei o le osmosis fesuia'i (RO) ma le vevela vevela e feagai ma tapulaʻa i le taulimaina o tulaga maualuga o le masima, e oʻo atu ai i le maualuga o tau faʻagaioiga ma le faʻafefe o le membrane. Ion-membrane electrolysis, na amataina mo le gaosiga o le chlor-alkali, ua tulaʻi mai o se mea e sili ona lelei. O lenei tekinolosi e fa'aogaina ai ion-selective membranes e tu'u'ese'ese ma fa'atonutonu ai le femalaga'iga o le ion i le taimi o le fa'aeletise, e mafai ai ona fa'amama vai fa'atasi ma toe fa'aleleia punaoa.

 

  • 2. Fa'avae ole Ion-Membrane Electrolysis*
    O le ion-membrane electrolyzer e aofia ai le anode, cathode, ma le cation-exchange membrane poʻo le anion-exchange membrane. I le taimi o le electrolysis:
  • Cation-Exchange Membrane:Fa'ataga cation (fa'ata'ita'iga, Na⁺, Ca²⁺) e alu a'o poloka anion (Cl⁻, SO₄²⁻), fa'atonu le femalaga'iga o ion agai i eletise ta'itasi.
  • Tali fa'aeletise:
  • Anode:O le fa'ama'iina o iona o le chloride e maua ai le kasa chlorine ma le hypochlorite, e fa'aleagaina ai meaola ma fa'amama le vai.
    2Cl−→Cl2+2e−2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻2Cl−→Cl2+2e
  • Cathode:O le fa'aitiitiga o le vai e maua ai le kasa hydrogen ma le hydroxide ions, fa'aleleia le pH ma fa'atupuina le fa'aosoina o ion u'amea.
    2H2O+2e−→H2+2OH−2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻2H2O+2e−→H2+2OH
  • Vaega masima:O le membrane e faafaigofie ai le felauaiga o ion, e mafai ai ona faʻaogaina le suasami ma toe faʻaleleia vai fou.

3. Talosaga i Togafitiga Suavai Lafoa'i Maualuga-Salinity*
a.Toe Fa'aleleia o le Masima ma le Fa'asalaina ole Suavai
Ion-membrane system e mafai ona fa'ato'a fa'ato'a fa'aputu ai le vai su'esu'e (fa'ata'ita'iga, mai le RO teena) mo le fa'amasima masima po'o le gaosiga o le sodium hydroxide. Mo se fa'ata'ita'iga, e mafai e la'au fa'amama vai o le sami ona toe fa'afo'i mai le NaCl e fai ma mea e maua mai ai.

e.Fa'aleaga Filogia Organic
O fa'ama'i fa'aeletise i le anode e talepe ai mea fa'aola e ala i vaila'au malolosi e pei o le ClO⁻ ma le HOCl. O suʻesuʻega o loʻo faʻaalia ai le 90% o le aveeseina o mea faʻapitoa i le HSW faʻatusa.

i.Aveesea Uamea Mamafa
O tulaga alkaline i le cathode e fa'aosoina ai le fa'afefeteina o metala (fa'ata'ita'iga, Pb²⁺, Cu²⁺), ausia le >95% le lelei o le aveeseina.

o.Faamamaina o le Vai
O fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'i fa'ata'ita'i fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'iga o fua faatatau o le toe fa'aleleia o le suavai fou e sili atu i le 80% ma fa'aitiitia le fa'aosoina mai le 150,000 µS/cm i le <1,000 µS/cm.

 


Taimi meli: Apr-30-2025