Electrodiálisis inversa o reversibleSe trata de un sistema diseñado para producir una corriente de desmineralizado, sin la adición continua de productos químicos durante una operación normal, eliminando el principal problema de los sistemas unidireccionales. Este sistema emplea la inversión periódica de la polaridad de los electrodos de la pila, resultando un control de los precipitados y del ensuciamiento. Además necesita para operar el suministro de agua presurizada, normalmente entre 4 a 6 kg/cm2. Así, la polaridad se invierte tres o cuatro veces por hora, con lo que cambia la dirección del movimiento de los iones dentro de la pila, controlándose de esta forma la formación de precipitados y ensuciamiento. En un sistema EDR típico, esta inversión de la polaridad ocurre cada 15 minutos y se lleva a cabo automáticamente. En la figura vemos que originalmente los compartimientos 2 y 4 que se vaciaban de iones dando lugar a dos corrientes de desmineralizado ( situación A), después de la inversión de polaridad, se llenan de iones originando dos corrientes de concentrado (situación B). La situación de los compartimientos 3 y 5 es justamente la inversa a la anterior. Nótese que esta inversión de polaridad se debe a dos características inherentes al sistema. Las membranas de EDR son simétricas, operan de la misma forma en ambas direcciones. Las pilas de EDR tienen una configuración simétrica, siendo idénticos los compartimientos de concentrado y desmineralizado. Sin embargo, cuando se produce la inversión de polaridad, los interruptores accionan automáticamente las válvulas de las dos corrientes de entrada y salida de forma que introducen agua de alimentación en los nuevos compartimientos de desmineralizado (que antes era de concentrado) y un flujo de concentrado recircular en los nuevos compartimientos de concentrado (que antes eran de desmineralizado), como consecuencia de ello tenemos, durante un breve periodo de tiempo, en los compartimientos de desmineralizado un agua producto con una concentración salina superior al nivel especificado. A esta cantidad de agua de concentracion superior a la especificada se le llama producto fuera de especificación (“off-spec product”). Debido a ello, es necesario desviar ambos caudales durante un periodo de 0.75 a 1.5 minutos para purgar los compartimientos antes de que la corriente de desmineralización comience a fabricar el producto especificado. Como consecuencia de la inversión, los compartimientos de la pila se exponen a concentraciones salinas altas cada 15 o 20 minutos, lo que provoca la fácil disolución y transporte de las sales precipitadas sobre las superficies de las membranas. En los compartimientos de electrodos, cuando se produce la inversión de polaridad, las la disolución alcalina se producirá en el nuevo cátodo que era el ánodo antes de la inversión. . De esta forma se produce en los compartimientos de los electrodos. Para reducir este problema se hace fluir la corriente del anodo durante un breve periodo de tiempo con el fin de expulsar los gases (30 segundos aproximadamente). de forma similar la disolución acida se formara en el nuevo ánodo que anteriormente era el cátodo. Sin embargo.reacciones químicas que tienen lugar dentro de los mismos se invierten. con la finalidad de prevenir las incrustaciones. Esta acción se conoce como bumping y mientras opera el anodo en este modo.flujo que permite un aumento de la concentración de iones H+ y una bajada del pH hasta 2 o 3. los gases Cl 2 y H2 también se producen en el ánodo y tienden acumularse sobre el electrodo formando una fina película de gas que aumenta enormemente la resistencia sobre el. Disuelve las posibles precipitaciones enviándolas al desecho. la corriente de ánodo se puede operar bajo condiciones de no.ya que la disolución alcalina incrementa la tendencia a la precipitación. y de forma alternativa con cada inversión. disoluciones acidas que ayudan a la prevención de los precipitados en los electrodos. Esto se conoce como cubierta gaseosa. Cambio de polaridad Cambia la polaridad de 2 a 4 veces por hora. Para obtener el máximo beneficio de la generación anódica de acido. en el catodo la corriente fluye continuamente para minimizar la concentracion de OH. lama o similares en la superficie de las membranas. Cambio automático de la polaridad . Limpieza automática de los electrodos con el acido formado durante la operación anodica. en la mayoría de los casos. Elimina la necesidad de dosificación continua de químicos. Reduce la formación de fango. . Ventajas hidráulicas para obtener una remoción de sales óptima Líneas paralelas para obtener la capacidad de agua requerida . El proceso de electrodiálisis cambia de polaridad por hora realizando un auto enjuague de sus membranas con agua producto. Esta característica evita la decloracion posterior necesaria en otros procesos sensibles a tales componentes. Por esta razón el índice de conversión de agua en el proceso de electrodiálisis reversible es superior al obtenido con otros procesos. La alta resistencia de las membranas electrodiálisis reversible a los tanques bacterianos. La geométrica de los canales hidráulicos de los espaciadores intermembrana del sistema electrodiálisis reversible es de paso superior al paso de malla equivalente del sistema de osmosis inversa. En consecuencia las pilas de electrodiálisis inversa se obstruyen mas difícilmente siendo más apropiadas para el tratamiento de aguas residuales. . en consecuencia el sistema no pierde capacidad de producción debido a ensuciamiento de tipo biológico.Ventajas de la electrodiálisis reversible El proceso de electrodiálisis reversible requiere de pretratamiento más simple debió a: La buena tolerancia de las membranas al cloro libre y cloraminas utilizados para el control biológico del proceso. . En el caso de la osmosis inversa.APLICACIONES DE LA ELECTRODIÁLISIS Y ELECTRODIÁLISIS INVERSA 1. Producción de sal de mesa La producción de esta por medio de electrodiálisis para concentrar NaCl hasta 200 g/l antes de la evaporización es una técnica desarrollada y utilizada exclusivamente en Japón. los costos también están relacionados con los STD. 2. la electrodiálisis compite directamente con la osmosis inversa y la evaporación instantánea multietapa. El consumo eléctrico y el costo de equipamiento requerido son directamente proporcionales a la concentración de STD a eliminar del agua de alimentación. Desalación del agua de mar Hay una limitada aplicación de la electrodiálisis para desalación del agua marina debido a su elevado coste. Con las unidades comerciales de electrodiálisis normalmente disponibles. Aquí. El éxito de esta técnica ha sido el empleo de membranas de bajo coste y alta conductividad. el gasto energético para desalación es relativamente alto comparado con la osmosis inversa. con una permeabilidad preferida por los iónes monovalentes. Desalación de agua salobre La aplicación más importante de la electrodiálisis es la producción de agua potable a partir de agua salobre. A medida que los STD del agua aumentan. pero no de un modo tan pronunciado. Las temperaturas elevadas pueden hacer a una electrodiálisis competitiva con la osmosis inversa. 3. los costes de desalación también crecen. desmineralización / desacidificacion de melazas y otras soluciones azucaradas. En estas aplicaciones la electrodiálisis se utiliza para recuperar sales metalicas valiosas. pueden convertirse en sistemas de electrodiálisis /II añadiendo unidades de electrodiálisis aguas arriba de las unidades de II. se denominan /II. Tratamiento de aguas residuales industriales a. Aplicaciones alimentarias En aplicaciones alimentarias. pentaeritriol y glicerina. como dietilenglicol. es mayor a 100. la electrodiálisis ha sido utilizada para la producción de agua pura en la industria de semiconductores. c. Recuperación de (NH4)NO3 El sistema de electrodiálisis se usa para concentrar una solución de (NH4)NO3 con el fin de reciclarlo al proceso. Tratamiento de cianuro de Cu y Ag y de sus aguas de lavado con electrodiálisis. La recuperación del drenaje fue del 95% aproximadamente. 5. Aplicaciones químicas. La unidad de electrodiálisis reduce el consumo químico. Desalación de agua salobre para fines industriales Últimamente se puede tratar aguas que contengan 200 a 1000 mg/l de STD y producir agua producto con 3 a 5 mg/l de STD. Las nuevas instalaciones de electrodiálisis II. Estos sistemas que a menudo utilizan unidades de intercambio iónico.4. La solución concentrada se reutiliza como agua de lavado. b. al tiempo que se reducía el problema de los efluentes de nitrato. de salsa de soja. Mas recientemente. Electrodiálisis de soluciones de niquelado La relación de concentración entre la solución concentrada y la diluida. y para desadificacion de jugos de fruta. desde el agua de lavado de los baños de electroposicion y para purificar y reutilizar tales productos químicos. Estos bajos niveles son alcanzados gracias a etapas múltiples. La recuperación de Ni descargado del tanque de lavado es del 90% o más. . las interrupciones del servicio de rechazo y el reemplazo de resinas del intercambiador ionico. la electrodiálisis se utiliza para desmineralización de sueros. para recuperar los últimos gramos de Au.Aplicaciones biológicas. Se instala una pequeña columna de II sobre el segundo lavado. Cr y Ag. b. La concentración del dializado fue de 2 g/l. El concentrado recuperado por electrodiálisis se retorna directamente al baño. Concentración de un agua residual con Na2SO4y su conversión en acido y álcali La solución se concentra desde 20 a 40 g/l hasta 260 a 320 g/l en un electrodializador multicompartimiento. Sulfúrico y sosa caustica con concentraciones de 17 a 19% en peso. La electrodiálisis es fundamental en la recuperación de Au debido a sus bajos costes iniciales. 6. Ni. fueron elaboradas en una segunda etapa. Se ha descrito también con éxito la recuperación de Co. bajo consumo de energía y la capacidad de producir un subproducto adecuado para su reciclado directo en el baño de deposición. Las soluciones de ac. comprendiendo 90% de la solución de alimentación. a partir de la salmuera. Recuperación de Au de las operaciones de deposición de Au Se han conseguido recuperaciones de Au por encima del 99%. Las membranas altamente selectivas garantizaron el contenido de Na2SO4 a menos del 1% en ambos productos. Los sistemas de electrodiálisis están también operando sobre rechazos de PdCl2 y Cd (CN)2 . Otras aplicaciones potenciales a. La electrodiálisis se utiliza para desmineralizar plasma sanguíneo humano en la preparación de AHF (factor antihemolitico) y como etapa purificadora en la fabricación de interferón. El sistema de electrodiálisis se opera sobre la solución de limpieza del baño. T. Producción: 8000 m3/d Recuperación: 88% Sistema: Electrodiálisis reversible. Localización: Balsa del valle de san Lorenzo.M. de Arona.PLANTA DESALINIZADORA DEL VALLE DEL SAN LORENZO Propietarios: consejo insular de aguas de Tenerife. Tenerife. Salinidad (tratamiento terciario): Alimentación: 1250 mg/l Producto: 325 mg/l Puesto en marcha: julio de 1995 y febrero de 1999. .