電気透析（ED）
脱塩装置
電気透析とは何ですか？
電気透析（ED）は、帯電した膜と電位差を使用して、水溶液やその他の帯電していない成分からイオン種を分離する分離プロセスです。
電気透析はどのように機能しますか？
電気透析プロセスは、フィルタープレスの原理に基づいて構築された電気透析スタックを利用します。スタックは、2つの電極間の200〜400の交互の陽イオン膜と陰イオン膜で構成されています。下の写真に示すように、水溶液は膜の各ペアの間のセルを通って流れます。
2つの電極間に電位差が印加されると、供給溶液中の正に帯電した陽イオンが陰極に向かって移動します。これらのイオンは、負に帯電した陽イオン交換膜を簡単に通過しますが、正に帯電した陰イオン交換膜によって保持されます。同様に、負に帯電した陰イオンは陽極に向かって移動し、陰イオン交換膜を通過し、陽イオン交換膜によって保持されます。
イオン選択性膜の配置により、移動するイオンはスタック内の各交互セルに集中します。したがって、水性供給溶液から除去されたイオンは、２つの別々の流れに濃縮される。
電気透析アプリケーション
アプリケーションでは、電気透析システムは、連続生産またはバッチ生産プロセスとして操作できます。連続プロセスでは、フィードは、最終的に望ましい製品品質を生成するために、直列に配置された十分な数のスタックを通過します。バッチプロセスでは、最終製品または濃縮物の品質が達成されるまで、希釈液および/または濃縮液の流れが電気透析システムを介して再循環されます。
電気透析は通常、水溶液の脱イオン化に適用されます。ただし、導電性の低い有機水溶液および有機溶液の脱塩も可能です。
電気透析のいくつかのアプリケーションは次のとおりです。
大規模な汽水および海水淡水化と塩の生産
中小規模の飲料水生産（例：町と村、建設と軍事キャンプ、硝酸塩削減、ホテルと病院）
水の再利用（例：脱塩ブライン処理、工業用洗濯廃水、石油/ガス生産からの生成水、冷却塔の補給とブローダウン、金属産業用流体、ウォッシュラック水）
脱塩前処理（例：ボイラーの補給と前処理、超純水の前処理、プロセス水の脱塩、発電、半導体、化学製品製造、食品および飲料）
食品加工
農業用水（例、温室用水、水耕栽培、灌漑、家畜）
グリコールの脱塩（例：不凍液/エンジンクーラント、コンデンサ電解液、オイルおよびガスの脱水、コンディショニングおよび処理ソリューション、工業用熱伝達流体、加熱、ベント、および空調（HVAC）からの二次クーラント）
グリセリン精製
電気透析の主な用途は、歴史的に、飲料水生産のためのROおよび塩生産のための海水濃縮の代替としての汽水または海水の脱塩でした。
高い回収率を必要としない通常の飲料水生産では、総溶解固形物（TDS）が3,000パーツパーミリオン（ppm）以上の場合、逆浸透は一般に費用効果が高いと考えられていますが、電気透析はTDSの費用効果が高くなります。飼料濃度が3,000ppm未満の場合、または飼料の高い回収率が必要な場合。
電気透析のもう1つの重要な用途は、電気イオン化（EDI）による純水と超純水の製造です。 EDIでは、電気透析スタックの精製コンパートメントと場合によっては濃縮コンパートメントにイオン交換樹脂が充填されます。低TDSフィードを供給すると、製品は非常に高い純度レベルに達する可能性があります。イオン交換樹脂はイオンを保持するように作用し、イオンをイオン交換膜を越えて輸送できるようにします。