• Abstraktaĵo
  Alt-saleca kloakaĵo, generita de industriaj procezoj kiel naftorafinado, kemia fabrikado kaj sensaligaj instalaĵoj, prezentas signifajn mediajn kaj ekonomiajn defiojn pro sia kompleksa konsisto kaj alta salenhavo. Tradiciaj traktadmetodoj, inkluzive de vaporiĝo kaj membrana filtrado, ofte luktas kontraŭ energia neefikeco aŭ sekundara poluado. La apliko de jon-membrana elektrolizo kiel noviga aliro al traktado de alt-saleca kloakaĵo. Per utiligado de elektrokemiaj principoj kaj selektemaj jon-interŝanĝaj membranoj, ĉi tiu teknologio ofertas eblajn solvojn por salreakiro, organika degenero kaj akvopurigado. La mekanismoj de jon-selektema transporto, energia efikeco kaj skalebleco estas diskutitaj, kune kun defioj kiel membrana malpuriĝo kaj korodo. Kazesploroj kaj lastatempaj progresoj elstarigas la promesplenan rolon de jon-membranaj elektroliziloj en daŭrigebla kloakaĵa administrado.

• 1. Enkonduko*
  Alt-saleca kloakaĵo, karakterizita per dissolvitaj solidoj superantaj 5,000 mg/L, estas kritika problemo en industrioj kie akvoreuzado kaj nul-likva elfluo (ZLD) estas prioritataj. Konvenciaj traktadoj kiel inversa osmozo (RO) kaj termika vaporiĝo alfrontas limigojn en la pritraktado de altaj salaj kondiĉoj, kondukante al altaj funkciaj kostoj kaj membranmalpuriĝo. Jono-membrana elektrolizo, origine evoluigita por klor-alkala produktado, aperis kiel multflanka alternativo. Ĉi tiu teknologio uzas jon-selektemajn membranojn por apartigi kaj kontroli jonmigradon dum elektrolizo, ebligante samtempan akvopurigadon kaj resursoreakiron.

• 2. Principo de Jono-Membrana Elektrolizo*
  La jon-membrana elektrolizilo konsistas el anodo, katodo, kaj katjon-interŝanĝa membrano aŭ anjon-interŝanĝa membrano. Dum elektrolizo:
• Katjon-Interŝanĝa Membrano:Permesas al katjonoj (ekz., Na⁺, Ca²⁺) pasi dum ĝi blokas anjonojn (Cl⁻, SO₄²⁻), direktante jonmigradon al respektivaj elektrodoj.
• Elektrokemiaj Reakcioj:
• Anodo:Oksidado de kloridaj jonoj generas klorgason kaj hipokloriton, kiuj degradas organikaĵojn kaj desinfektas la akvon.
  2Cl−→Cl2+2e−2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻2Cl−→Cl2+2e−
• Katodo:Redukto de akvo produktas hidrogenan gason kaj hidroksidajn jonojn, pliigante la pH-valoron kaj antaŭenigante precipitaĵon de metaljonoj.
  2H2O+2e−→H2+2OH−2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻2H2O+2e−→H2+2OH−
• Salapartigo:La membrano faciligas selektivan jontransporton, ebligante salan koncentriĝon kaj dolĉakvan reakiron.

3. Aplikoj en Alt-Saleca Akvopurigado*
a.Salreakiro kaj Valorigo de Sala Akvo
Jono-membranaj sistemoj povas koncentri salajn fluojn (ekz., el RO-malakcepto) por salkristaliĝo aŭ produktado de natria hidroksido. Ekzemple, sensaligaj instalaĵoj de marakvo povas reakiri NaCl kiel kromprodukton.

b.Organika Poluaĵa Degradado
Elektrokemia oksidado ĉe la anodo malkonstruas obstinajn organikaĵojn per fortaj oksidantoj kiel ClO⁻ kaj HOCl. Studoj montras 90%-an forigon de fenolaj kombinaĵoj en simulita alta akvosuko.

ĉ.Forigo de Pezaj Metaloj
Alkalaj kondiĉoj ĉe la katodo induktas hidroksidan precipitiĝon de metaloj (ekz., Pb²⁺, Cu²⁺), atingante forigan efikecon de >95%.

d.Akvopurigo
Pilotakvaj provoj montras dolĉakvajn reakirajn procentojn superantajn 80% kun konduktiveco reduktita de 150,000 µS/cm al <1,000 µS/cm.