Selectieve ion verwijdering met elektrodialyse van fundamenteel begrip tot procesontwerp

Samenvatting

De wereldwijde vraag naar zoetwater neemt voortdurend toe door bevolkingsgroei, industrialisatie en slecht waterbeheer. Het hergebruiken van gezuiverd afvalwater kan helpen de druk op de beperkte hoeveelheid zoetwaterbronnen te verminderen. Wereldwijd, landbouwirrigatie is verantwoordelijk voor 70% van de watervraag, met een groot potentieel voor waterhergebruik. Het hergebruik van irrigatiewater is echter beperkt vanwege de accumulatie van schadelijke ionen zoals natrium (Na+), wat de plantengroei remt. Het selectief verlagen van Na+-niveaus terwijl de concentratie van voedingsstoffen zoals kalium (K+) in het irrigatiewater hoog blijft is essentieel voor duurzaam hergebruik van water. Desondanks is het een grote technologische uitdaging vanwege de vergelijkbare fysieke en chemische eigenschappen van deze ionen. Dit proefschrift heeft als doel om de selectieve verwijdering van Na+- en K+-ionen uit water met een elektrisch aangedreven membraanproces, elektrodialyse (ED), te evalueren. De procesprestaties worden geëvalueerd door theoretische en experimentele studies op basis van de ion transportmechanismen, membraaneigenschappen en operationele procesomstandigheden.