• सार
  तेल प्रशोधन, रासायनिक उत्पादन, र डिसेलिनेशन प्लान्टहरू जस्ता औद्योगिक प्रक्रियाहरूबाट उत्पन्न हुने उच्च-लवणयुक्त फोहोर पानीले यसको जटिल संरचना र उच्च नुन सामग्रीको कारणले महत्त्वपूर्ण वातावरणीय र आर्थिक चुनौतीहरू खडा गर्छ। वाष्पीकरण र झिल्ली निस्पंदन सहित परम्परागत उपचार विधिहरू प्रायः ऊर्जा अदक्षता वा माध्यमिक प्रदूषणसँग संघर्ष गर्छन्। उच्च-लवणयुक्त फोहोर पानीको उपचार गर्न एक नवीन दृष्टिकोणको रूपमा आयन-झिल्ली इलेक्ट्रोलिसिसको प्रयोग। इलेक्ट्रोकेमिकल सिद्धान्तहरू र चयनात्मक आयन-विनिमय झिल्लीहरूको लाभ उठाएर, यो प्रविधिले नुन पुन: प्राप्ति, जैविक क्षरण, र पानी शुद्धीकरणको लागि सम्भावित समाधानहरू प्रदान गर्दछ। झिल्ली फाउलिंग र क्षरण जस्ता चुनौतीहरूसँगै आयन-चयनात्मक यातायात, ऊर्जा दक्षता, र स्केलेबिलिटीको संयन्त्रहरू छलफल गरिएको छ। केस अध्ययनहरू र हालैका प्रगतिहरूले दिगो फोहोर पानी व्यवस्थापनमा आयन-झिल्ली इलेक्ट्रोलाइजरहरूको आशाजनक भूमिकालाई हाइलाइट गर्दछ।

• परिचय*
  ५,००० मिलीग्राम/लिटरभन्दा बढी घुलनशील ठोस पदार्थहरूद्वारा विशेषता उच्च-लवणतायुक्त फोहोर पानी, पानीको पुन: प्रयोग र शून्य-तरल डिस्चार्ज (ZLD) लाई प्राथमिकता दिइने उद्योगहरूमा एक महत्वपूर्ण समस्या हो। रिभर्स ओस्मोसिस (RO) र थर्मल वाष्पीकरण जस्ता परम्परागत उपचारहरूले उच्च नुनिलो अवस्थाहरू ह्यान्डल गर्न सीमितताहरूको सामना गर्छन्, जसले गर्दा उच्च परिचालन लागत र झिल्ली फाउलिंग हुन्छ। मूल रूपमा क्लोर-क्षार उत्पादनको लागि विकसित आयन-झिल्ली इलेक्ट्रोलिसिस एक बहुमुखी विकल्पको रूपमा देखा परेको छ। यो प्रविधिले इलेक्ट्रोलिसिसको समयमा आयन माइग्रेसनलाई अलग गर्न र नियन्त्रण गर्न आयन-चयनात्मक झिल्लीहरू प्रयोग गर्दछ, जसले एकैसाथ पानी शुद्धीकरण र स्रोत पुन: प्राप्तिलाई सक्षम बनाउँछ।

• २. आयन-झिल्ली इलेक्ट्रोलिसिसको सिद्धान्त*
  आयन-झिल्ली इलेक्ट्रोलाइजरमा एनोड, क्याथोड, र क्याशन-विनिमय झिल्ली वा एनायन-विनिमय झिल्ली हुन्छ। इलेक्ट्रोलिसिसको समयमा:
• क्यासन-एक्सचेन्ज झिल्ली:आयनहरू (Cl⁻, SO₄²⁻) लाई ब्लक गर्दा क्याशनहरू (जस्तै, Na⁺, Ca²⁺) लाई पास हुन अनुमति दिन्छ, सम्बन्धित इलेक्ट्रोडहरू तर्फ आयन माइग्रेसन निर्देशित गर्दछ।
• विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाहरू:
• एनोड:क्लोराइड आयनहरूको अक्सिडेशनले क्लोरीन ग्यास र हाइपोक्लोराइट उत्पन्न गर्छ, जसले जैविक पदार्थहरूलाई घटाउँछ र पानीलाई कीटाणुरहित बनाउँछ।
  2Cl−→Cl2+2e−2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻2Cl−→Cl२+२e-
• क्याथोड:पानी घटाउँदा हाइड्रोजन ग्यास र हाइड्रोक्साइड आयनहरू उत्पादन हुन्छन्, जसले pH बढाउँछ र धातु आयनहरूको वर्षालाई बढावा दिन्छ।
  2H2O+2e−→H2+2OH−2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻2H२​O+2e−→H२+२OH-
• नुन छुट्याउने:झिल्लीले चयनात्मक आयन परिवहनलाई सहज बनाउँछ, जसले गर्दा नुनिलो पानीको सांद्रता र ताजा पानीको पुनःप्राप्ति सक्षम हुन्छ।

३. उच्च लवणता भएको फोहोर पानी उपचारमा प्रयोग हुने अनुप्रयोगहरू*
क.नुन पुनःप्राप्ति र ब्राइन मूल्याङ्कन
आयन-झिल्ली प्रणालीहरूले नुन क्रिस्टलाइजेसन वा सोडियम हाइड्रोक्साइड उत्पादनको लागि ब्राइन स्ट्रिमहरू (जस्तै, RO रिजेक्टबाट) केन्द्रित गर्न सक्छन्। उदाहरणका लागि, समुद्री पानी डिसेलिनेशन प्लान्टहरूले उप-उत्पादनको रूपमा NaCl पुन: प्राप्त गर्न सक्छन्।

ख।जैविक प्रदूषकको क्षय
एनोडमा इलेक्ट्रोकेमिकल अक्सिडेशनले ClO⁻ र HOCl जस्ता बलियो अक्सिडेन्टहरू मार्फत दुर्दम्य जैविक पदार्थहरूलाई तोड्छ। अध्ययनहरूले सिमुलेटेड HSW मा फेनोलिक यौगिकहरूको ९०% हटाउने देखाउँछन्।

ग।भारी धातु हटाउने
क्याथोडमा क्षारीय अवस्थाले धातुहरूको हाइड्रोक्साइड अवक्षेपणलाई प्रेरित गर्छ (जस्तै, Pb²⁺, Cu²⁺), ९५% भन्दा बढी हटाउने दक्षता प्राप्त गर्दछ।

घ.पानी शुद्धीकरण
पाइलट-स्केल परीक्षणहरूले ताजा पानीको पुनःप्राप्ति दर ८०% भन्दा बढी देखाउँछन् र चालकता १५०,००० µS/cm बाट <१,००० µS/cm मा घटाइएको छ।