刘笑研，李桂菊，张　朕，赵瑞华（天津科技大学海洋与环境学院环境科学与工程系，天津300457）



膜电极在矿山开采废水处理中的应用研究

刘笑研，李桂菊，张朕，赵瑞华
（天津科技大学海洋与环境学院环境科学与工程系，天津300457）

利用自制的膜电极进行膜电容去离子（MCDI）实验，并对离子交换膜的性能指标进行了表征。探讨了各因素对膜电容去离子效果的影响，确定了最佳参数。研究结果表明，对于安装1对电极、电极面积共400 cm2的实验装置，电吸附的最佳操作条件：施加电压1.2 V、进水流速17.0mL/min、Zn2+45mg/L，最佳条件下对Zn2+的去除率为97.64%。在对矿山开采废水处理时，MCDI的TDS吸附量为26.61mg/g，高于电容去离子（CDI）的18.75mg/g。

离子交换膜；膜电容去离子；金属离子

工业及生活用水紧缺是全世界面临的一个长期的、趋势性的问题，污水回用、海水及苦咸水淡化是解决水资源短缺的有效途径。其中部分工业废水由于离子含量超标导致无法回用，因此很多研究者致力于开发有效的去离子技术。目前，常见的去离子方法有化学沉淀法〔1〕、电渗析法〔2〕、反渗透法〔3〕等，但这些方法均存在着许多局限性。

近年来，一种颇有前景的新型水处理脱盐技术——电容去离子（CDI）技术受到了广泛关注〔4〕。与传统的去离子方法相比，CDI技术能耗小〔5-8〕、成本低，吨水运行成本1元左右、使用寿命长且再生容易〔9-10〕，是一种既经济又有效的方法。但该技术在市场运行几年后，又暴露出来新的问题，如水流直接冲刷炭电极使炭颗粒持续掉落、电源短路或反接脱附时，脱附下来的离子又有部分被吸附到对面电极造成脱附不彻底使运行效率和去离子效率降低，产水率不高。……