陈云斌 应迪文 吴阳春 贾金平#

(1.上海交通大学环境科学与工程学院，上海 200240；2.上海交通大学中英国际低碳学院，上海 201306)

我国水资源体量巨大，水质污染问题不容乐观。从发展的角度来看，以往废水处理分别聚焦在COD、氮、磷等问题，而如何去除废水中的盐分逐渐成为当下的关注点。其中，电容去离子(CDI)脱盐技术因其低能耗、长期稳定运行、环境友好的特点成为研究热点。CDI脱盐是利用荷电电极吸附水中离子，在外电场的作用下，使水中溶解性盐类吸附于电极表面，形成双电层[1]，把盐类从水相中分离。为使CDI脱盐技术更高效、稳定，研究者提出了膜电容去离子(MCDI)脱盐技术。MCDI脱盐在CDI脱盐的基础上，分别在两个吸附电极上加入离子交换膜，利用离子交换膜的选择透过性，抑制共离子效应[2]，提高CDI脱盐的工作性能[3-4]。但无论是MCDI脱盐还是CDI脱盐，本质上都是间歇式的脱盐装置，其原理包含两个阶段：离子在吸附电极上的吸附脱盐过程；电极吸附饱和后的脱附再生过程。这也导致了一旦连续式运行，收集到的MCDI出水是低浓度和高浓度盐水的混合溶液。目前，仅有的解决方案为流动电极电容去离子(FCDI)脱盐技术，利用流体的活性炭悬浊液代替传统的固定电极，通过电极液流动，在电场驱动下吸附离子，离开电极区后，两侧电极液混合，电极液恢复电中性，完成解吸过程，电极的吸附和再生是独立在不同的区域，从而可分别得到低浓度和高浓度的盐水[5]。FCDI有着很大的潜力，但目前流动电极区域的优化、碳电极浆液再生的动力学和能耗以及如何避免碳电极区域堵塞等问题尚未被解决。……