郑高峰,傅 刚,姜佳昕,柳 娟

(厦门大学航空航天学院，福建厦门361102)

目前，淡水资源短缺已成为当前世界性的资源问题.地球海洋资源十分丰富，海水淡化已经成为解决水资源问题最具发展潜力的方法之一[1].随着远洋航行、海洋工程、海岛开发等行业的发展，小型、高效的海水淡化技术已经成为研究的重点[2-3].现有的海水淡化方法主要有蒸馏法、反渗透和电渗析等[4-5].其中，电渗析技术具有建设成本低、能耗低、分离效率高等特点，可满足船舶、海岛、海洋工程等领域对小型海水淡化的应用需求，近年来获得了广泛关注[3,6].而小型电渗析海水淡化设备的应用面临使用环境分散复杂，过程监管、维护不便等挑战，亟待引入完善的智能化监控系统以便进一步推广小型电渗析技术的应用[7-8].

电渗析采用直流电场驱动水体中的阴离子和阳离子分别选择性通过离子交换膜，从而实现离子分离和水体淡化[9-10].极板两端施加的电压是离子定向移动的动力来源，离子定向移动形成的迁移电流是电渗析器膜堆使用寿命、出水质量等工作状态的重要监控指标.增加极板间的电压可加速离子迁移、加快水处理效率、提高出水质量；但过高的电压既增加了能耗，也易引发短路产生危险[11].电导率是衡量电渗析水处理分离效率的重要指标，可用于直接监控淡水纯度[12-13].此外，浓缩水和淡水的pH值可反映阳离子交换膜和阴离子交换膜交换效率的一致性；而水泵供……