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随着淡水资源的匮乏,海水淡化逐渐成为解决水资源危机的重要途径之一,在海水淡化的过程中,处理技术集中在热法和反渗透,但不可避免高能耗及高成本的代价。电容去离子吸附技术作为新启之秀,在水处理除盐应用领域广泛应用,而且具备一定的理论基础,但除盐效率有待提高,流动性电极电容去离子（FCDI）在近几年兴起,由于其操作简单,脱盐率较高而备受关注。本课题主要探索了流动性电极电容去离子脱盐的规律,并提出了微生物燃料电池脱氮产电驱动电容去离子这一观点。本文中对比了四种碳材料作为流动式电极的性能,分析其比表面积、孔结构、官能团及吸附动力学对性能的影响,选择性能良好的碳材料用于流动性电极电容去离子,结果表明:四种碳材料包括活性炭AC80、AC50、AC和石墨稀G400,相同操作条件下,AC80的脱盐率达到64%,而AC的脱盐率为48%,产生差异可能由于AC80微介孔含量较多,孔容丰富,比表面积较大,杂质较少,吸附性能较好。同时对比了各自吸附模型,由于FCDI设备中增加了离子交换膜,避免了同离子效应和阴阳离子的扩散,所以比传统电容去离子脱盐量和脱盐速率大,但离子交换膜的增加和碳材料电极的流动性,也导致离子并非稳定吸附在碳材料上,所以模拟的一级和二级动力学的相关性系数较小。为了考察流动性电容去离子中操作条件对除盐效果的影响,主要从电压、流速比（中间腔室:阴极腔室:阳极腔室）、速率、电极间距、两种碳材料的配比和多级串联等因素考虑。实验证明:电压为1.4V,低流速2.5m L/min,流速比（中间腔室:阴极腔室:阳极腔室）为1:2:2、电极板间距3mm、单一碳材料为AC80时,流动性电极电容去离子设备运行50min后,吸附量达到最大,并且在串联情况下,除盐量比单个模组提高17%左右,但是除盐速率降低,说明离子的路程增加会降低除盐速率。文中还考察了流动性电极电容对不同单一阳离子溶液中离子的去除,针对AC80对不同阳离子的吸附量由大到小依次为KCl>NaCl>CaCl2>AlCl3,说明在单一阳离子溶液中,水合半径越小,吸附量越大。实验通过氮掺杂石墨烯催化阴极,研究了产电脱硝的机理,对比不同溶解氧下微生物燃料电池（MFC）的输出能量,改变燃料电池串并联的方式,驱动流动性电容去离子,结果表明:利用氮掺杂石墨烯催化阴极与裸电极对比,微生物燃料电池电压提升了50%,功率密度提升了80%,产电的性能稳定提升;在除氮过程中,去除率相同时,氨氮的去除时间逐渐缩短,氨氮的去除速率提升。溶解氧（DO）浓度从1mg/L增加4mg/L后,MFC稳定期电压从362m V增加到446m V,产电性能提升。随着溶解氧增大,氨氮加速降解,硝酸盐快速生成,溶解氧为4mg/L时,经75h后,NH4+去除率达到91.7%,NO3-积累量达到80.9mg/L。比较多级串并联方式的微生物燃料电池,电压和功率密度都得到提升,但并联的产电性能更加稳定,与流动性电极电容去离子技术结合,除盐率达到30%。