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电吸附技术是一种新型脱盐技术,目前在国内外得到广泛关注,多个科研机构对该项技术投入了大量的精力进行探索分析,但尚未得到工业化应用。电吸附依据其原理的特点和装置的性能优势有望在多种工业部门供污水深度净化使用,本论文针对热电厂循环冷却水的高含盐量问题,对电吸附的脱盐性能和改进其电极材料的工作能力等方面进行研究,希望能够促使电吸附的实际应用效果,以及相关脱盐吸附理论的进一步完善。围绕电吸附电极性能的提高、模块工作条件的优化以及电吸附机理研究等方面,展开了以下研究工作：(1)从电吸附双电层理论基础出发,结合吸附动力学模型对其电极表面的带电粒子的运动状况进行分析,得出影响界面吸附能力的主要因素,并通过现场中试实验实际对工作参数进行优化,中试装置电吸附模块联合工作状态下的最优电压为1.6 V,500 L/h为最优流量。中试实验原水平均电导率2300μS/cm,产品水平均电导率为730μS/cm,原水氯离子浓度为270-300 mg/L,产水的平均值为60mg/L,且平均吨产水电耗为1.1kWh/t,证明电吸附模块可以达到工业废水处理回用的要求。(2)对电吸附模块进行了一系列改进,主要包括电极材料的选择、模块尺寸和流道结构的设计以及相关实验流程的研究。其中电极材料的选择是核心,本论文选择导电性能优异且物理结构稳定的碳纤维毡为基础,首先以HN03的液相化学氧化法和热氧化法对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维毡进行表面改性,并制备改性电极和未处理的碳纤维电极进行对比分析。结果表明性PAN基碳纤维毡仍然可以在1.6 V的电压下达到最好的脱盐效果,并且相比未经处理的碳纤维电极表现出对电压变换更强的敏感性。改性电极在40 min内进入平衡状态。其中液相氧化法改性的PAN基碳纤维毡电极表现出了更好的脱盐吸附能力,可以将原水1780的电导率最多降到430μS/cm,而碳纤维电极仅能降低到605μS/cm；热氧化法改性的碳纤维电极则表现出对有机物的吸附能力,原水COD脱除率达到80%,明显超过碳纤维电极,但两种电极不能在高COD下工作。(3)考虑到碳纳米管微观结构的独特性和导电能力,选择化学气相沉积法制备碳纳米管/PAN基碳纤维复合电极(CNTs/PCF),通过对比实验,CNTs/PCF电极比碳纤维毡电极有着更优越的脱盐性能,这说明表面改性后大幅度提高的比表面积和导电性能帮助电极材料的性能升级。此外为了克服复合材料电极不能在高COD下进行脱盐工作的缺陷,结合孔道双电层模型进行了对材料孔径的重新选择,制备了聚吡咯/PAN基碳纤维毡(PPy/PCF)复合电极作为电吸附电极材料。该电极因其高达100 nm的大量中孔分布结构,可在COD高于300 mg/L的水质下保证脱盐效率,这可以简化预处理装置建设,降低工艺成本。热电厂循环水初始电导率1500μS/cm的条件下PPy/PCF在电压升高时脱盐能力和去除COD能力同步提高,最佳工作电压是1.4～1.6V。同时相比碳纳米管和PCF,PPy/PCF的工作电压在要求降低时可调低至1.4 V,达到节能目的。