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电容法脱盐技术是一种新型水处理技术,其利用流通电容器电极的吸附原理实现溶液的淡化。电容法脱盐技术具有能耗低、环境友好和产水收率高等特点。膜电容法脱盐技术是电容法脱盐技术与膜分离技术的集成,它利用离子交换膜对离子的选择透过性实现脱盐性能的提高。论文针对电容法脱盐组件与膜电容法脱盐组件的脱盐性能和能耗进行了对比分析研究,对脱盐过程的强化和能耗的降低具有重要的意义。论文采用超级电容器专用石墨带为电极材料制作石墨带吸附电极。实验组建了CDI和MCDI脱盐组件,设计了工艺过程自动控制系统。实验研究了在工作电压为3.0V,CDI和MCDI组件的等温(25℃)吸附规律,结果表明:CDI与MCDI组件对不同浓度的NaCl溶液的吸附规律都符合朗格缪尔等温吸附。当原料液浓度为400mg/L,流量为2.25L/h和工作电压为3.0V时,对比CDI和MCDI单元组件的脱盐性能、再生性能和组件电流变化规律,实验结果表明:MCDI组件的比吸附量为5.62mg/g,相对于CDI组件的比吸附量(2.86mg/g)提高了近1倍,且具有更稳定的操作过程;CDI和MCDI组件的电流效率分别为16.33%和70.15%,且MCDI组件的单位脱盐能耗仅为CDI组件的18.8%。进一步证明了MCDI组件能够有效的提高能量的利用率,降低能耗。考察了不同工作电压(1.5~3.5V)、原料液浓度(200~1000mg/L)和原料液流量(1.5~4.5L/h)对CDI组件的脱盐性能和能耗的影响规律。结果表明:当工作电压为3.0V时,组件的比吸附量能够达到最大值为4.12mg/g,组件的单位脱盐能耗为3.99Wh/g;当原料液浓度增加时,组件的比吸附量和单位脱盐能耗逐渐升高;当原料液流量增加时,组件的比吸附量逐渐下降,且单位脱盐能耗逐渐增加。在相同的条件下,考察了MCDI组件脱盐性能和能耗的变化规律。结果表明:当工作电压增加时,组件的比吸附量和单位脱盐能耗均增加;当原料液浓度增加时,组件的比吸附量明显提高,且组件的单位脱盐能耗降低;当原料液流量增加时,组件的比吸附量略有降低,而组件的比能耗明显降低。并考察了MCDI组件对不同荷电特性和水合半径离子的吸附性能,结果表明:随着水合离子半径的增大,离子的脱盐率降低;随着离子的电荷量的增加,离子的脱盐率降低。