电吸附除盐技术的研究与应用进展

电吸附除盐技术的研究与应用进展摘要：作为一种新型处理技术，电吸附除盐技术的应用优势较为明显。通过对目前我国污水处理工作的调查分析可知，电吸附除盐技术已经在工业污水、饮用水净化等方面得到了较为普遍的应用。本文从电吸附除盐技术的原理入手，对电吸附除盐技术的应用进展进行分析和研究。

关键词：电吸附；除盐技术；应用

前言：随着我国经济的不断发展，工业领域、市政领域等产生的污水数量越来越多。在淡水资源日益紧缺的背景中，人们对污水处理工作的要求和重视程度发生了显著提高。为了抑制污水排放对自然环境及清洁水源产生的污染作用，应该加强对新型污水处理技术的研究和分析。

一、电吸附除盐技术

（一）电吸附除盐技术的原理

电吸附除盐技术的作用原理为：通过带电电极的吸附功能将水中的带电粒子和离子吸附到电极表面，实现电极表面溶解盐类的富集，进而实现除盐目的和水淡化目的的一种优质处理技术。与传统处理技术相比，电吸附除盐技术的环保特征较为明显。通过对我国近年来污水净化、淡化工作的调查分析可知，电吸附除盐技术在该领域已经得到了较为广泛的应用。

（二）电吸附除盐技术的材料

目前已经在电吸附除盐技术中得到广泛应用的材料主要包含以下几种：

1.模板炭材料

作为一种纳米级网状炭材料，模板炭的应用优势主要体现在自身的孔径可变功能及有序排列特征方面。在实际的电吸附除盐过程中，可结合实际吸附除盐要求适当调整模板炭材料的孔径参数，并运用有序排列状的孔促进电极将溶液中更多的溶解盐类吸附到电极表面。

2.碳气凝胶材料

随着相关技术的不断发展，各种新型材料逐渐被研发出来。作为一种纳米级的非晶碳材料，碳气凝胶在机械性能、比表面积以及导电性方面有着较为明显的优势。因此，这种材料逐渐在电吸附除盐技术中得到了应用。研究表明，基于碳气凝胶的四级电吸附除盐装置可在1.2V条件下，去除1升（质量浓度参数为每升1000毫克氯化钠溶液中99.2%的盐)。这一数据表明，碳气凝胶的去除效果相对较好。

3.活性炭材料

众所周知，活性炭具有良好的吸附功能。基于这种情况，以活性炭为基本材料的电极在上个世纪90年代的电吸附除盐工作中得到了较为广泛的应用。电吸附除盐技术中选用的活性炭以颗粒状为主。与其他具有吸附功能的材料相比，活性炭颗粒的低成本特征、大比表面积特征显著提升了自身的应用优势。到目前为止，这种材料仍然在电吸附除盐技术中占有一席之地。

4.改性炭材料

改性碳材料的获得流程为：采用聚合共价键、共价键合等方式，将特定的功能性物质引入炭电极表面，使得炭电极表面的选择性特征和亲水性特征发生明显变化，促进炭电极电吸附性能的提升。实践应用效果表明，与传统的炭材料相比，基于改性炭材料电极的电吸附除盐技术，能够更好地去除溶液中的各种溶解盐类，实现净化水质、提升污水应用价值的目的。在实际的电极材料选择过程中，为同时实现低成本和高处理效率目的，可以根据实际的污水处理对象，选择适宜的材料作为电吸附除盐技术的电极材料。

二、电吸附除盐技术的特点

从本质角度来讲，电吸附除盐技术的特点主要包含以下几种：

（一）高适应性特点

电吸附除盐技术的高适应性特点是指：该技术直接通过电场力作用将溶液中的阳离子和阴离子转移到不同的部位，抑制不同离子之间发生结合，形成结垢。由于电吸附除盐技术的电极多以惰性材料构成，因此，其在实际的污水处理过程中，能够对不同的水质表现出较高的适应性水平。

（二）低成本特点

与其他污水处理技术相比，电吸附除盐技术对环境压力参数和温度参数基本无要求。因此，在整个污水处理过程中，电吸附除盐技术所需的能量相对较少，因此其除盐过程所需的成本相对较低。

（三）环境友好特点

电吸附除盐技术的环境友好特点是基于自身的处理特点产生的。在实际的污水处理工作中，电吸附除盐技术直接从原水中提取溶解盐类的离子，而并非传统处理工艺所采用的提取水分子模式。

三、电吸附除盐技术的适用对象

通过对电吸附除盐技术的深入分析可知，该技术的适用对象主要包含以下几种：

（一）工业用水及工业污水对象

通过对工业生产要求的分析可知，冶金行业、纺织行业等生产过程都需要大量的纯水或除盐水作为自身生产工艺的基本支持。在实际的生产过程中，电吸附除盐技术的引入可以按照不同的水质标准要求，对工业用水进行处理，进而获得大量符合实际生产工艺需求的纯水和除盐水，有效提高工业生产效率。与传统处理方式相比，电吸附除盐技术所需的成本相对较低。此外，电吸附除盐技术在含盐量较高、COD较多的各类工业污水处理中也能产生良好的处理效果。

（二）饮用水对象

就饮用水而言，电吸附除盐技术的应用可以将饮用水中包含的过量氯化物、钠、硫酸盐等无机盐有效去除，进而提升饮用水水质。就我国目前的饮用水使用现状而言，电吸附除盐技术在饮用水深度净化中的应用有着极为广泛的应用前景。由于电吸附除盐技术所需的成本相对较少，因此其在饮用水深度净化中的应用能够带来极大的经济利润。

（三）苦咸水对象

从本质角度来讲，苦咸水是基于硫酸盐、镁盐等无机盐产生的。电吸附除盐技术的应用可以将苦咸水中存在的各种盐类有效去除，在改善苦咸水口感的同时，提升水质，增加苦咸水的应用价值。

四、电吸附除盐技术的应用

这里主要从以下几方面入手，对电吸附除盐技术的实践应用进行分析和研究：

（一）石油炼化污水和钢铁冷轧污水方面

在石油炼化污水处理中，电吸附除盐技术在电导率方面1500μS/cm的进水量中的去除率可达63%；75mg/L的COD进水量中，去除率为50%；而在钢铁冷轧污水处理工作中，电吸附除盐技术在低于3mg/L进水量的油处理环节中，去除率参数为68%；在3770μS/cm进水量电导率参数中，去除率可以达到68%左右。

（二）造纸厂污水和电厂污水方面

在造纸厂污水处理环节中，电吸附除盐技术可以在1595μS/cm进水量电导率参数中达到91%的去除率。在110mg/L进水量参数中，造纸厂污水中的COD去除率在85%的水平；而在电厂污水的处理工作中，电吸附除盐技术可在4176μS/cm进水量电导率参数条件下，获得80%的去除率。而在20mg/L的进水量条件下，电吸附除盐技术对COD的去除率仅为27%。与石油炼化污水处理工作及钢铁冷轧污水处理工作相比，电吸附除盐技术处理不含油污水的进水电导率参数相对较高，电导率本身的去除率高于80%水平。从整体角度来讲，虽然电吸附除盐技术在不同类型污水处理中获得的去除率参数各不相同，但其去除效果较为明显。因此，为了促进生产工作的顺利完成，提升生产的环保水平，应该将电吸附除盐技术广泛应用在污水处理工作中。

结论：与传统处理技术相比，电吸附除盐技术具有明显的高适应性特征、环境友好特征以及低成本特征。从实践领域来看，目前电吸附除盐技术已经在钢铁冷轧污水处理、石油炼化污水处理、电厂污水处理以及造纸厂污水处理中得到了较为广泛的应用。与含油污水相比，电吸附除盐技术在其他污水中的进水电导率参数显著偏高，且电导率去除率处于80%水平以上。

参考文献：

[1]张登松，施利毅，方建慧，等.液流式电容型脱盐器纳米碳管电极的研究［J］.功能材料与器件学