环保水处理技术科普：电吸附除盐技术原理，环境工程专业值得学习

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本期问题：除盐技术种类多！膜法、蒸发、离子交换、沉淀等，除此之外，你还了解哪些？

电吸附技术（Electrosorb Technology，简称EST），又称电容性除盐技术，是20世纪90年代末开始兴起的一项新型水处理技术。

电吸附技术基本原理是基于电化学中的双电层理论，利用带电电极表面的电化学特性来实现水中带电粒子的去除、有机物的分解等目的。电吸附除盐原理如下：原水从一端进入阴阳极组成的空间，从另一端流出。原水在阴、阳极之间流动时受到电场的作用，水中带电粒子分别向带相反电荷的电极迁移，被该电极吸附并储存在双电层内。随着电极吸附带电粒子的增多，带电粒子在电极表面富集浓缩，最终实现与水的分离，使水中的溶解盐类滞留在电极表面，获得低含盐量的出水。

电吸附工作原理示意图

电吸附反洗再生原理示意图

part 1电吸附工艺流程

电吸附工艺流程分为二个关键步骤：①工作流程；②反洗流程。

工作流程如下：原水通过提升泵进入保安过滤器，水再被送入电吸附（EST）模块淡化后，水中溶解性的无机盐类被吸附，有机物被降解，水质被净化。

反洗流程如下：反洗特指电吸附模块的反冲洗过程，冲洗经过短接静置的模块，使电极再生，反洗流程可根据进水条件以及产水率要求选择一级反洗、二级反洗、三级反洗或四级反洗。

电吸附（EST）工艺的流程图

part 2电吸附工艺的优点

电吸附作为新近兴起的脱盐技术，相比较于传统的电渗析、反渗透、蒸发等常用方法来说，有其自己的应用优点，总结电吸附技术的工艺优点，主要有以下8处，分别为：

1耐受性好：电吸附的核心部件是吸附电极，该电极为惰性电极，相比较于传统的离子膜来说，使用寿命长，避免了因更换核心部件而带来的运行成本的提高。

2特殊离子去除效果显著：电吸附技术对氟、氯、钙、镁离子去除率效果尤佳。

3无二次污染：电吸附系统几乎不添加任何药剂，排放浓水所含成份均系来自于原水，系统本身不产生新的排放物。浓水可直接达标排放，无需进一步处理。

4对颗粒污染物低：由于电吸附脱盐装置采用通道式结构（通道宽度为毫米级），因此不易堵塞。对前处理要求相对较低，因此可降低投资及运行成本。

5抗结垢：当原水硬度较高，且碱度也较高时，极易结垢（CaCO3）。但电吸附技术主要是利用电场作用将阴、阳离子分别去除，因此，阴、阳离子所处场所不同，不会互相结合产生垢体。

6抗油类污染：由于电吸附脱盐装置采用特殊的惰性材料制成电极，可抗油类污染。电吸附脱盐技术已成功应用于炼油废水回用。

8运行成本低：该技术属于常压操作，能耗比较低，其主要的能量消耗在于使离子发生迁移。这与其它除盐技术相比可以大大地节约能源。其根本原因在于电吸附技术净化/淡化水的原理是有区别性地将水中离子从待处理的原水中提取分离出来，而不是把水分子从待处理的原水中分离出来。

part 3电吸附目前的缺点

电吸附（EST）技术对来水也一定的要求：COD（cr）<150mg/L，PH为6-9，悬浮物<5mg/L，油含量<3mg/L，除此之外，EST还存在不足之处，尚待研究完善：

（1）除盐率还有待进一步提高。

（2）在电极材料、模块结构和丁艺设计方面，若电吸附模块内部的流道分布不均匀，会增加水头损失，不利于电吸附。

（3）自再生时间较长，一般为36～42min，占整个周期的1/3-1/2时间，影响得水率。

（4）工程应用的实际经验尚待总结积累。

因此，如何改善、优化电吸附技术，扩大应用领域是今后的研究发展方向。

电吸附是一种典型的和新材料结合的环保技术，未来要想取得长足突破需要各专业合作

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