电容去离子用于煤层气采出水脱盐处理技术研究
MCDI电容析去离子技术应用领域
MCDI应用领域
◆市政废水处理：二级生化处理后的污水经电容析去离子，可作为循环水系统的补水或生产工艺用水回用。
◆工业废水处理：印染、造纸、电力、化工、冶金等行业都需要大量的除盐水或纯水作为工艺用水。
根据不同水质要求，电容析去离子技术可替代传统的除盐技术，以降低运行成本。
◆饮用水净化：去除大量的无机盐类，如钙、镁、氟、砷、钠、硝酸盐、硫酸盐、氯化物等，使一些因无机盐类超标的水源得以有效利用。
◆苦咸水淡化：电容析去离子技术具有耐钙、镁、硫酸盐结垢的特点，在苦咸水特别是矿坑水等高含盐量和有机物的淡化方面也有良好的
应用。
◆反渗透技术的预处理：降低其硬度、TOC等，可稳定反渗透系统的运行，提高出水水质和水的回收率，降低运行维护成本，延长膜的使用寿命。
◆EDI的预处理：即降低了预处理成本又能够满足EDI的进水要求，对于低于1000μS/cm水质，MCDI出水可以达到10μS/cm以下，完全满足EDI入水的要求，这种低浓度的水处理能耗只有0.3千瓦时/吨，远低于反渗透的处理成本，并且运行维护非常简单方便。
太阳能驱动膜电容去离子技术在苦咸水脱盐中应用
太阳能驱动膜电容去离子技术在苦咸水脱盐中应用新南威尔士大学土木与环境工程学院水研究中心更多信息请联系T. David Waite 卓越教授新南威尔士大学（宜兴）环境技术转移中心执行董事兼CEO电话: +61 (0) 2 9385 5060电邮: d.waite@.au技术核心竞争优势•用于苦咸水脱盐时，电能利用率高（库伦效率> 85%）、脱盐组件操作电压低（~1.2 V）；•通过光伏发电，可实现无能耗、极低的运行费用；•该技术管理简便，尤其适用于偏远地区推广。
近期项目•使用太阳能驱动的膜电容去离子技术用于浇灌以及饮用淡水生产；•饮用水原水中氟、硝酸盐及荷电微污染物去除；•太阳能驱动的膜电容去离子技术中能量回收与再利用；•长期运行过程中，碳电极与膜性能演变及其对脱盐性能影响。
成功实施案例•构建世界第一台太阳能驱动的膜电容去离子装置，并用于灌溉用水处理（印度塔塔合作项目）；•地下苦咸水净化领域、基于太阳能系统的电极电容去离子技术中试线（中国江苏省环保装备产业重点研发项目）资源及设施•新南威尔士大学水研究中心拥有广泛的研究资源，为了保障高质量的研发工作开展，我们中心拥有包括激光切割机、数控车床、恒电位仪电化学工作站和中断流分析仪等众多仪器设备。
专家团队•T. David Waite 卓越教授适用于地下苦咸水脱盐的电容去离子化技术Image Caption Example技术简介电容去离子技术当对电容去离子反应器的两极充电时，阳离子迁移至阴极，阴离子迁移至阳极，从而达到离子在多孔碳电极中固定而达到去除的目的。
在放电过程中，电极可以通过极性反转而得到再生，固定于电极的离子将被推出电极，回归到浓水中去。
太阳能驱动的膜电容去离子系统与COMSOL的系统模拟。
电容去离子除氯电极的构建及其脱盐性能研究进展
物 理 化 学 学 报Acta Phys. -Chim. Sin. 2022, 38 (5), 2006037 (1 of 12)Received: June 12, 2020; Revised: July 2, 2020; Accepted: July 7, 2020; Published online: July 13, 2020. *Correspondingauthor.Email:**************.cn.The project was supported by the National Natural Science Foundation of China (21777118). 国家自然科学基金(21777118)资助项目© Editorial office of Acta Physico-Chimica Sinica[Review] doi: 10.3866/PKU.WHXB202006037 Research Progress in Chlorine Ion Removal Electrodes for Desalination by Capacitive DeionizationYuecheng Xiong 1, Fei Yu 2, Jie Ma 1,3,*1 Key Laboratory of Yangtze River Water Environment, Tongji University, Shanghai 200092, China.2 College of Marine Ecology and Environment, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China.3 Shanghai Institute of Pollution Control and Ecological Security, Shanghai 200092, China .Abstract: Sustainable freshwater supply is a grave challenge to the society because of the severe water scarcity and global pollution. Seawater is an inexhaustible source of industrial and potable water. The relevant desalination technologies with a high market share include reverse osmosis and thermal distillation, which are energy-intensive. Capacitive deionization (CDI) is a desalination technology that is gaining extensive attention because of its low energy consumption and low chemical intensity. In CDI, charged species are removed from the aqueous environment via applying a voltage onto the anode and cathode. For desalination, Na + and Cl − ions are removed by the cathode and anode, respectively. With the boom in electrode materials for rechargeable batteries, the Na + removal electrode (cathode) hasevolved from a carbon-based electrode to a faradaic electrode, and the desalination performance of CDI has also been significantly enhanced. A conventional carbon-based electrode captures ions in the electrical double layer (EDL) and suffers from low charge efficiency, thus being unsuitable for use in water with high salinity. On the other hand, a faradaic electrode stores Na + ions through a reversible redox process or intercalation, leading to high desalination capacity.However, the Cl − removal electrode (anode) has not yet seen notable development. Most research groups employ activated carbon to remove Cl −, and therefore, summarizing Cl − storage electrodes for CDI is necessary to guide the design of electrode systems with better desalination performance. First, this review outlines the evolution of CDI configuration based on the electrode materials, suggesting that the anode and cathode are of equal importance in CDI. Second, a systematic summary of the anode materials used in CDI and a comparison of the characteristics of different electrodes, including those based on Ag/AgCl, Bi/BiOCl, 2-dimensional (2D) materials (layered double hydroxide (LDH) and MXene), redox polymers, and electrolytes, are presented. Then, the underlying mechanism for Cl − storage is refined. Similar to the case of Na + storage, traditional carbon electrodes store Cl- via electrosorption based on the EDL. Ag/AgCl and Bi/BiOCl remove Cl − through a conversion reaction, i.e ., phase transformation during the reaction with Cl −. 2D materials store Cl − in the space between adjacent layers, a process referred as ion intercalation, with layered double hydroxide (LDH) and MXene showing higher Cl − storage potential. Redox polymers and electrolytes allow for Cl − storage via redox reactions. Among all the materials mentioned above, Bi/BiOCl and LDH are the most promising for the construction of CDI anodes because of their high capacity and low cost. Finally, to spur the development of novel anodes for CDI, the electrodes applied in a chlorine ion battery are introduced. This is the first paper to comb through reports on the development of anode materials for CDI, thus laying the theoretical foundation for future materials design. Key Words: Capacitive deionization; Desalination; Anode; Chlorineion; Battery电容去离子除氯电极的构建及其脱盐性能研究进展熊岳城1，于飞2，马杰1,3,*1同济大学长江水环境教育部重点实验室，上海 2000922上海海洋大学海洋生态与环境学院，上海 2013063上海污染控制与生态安全研究院，上海 200092摘要：电容去离子技术(Capacitive deionization，CDI)是一种新兴的脱盐技术，通过在电极两端施加较低的外加电场除去水中的带电离子和分子，由于其较低的能耗和可持续性而备受关注。
电容去离子技术在水处理中的研究现状
电容去离子技术在水处理中的研究现状
陈 乡,原 渊,李宏星
(核工业北京化工冶金研究院,北京 １０１１４９)
摘要:介绍了电容去离子技术(CDI)的研究现状和主要 影 响 参 数,分 析 了 地 浸 采 铀 工 艺 水 及 废 水 的 组 成,以 及 活性炭电极对铀的吸附性能,认为 CDI技术在浸出液中铀的富集、工艺废水脱盐及减量化等方向具有重要的研 究意义. 关 键 词 :CDI;铀 水 冶 ;电 吸 附 中 图 分 类 号 :P７４７;X７０ 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :１０００Ｇ８０６３(２０１９)０１Ｇ００３４Ｇ０８ doi:１０．１３４２６/j．cnki．yky．２０１９．０１．００７
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到更多学者的认可 . [４]１０ BDM(BockrisＧDavanathanＧMuller)双 电 层 模
图１ CDI脱盐原理示意
１．２ CDI理论模型 不同物相 的 物 质 接 触 即 在 两 相 间 产 生 电 势
差,在两相交界处 形 成 一 层 很 薄 的 区 域 叫 双 电 层 (EDL)[３]８３.１８７９年由 Helmholtz首 次 提 出 了 关 于双电层离子排 布 的 平 板 电 容 器 模 型;由 于 平 板 电容 模 型 仅 考 虑 了 静 电 作 用,１９１３ 年 Gouy 和 Chapman在此基础上考虑 了 热 运 动 的 影 响,提 出 了 扩 散 双 电 层 模 型[４]８;１９２４ 年 Stern 综 合 了 Helmholtz 模 型 和 GouyＧChapman 模 型 提 出 了 Stern模型,成 功 地 描 述 了 紧 密 层 结 构;１９４７ 年 Grahame优 化 上 述 ３ 种 模 型 后 提 出 了 Grahame 理论 模 型[３]８３;弗 鲁 姆 金 等 在 ２０ 世 纪 ６０ 年 代 对 Stern模型进行补充和修 正,形 成 的 BDM 模 型 受
碳涂层电极电容去离子脱盐的实验研究
响 因素 ， 分析 出溶 液初 始 浓度 与 工作 电压 对 Ｃ Ｄ Ｉ 脱盐效率的影响较 大； 根 据 实验 数 据 结 果 ， 可知在 Ｘ － 作 电压 １ ＿ ２ ～ １ ． ６ Ｖ、 溶 液 初 始 浓度 １ ０ ０ ０ ～ １ ２ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ 、 溶液流速 ２ ５ ～ ４ ０ ｍＬ ／ ｍ ｉ ｎ 、 极板间距 ２ ｍｉ ｌ ｌ 的 工 艺 条件 下 ， Ｃ Ｄ Ｉ 实验 过 程 是 最 高效 的 。 依 据 前 期 条 件 优 化 后 的 最佳 操 作 条 件 ， 采用充电吸附、 断 电脱 附的 方 式 ， 重 复 ５次 完成 电极 的 循 环使 用 ， 考察 Ｃ Ｄ Ｉ 过 程 中活性 炭 涂层 电极 的再 生性 能 。
ｄｉ ｓ ｔ ａ ｎｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ．ａ ｓ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎｃ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ａ ｈｉ ｎ ｇ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ＣＤＩ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ．ｉ ｔ ｗａ ｓ
一种基于流动电极电容去离子(FCDI)脱盐的方法及应用[发明专利]
![一种基于流动电极电容去离子(FCDI)脱盐的方法及应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f9f67733b42acfc789eb172ded630b1c59ee9b34.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610574749.6(22)申请日 2016.07.20(71)申请人 东北大学地址 110819 辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号东北大学265信箱(72)发明人 赵研 胡筱敏 王军 韩宏光 曹天鸽 (74)专利代理机构 沈阳世纪蓝海专利事务所(普通合伙) 21232代理人 侯志奇(51)Int.Cl.C02F 1/469(2006.01)(54)发明名称一种基于流动电极电容去离子（FCDI）脱盐的方法及应用(57)摘要一种基于流动电极电容去离子（FCDI）脱盐的方法及应用，包括直流稳压电源、流动电极、双通道蠕动泵、FCDI模块单元、小型蠕动泵、电导率仪、有机玻璃固定装置、不锈钢接口、电极接片，双通道蠕动泵两条泵管的一端分别置于阳极室流动电极液和阴极室流动电极液，另一端分别与有机玻璃固定装置下部的不锈钢接口相连，流动电极通过蠕动泵提供的压力通过不锈钢接口进入FCDI单元模块，进水用小型蠕动泵向FDCI单元模块以一定流速泵入配制好的不同浓度的氯化钠溶液，电导率仪测量出水电导率浓度。
该发明反应装置结构简单、无需投加化学药剂、运行费用低、操作简单，易于实现自动化控制及在线监测，能耗低、节约电极的制备成本、应用于环境工程及水处理技术领域中。
权利要求书2页 说明书7页 附图3页CN 106044970 A 2016.10.26C N 106044970A1.一种基于流动电极电容去离子（FCDI）脱盐的方法及应用，包括直流稳压电源、流动电极、双通道蠕动泵、FCDI模块单元、小型蠕动泵、电导率仪、有机玻璃固定装置、不锈钢接口、电极接片，其特征在于：双通道蠕动泵两条泵管的一端分别置于阳极室流动电极液和阴极室流动电极液，另一端分别与有机玻璃固定装置下部的不锈钢接口相连，流动电极通过蠕动泵提供的压力通过不锈钢接口进入FCDI单元模块，电极片通过有机玻璃固定装置提供的水平方向的压力与FCDI单元模块紧密接触，电极片顶端分别与直流稳压电源的正负极相连，为FCDI单元模块提供电驱动力，进水用小型蠕动泵向FDCI单元模块以一定流速泵入配制好的不同浓度的氯化钠溶液，电导率仪测量出水电导率浓度。
一种预氧曝气氧化与电容去离子相结合处理煤层气采出水的方法
一种预氧曝气氧化与电容去离子相结合处理煤层气采出
水的方法
嘿，朋友们！今天我要给你们讲讲一种超厉害的处理煤层气采出水的方法，那就是预氧曝气氧化与电容去离子相结合！你想想呀，煤层气采出水就像是一个调皮捣蛋的“小恶魔”，总是给我们带来麻烦。
（就好比家里捣乱的熊孩子一样让人头疼！）
那预氧曝气氧化呢，就像是一位勇敢的“战士”，它能勇敢地冲上去和那些有害物质战斗，把它们打得落花流水！（比如说，就像勇敢的警察面对坏人毫不畏惧！）而电容去离子呢，则像一个聪明的“小精灵”，能巧妙地把水中的污染物给抓住。
（就跟机灵的小猫抓住老鼠一样！）
当这两者结合起来呀，哇哦，那效果简直绝了！它们相互配合，共同努力，把煤层气采出水治理得服服帖帖。
（这不就像是一支完美配合的球队，共同赢得比赛嘛！）
我就觉得呀，这种方法真的太了不起了，能帮我们解决一个大难题呢！以后遇到煤层气采出水的问题，就不用愁啦！。
膜电容去离子技术用于污水处理厂尾水的脱盐试验研究
膜电容去离子技术用于污水处理厂尾水的脱盐试验研究膜电容去离子技术用于污水处理厂尾水的脱盐试验研究近年来，随着人口的增加和城市化进程的加快，污水处理厂的压力不断增大。
其中，尾水处理是污水处理厂中的重要环节，合理高效的尾水处理对于环境保护和可持续发展至关重要。
膜电容去离子技术作为一种高效的水处理技术，在尾水处理中具有广阔的应用前景。
本文通过对膜电容去离子技术的脱盐试验研究，探讨了其在污水处理厂尾水处理中的应用潜力。
一、引言随着社会经济的发展和人口的急剧增加，我国污水处理厂面临着日益严峻的压力。
污水处理厂中的尾水处理工艺在提高水质的同时，也面临着对水资源的浪费和环境的污染。
传统的尾水处理工艺存在着效率低、占地面积大以及处理成本高的问题。
因此，开发一种高效的尾水处理技术迫在眉睫。
膜电容去离子技术是近年来发展起来的一种高效的水处理技术。
该技术通过利用膜电容器中的离子交换膜和极电极，将水中的溶解性盐分离出来，从而实现水质的脱盐。
相比传统的脱盐技术，膜电容去离子技术具有处理效率高、操作简便、占地面积小以及运行成本低的优点。
因此，将该技术应用于污水处理厂的尾水处理中具有良好的前景。
二、膜电容去离子技术的原理膜电容去离子技术是一种基于离子交换膜的离子去除方法。
其原理是通过电动力和电化学反应，将水中的离子通过离子交换膜迁移到电容器的离子极板上，从而实现水质的脱盐。
膜电容去离子技术的主要设备包括离子交换膜、电容器和电极。
当施加电压到电容器中时，离子交换膜上的阳离子被吸附至负电极上，而阴离子则被吸附至正电极上，从而实现了水中离子的去除和脱盐。
三、膜电容去离子技术在污水处理厂尾水处理中的应用1. 工艺流程设计膜电容去离子技术在污水处理厂尾水处理中需要进行工艺流程的合理设计。
首先，需要对尾水中的盐分浓度进行测试和分析，明确目标是脱盐程度。
然后，根据目标脱盐程度确定膜电容器的参数，包括电场强度、电极材质和电容器体积等。
最后，根据设备参数进行工艺流程的设计，包括进水、脱盐和排水等环节。
膜电容去离子技术用于污水处理厂尾水的脱盐试验研究
膜电容去离子技术用于污水处理厂尾水的脱盐试验研究膜电容去离子技术用于污水处理厂尾水的脱盐试验研究随着人口的增加和工业化进程的加快，水资源的短缺问题日益严重。
污水处理厂尾水的处理和回用已经成为一种重要的途径来缓解水资源紧张的局面。
然而，在污水处理厂中，尾水中存在大量的溶解固体和离子物质，直接回用会对环境产生负面影响，对人体健康构成潜在威胁。
因此，如何高效地去除尾水中的盐类成分，成为了研究的焦点之一。
膜电容去离子技术是一种新兴的脱盐技术，利用膜对溶解在水中的离子物质进行选择性透过，从而实现水的脱盐。
在污水处理厂尾水的脱盐方面，膜电容去离子技术具有许多优势。
首先，相比传统的脱盐技术，如反渗透等，膜电容去离子技术对能源的要求较低，节约了能源成本。
其次，该技术适用于高浓度盐水的处理，能够有效去除尾水中的盐类成分。
此外，膜电容去离子技术的设备结构相对简单，运行成本较低。
为了验证膜电容去离子技术在污水处理厂尾水脱盐方面的应用潜力，我们进行了一系列的试验研究。
首先，我们从污水处理厂的尾水样品中提取出一定的水样作为研究对象。
然后，在实验室条件下，利用膜电容去离子设备进行尾水的脱盐试验。
在试验过程中，我们使用了不同种类和规格的膜材料，比较了其对盐类离子的去除效果。
同时，我们也对设备的操作参数进行了优化，以提高脱盐的效率。
实验结果表明，膜电容去离子技术能够有效去除尾水中的盐类成分。
不同种类和规格的膜材料对盐类离子的去除效果存在差异，但整体上都具有较高的去除率。
此外，通过优化设备的操作参数，如电压、电流和操作时间等，可以进一步提高膜电容去离子技术的脱盐效率。
在实验中，我们发现适当提高电流和延长操作时间，可以显著提高脱盐效果。
综上所述，膜电容去离子技术在污水处理厂尾水的脱盐方面具有很大的应用潜力。
通过该技术，可以高效地去除尾水中的盐类成分，实现尾水的回用。
然而，目前该技术在实际应用中仍面临一些挑战，例如设备的稳定性和成本的控制等。
流动电极电容去离子技术综述 研究进展与未来挑战
二、电容去离子装置改良研究进 展
电容去离子装置的改良研究主要集中在提高装置的能量效率、增加装置的处 理能力以及降低装置的成本。近年来，科研人员通过优化电容器设计、改进电极 材料以及引入新型的电化学反应器，已经在提高装置的能量效率和扩大装置的处 理能力方面取得了显著的成果。此外，通过使用低成本的材料和制造工艺，研究 人员也在努力降低电容去离子装置的成本，使其更具有商业化应用的潜力。
制备碳基材料的方法主要包括气相沉积、碳化处理、球磨等方法。合金类材 料的制备多采用熔炼、轧制、挤压等工艺。过渡金属氮化物材料的制备通常采用 高温固相反应、气相沉积、溶胶-凝胶法等。
2、正极材料
正极材料是钠离子电池中另一关键组成部分，其作用是提供锂离子嵌入脱出 的通道，并发生相应的电化学反应。正极材料的性能决定了电池的能量密度、充 放电电压和循环寿命。当前研究较多的正极材料主要包括层状氧化物、聚阴离子 化合物、普鲁士蓝类化合物等。
三、FECD应用领域
FECD技术因其高效、环保的特点，已在多个领域得到应用。其中最具前景的 应用领域包括：
1、饮用水处理：通过去除水中的有害离子，如重金属离子和放射性物质， 提高饮用水的质量。
2、工业废水处理：可用于处理各种工业废水中的有害离子，如电镀废水、 制药废水等。
3、海水淡化：通过去除海水中的盐分和其他有害离子，生产可用于农业灌 溉和工业用水的淡水。
一、电容去离子材料改性研究进 展
电容去离子材料的改性研究主要聚焦于提高材料的电荷储存能力、增加离子 吸附效率以及改善材料的物理化学性能。其中，碳材料因其良好的电导性、高比 表面积和良好的化学稳定性而被广泛研究。例如，研究人员已经成功地通过碳材 料的多孔结构优化，显著提高了材料的离子吸附容量。此外，科研人员还尝试了 将碳材料与其他功能材料（如金属氧化物、金属氢氧化物等）进行复合，以进一 步优化材料的离子吸附性能。
电容去离子技术研究
电容去离子技术研究
刘彦吉;邱俐鑫;王子平;郝明娇;段莉梅;刘景海
【期刊名称】《苏盐科技》
【年(卷),期】2017(044)005
【摘要】文章主要介绍了电容去离子技术的工作原理、发展历程,并具体阐述了影响海水脱盐的主要因素,认为现阶段提高脱盐效率的关键在于电极材料的选择.目前的CDI技术还存在着一定的局限性,文章基于CDI技术的局限性,进一步研究了FCDI技术.未来的CDI技术在绿色能源、便携性净水装置、能量回收方面将会得到广泛应用.
【总页数】2页(P4-5)
【作者】刘彦吉;邱俐鑫;王子平;郝明娇;段莉梅;刘景海
【作者单位】内蒙古民族大学,内蒙古通辽 028000;内蒙古民族大学,内蒙古通辽028000;内蒙古民族大学,内蒙古通辽 028000;内蒙古民族大学,内蒙古通辽028000;内蒙古民族大学,内蒙古通辽 028000;内蒙古民族大学,内蒙古通辽028000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于石墨烯及其复合物电极的电容去离子技术研究进展 [J], 冯爱虎;于云;宋力昕
2.电容去离子技术研究 [J], 刘彦吉;邱俐鑫;王子平;郝明娇;段莉梅;刘景海;
3.电容去离子用于煤层气采出水脱盐处理技术研究 [J], 鞠然;王刚
4.膜电容去离子电极制备技术研究进展 [J], 陈乡;廖文胜;王立民;胥国龙;李宏星
5.电容去离子用于煤层气采出水脱盐处理技术研究 [J], 鞠然;王刚
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流动性电极电容去离子技术的脱盐性能研究
流动性电极电容去离子技术的脱盐性能研究杨宏艳;张卫珂;葛坤;焦琛;贾佳;王佳玮;梁颖;邓钏【摘要】为改进传统静态电容去离子技术(CDI)的脱盐性能,组装了流动性电极电容去离子系统(FCDI),并分别以活性炭80(AC80)和纳米洋葱炭(CNOs)制备电极浆液,考察在不同电压、盐溶液流速、盐浓度等条件下FCDI的脱盐效果.实验结果表明,AC80制备的电极浆液脱盐性能优于CNOs,FCDI的脱盐率随电压的增加而增大,随盐溶液流速的增加而减小,当以AC80制备电极浆液,电压为1.4 V,盐溶液进水质量浓度为100 mg/L,流速为2.5 mL/min,进料室盐溶液流速与阴阳电极室中电极浆料流速比为1∶2∶2时,FCDI的脱盐率达70.38%.在最佳运行条件下构建二级串联FCDI模组,其对100 mg/L盐溶液的脱盐率达82.63%,随着盐浓度的增大,二级串联FCDI模组的脱盐率随之降低,但脱盐速率及比吸附量逐渐增加,导致脱盐比能耗降低.%In order to improve the electro-adsorption capacity of the traditional static capacitive deionization method,the fluid-electrode capacitive deionization (FCDI) system was assembled.The AC80 and nano-onion charcoal (CNOs) was applied to prepare fluid electrode slurry respectively,and the effects of different operating parameters such as voltage,slution flow rate and salinity on the desalting efficiency of FCDI were researched.The results showed that the desalination performance of AC80 fluid electrode slurry was superior to that of CNOs fluid electrode slurry.The desalination rate of FCDI was increased with the increasing voltage,while,the desalination rate decreased with the increasing flow velocity of saline solution.When the FCDI operated with AC80 fluid electrode slurry,the voltage was 1.4 V,the flow velocity of saline solutionwas 2.5 mL/min,influent concentration was 100 mg/L,the flow rate ratio of salt solution in the feed chamber to electrode slurry in the cathode and anode chamber was 1∶2∶2,desalination rate could reached to70.38%.Two-stage FCDI was established and operated uner the optimal condition,the desalination rate increased to 82.63% for 100 mg/L saline solution.With the increase of salt concentration,the desalination rate of two-stage FCDI was decreased,while the specific adsorption capacity was increased,which resulting in lower specific energy consumption for two-stage FCDI.【期刊名称】《环境污染与防治》【年(卷),期】2017(039)008【总页数】6页(P911-915,919)【关键词】流动性电极;电容去离子;电压;脱盐【作者】杨宏艳;张卫珂;葛坤;焦琛;贾佳;王佳玮;梁颖;邓钏【作者单位】太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原 030024;太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原 030024;太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原 030024;太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原 030024;太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原 030024;太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原 030024;太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原 030024;太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原 030024【正文语种】中文Abstract: In order to improve the electro-adsorption capacity of the traditional static capacitive deionization method,the fluid-electrode capacitive deionization (FCDI) system was assembled. The AC80 and nano-onion charcoal (CNOs) was applied to prepare fluid electrode slurry respectively,and the effects of different operating parameters such as voltage,slution flow rate and salinity on the desalting efficiency of FCDI were researched. The results showed that the desalination performance of AC80 fluid electrode slurry was superior to that of CNOs fluid electrode slurry. The desalination rate of FCDI was increased with the increasing voltage，while,the desalination rate decreased with the increasing flow velocity of saline solution. When the FCDI operated with AC80 fluid electrode slurry,the voltage was 1.4 V,the flow velocity of saline solution was 2.5 mL/min,influent concentration was 100 mg/L,the flow rate ratio of salt solution in the feed chamber to electrode slurry in the cathode and anode chamber was 1∶2∶2,desalination rate could reached to 70.38%. Two-stage FCDI was established and operated uner the optimal condition,the desalination rate increased to 82.63% for 100 mg/L saline solution. With the increase of salt concentration,the desalination rate of two-stage FCDI was decreased,while the specific adsorption capacity was increased,which resulting in lower specific energy consumption for two-stage FCDI.Keywords: fluid-electrode； capacitive deionization; voltage; desalination 传统电容去离子技术(CDI)是指在电极间静电场作用力下，将含盐溶液中的阴阳离子分别吸附到正负极上以达到脱盐的目的[1]。
电容吸附去离子方法的研究
４结论
电吸附装置是近年来新发展的一种去离子技
术。它独特的优点，已显示出广阔的应用前景。本文
研制的电吸附装置具有良好的脱盐性能，其电吸附
与电脱附的实验曲线与国外资料报导相似。因为在
电耗上与电极性能上仍有差距，所以该工作尚在起
３．１ 板式电吸附装置的实验
３．１．１ 并联实验
由 ５ 组电极组成（５ 片正极、５ 片负极），自来水
作原水，恒电流 １Ａ 通电，电压上升到 ４Ｖ 停止通电。
３．１．２ 串联实验
板式电极的一头一尾分别接上电源的正负极，
此时因欧姆电阻等原因，施加的电压较高，达 ４０～
５０Ｖ。试验用配制的 ２０００ｍｇ／Ｌ 的 ＮａＣｌ 溶液通电，吸
子释放到溶液本体中，使排出的液体浓度增高，这一 过程称为“放电解吸”。
如此反复的充放电操作，进入脱盐装置的是离 子浓度固定不变的原水，而流出的水中，盐浓度却是 周期性地变化。只要随着通电的变化，同步地将流出 液分别切换流入相应的容器。即可得到除去盐分的 淡水和增浓了盐分的浓水。 １．２ 离子吸附量的计算
900 800 700 600 500 400 300 200 100
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200
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400
图 ２ 料液为自来水的充放电曲线图 Ｆｉｇ．２ Ｃｈａｒｇｉｎｇ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ ｃｕｒｖｅｓ ｆｏｒ ｔａｐ ｗａｔｅｒ ａｓ ｔｈｅ ｆｅｅｄ
当吸附电量为 ７７２０Ａ·ｓ 时，分析得出吸附了 ０．０１４３ｍｏｌ ＮａＣｌ， 按 法 拉 第 定 律 算 出 电 量 为 １３８４．７Ａ·ｓ。电流效率为 １７．９４％。
电容去离子脱盐
电容去离子脱盐电容去离子脱盐是一种利用电容效应将溶液中的离子分离出来的技术。
这种技术被广泛应用于海水淡化、电镀、电子、化工等领域中的水处理和离子分离过程中。
本文将介绍电容去离子脱盐的原理、工艺和应用。
一、原理电容去离子脱盐利用电容器的原理，即两个金属板之间的空气或介质中，如果加上电荷，就会形成电场。
当电场强度足够大时，电子就可以从一个金属板上跃迁到另一个金属板上。
在这个过程中，离子也会受到电场的作用，从而被分离出来。
在电容去离子脱盐中，离子都是溶解在水中的离子，可以通过电场将它们从水中分离出来。
二、工艺电容去离子脱盐的工艺可以分为两个步骤：预处理和电离。
1.预处理预处理的目的是将水中的固体颗粒、有机物和杂质去除，以保证水质纯净。
预处理的方法包括机械过滤、沉淀、澄清和活性炭吸附等。
机械过滤主要利用过滤器过滤，将水中的固体颗粒去除。
沉淀和澄清是将水中的悬浮物通过重力沉淀和物理作用去除。
活性炭吸附可以去除水中的有机物。
2.电离电离是将水中的离子分离出来的过程。
电容去离子脱盐通常采用交流电压，在两个电极之间形成交变电场。
同时，电极表面还用于分离电离的稀释电解质。
在电场作用下，水中的离子会被吸引或排斥到相应的电极表面。
离子在电极表面被吸附后，就会在电势差的作用下，逐渐沉淀，从而分离出来。
此过程中，阳离子会被吸附在阴极表面，而阴离子则被吸附在阳极表面。
随着电容器内积累了足够多的离子，水中的离子浓度就会逐渐降低，最终达到脱盐的效果。
三、应用电容去离子脱盐应用广泛，例如海水淡化、脱氢化、高纯水制备、污水处理和电子工业等领域。
其中，海水淡化是电容去离子脱盐的主要应用之一。
海水中的盐类浓度很高，一般在3%到4%之间。
通过电容去离子脱盐技术，可以将海水的盐度降低到适合人体生活的水平，为海岛建立供水系统提供了便利。
电容去离子装置模拟咸水淡化性能实验研究
电容去离子装置模拟咸水淡化性能实验研究
臧永静;袁朋;李燕;杨德龙
【期刊名称】《能源与环境》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】电容去离子技术是1种低能耗、低成本、绿色高效的咸水脱盐技术,电极电压、板间流速、溶液浓度、极板间距、温度、离子种类、pH等因素影响装置脱盐效果。
实验设计了1套小型电去离子装置,配置NaCl溶液模拟咸水开展脱盐实验,采用正交试验设计研究了电极电压、板间流速、溶液浓度3个参数对其性能的影响,水样进行100次循环处理。
实验发现,装置运行初期脱盐率逐渐上升,施加电极电压为1.4 V、板间流速为6 mL/min、溶液浓度为600 mg/L时实验的脱盐效果最好,达到29.05%,其中溶液浓度对装置性能的影响最为显著,电极电压次之,板间流速最小。
【总页数】4页(P159-162)
【作者】臧永静;袁朋;李燕;杨德龙
【作者单位】滇西应用技术大学普洱茶学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ174;X37
【相关文献】
1.竹炭基活性炭电极电容去离子模拟装置的研究
2.500 L/d电容去离子法海水淡化装置设计与性能测试
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4.
锥台式降膜蒸发太阳能苦咸水淡化装置实验研究5.海水淡化用碳基电极材料及电容去离子技术研究进展
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电容去离子除氯电极的构建及其脱盐性能研究进展
电容去离子除氯电极的构建及其脱盐性能研究进展
熊岳城;于飞;马杰
【期刊名称】《物理化学学报》
【年(卷),期】2022(38)5
【摘要】电容去离子技术(Capacitive deionization,CDI)是一种新兴的脱盐技术,通过在电极两端施加较低的外加电场除去水中的带电离子和分子,由于其较低的能耗和可持续性而备受关注。
基于储能电池领域近年来的迅猛发展,CDI电极材料实现了从以双电层作用机理为代表的碳材料到法拉第电极材料的跨越,使得脱盐性能有了大幅度提升。
Na^(+)的去除与Cl^(+)的去除同等重要,然而,CDI中针对氯离子高效去除的电极材料研究关注较少。
本文从CDI装置的构型演变发展出发,系统地归纳与梳理了CDI中关于脱氯电极材料的分类,对比了不同类型脱氯电极材料的特点,并总结了Cl^(+)去除的机理,分别为基于双电层的电吸附、转化反应、离子插层和氧化还原反应。
本文是首篇关于CDI阳极材料的进展综述和展望,为CDI除氯电极的后续研究提供理论基础和研究思路。
【总页数】12页(P14-25)
【作者】熊岳城;于飞;马杰
【作者单位】同济大学长江水环境教育部重点实验室;上海海洋大学海洋生态与环境学院;上海污染控制与生态安全研究院
【正文语种】中文
【中图分类】O646
【相关文献】
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