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随着工业化进程的快速发展,水体污染问题变得日益严重,因此需要适当的水处理技术来进行饮用水的净化,污水的处理和海水的淡化。电吸附脱盐技术(CDI)是一种高效环保的水处理技术,当溶液从面对面放置的两极板构成的流道中流过时,由于电场力的作用,离子会被吸附到电极材料中从而实现水的净化。膜电容脱盐技术(MCDI)在电吸附脱盐技术的基础上,通过在电极材料表面添加离子交换膜的方式,能够更加有效地提升溶液的脱盐率,达到净水的目的。本论文设计并搭建了一个用于饮用水净化的电吸附脱盐装置,并通过对电极材料,电极片,流道,电压,电吸附单元组数等条件进行优化后,在1.2L·min-1的高流速下可使自来水中离子的去除率达到50%左右,并且经过多次循环测试实验,其水处理能力衰减程度不超过10%。通过对传统电吸附脱盐装置加电方式的改变,设计、组装了一种多极电吸附脱盐装置。通过实验研究可知,随着装置中极板数量的增加,装置的吸附量和充电效率随之提升,比能耗随之降低;随着NaCl溶液浓度的提升,物理吸附量占比不断增大,装置的充电效率随之降低,当溶液浓度为800mg·L-1时,物理吸附量占总吸附量的40.7%;在循环性测试实验中,装置的脱盐率为12.2%,衰减程度为22.8%且最佳脱附时间为7分钟;装置达到吸附饱和所需的时间与离子的质核比成正比关系,装置的总吸附量与离子的水合离子半径成反比关系。在多极电吸附脱盐装置(CDI装置)中添加离子交换膜从而搭建膜电容吸附脱盐装置(MCDI装置),通过两装置的性能对比可知,MCDI装置的单位吸附量是CDI装置的2.3倍,同时其比能耗只有CDI装置的23%,且充电效率也从CDI装置的63.4%提升至91.6%。在循环性测试实验中,MCDI装置的脱盐率能稳定在46.2%且衰减程度仅有3.3%,这与CDI装置12.2%的脱盐率和22.80%的衰减程度相比有显著的循环性能的提升。