电渗析水处理除氟的研究进展及主要影响因素

作     者：罗胜 朱铭 田秉晖 Theekshana MALALAGAMA LUO Sheng;ZHU Ming;TIAN Binghui;Theekshana MALALAGAMA

作者机构：中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 天津城建大学环境与市政工程学院天津市水质科学与技术重点实验室天津300384 

出 版 物：《工业水处理》 (Industrial Water Treatment)

年 卷 期：2022年第42卷第12期

页      面：1-9页

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：中国-斯里兰卡国家自然科学联合基金(218611422020) “一带一路”国际科学组织联盟资助项目(ANSO-CR-KP-202005) 中国科学院国际合作项目(121311KYSB20190071) 

主　　题：水处理 电渗析 除氟 选择性去除 

摘      要：饮用水氟化物超标对牙齿、骨骼、内脏等人体器官健康有重要影响,因此,除氟是饮用水处理技术的重要研究方向之一。目前常用的吸附、离子交换、化学沉淀、电絮凝、反渗透和纳滤等方法各自存在成本高、操作复杂等问题。电渗析除氟具有电流效率高(97%以上)的技术特性,是当前研究的热点之一。综述了电渗析除氟的基本概念、技术原理,系统阐明了初始氟化物浓度、电压和电流密度、进水流速、pH、温度、原水性质和浓度、电极溶液的成分和浓度,以及离子交换膜等因素对电渗析除氟效果的影响规律,并提出电流密度、流速是影响饮用水电渗析除氟的较关键因素。与氯离子相比,饮用水原水中的氟离子具有浓度低,水合离子半径、斯托克斯半径及吉布斯自由能大的特点,存在浓度竞争效应及竞争性迁移速率慢的问题,因此,提高氟离子竞争性迁移速率是关键问题。最后,展望性地提出氟氯离子竞争性迁移概念,给出选择性场控电迁移、选择性膜堆结构和选择性分离膜的三级强化选择性分离技术路线。