電吸附

電吸附技術EST(Electro-Sorption Technology)，也可稱電容去離子技術CDI(Capacitive Deionization)。它是利用帶電電極表面吸附水中離子及帶電粒子的現象，使水中溶解鹽類及其它帶電物質在電極的表面富集濃縮而實現水的淨化/淡化的一種新型水處理技術。

電吸附技術的原理是通過外加電壓在電極之間形成靜電場， 帶電粒子在靜電場中受到靜電力而被迫向帶相反電荷的電極板移動， 在電極板表面形成雙電層，帶電粒子吸附並暫時儲存在雙電層中。當吸附過程達到平衡時撤去電場或反接電源後， 吸附在電極上的離子回到溶液中，達到脱附目的。

在電吸附過程中，電量的儲存/釋放是通過離子的吸脱附而不是化學反應來實現的，故而能快速充放電，而且由於在充放電時僅產生離子的吸脱附，電極結構不會發生變化，所以其充放電次數在原理上沒有限制。

當電極表面電位達到一定值時，雙電層離子濃度可達溶液體相濃度的成百上千倍，離子在直流電場的作用下被儲存在電極表面的雙電層中，直至電極達到飽和，此時，將直流電源去掉，並將正負電極短接，由於直流電場的消失，儲存在雙電層中的離子又重新回到通道中，隨水流排出，電極也由此得到再生。

電吸附和傳統的去離子技術相比， 具有多方面的優勢：（1）電吸附技術污染小、能量利用率高，整個過程不會有副產物產生，對環境友好；（2）電吸附過程操作簡單；（3）電吸附技術對資源的利用率高，可以分離含量低、常規方法難以分離的物質。

電極作為電吸附裝置最重要的組成部分， 是電 吸附技術的關鍵。 電極性能的好壞直接決定着吸附 速率快慢、吸附量大小以及選擇性的優劣。性能優異 的吸附電極具有導電性好、穩定性高、比表面積大、 孔容適宜、吸附容量大、選擇性高等特點〔4〕 。 對電極 的要求也就決定了製備電極的原材料應該具備如下 特點：（1）大的比表面積。比表面積越大，電極和溶液 接觸面越大，吸附速率越快；（2）適宜的孔徑。研究表 明孔徑處於介孔範圍時，吸附效果最好；（3）大的孔 容。孔容大則吸附和儲存離子的空間越大，吸附效果 越好。 （4）來源廣、環境友好、性能穩定且易於成型 ^[1]  。

電吸附裝置的核心是電吸附模塊。電吸附模塊通常由電極、集電極、隔離體、固定端板、緊固件及電引線和配套管路管件等組成。多對電極、集電極和隔離體通過固定端板、緊固件固定組成電吸附處理單元，又稱電吸附模塊。

1、耐受性好

EST部件使用壽命長(≥5年),避免了因更換核心部件而帶來的運行成本的提高。

2、特殊離子去除效果顯著

EST技術對氟、氯、鈣、鎂離子去除效果尤佳。

3、無二次污染

EST系統幾乎不添加任何藥劑，排放濃水所含成分均系來自於源水，系統本身不產生新的排放物。濃水可直接達標排放，無需進一步處理。

4、對顆粒污染物要求低

由於EST除鹽裝置採用通道式結構（通道寬度為毫米級），因此不易堵塞。對前處理要求相對較低，因此可降低投資及運行成本。同時，電吸附除鹽設備具有很強的耐衝擊性。

5、抗油類污染

EST除鹽裝置採用特殊的惰性材料為電極，可抗油類污染。EST除鹽技術已成功應用於煉油廢水回用（如齊魯石化工程），實踐證明了此點。

6、操作及維護簡便

EST系統不採用膜類元件。在停機期間也無須作特別保養。系統採用計算機控制，自動化程度高，對操作者的技術要求較低。

7、運行成本低

EST技術屬於常壓操作，能耗比較低，其主要的能量消耗在於使離子發生遷移。與其它出除鹽技術相比可以大大地節約能源。其根本原因在於EST技術除鹽的原理是有區別地將水中作為溶質的離子提取分離出來，而不是把作為溶劑的水分子從待處理的原水中分離出來。