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无膜电去离子技术(MFEDI)是一种新型绿色的去离子技术。前面的研究采用下层弱酸强碱树脂、上层强酸强碱树脂的双层床MFEDI制备高纯水存在再生电压过高、处理流速过小等问题,限制了其在工业上的应用。本论文以双层床MFEDI为研究对象,对其树脂层结构进行改进,提高MFEDI制备高纯水的效能。研究内容主要包括:MFEDI强酸强碱层树脂配比改进、MFEDI强酸强碱层树脂种类改进、MFEDI系统在改进后的树脂层结构下长期运行的稳定性与经济性考察。研究结果表明:将MFEDI强酸强碱树脂层由单一配比1:1.75改为1:1、1:2、1:3的不同配比,能有效抑制阳离子逆向迁移,降低再生电压。改进后的MFEDI拥有更好的制备高纯水的处理能力与电再生性能。系统连续运行30个周期,MFEDI出水保持在0.058-0.060μs/cm,平均再生电压为620V,再生液的平均电导率保持在69.5μs/cm,pH维持在6.8-7.0,再生能耗仅为0.39 kWh/m3。对MFEDI强酸强碱层树脂的种类进行改进,在配比为1:1的树脂层中添加少量的弱型树脂,能有效促进强型树脂的电再生,提高系统制备高纯水的效能。再生操作参数的优化结果表明:处理流速50m/h,再生时长20min时,-选择再生流速40m/h,再生电流密度175 A/m2,MFEDI系统的电再生性能最优,树脂中吸附的阴阳离子均能得到很好地再生,此时MFEDI系统拥有最低再生能耗0.20kWh/m3以及较高的水回收率93.3%。经测试,改进后的MFEDI系统具有很强的稳定性。系统持续运行700小时,产水电导率始终稳定在0.057-0.059 μs/cm;pH保持在6.8-7.0,接近中性。电极和树脂的稳定性良好,树脂破损量很少,对系统整体的影响可忽略不计。与目前工业上应用的RO/RO/EDI工艺相比,MFEDI系统再生能耗低,且无需离子交换膜,装置结构简单,具有明显的经济优势。因此,MFEDI技术有着强大的市场竞争力与广泛的工业应用前景。