一种用于饮用水目标离子选择性去除的电渗析设备与方法

技术特征：
1.一种用于饮用水目标离子选择性去除的电渗析方法，包括：采用电渗析脱盐工艺处理微苦咸水原水，得到脱盐水；所述电渗析脱盐工艺通过集合控制电渗析膜、电渗析膜堆以及电渗析工艺参数对微苦咸水原水进行处理；选择性分离系数的计算通式为：；所述电渗析膜包括但不限于可控通道膜、压缩扩散边界层膜和离子交换膜中任一种，所述电渗析膜孔径小于1微米，电渗析膜的选择性分离系数为-1至1，a代表目标离子，b代表实际使用中的选定的标准离子或实际溶液中溶解性总固体tds；所述电渗析膜堆具有至少1段、至少1级、至少1室的特征；所述段为苦咸水原水在电渗析膜堆中的重复流动次数，所述级的数值为电渗析膜堆中电极板数减1，所述室为电渗析膜分隔而成。2.根据权利要求1所述的一种用于饮用水目标离子选择性去除的电渗析方法，其特征是：所述方法对目标离子选择性去除的分离系数由下式得到：，k
x
为选择性分离系数，通过权利要求1的计算通式运算得到，x为液、场、膜、段、级、室，k值为0.3-0.9。3.根据权利要求1所述的一种用于饮用水目标离子选择性去除的电渗析方法，其特征是：所述电渗析工艺参数包括电渗析膜堆电压、电渗析膜堆流速、浓淡室浓差、浓淡室压差的参数控制。4.根据权利要求1所述的一种用于饮用水目标离子选择性去除的电渗析方法，其特征是：所述电渗析膜堆为1-5段，所述每段中原水流速大于0.5米/秒或小于0.5米/秒，每段中电压大于0.5伏/对或小于0.5伏/对。5.根据权利要求1所述的一种用于饮用水目标离子选择性去除的电渗析方法，其特征是：所述原水中溶解性总固体（tds）为0.5-40000ppm。6.根据权利要求4所述的一种用于饮用水目标离子选择性去除的电渗析方法，其特征是：所述电渗析膜堆为1-5级，级数与段数相同，1段的级电压为0.1-2.0v/对，其余每段的级电压为1段的级电压的30-300%。7.根据权利要求1所述的一种用于饮用水目标离子选择性去除的电渗析方法，其特征是：所述电渗析膜堆为1-5室，各同一室循环回流，各同一室回流比1-4。8.根据权利要求1所述的一种用于饮用水目标离子选择性去除的电渗析方法，其特征是：所述电渗析膜堆中室内填充离子树脂，以体积计填充率5-80%。9.根据权利要求1所述的一种用于饮用水目标离子选择性去除的电渗析方法，其特征是：所述电渗析膜堆中室内增加双权膜室，按室的数目计双极膜室占比为1-30%。

技术总结
本发明公开了一种用于饮用水目标离子选择性去除的电渗析设备与方法，属于饮用水安全技术领域，具体涉及“集合控制压缩扩散边界层”选择性去除目标离子的电渗析方法与装备，明确提出电渗析处理微苦咸水原水浓度低（溶解性总固体TDS小于3000ppm），离子电迁移控制电阻由纯膜电阻转变为扩散边界层电阻，通过集合控制电渗析膜、电渗析膜堆以及电渗析工艺参数，充分压缩扩散边界层，提高目标离子的相对电迁移速率，同时，综合电渗析选择性去除目标离子的初始浓度效应、竞争效应、协同效应以及浓差扩散、压差渗透等影响，实现了低成本目标离子的导向性去除，大幅降低水处理成本，提高设备的长效稳定性和操作适用性。长效稳定性和操作适用性。长效稳定性和操作适用性。


技术研发人员：杨敏 田秉晖 罗胜 朱铭
受保护的技术使用者：中国科学院生态环境研究中心
技术研发日：2022.04.08
技术公布日：2022/5/6