选择性阳离子交换膜制备及浓缩制液体盐过程优化

来源：水处理技术杂志2026年第5期北京时间：

作者：汪婧1,3, 贾乐乐1,3, 王春生2, 赵颖颖1,3, 李建渊2, 刘杰1,3, 赵敬民2,3, 纪志永1,3,*

单位：1.河北工业大学化工学院,海水资源高效利用化工技术教育部工程研究中心,天津 300401;2.唐山三友化工股份有限公司,河北 唐山 063305;3.河北省现代海洋化工技术协同创新中心,天津 300401

摘要：面向选择性电渗析浓缩制液体盐过程,采用单宁酸/聚乙烯亚胺（TA/PEI）沉积与界面聚合过程对阳离子交换膜进行表面改性,实现了单价选择性阳离子交换膜（MCEMs）的放大制备。基于自制的MCEMs膜,探究了电流密度、浓淡室体积比和初始盐浓度对浓缩过程中NaCl浓度、能耗的影响,并设计优化了二级选择性电渗析（SED）的工艺参数,实现了高选择性、低耗浓缩制盐。结果表明,在电流密度为40 mA/cm²、浓淡室体积比为1∶30、初始NaCl浓度为50 g/L的条件下,经二级SED处理后,可制备出浓度高于180 g/L的NaCl溶液,单位能耗低于210 kWh/t NaCl。利用模拟浓海水体系,比较了MCEMs与商品阳离子交换膜（CEMs）的分离浓缩性能,MCEMs浓缩制得的液体盐中Na⁺/Mg²⁺和Na⁺/Ca²⁺摩尔比较原料液分别提升2.4倍和1.6倍,液体盐纯度更高且能耗相近。

关键词：单价选择性阳离子交换膜,选择性电渗析,液体盐,浓海水

基金资助：国家自然科学基金项目（22108057）; 河北省自然科学基金（B2022202024）; 河北省重点研发计划项目基金（No.21373101D）