科创中国

本发明提供了磁控感应电容废水脱盐装置及其再生方法，该装置使用磁性还原氧化石墨烯（mrGO）作为可更换电容材料，在装置上安装磁铁，既可使mrGO稳定附着于装置内部，直接接触原水，增强去离子效果，不需耗电即可实现显著脱盐；通过去掉外磁场，使附着在装置内部的mrGO分离而出，可方便进行更换，另外，也可以施加外电场进行mrGO的在线电再生，实现了MICDI装置的高效稳定脱盐，同时降低了再生成本，为大规模的工业化应用提供了可能。本发明的磁控感应电容废水脱盐装置，在无电耗条件下可实现高效快速废水脱盐，在太阳能低压直流电作用下可实现mrGO的完全再生，并可同时富集盐离子。

本发明的目的是提供磁控感应电容废水脱盐装置及其再生方法，以解决现有电容去离子工艺脱盐效率低和电容电极再生难的问题。本发明是这样实现的：本发明提供一种外磁场式磁控感应电容废水脱盐装置，包括依次排列设置的第一背板、阴极室、阳离子交换膜、中间脱盐室、阴离子交换膜、阳极室和第二背板，在第一背板和第二背板的外侧分别设置有永磁铁，在所述中间脱盐室中设有磁性电容材料，所述磁性电容材料是磁性还原氧化石墨烯/磁性泡沫金属层复合材料；在中间脱盐室的一端设有进水口，在中间脱盐室的另一端设有出水口。

 淡水资源在人类社会的可持续发展中发挥着至关重要的作用，随着人口的快速增长、显著的气候变化以及城市现代化的快速发展，淡水资源的短缺问题愈发明显。世界上约有20%的人口生活在缺水地区，约有30%的人口生活在中度与重度缺水的国家。在过去的几十年中，随着人口与经济的迅速发展，淡水资源的重要性在我国也越来越凸显，已经是不容忽视的发展关键。2020年我国工业用水量约为1000亿立方米，占全国用水总量的18%，工业废水排放量约占全国污水排放量的20%。

现有的离子交换、膜分离、电渗析、吸附、热法等常规废水脱盐技术存在诸多不足，如产生二次污染、能耗高、经济性差、除盐效率低等问题。因此开发绿色低耗的新型脱盐技术对工业废水再生和缓解淡水资源短缺危机具有重要的意义。

电容去离子技术（Capacitive Deionization, CDI）脱盐能耗低，用于中低盐度水脱盐具有较好的优势，但再生不完全；加入离子交换膜后构成MCDI，有利于CDI再生，但脱盐效率下降。脱盐效率提升的关键是新型CDI电极材料的开发。电容去离子装置有固定电极和流动电极两种，固定电极材料难以在线再生，流动电极材料多加了离子交换膜影响脱盐效率。

因此，开发新型CDI电容材料和新型电容去离子装置具有重要的研究价值和商业前景。

此技术是河北大学赵春霞研发，河北大学注册地位于保定市五四东路180号，法定代表人为康乐。经营范围包括培养高等学历人才，促进科技文化发展。高等学历教育，研究生学历教育，科学研究，继续教育，专业培训，学术交流。

与现有技术相比，本发明产生的有益效果：使用磁性还原氧化石墨烯（mrGO）作为可更换电容材料，在装置外安装钕磁铁，既可使mrGO稳定附着于装置内部，直接接触原水，增强去离子效果，也可以通过去掉外磁场，使附着在装置内部的mrGO分离而出，可方便进行更换，另外，也可以施加外电场进行mrGO的在线电再生，实现了MICDI装置的高效稳定脱盐。同时降低了再生成本，为大规模的工业化应用提供了可能。

本发明提供的磁控感应电容废水脱盐装置绿色、无电耗、高效、无二次污染、可电再生，解决传统CDI反应器脱盐效率低（传统CDI反应器脱盐效率仅5% 27%）、副反应多和难~再生的问题，为提升工业废水的循环利用提供脱盐技术支撑。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地保定，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。。