技術名稱 電容去離子技術:水淨化與脫鹽
計畫單位 國立臺灣大學
技術簡介
電容去離子(CDI)技術為一項新穎水處理技術,其應用範圍片及生活、工業及科技等,應用範圍廣泛,因此現階段被視為極具有開發潛力之技術。在操作過程中,CDI技術可在低壓力(0.2~0.3 MPa)與低電壓(0.8~1.2 V)的環境下操作,有別於一般耗能、高壓的傳統去離子技術,如逆滲透的產水能耗為約2~6 kWh/m3,其能耗需求較低(小於0.5 kWh/m3),具有低耗能之特性。其次,電容去離子技術具有可調控性,可依據不同進流水質進行模組跟操控條件的調整,進而控制產水水質,利用調控方式可將脫鹽率控制於50%~90%間。再者,CDI技術的產水率可大於70%~90%,與逆滲透的產水率40~60%相比,具有競爭優勢。且CDI技術可進一步與其它現有水處理技術進行系統整合,進一步提高其產水率。另外,CDI在進行吸附程序時,將水體中的離子去除/吸附於電極表面,同時間接將能源進行儲存,當放電程序開始時可進行能源回收的程序,將吸附程序時維持表面電中性之電子進行能源回收,本研究團隊現階段已成功回收40%之電能。此外,CDI的電極材料可從資源循環的角度,從生物質的廢棄材料來製備具有高比表面積的活性碳。最後,在發展一項新的技術時,環境友善性為優先考量之選項之一,在CDI技術之再生程序中,係以原水沖洗進行電極再生,因此不需要添加任何化學藥劑,濃縮水體中所含之成分,皆來自於原水本身,無二次污染問題,具有高度環境友善性。
科學突破性
電容去離子技術為新穎、清淨之水處理技術,以電吸附的原理貯存水體中的帶電荷物質,從而達到水淨化與脫鹽的目標,同時具有低能耗、高產水率、電能可回收、環境友善性等優勢,被視為一個極具有開發潛力之新世代技術。
產業應用性
1.水淡化與脫鹽 (如:海水淡化、水再生利用)
2.硬水軟化
3.微量污染物去除
4.有價金屬物質的回收
5.特定帶電荷物質的選擇性去除
6.營養鹽(硝酸鹽、磷酸鹽)回收
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