反向电渗析膜堆

抗石膏与硅垢

揭示并缓解了咸水工况下膜堆由石膏与硅协同结垢导致的性能衰减，为咸水发电提供了更耐垢的电堆方案。

Muhammad, Mujahid · Ghafoor, Ahmad · Farooq, Muhammad Zohaib · Kashif Ali, Memon · 王群 · 徐冬梅 · 高军 · 任龙飞 · 邵嘉慧

Separation and Purification Technology 2026

具体参数

开路电压（纯NaCl）

{'zh': '0.82', 'en': '0.82'} V

功率密度（纯NaCl）

{'zh': '1.1', 'en': '1.1'} W/m²

开路电压（石膏结垢）

{'zh': '0.67', 'en': '0.67'} V

功率密度（石膏结垢）

{'zh': '0.78', 'en': '0.78'} W/m²

开路电压（硅垢）

{'zh': '0.78', 'en': '0.78'} V

功率密度（硅垢）

{'zh': '0.70', 'en': '0.70'} W/m²

开路电压（石膏+硅垢）

{'zh': '0.59', 'en': '0.59'} V

功率密度损失（石膏+硅垢）

{'zh': '50', 'en': '50'} %

技术优势

协同污染损失可达50%

石膏和二氧化硅共存时形成致密复合层，显著增加膜堆电阻，导致功率密度损失近50%。

阳膜比阴膜更耐垢

对比分析表明，阳离子交换膜对石膏和硅垢的耐受性优于阴离子交换膜。

应用场景

• 盐差能发电：在石膏和硅垢共存的真实盐水中维持较高功率输出，减少预处理。
• 海水淡化浓盐水处理：将易结垢的淡化浓盐水转化为电能，同时控制膜面矿物结垢。
• 膜蒸馏耦合系统：与膜蒸馏联用实现高效脱盐，RED膜堆可耐受石膏和硅垢污染。
• 离子交换膜防垢：选择阳离子交换膜减轻石膏和硅垢协同污染，延长膜堆寿命。