一、引言

随着“零排放”政策的推进，高盐废水末端处理面临严峻挑战。传统反渗透（RO）、纳滤（NF）等膜技术受限于渗透压限制，难以进一步浓缩。电场强化膜分离（Electric Field Enhanced Membrane Separation, EFEMS）通过引入直流电场增强离子迁移速率，提升脱盐与浓缩效率，具有广阔应用前景。

二、技术原理与传质机制

EFEMS通过以下机制提升膜分离性能：

电渗作用：带电离子在电场下加速迁移；

Donnan效应：膜两侧电势差促进离子选择透过；

极化效应：降低浓差极化层厚度；

协同效应：与电化学氧化/还原耦合实现多功能处理。

三、系统组成与运行方式

典型EFEMS系统包括：

阳极与阴极电极；

离子交换膜（阳离子膜或双极膜）；

直流电源与控制系统；

温度与流量调节装置。

四、关键参数优化

影响EFEMS性能的主要参数包括：

电流密度：一般控制在10–50 mA/cm²；

电压范围：5–30 V；

进水TDS：适用于5000–50000 mg/L范围；

膜种类：根据目标离子选择阳离子或双极膜；

操作周期与清洗策略：防止膜污染与结垢。

五、实际应用案例

某煤化工企业采用EFEMS系统处理RO浓水（TDS约25000 mg/L），经处理后淡水TDS<1000 mg/L，浓液TDS升至80000 mg/L以上，进入MVR系统结晶，年节水达8万吨，能耗较传统蒸发降低35%。

六、未来发展方向

开发抗污染、耐高压新型膜材料；

探索与MVR、结晶器集成构建“近零排放”体系；

构建模块化设备以适应不同规模需求；

推动AI优化电控策略提升能效；

探索与CO₂捕集联用实现碳中和路径。