一、引言

随着“零排放”政策的持续推进，高盐废水处理面临浓缩效率低、能耗高、设备腐蚀严重等问题。电化学膜分离耦合系统（Electrochemical Membrane Separation Coupling System, EMSCS）通过整合电渗析与电化学氧化/还原机制，在实现高效脱盐的同时同步去除难降解有机物，成为新一代高盐废水深度处理的重要方向。

二、技术原理与协同机制

EMSCS结合以下核心技术：

电渗析脱盐：利用阴阳离子交换膜实现Na⁺、Cl⁻等离子迁移；

阳极氧化降解有机物：BDD、PbO₂等电极产生·OH、SO₄^−·等自由基；

阴极还原脱硝：将NO₃⁻还原为N₂或NH₄⁺；

膜污染抑制机制：电场可减缓结垢与浓差极化。

三、系统构型与发展现状

目前主流构型包括：

多级串联电渗析-电氧化模块；

膜堆集成电化学反应器；

模块化装置支持灵活扩容；

可与MVR、结晶器耦合实现“近零排放”。

四、关键参数优化

影响系统性能的关键因素包括：

电流密度：一般控制在10–40 mA/cm²；

膜种类与排列方式：根据目标离子选择合适膜组合；

进水TDS浓度：适用于5000–80000 mg/L范围；

流速与温度：影响传质效率与膜寿命；

清洗周期与维护策略：防止结垢与膜污染。

五、实际应用案例

某煤化工企业采用EMSCS系统处理反渗透浓水（TDS约30000 mg/L），经四级膜堆处理后淡水TDS<500 mg/L，浓液进入MVR系统结晶，年减排盐分近300吨，系统运行稳定，能耗较传统蒸发降低30%以上。

六、未来发展方向

开发抗污染、耐高压新型膜材料；

探索与CO₂捕集联用实现碳中和路径；

构建AI优化控制系统提升能效；

推动模块化设备适应中小企业需求；

探索多金属盐分分级回收路径。