樂天墾丁海陸活動網

最新訊息:★樂享雲南|美景·富源多樂原風光區溶洞個舊富源水上樂園, 墾丁海域呈現上萬海膽堆積或是海膽找到新尋食地2024年6月2, 【富源商廈】喜洋洋兒童樂土聯袂【多藍湖水上樂土】傾情合做暢玩, 蘭博基尼耗資萬萬打制全球獨一蘭博基尼快艇網友:只能看看水上第, 多圖Sunreef推出迄今最大動力艇—水上第一快艇!!

最新消息

HemiDemi Baidu technorati Plurk Twitter Facebook
標題:微生物電化學脫鹽:海水淡化新手藝(英文)2020年5月19日
發布時間:2020-05-19
發布內容:

太陽能海水淡化設備2 0 15 年 亞 太 脫 鹽 手藝 國 際 論 壇  ? 8 8 ? 2 0 15  A s i a- P ac i fi c  I n t e r n a t i o n a l  D e s a l i n a t i o n  T e c h n o l o gy  F o r u m M i c r o b i a l E l e c t r o c h e m i c a l  D e i o n i z a t i o n:  a P r o m i s i ng T e c h n o l o g y f o r  S e a w a t e r D e s a l i n a t i o n  P E N G  X i n h o n g , C H U  X i z h a n g ,  W A N G S h e n g h u i,  S H A N  K e,  H U A N G  P e n g f ei, S O N G D a h v a n g ( I n s i t i t u t e o f  s e a w a t e r  d e s a l i n a t i o n  a n d  m u l t i p u r p o s e u t i l i z a t i o n , T i a nj i n 3 0 0 1 9 2 ,  C h i n a )  A b s t r a c t :  S e a w a t e r d e s a l i n a t i o n p r o v i d e s a n a tt r a c t i v e s o l u t i o ...

2 0 15 年 亞 太 脫 鹽 手藝 國 際 論 壇  ? 8 8 ? 2 0 15  A s i a- P ac i fi c  I n t e r n a t i o n a l  D e s a l i n a t i o n  T e c h n o l o gy  F o r u m M i c r o b i a l E l e c t r o c h e m i c a l  D e i o n i z a t i o n:  a P r o m i s i ng T e c h n o l o g y f o r  S e a w a t e r D e s a l i n a t i o n  P E N G  X i n h o n g , C H U  X i z h a n g ,  W A N G S h e n g h u i,  S H A N  K e,  H U A N G  P e n g f ei, S O N G D a h v a n g ( I n s i t i t u t e o f  s e a w a t e r  d e s a l i n a t i o n  a n d  m u l t i p u r p o s e u t i l i z a t i o n , T i a nj i n 3 0 0 1 9 2 ,後壁湖蘭嶼船票-富岡蘭嶼船票  C h i n a )  A b s t r a c t :  S e a w a t e r d e s a l i n a t i o n p r o v i d e s a n a tt r a c t i v e s o l u t i o n t o  r e s o l v e t h e  f r e s h w a t e r  s h o r t a g ef o r  o n e t h i r d p o p ul a t i o n  i n  t h e w o r d . H o w e v e r, t h e e x i s t i n g t r a d i t i o n a l p r oc e s s e s  e i t h e r  m e m b r a n e d i s t i l l a t i o n o r  t h e r m a l m e t h o d i s e n e r g y i n t e n s i v e  w i t h h i g h c o s t .  T h e r e f o r e, t h e r e  i s  a n  u r g e n t  n e e d f o r  d e s a li n a t i o n  t e c h n i q u e  w i t h  s u s t a i n a b l e  a n d  e n e r g ys a v i n g  d e v e l o p m e n t . H e r e i n, m i cr o b i a l  e l e c t r o c h e m i c a l  d e i o n i z a t i o n p r o c e s s,  a s  a  n o v e l t y b a s e d o n  t h e m i cr o b i a l  d e s a l i n a t i o n  c e l l ( M D C ) , h a s  b e e n  c o m p r e h e n s i v e l y  r e v i e w e d  i n t e g r a t i n g  w a s t e w a t e r t r e a t m e n t a n d  b i o e l e c t r i c i t y g e n e r a ti o n. M e a n w h i l e?  t h e  w o r k i n g p ri n c i p l e o f M D C,  d e s a l i n a t i o n p e r f o r m a n c e a n d  e v a l u a t i o n p a r a m e t e r s a r e  a l s o  a dd r e s s e d .  A n d w e al s o gi v e  i n s i g h t  i n t o  t h e p r o s p e ct i v ea n d  c h al l e n g e.  K e y  w o r d s: m i cr o b i a l  e l e c t r o c h e m i c a l  d e i o n i z a t i o n; m i cr o b i a l  d e s a l i n a t i o n  c e l l; s e a w a t e r  d es a li n a t i o n  1  I n t r o d u c t i o n r e d u c e d .  M i cr o b i a l e l e c t r o c h e m i c a l t e c h n o l o g y  h a s  b ee n a n  W i t h t h e i n c r e a s e o f p o p ul a t i o n a n d  d e v el o p m e n t o f  e m e r g i n g  s c i e n c e f o r e n e r gy o u t p u t  a cc o m p a n y i n g e c o n o m i c s ,  f r e s h w a t e r  s h o r t a g e  i s  b e c o m i n g  m o r e  w i t h  w a s t e w a t e r t r e a t m e n t , w h e r e t h e  o r g a n i c  a n d  m o r e  s e r i o u s . I t i s  r e p o r t e d  t h a t  u p  t o  n o w ,  s u b s t r a t e i s  o x i z e d  i n t o  C 02,  a n d  t h e  e l e c t r o n  a n d  t h e r e a r e o n e t h i r d o f  t h e w o r ds p o p ul a t i o n i n p r ot o n  a r e p r o d u c e d, a n d t h e n  r e a c t e d w i t h  t h e  w a t e r s t r e s s e d  r e g i o n s, a n d  t h e  n u m b e r  i s e x p e c t e d e l e c t r o n  a cc e p t o r s  i n  t h e  c a t h o d e  c h a m b e r  t h r o u g h  t o  d o u b l e  b y 2 0 2 5 a cc o r d i n g  t o t h e w o r l d  w a t e r i o n  e x c h a n g e  m e m b r a n e s  ( I E M s )  ,  t h u s  t h e  c u rr e n t  d e v e l o p m e n t  r e p o r t b y U n i t e d  N a t i o n s^1 ]. a p p e a r s .  S e a w a t e r  d e s a l i n a t i o n , o n e  o f d e r i v a t i o n  S e a w a t e r  d e s a l i n a t i o n, e i t h e r  m e m b r a n e  d i s t i l l a t i o n  f u n c t i o n s  o f  m i cr o b i a l  e l e c t r o c h e m i c a l  t e c h n o l o g y , o r  t h e r m a l  m e t h o d , p r o vi d e s  a  f e a s i b l e o p t i o n  t o  h e r e i s  n a m e d a s  m i c r o b i a l  e l e c t r o c h e m i c a l  a l l e v i a t e f r e s h w a t e r cr i s i s . N o w, t h e m i n i m u m  d e i o n i z a t i o n, w h i c h i s  o n e  n o v e l  m e t h o d  t h a t  c a n  e n e r g y  r e q u i r e m e n t i s 1. 8 ?2. 2 k W h / m3 f o r  r e d u c e o r e l i m i n a t e  t h e  e n e r g y  d e m a n d  f o r  s e a w a t e r  d e s a l i n a t i o n  w i t h r e v e r s e o s m o s i s ( R O ) f r e s h w a t e r p ro d u c t i o n. M i c r o b i a l d e s a l i n a t i o n  c e l l p r o c e s s. T h o u g h i t  i s v e r y  c l o s e  t o t h e  t h e o r e t i c a l ( M D C ) i s t h e f i r s t  a rc h i t e c t u r e  f o r  m i cr o b i a l  d e m a n d  f o r  e l e c t r i c i t y, w h e n i t r e f e r s  t o  o t h e r  e l e c t r o c h e m i c a l d e i o n i z a t i o n ,  a n d p u t f o r w a r d  e n e r g y  r e q u i r e m e n t s u c h  a s p u m pi n g  f ee d  w a t e r  f i r s t l y  b y C a o  e t  a l f r o m  T si n g h u a  U n i v e r s i t y[ 2 ].  a n d  w a t e r p r et r e a t m e n t  a n d  s o  o n ,  t h e  t o t a l  e n e r g y  T h e  t y p i c a l c h a r a c t e r i s t i c  o f  M D C i s t h a t  t h e  c o n s u m p t i o n  w i l l  a rr i v e  u p t o 3 ?4 k W h / m3 ( c a . p o t e n ti a l g r a di e n t b e t w e e n a n o d e  a n d  c a t h o d e  3. 7 k W h / m3),w h i c h  i s  n o t  t h o u g h t  t o b e  f u r t h e r  d r i v e s  t h e  i o n  t r a n s p o r t  t h r o u g h I E M st o  d e s a li n a t e   P E N G  X i n h o n g , ^ ^  a Z : M i cr o b i a l  E l e c t r o c h e m i c a l  D e i o n i z a t i o n :  a P r o m i s i n g  T e c h n o l o gy  f o r  S e a w a t e r  D e s a l i n a t i o n ? 8 9 ?  t h e  s e a w a t e r  ( F i g u re 1 ). H o w e v e r,  t h e  o p e r a t i o n  f*  m o d e s  a n d r e a c t o r  d e s i g n s  w i l l gi v e b i r t h  t o J 辦  i m p o r t a n t i m p a c t o n  t h e  d e s a l i n a t i o n  e f f i c i e n c y. E F b C s V L M s T h e  f o l l o w i n g gi v e s a n ov e r v i e w  o f  t h e T h e i n t e g r a t i o n o f  c u rr e n t  ( / )  o v e r  t i m e  i t )  m e a n s  c o n f i g u r a t i o n , e v a l u a t i o n p a r a m e t e r s a n d  t h e e l e c t r o n s h a r v e s t e d i n t h e c i rc u i t ,  a n d  t h e  d e v e l o p m e n t p r o s p e c ti v e  f o r  d e s a l i n a t i o n. c a l c u l a t i o n  o f F b C s V L / Ms d e s cr i b e s  t h e  t h e o r e t i c a l a m o u n t o f c o u l o m b s f r o m t h e  o r g a n i c s u b s t r a t e  o x i d a t i o n, w h e r e F  i s  F a r a d a y^s  c o n s t a n t ( 9 6 4 8 5 ■ W : C / m o l ) ,  b  i s t h e n u m b e r  o f  e l e c t r o n s  e x c h a n g e d  e ■ ■ C  :  =  p e r m o l e o f  o x yg e n  ( = 4 ) , C s ( m g / L )  i s  t h e  C O D  c o n ce n t r a t i o n o f s u b s t r a t e , Ms i s t h e m o l e c u l a r  、 蟲'( N a ^- - I B  w e i g h t  o f  o x y g e n  ( = 3 2 g / m ol), a n d V L i s  t h e  ^9 w a s t e w a t e r  v o l u m e .  ■  ■ 3  M i c r o b i a l  e l ec t r o c h e m i c a l d e i o n i z a t i o n o r g a n i c s 零■?力■ c o n f i g u r a t i o n s   U   3 . 1  M D C c o u p l i n ge l ec t r o d i a l y s i s  E l e c t r o d i a l y s i s c a n  m a k e i o n  t r a n s p o r t  t h r o u g h  t h e A E M; a n i o n  e x c h a n g e  m e m b r a n e, I E M s b y  t h e p ot e n t i a l d i f f e re n c e  a s d r i v i n g  f o rc e . CE M; c a t i o n  e x c h a n g e  m e m b r a n e, t h e s a m e b e l o w S a l i n i t y  r e m o v a l  i n t r a d i t i o n a l  t h r e e- ch a m b e r M D C F i g. 1  S c h e m a t i c  d i a g r a m  o f  M D C c a n  b e  a b o v e  9 0 %  f r o m  3 0?3 5 g / L N a C l  s o l u t i o n,  2 E v a l u a t i o n p r o c e du re w h i c h  u s u a l l y  h a s  a  n e e d  o f  a  l a r g e  v o l u m e  o f  n o n-  s a l t y  w a t e r[ 2 ]. C o u p l i n g w i t h  e l e c t r od i a l y s i s ,  t h e  2. 1 D e s a l i n a t i o n e ff i c i e n c y i n s e r t i o n  o f  m u l t i p l e p ai r s o f I E M s b e t w ee n  t h e  T h i s  d e s cr i b e s t h e  s a l i n i t y  r e m o v a l o f  s e a w a t e r ,  i j  j i u .  ?  J a n o d e  a n d c a t h od e  c h a m b e r  m  M D C  c a n  i m p r o v e  w h i c h  i s  c a l c u l a t e d  b a s e d o n  t h e s a l t  c o n c e n t r a t i o n 」 ? + r  r r ? i  i  r 、  t h e  i o n  t r a n s i e r  e i n c i e n c y  a n d m a k e  m o r e  s a l i n i t y b y c o n d u c t i v i t y  m e a s u r e m e n t a c c o r d i n g  t o  t h e r e m o v a l .  S 〇  d o e s  s t a c k e d  M D C  ( S M D C )?( F i g u r e e q u a t i o n  a s f o l l o w: 。 、  i . i i . r ? ,  Z a ) ,' w hi c h p r o m o t e t h e  s e p a r a t i o n  o 士  i o n p ai r s  b y C 〇Ct  r =- 1 t h e a l t e r n a t i v e s o f d i l u t e d c e l l a n d  c o n c e n t r a t i o n  W h e r e  T i s t h e  d e s a l i n a t i o n  e ff i c i e n c y ,  C ( J  a n d  Ct c e l l t h r o u g h  t h e c i r c u i t .  U n d e r a n  e x t e r n a l ( m g / L )  r e p r e s e n t t h e c o n c e n t r a t i o n s o f  N a C l i n r e s i s t a n c e  o f  1 0 n u s i n g  a  t w o- de s a l i n a t i o n-  i n f l u e n t  a n d  e f f l u e n t c h a m b e r e d s t a c k e d M D C ? t h e  m a x i m u m  t o t a l  2  2  M a x i m u m p o w e r d e n s i t y d e s a l i n a t i o n  r a t e  c a n  a c h i e v e  0 .  02 5 g / h, w h i c h  w a s  I t  i s  o b t a i n e d  b y p ol a r i z a t i o n  t e s t  o f  t h e m i c r o b i a l 1. 4 f o l d s h i g h e r t h a n t h a t  o f n o r m a l M D C . e l e c t r o c h e m i c a l  c e l l .  H e r e ? t h e e x t e r n a l  r e s i s t a n c e s R e v e r s e  e l e c t r o d i al y s i s (  R E D )  c a n  i n cr e a s e t h e a r e  v a r i e d g r a d u al l y  w i t h  a  t i m e  i n t e r v a l  o f  3 0  m i n c u rr e n t  o u t p u t i n M D C b a s e d  o n t h e  s a l i n i t y u n d e r  s t e a d y  c o n d i t i o n .  T h e p o w e r i s  a dd r e s s e d g r a d i e n t b e t w ee n  s e a w a t e r  a n d  r i v e r w a t e r[ 4 ], a n d  f r o m  a  v o l t a g e  a n d  c u rr e n t  a c r o s s t h e  e x t e r n a l  l o a d v i c e,t h e  n u m b e r  o f R E D m e m b r a n e  c a n  a l s o  b e  a s  I E  a cc o r d i n g t o  t h e O h m i c's  L a w . d e c r e a s e d  b y t h e p o w e r  g e n e r a ti o n f r o m M D C . 2 . 3  C o u l o m b i c  e ff i c i e n c y K i m  e t a l^ d e v e l o p e d  a  n e w  a p p r o a c h  o f  M i c r o b i a l  I t  i s  e x p r e s s e d  b y  t h e  e l e c t r o n  r e c o v e r y  t h r o u g h  t h e r e v e r s e- el e c t r o d i a l y s i s  c e l l ( M R C ) b a s e d  o n  s t a c k  e l e c t r i c a l  c i r c u i t  a s  e q u a t e d  i n: M D C  c o u p l e d w i t h  5 p ai r s o f R E D  c e l l ( F i g u r e  P E N G  X i n h o n g , e ? a Z : M i c r o b i a l  E l ec t r o c h e m i c a l  D e i o n i z a t i o n:  ? 9 0 ? a  P r o m i s i n g  T e c h n o l o gy  f o r  S e a w a t e r  D e s a l i n a t i o n  2 b ),  w h i c h  a v o i d e d  h i g h  e n e r g y  l o ss  o f  R E D  b y  t h e  i m p o s e d  t o  t h e c o n c e n t r a t i o n  c h a m b e r  b y  t h e  r e d o x  r e a c t i o n s o n  t h e a n o d e  a n d  c a t h o d e .  T h e p e r m e a ti o n  o f  I E M s ?  t h u s  t h e  i n cr e a s e  o f  m e m b r a n e  o u t p u t  v o l t a g e  w a s  1. 2?1. 3 V ,a n d  r e m o v a l  r a t e  n u m b e r i n h i b i t s t h e c u r r e n t  e f f i c i e n c y . D a v i d  e t  a l .  o f C O D w a s 9 8 % w i t h 6 4 %  o f C E . W h e n  t h e  a ss e m b l e d  a  m i cr o b i a l r e v e r s e d e s a l i n a t i o n  c e l l  w i t h  v e l o c i t y o f s e a w a t e r  a n d  r i v e r  w a t e r  w a s  c o n t r o l l e d  f o u r  a n o d e s  a n d t h r ee RE D  s t a c k s ( M u l t i- a n o d e M R C ,  t o  0.  8 5 ?1. 5 5  m L / m i n ,t h e m a x i m u m p o w e r M M RC )  ( F i g u r e 2 c ), w h e r e t h e c a t h o l y t e  e f f l u e n t d e n s i t y  c o u l d  a r r i v e  a t  3 .  6 ?4 .  3 W / m2,i n  w h i c h  w i t h o u t  s a li n i t y  w a s  c y c l e d  i n t o  t h e  a n o l y t e  t o  m i t i g a t e  9 4 % w a s  f r o m t h e  s a l i n i t y g r a di e n t o f  R E D .  i t s  a c i d i f i c a t i o n .  T h u s , t h e  a n o l y t e  c o n d u c t i v i t y  w a s  H o w e v e r, t h i s d o e s  n o t  m e a n  t h a t t h e  m o r e  t h e  i n cr e a s e d  f r o m  7.  6 t o  1 4  m S / c m, a n d  t h e p e r m e a bil i t y n u m b e r o f d e s a l i n a t i o n c e l l s  a n d  c o n c e n t r a t i o n  d e cr e a s e d f r o m  1 1 % t o  2.  6 % . A n d ?  t h e  s a li n i t y c e l l s ,  t h e  h i g h e r  t h e  d e s a l i n a t i o n  r a t e .  B e c a u s e  t h e  r e m o v a l  w a s 2 6 %  d z O . 5 % f o r 3 5 g / L N a C l  i n i t i a l  d i l u t e d  w a t e r  i n  t h e  d e s a li n a t i o n  c h a m b e r  w o u l d  b e  s o l u t i o n  a f t e r  a  1 0  h  c y c l e .  : e- W | e-    ̄  ̄■ i l l i i l i l j I H k'l l I ? ̄ d e s a l t i no . i i  i  ;e ^ :e I ■  |  _ !  T f i f l l I I阿 麗  i  I ^ I H I  B I I M I I I ?  i  H S 兵  _ 5 C E M . 6 A E M S  ? i i | i   ̄A E M  C ^ l A E M C E M ; 4 A E \ l s 3  C E M s  ⑻ S M D C ( b )  M R C ( c ) M M R C  F i g . 2 S c h e m a t i c  d i a g r a m o f M D C  c o u p l i n g  e l e c t r o d i a l y s i s 3 . 2  M D C  c ou p l e d  m i cr o b i a l  e l e c t r o l y s i s  c e l l  m i cr o b i a l  a c t i v i t y f o r p H f l u c t u a t i o n  a n d  h i g h  W i t h t h e  c o n c e n t r a t i o n  o f s e a w a t e r  d e c r e a s i n g ,  t h e  s a l i n i t y  i n a n o d e  c h a m b e r. L u o  e t  a l, m a d e  a  c o n d u c t i v i t y  i n  M D C  d e s a l i n a t i o n  c h a m b e r  i s  l o w e r  c i r c u l a t i o n  f o r  a n o l y t e i n  M E D C .  T h e  c u rr e n t a cc o m p a n y i n g  w i t h t h e i n t e r n a l  r e s i s t a n c e d e n s i t yw a s  i n c r e a s e d f r o m 8 7 . 2 A / m3 u p t o 1 4 0 A / i n c r e a s i n g  f r o m 2 5 t o  9 7 0r a.  I n  o r d e r  t o  i m p r o v e  m3,  a n d  t h e  d e s a l i n a t i o n  r a t e  w a s 9 8.  8 %  f o r 1 0  t h e d e s a l i n a t i o n  e ff i c i e n c y  a n d  e l i m i n a t e  t h e  k g / m3 N a C l  s o l u t i o n ,藝(英文)2020年5月19日  w h i c h  w a s  8 0 %  h i g h e r t h a n  i n h i b i t i o n o f  t h e  r e d o x p o t e n ti a l s ,  M e h a nn a  e t t h e  u n- ci r c u l a t e d M E D C .  I n o r d e r  t o  f u r t h e r  a l .  d e s i g n e d  a n e w t yp e  o f m i cr o b i a l  e l e c t r o l y s i s r e s o l v e  a n o d i c  s o l u t i o n  a c i d i f i c a t i o n ,  C h e n  e t a l . a n d  d e s a l i n a t i o n  c e l l ( M E D C ) w i t h  t h e  a dd i t i o n  o f  c h a n g e d t h e c a t i o n  e x c h a n g e  m e m b r a n e  i n t o b i p o l a r p o w e r e n e r g y  t o t h e  n o r m a l  t h r ee- c h a m b e r M D C , m e m b r a n e, a n d  d e v e l o p e d  a  n o v e l  M E D C  n a m e d  a s  w h i c h p o ss e s s e dc o m p l e x  f u n c t i o n s  o f  w a s t e w a t e r m i cr o b i a l e l e c t r o l y s i s d e s a l i n a t i o n  a n d  c h e m i c a l  t r e a t m e n t, d e s a l i n a t i o n, b i o e l e c t r i c i t y  a n d p r o d u c t i o n c e l l  ( M E D CC )  ( F i g u r e 3) , w h i c h  h y d r o g e n g e n e r a ti o n .  T h e  d e s a l i n a t i o n  e f f i c i e n c y p r o d u c e d t h e s y n c h r o n i z a t i o n o f  d e s a l i n a t i o n  a n d  w a s ( 6 8   3)  % w i t h (23 1   5 9) % o f  e n e r gy a c i d  &* a l k a l i r e g e n e r a t i o n .  T h e CE c o u l d  r e a c h  e ff i c i e n c y ?  a n d  t h e m a x i m u m  h y d r o g e n g e n e r a ti o n 62 %?9 7 % w i t h 4 6 %?8 6 % o f  d e s a l i n a t i o n r a t e  r a t e  w a s  0. 1 6   0. 05 m 3 H 2 / m 3 a t  a n  a p p li e d f o r  1 0  k g / m3 N a C l s o l u t i o n  i n  a  1 8  h  c y c l e  u n d e r  v o l t a g e o f 0 . 5 5 V f o r 5 k g / m3 N a C l  s o l u t i o n . t h e  v o l t a g e  o f 0? 3?1. 0 V .  H o w e v e r ,  t h e r e  w o u l d  b e  a n  o b v i o u s  i m p a c t o n  t h e   P E N G  X i n h o n g, ^ ^ a / : M i c r o b i a l  E l e c t r o c h e m i c a l  D e i o n i z a t i o n:  a  P r o m i s i n g  T e c h n o l o g y  f o r  S e a w a t e r  D e s a l i n a t i o n ? 9 1 ?  3.  4  M D C  c ou p l e d  w i t h c a p a c i t a n c e d e i o n i z a t i o n  1 ^ /. . . P o w e r _ , C a p a c i t a n c e d e i o n i z a t i o n  h a s  b ee n  e m e r g i n g o v e r i e" t h e y e a rs a s  a  r o bu s t, e n e r g y-i n t e n s i v e a n d  c o s t-  : 1  e f f i c i e n t  d e s a l i n a t i o n  t e c h n o l o gy  f o r  s a li n i t y ■ ^ ^ ■ r e m o v a l  w i t h  a  l o w o r m o d e r a t e  s a l t  c o n t e n t . W i t h P H & 2  M t h e  o p e r a t i o n  o f n o r m a l t h r e e-c h a m b e r M D C ?  t h e I p M  s I*  P H s a l t  c o n c e n t r a t i o n  i n  d e s a l i n a t i o n  c h a m b e r  i s  l o w e r  E j  S ; =* x F J g | ? "2  I J t h a n t h a t o f t h e e l e c t r o l y t e s  f r o m  e l e c t r o d e  ■ s  m j M  c h a m b e r s. T h u s, i t i s h a r d t o  a c h i e v e  f u r t h e r  _ ^+ I' d e s a l i n a t i o n .  T h a t  i s  t o s a y ,  t h e  e x i s t i n g  M D C  i s       I o n l ys u i t a b l e  f o r  w a t e r  d e s a l i n a t i o n  w i t h  h i g h  s a l t  B i p o l a r  A E M C E M  _  , , 「 1 2 l , 1 ,  m e m b r a n e c o n c e n t r a t i o n .  o rr e s t a i e t  a /L 」. d e v e l o p e d a  m i cr o b i a l  c a p a c i t i v e  d e s a l i n a t i o n  c e l l ( M C D C ) w i t h  F i g . 3 S c h e m a t i c  d i a g r a m o f M E D C C .  ?  t h e i n t r o d u c t i o n o f C D I i n t o  t h e  n o r m a l  M D C  3 . 3  M D C  c ou p l e d  w i t h  e l ec t r od e i o n i z a t i o n  .  . ,  ^  . ( F i g u r e  5 a ) . T h e d e s a l t i n g r a t e  w a s  7 ?2 5  f o l d s  H i g h i n t e r n a l  r e s i s t a n c e  i s o n e  o f m a i n o b s t a c l e s .  .  , h ig h e rt h a n  t h a t  o f  t r a d i t i o n a l  C D I p r o c e s s.  I t  i s  f o r  s a l i n i t y  r e m o v a l w i t h  l o w- c o n c e nt r a ti o n  .  ^  _  _  _  _  _ k n o w n t h a t a c t i v a t e d c a r b o n c l o t h h a s a  s o l u t i o n  i n  n o r m a l  M D C .  E l e c t r o d e i o n i z a t i o n  i s  a n . .  .  .  .  . c h a r a c t e r i s t i c s  w i t h  h i g h  s p e c i f i c  s u r f a c e  a r e a  a n d i n t e g r a t e d t e c h n o l o gy  o f  e l e c t r o d i a l y s i s  a n d  i o n  .  .  . .  i m p r o v e d  c a p a c i t a n c e , w h e r e a f t e r ,  a  c a p a c i t i v e  e x c h a n g e  r e s i n ( I RE ) f o r  s e a w a t e r d e s a l i n a t i o n .  .  .  m i cr o b i a l d e s a l i n a t i o n  c e l l (  c M D C  )  w a s  H e r e ,  I R E  c a n  r e d u c e  t h e  i n t e r n a l  r e s i s t a n c e  o f s a l t r n 1  p r o p o s e d1  J ( r i g u r e  5 b ). I t  w a s p r o n o u n c e d t h a t  w a t e r w i t h t h e e n h a n c e m e n t  o f i o n e x c h a n g e  .  .  t h e  i o n  t r a n s p o r t  w a s r e s t r a i n e d  i n t o  a n o l y t e s ?  a n d  c a p a c i t y .  M e a n w h i l e ?  e l e c t r o d i a l y s i s  c a n  m a k e t h e  .  .  .  .  t h e e l e c t r o a c t i v e  m i c r o b i a l  w a s p r e s e nt e d  士 r o m I RE re p r o d u c e d i n s i t u t o  d e cr e a s e  t h e ' s a l i n i t y g r a d i e n t . 1  h e  d e s a l i n a t i o n r a t e  c a n  a c h i e v e  e n v i r o n m e n t a l p ol l u t i o n.  Z h a n g  e t  a l . ^10 1 p a c k e d . n / .  .  ,  .  . r ,  〇 y .  4 / 0 ,  a n d  t h e a d s o r p t i o n c a p a c i t a n c e  o 士  t o t a l  I R E i n t o t h e  d e s a l i n a t i o n  c h a m b er  f o r M D C a t  l o w  .  .  . .  .  ,  d i ss o l v e d s o l i d s (  I D b ; t o  1 g a c t i v a t e d  c a r b o n  s a l i n i t y  s o l u t i o n ( 〈0? 7 k g / m3)  ( F i g u r e 4) . I t ,  , , , n  o r i  0  c l o t h  e l e c t r od e  w a s b l^8 Z.  zm g.  w a s  e n c o u r i n g  t h a t n o t o n l y t h e  d e s a l i n a t i o n  e f f i c i e n cy b u t  a l s o p o w e r  g e n e r a t i o n w a s  e n h a n c e d 八 々)  A  -  ■  ■  ■氣  r e m a r k a b l y . T h e k i n e t i c  c o n s t a n t  w a s i n c r e a s e d b y I J  2.  5  ( 3 .  9 )  f o l d s  t o  0 . 1 5 2 / h ( 0 .  3 6 3 / h)  f o r N a C l j n   s o l u t i o n  w i t h 0. 7 ( 0 . 1 ) k g / m3,  a n d  a cc o r d i n g l y ,  t h e  c o n ce n t r a t i o n  o f p r o d u c e d w a t e r w a s d e c r e a s e d ^  b y 6 .  6  ( 2 .  6 ) t i m e s t o  7. 3 X 1 0-3( 1 0.  6 X 1 0-3)  k g / ■  ? ?? _  m3. W h a ts  m o r e , t h e g e n e r a t e d  p o w e r w a s 2.  5  @|  t i m e s  t h a n  t h a t  o f  M D C  w i t h o u t p a c k e d I R E .  I t  mjM 〇  ?  w a s t h e  s a m e  w i t h  t h e  r e p o r to f M o r e l  e t  a l ^ 1 1-1t h a t 零 ■ ■  I R E s  w e r e p a c k e d i n t o b i o- c a t h o d e M D C  d e s a l i n a t i o n  c h a m b e r  f o r N a C l s o l u t i o n  w i t h  t h e ?  c o n c e n t r a t i o n  o f 2 ?1 0 k g / m 3 .  C o m p a r i n g  t o  t h e A E M C E M  c o n t r o l w i t h o u t I R E , t h e  d e s a l t i n g  r a t e  w a s  e n h a n c e d 1. 5 ?8. 0 f o l d s  w i t h t h e  i n t e r n a l F i g. 4  S c h e m a t i c  d i a g r a m  o f  M D C c o u p l i n g ■! ? ! ,  n ^ e l e c t r od e i o n i z a t i o n ( c i r c l e: i o n- e x c h a ng e re s i n ) r e s i s t a n c e  d e c r e a s i n g  b y  5 5 / 〇  t o  o .  0^4. 7 i i . 1   P E NG  X i n h o n g ,: M i c r o b i a l  E l ec t r o c h e m i c a l  D e i o n i z a t i o n;  ? 9 2 ? a P r o m i s i n g  T e c h n o l o gy  f o r  S e a w a t e r  D e s a l i n a t i o n 兔   e i i : i e* e ̄i V : e* ; V :  圓 酬 i n  ^ i  i r  1 1 ■丨■了  A E M / A C C / Ni C u C E M / A C C / N i C u A CC / N K u / A K M A C C / Ni C u / C E M p £ M ( a ) M C D C ( b ) c M D C ( c ) M F C- C DI  A CC: a c i t v a t e d  c a r b o n  c l o t h , N i C u: c u r re n t  c o ll e c t o r,  P E M:  p r ot o n  e x c h a n c e  m e m b r a n e  F i g .  5  S c h e m a t i c  d i a g r a m  f o r  s e a w a t e r  d e s a l i n a t i o n  o f  M D C c o u p l i n g  c a p a c i t i v e d e i o n i z a t i o n D i ff e r e n t f r o m t h e  c o n v e n t i o n a l  d e s a l i n a t i o n  s o l u t i o n  w e r e  3 4 6, 2 7 7, 3 0 7 p g.  I t  w a s  e x p l i c i t e d  t e c h n i q u e s  s u c h  a s  r e v e r s e  o s m o s i s ( R 〇 ), t h e r m a l  t h a t  t h e d e i o n i z a t i o n p e r f o r m a n c e f o l l o w e d  t h e  d i s t i l l a t i o n ,  e l e c t r o d i a l y s i s a n d  s o  o n ,  C D I p r o c e ss o r d e r  o f p a r al l e l M F C s  > o n e M F C  >  t a n d e m  c a n  b e r u n u n d e r  l o w e r  e n e r g y  w i t h o u t  w a t e r  M F C s . M a y b e ?  i t  w a s  d u e  t o  t h e  h i g h e r  i n t e r n a l  s p l i t t i n g . T h e r e f o r e ?  t h e  m i cr o b i a l f u e l  c e l l  r e s i s t a n c e f o r s e r i e s  c o nn e c t i o n . ( M F C ) w i t h  C D I p r o c e ss w a s  c a s c a d e d  i n  t a n d e m 3.  5  M D C c o u p l e d w i t h  f o r w a r d o s m o s i s  u n d e r  c o n t i n u o u s  m o d e  w i t h t h e  v e l o c i t y  o f 8 .  6  F o r w a r d  o s m o s i s c a n r e a l i z e  m e m b r a n e  s e p r a t i o n  m L / m i n  b y  Y u a n  e t  a l . ( F i g u r e 5 c ) .  T h e  r e s u l t  w i t h o u t  a d d i t i o n a l p r e s s u r e?  w h i c h  h a s  t h e  s h o w e d  t h a t  t h e  d e s a li n a t i o n  r a t e  w a s  3 6 .  5 g /( m3 c h a r a c t e r i s t i c s o f  l o w e n e r g y  c o n s u m p t i o n  a n d  ? h ) f o r N a C l s o l u t i o n  o f 6 0 X  1 03 k g / m3. e n v i r o n m e n t a l  f r i e n d l i n e ss .  Z h a n g  e t  a l m B e s i d e s ,  t h e c u rr e n t  o u t p u t  i n  t h e  d i s c h a r g e  m o d e  d e v e l o p e d a n e w t yp e o f  d e i o n i z a t i o n  a p p a r a t u s  (2.  6  m A )  w a s 4 0.  5 %  h i g h e r  t h a n  t h a t o f  t h e  s h o r t  n a m e d o s m o t i c m i c r o b i a l  d e s a l i n a t i o n  c e l l  m o d e ( 1 . 8 5 m A )  w i t h  a 4 7. 8 % h i g h e r  d e s o r p t i o n  ( O s M D C  )  ( F i g u r e 6 a) ,  w h i c h h a d  h i g h e r  r a t e ( 2 0 0 .  6 士  3. 1 g / ( m3 ? h ) )  t h a n  t h a t i n t h e  d e s a l i n a t i o n  e ff i c i e n c y t h a n  f o r w a r d  o s m o s i s,b u t  s h o r t  m o d e (1 3 5. 7 士  1 5. 3 g / ( m3 ? h ) ). l o w e r  t h a n  t h e n o r m a l  M D C . W e r n e r e 廣  a Z . [ 1 8 ]  H o w e v e r ,  l o w p o w e r o u t p u t (々 7 5  W / m3)  p r o p o s e d a  d u a l- c h a m b e r O s M D C  w i t h  e l e c t r o l y t e  f r o m a  s i n g l e M F C c o n s t r a i n s  i t s p r a c ti c a l  c i r c u l a t i o n ( F i g u r e 6 b ) .  T h e  r e s u l t s h o w e d t h a t  a pp l i c a t i o n  w i t h C D I p r o c e ss i n d e s a l i n a t i o n .  t h e C O D r e m o v a l r a t e  w a s 9 0 % w i t h  3 5 %  o f  A e l t e r m a n  e t  a l .  f o u n d t h a t  t h e  m a x i m u m p o w e r d e s a l t i n g  r a t e , a n d  t h e p o w e r d e n s i t y  w a s  4 3  W / d e n s i t y  w a s 2 2 8 (2 4 8) W / m3 f o r s i x  M F C s  i n  m3, w h i c h  w a s 8 % ( 8 7 % ) h i g h e r t h a n t h a t  o f  s e r i e s (i n p a r al l e l )  w i t h  t h e  v o l t a g e  o f  2. 0 2 ( 0 . 35 ) A E M- M F C ( CE M- M F C) .  V  a n d  t h e c u r r e n t  o f  41.  0 (2 5 5) m A )[1 5 ].  T a k i n g #  , x  x 4  P r o s p ec t i v e  a d v a n t a g e o t l o w e n e r g y  r e q u i r e m e n t t o r C D I p r o c e s s,  F e n g  e t  a l , d r o v e d  t h e  C D I  a pp a r a t u s  D e i o n i z a t i o n  i s o n e  o f d e r i v a t i o n f u n c t i o n s  f o r  u s i n g  t w o  s e r i e s ( p a r a l l e l ) M F C s  o r  a s i n g l e  o n e ?  m i cr o b i a l  e l e c t r o c h e m i c a l  t e c h n o l o g i e s .  C o m p a r i n g r e s p e c t i v e l y .  T h e  v o l t a g e s o u t p u t w e r e 0.  6 3 , w i t h  t h e  t r a d i t i o n a l  d e s a l i n a t i o n  t e c h n i q u e s ,  i t  h a s  0. 52,0. 5 5  V w i t h 6 0 % , 5 0 % ,微生物電化學脫鹽:海水淡化新手 5 5 % o f  t h e  t h e  f o l l o w i n g  a dv a n t a g e s: f i r s t l y ,  t h e  e n e r gy d e s a l t i n g  e ff i c i e n c y。

回總覽頁