流动电极电容去离子（Flow-electrode Capacitive Deionization,FCDI）技术是一种将离子交换膜与流动电极耦合的新型电驱动脱盐技术。该技术可通过混合流动电极,使离子中和解析从而再生,突破传统电容去离子技术电极饱和及间歇运行的限制,实现持续的淡水生产。但当前对于优化FCDI运行条件及流动电极以提升FCDI脱盐性能缺乏系统研究,且FCDI连续运行的脱盐性能较差,因此,本文主要研究了不同运行模式下,操作条件以及电极材料物理性质对FCDI脱盐性能的影响,通过优化操作参数及添加导电剂提升FCDI脱盐性能,并构建FCDI-MF（微滤）集合系统,实现FCDI连续稳定运行。主要结论如下:以活性炭作为电极材料构建FCDI系统,探究在单循环闭合运行（ICC）、短路闭环运行（SCC）和单循环运行（SC）模式下,操作条件对FCDI脱盐行为及性能的影响规律。研究发现,在三种运行模式下,FCDI脱盐性能与电压、活性炭含量和电极液流速整体呈正相关关系,但当电极液流速超过120 m L·min-1后,脱盐性能开始降低。当进水流速由2 m L·min-1增至5 m L·min-1时,FCDI脱盐速率略有上升,但由于水利停留时间降低,Na Cl去除率下降59.8%。结合能耗进行综合考虑,最终确定0.8 V电压、20 wt%活性炭含量,2 m L·min-1进水流速及120 m L·min-1电极液流速为后续研究最佳操作参数。此外,在不同操作参数下FCDI采用SCC运行模式的脱盐性能均优于SC和ICC模式,其中SCC和SC模式下电极液p H保持稳定,而ICC模式下p H偏移显著。基于最佳操作参数研究在不同运行模式下电极材料对FCDI脱盐性能的影响。其中电容碳和活性炭的最佳运行模式为SCC,石墨碳为SC,铜粉为ICC,且不同电极材料的最佳脱盐性能呈现出以下规律:电容碳＞石墨碳＞活性炭＞铜粉,结合电极材料的形貌结构及电化学表征得出,具有低比表面积和高导电性的石墨碳电极优于大比表面积的活性炭电极。此外,在流动电极中添加导电剂可以强化FCDI的脱盐性能。当流动电极中添加1.5 wt%导电炭黑和1.5 wt%碳纳米管,其脱盐速率分别提升118.2%和96.4%。这是由于电极材料及导电剂的高导电性降低了系统固定电阻和电极电子迁移阻抗,加速了流动电极中电子传递;且导电剂特殊的“桥接效应”,能够在增强离子间的碰撞的同时,增加电子传递途径,实现FCDI脱盐性能的优化。选择最佳电极材料,通过恒电流充放电测试,验证FCDI系统长周期连续运行稳定性。FCDI在连续运行20 h后,其脱盐速率和电荷效率分别下降52.5%和23.3%,通过建立元素示踪方法,引入Na+/K+二元流动电极,证实FCDI脱盐性能下降是由于随着电解质浓度的升高,对离子反扩散和同名离子泄漏效应增强所致。在此基础上,构建FCDI-MF耦合系统,对流动电极中浓水和活性碳颗粒进行分离。与传统FCDI相比,在运行相同时间后,其脱盐效率、电荷效率分别提升84.3%和16.1%。说明FCDI-MF系统可有效控制流动电极电解质浓度,缓解对离子反扩散和同名离子泄漏效应的不利影响,实现FCDI连续高效运行。综上所述,本研究在通过优化操作条件及流动电极以增强FCDI脱盐性能的基础上构建FCDI-MF耦合系统,证实了FCDI技术连续有效运行的可能性,为探索兼具高效稳定、经济适用和可持续运行的苦咸水淡化技术提供新思路,为缓解全球淡水资源短缺、实现FCDI技术规模化应用提供参考价值和理论依据。