高盐废水主要产生于海水淡化、工业废水处理和非常规能源开发等过程。随着水中盐分浓度升高，废水渗透压力迅速增大，导致传统反渗透水处理技术弊端凸显，较难满足高盐废水深度浓缩的处理需求。

渗透辅助反渗透技术（OARO）为高盐废水浓缩提供了新的膜处理路径。目前，主流的OARO体系多采用无机盐作为汲取液，但后续再生回用汲取液与净化产出净水需要消耗大量电能，限制了其整体能效提升。

近日，凯发k8合肥物质凯发k8研究院提出将可回收的热响应离子液体作为汲取溶质，并引入OARO处理过程，构建了一套热响应离子液体辅助OARO高盐废水浓缩体系。该体系利用离子液体，提供额外渗透驱动力，推动废水浓缩进程；通过低品位余热诱导物质相分离，实现汲取液的循环回用；通过纳滤和反渗透组合工艺去除残留的微量离子液体和盐分，保障产水水质。

研究以具有低临界溶解温度特性的离子液体[P4444][DMBS]为汲取溶质，搭建台式OARO实验系统，在高盐条件下开展了验证实验。结果显示，该体系可稳定处理氯化钠NaCl浓度在1.5至2.5mol/L的高盐废水，且产水通量可达1.5至3L/（m²・h）。

机理分析表明，热响应离子液体能够提供额外渗透驱动力，提升废水浓缩效率，但其有效贡献会受到膜支撑层内浓差极化的限制。这表明，OARO工艺的处理效果不仅取决于汲取液的渗透压力，还受到膜材料结构和溶质传递行为的影响。

热诱导相分离结果显示，大部分离子液体可进入富离子液体相中并直接回用于OARO过程。对于水相中残留的离子液体，研究采用商业纳滤膜进行深度回收。结果表明，两种商业纳滤膜均可在约20巴的较低压力下实现95%至97%的离子液体截留率；通过两级纳滤过程，整套系统单次循环离子液体损失可降低至约0.2%，且回收效果优异。

过程级能耗分析发现，热响应离子液体OARO体系在实验运行和离子液体回收方面表现出较好的可行性，但在当前膜材料和工艺条件下，其单位产水能耗仍高于传统无机盐基OARO体系，这源于OARO过程中部分氯化钠NaCl会穿透膜层以及后续纳滤精处理产生额外能耗。因此，研发更高盐截留能力的新型膜材料并优化离子液体回收工艺，有望发挥该体系在高盐废水低能耗浓缩中的应用潜力。

这项研究从实验验证、传质机制和过程能耗三个层面，评估了热响应离子液体用于OARO高盐废水浓缩的可行性，为高盐废水近零排放和低能耗膜浓缩工艺设计提供了新思路。

相关研究成果发表在Journal of Membrane Science上。

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热响应离子液体辅助OARO高盐废水浓缩工艺示意图