湿法脱硫过程中产生的芒硝（硫酸钠）副产物，因化学性质稳定且资源化利用率低，长期堆存对环境和土地资源造成了显著压力。为此，通过改性离子交换膜在电渗析过程中的应用，优化SO42-和Na+的分离效率，实现芒硝的资源化利用。分别采用吡咯和硅酸乙酯对阳离子交换膜进行改性，以提升膜的机械强度和Na+迁移性能，采用聚乙烯亚胺和多巴胺对阴离子交换膜进行改性，优化膜的表面结构和SO 42-的选择性渗透能力。傅里叶变换红外光谱（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）表征结果显示，改性后的离子交换膜表面负电荷显著增强，孔隙分布更为均匀，整体结构致密性得到有效改善。此外，接触角测试结果表明，改性工艺提高了膜的亲水性，有助于提升离子迁移效率。实验结果显示，吡咯改性阳离子交换膜的Na+渗透率较原始膜提升了0.36%，多巴胺改性阴离子交换膜的SO42-渗透率提高了12.57%。进一步电渗析实验表明，在电解电压为50 V、室温条件下，改性膜组合实现了对SO42-和Na+的分离效能提升，纯度分别达到99%。经过6次循环测试，改性膜在离子选择性和迁移效率方面表现出良好的稳定性，满足了长期工业运行的需求。创新性地将多种改性方法结合并应用于离子交换膜的优化设计，显著提升了电渗析技术在芒硝资源化过程中的分离效率和运行稳定性。研究结果不仅为芒硝副产物的绿色资源化提供了重要的技术支持，还为复杂工业废水的处理及资源回收提供了参考。