[發明專利]活性炭纖維離子膜組合裝置

無效

• 申請號: 200910033160.5
• 申請日: 2009-06-15
• 公開（公告）號: CN101584967A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 邵志軍
• 申請（專利權）人: 邵志軍
• 主分類號: B01D63/08
• 分類號: B01D63/08;B01J20/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及水處理技術領域，尤其涉及一種高鹽類高濃度污水處理及中水回用裝置的活性炭纖維離子膜組合裝置。

背景技術：

目前在印染、生活污水等領域中所排放的中度污水均為高鹽有機廢水，多含有氯、苯類有機污染物，對微生物毒害性較大，我國作為淡水資源較為緊缺的國家之一，中水的回收利用率較低，沒有得到合理的開發利用，浪費大量的淡水資源，并且污染環境，為解決水資源短缺問題，必須采用可持續水資源利用模式；隨著我國經濟增長方式的轉變，印染、化工等傳統型污染企業開始以所排放污水含有的COD_cr含量征收排污費，對排污量較大企業來講無疑增加運營成本，所以提高中水回收利用已迫在眉睫。

在現有技術領域中水回用裝置通常采用生物處理+沉淀+過濾方法，處理中水后為達到消毒目的，需要另外加入消毒劑；為防止處理中水后產生綠藻、青苔，需加入水穩定劑，以上處理設備復雜、工藝繁瑣、處理費用較高、投資成本增加，為解決上述問題發明了納米材料中水回用裝置、曝氣生物濾池中水回用裝置等，但均未為能徹底、高效解決含鹽Nacl和COD_cr含量技術問題。

發明內容：

本專利針對現有技術不足，提供了一種結構簡單、安裝方便并可有效分解高鹽廢水中含鹽Nacl和COD_cr含量的活性炭纖維離子膜組合裝置。

為實現以上目的，本發明專利采用的技術方案是：

活性炭纖維離子膜組合裝置由不銹鋼框架、陽離子膜、陰離子膜、鐵炭纖維濾芯及長螺釘組成，其中陽離子膜、陰離子膜利用長螺釘固定在不銹鋼框架兩外側，不銹鋼框架內部設置有活性炭纖維濾芯。

所述的不銹鋼框架為多孔板。

所述的鐵炭纖維濾芯采用還原鐵粉噴涂在活性炭纖維表面。

以上活性炭纖維離子膜組合裝置反應原理為：在不銹鋼框架兩外側安裝陽離子膜、陰離子膜，由于離子交換膜具有選擇透過性，使水分子能透過，鹽離子(如Na+、cl-)則不能透過，因中水回用中多含有一定量的鹽，而組成這些鹽的陰、陽離子在直流電場的作用下會分別向相反方向的電極移動，這樣在不銹鋼框架兩個離子膜的內部鹽的濃度就會因為離子的定向遷移而升高，最后在不銹鋼框架外達到脫鹽的目的；不銹鋼框架內鐵炭纖維濾芯采用噴涂工藝將還原鐵粉噴涂在炭纖維表面，防止鐵粉脫落，在鐵炭微電解反應中生成的羥自由基·O?H氧化性極強，可以使有機物氧化，活性炭纖維表面含有大量的含氧官能團如-OH，-COOH，-O_NCH_2N+1還有C-N鍵，N-N鍵等在微電解作用下可以對含氧類、含氯、含苯環類的水溶性有機物具有極強的氧化性，并且具有一定吸附性，加快氧化速度，因微電解反應過程中需要鹽-Nacl離子，經鹽分在電場作用下定向分解，使外出水為脫鹽水，鐵炭纖維濾芯內高鹽水，并提供微電解反應中所需鹽離子，所以本裝置可充分利用離子膜和鐵炭纖維微電解反應原理的結合去除高鹽高濃度污水及中水含鹽及COD_cr的含量。

本發明專利采用電滲析原理在活性炭纖維領域的綜合應用，使脫鹽技術和去除COD_cr含量的充分有機結合，可高效分解中水含鹽(如Nacl、Na₂So₄等)和COD_cr含量的技術難題，經本裝置處理后，原高鹽廢水中含1000-2000mg/L鹽離子，經分解后可達到200-500mg/L，鹽分濃縮率達到50％以上，COD去除率達95％以上，具有結構簡單、成本低廉、處理費用小、分解效率高等優點，在高鹽高濃度污水及中水回用方面具有極大的推廣和實用價值。

附圖說明：

圖1為本發明專利活性炭纖維離子膜組合裝置結構圖；

具體實施方式：

如圖1所示，活性炭纖維離子膜組合裝置由不銹鋼框架1、陽離子膜2、陰離子膜3、鐵炭纖維濾芯4及長螺釘5組成，其中陽離子膜2、陰離子膜3利用長螺釘5固定在不銹鋼框架1兩外側，不銹鋼框架1內部設置有鐵炭纖維濾芯4，不銹鋼框架1為多孔板，整個回用裝置做成1m²大小方框放置于過濾設備中，污水經多孔板不銹鋼框架1中陽離子膜2向陰離子膜3流動，在外加直流電場的作用下，對中水進行脫鹽反應，同時脫鹽后中水在鐵炭纖維濾芯4內進行氧化反應去除COD_cr的含量。

整個裝置可根據過濾設備大小設置多個模塊，并可根據不同處理裝置設置不同規格產品，可隨意組裝，方便維修。

本發明專利結構簡單、成本低廉、分解效率高、維修方便，在高鹽高濃度污水及中水回用方便具有極大的實用價值。