[發(fā)明專利]一種用于水處理的帶電膜裝置及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210174719.8
• 申請(qǐng)日: 2012-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN102674542A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳亦力;李天玉;吳強(qiáng);宋冠軍;郭莎莎;尹崢嶸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京碧水源膜科技有限公司
• 主分類號(hào): C02F3/12
• 分類號(hào): C02F3/12
• 代理公司: 北京君智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11305
• 代理人: 孫彥

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及用于水處理的帶電膜裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種具有抗污染功效和自產(chǎn)生絮凝劑的帶電膜裝置及其使用方法，以及采用所述裝置應(yīng)用在浸沒式膜分離技術(shù)中。

【背景技術(shù)】

膜生物反應(yīng)器(Membrane?Bio-Reactor,MBR)是將膜分離技術(shù)與生物降解原理相結(jié)合而開發(fā)出的一種新型污水處理工藝，它利用膜分離裝置將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物質(zhì)有效截留，替代傳統(tǒng)工藝中的二沉池，具有對(duì)污染物去除效率高、出水水質(zhì)好、穩(wěn)定操作、管理方便、占地面積少等顯著優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用前景十分廣闊。但是在膜的應(yīng)用過程中膜污染是不可避免的。MBR技術(shù)研究與應(yīng)用表明，膜污染問題縮短膜的使用壽命，導(dǎo)致泵的抽吸壓力增大和曝氣量的增加從而造成工藝運(yùn)行能耗較高，是制約MBR穩(wěn)定運(yùn)行與推廣應(yīng)用的限制因素和瓶頸問題。

關(guān)于膜污染的機(jī)理研究及控制手段，國內(nèi)外均已提出了一些專利技術(shù)，但由于膜技術(shù)運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性和惡劣性，以及膜污染機(jī)理至今尚不完全清楚，控制方法與技術(shù)依然有限，得不到行之有效的解決方法。

CN?201010259595.4提出一種利用弱電場(chǎng)提高膜的抗污染性能和通量的方法，它是利用同性排斥原理，在膜面附近施加弱負(fù)電場(chǎng)增加對(duì)這些污染物的排斥作用，將膜污染物推離膜表面，因此具有延緩濾餅層形成，增加膜抗污染性能，提高通量、延長過濾運(yùn)行周期的效果。該項(xiàng)專利技術(shù)具有能耗低、無需施加高強(qiáng)度電場(chǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)用過程中沒有絮凝劑，僅靠電場(chǎng)力來達(dá)到抗污染的作用，而污染物的電量較低，電場(chǎng)力較弱，加之膜技術(shù)在應(yīng)用過程中常常有曝氣攪拌液體，靜電力容易受到波動(dòng)，這樣使得抗污染效果不穩(wěn)定。

US?2010/0051542?A1提出一種污水處理系統(tǒng)和方法，該項(xiàng)專利技術(shù)是將浸沒式膜組件放入筒狀電極圈的內(nèi)部陰極中，陽極可以產(chǎn)生鐵絮凝劑，浸沒式膜組件在生化降解、電絮凝和膜過濾的作用下起到抗污染作用，該項(xiàng)專利技術(shù)能夠起到出水水質(zhì)好、抵抗膜污染的作用，但該項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用過程中存在的問題是：使用大面積的筒狀電極圈提供電場(chǎng)，使其在膜組器中占用了很大的空間位置，在實(shí)際應(yīng)用過程中會(huì)給拆卸膜組件帶來很大的不便，很難工業(yè)化。

由上述專利技術(shù)可以看出，提高膜的抗污染性能和通量最有效的方法是：靜電場(chǎng)力和絮凝劑共同作用于膜應(yīng)用環(huán)境中，且具有工業(yè)應(yīng)用的可行性，對(duì)此本發(fā)明提出一種用于水處理的帶電膜裝置，該帶電膜裝置是具有抗污染功效和自產(chǎn)生絮凝劑的帶電膜裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[要解決的技術(shù)問題]

本發(fā)明的目的是提供一種用于水處理的帶電膜裝置，該帶電膜裝置是一種具有抗污染功效和自產(chǎn)生絮凝劑的帶電膜裝置。

本發(fā)明的另一目的是所述用于水處理的帶電膜裝置應(yīng)用于浸沒式膜分離技術(shù)中的使用方法。

本發(fā)明的另一目的是所述的用于水處理的帶電膜裝置在應(yīng)用過程中得到的陽極溶出物在水處理中作為絮凝劑和/或凈水劑的用途。

本發(fā)明的帶電膜裝置不但能夠起到控制膜污染的作用，還能夠自發(fā)產(chǎn)生鐵、鋁等絮凝劑，達(dá)到凈化出水的作用，有利于膜分離技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

[技術(shù)方案]

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明涉及一種用于水處理的帶電膜裝置。

該用于水處理的帶電膜裝置包括電源1、MBR膜池2、膜組器3和由帶外支撐層的中空纖維膜5粘接而成的膜組件4；其中，位于MBR膜池2內(nèi)的膜組器3是上下開通四周封閉的槽型膜組器，膜組件4位于膜組器3內(nèi)；所述帶外支撐層的中空纖維膜5是由中空纖維膜絲7與其外表面包覆的網(wǎng)狀多孔結(jié)構(gòu)管狀外支撐層6組成的，該管狀外支撐層6是由纖維長絲和導(dǎo)電金屬絲通過編織而成的；所述電源1的陽極與膜組器3的槽壁相接，其陰極與中空纖維膜5相接。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，膜組器3的槽壁的材質(zhì)是鐵板、鋁板或是二者組成的合金板，上述板材的表面沒有經(jīng)過防腐處理，或者允許經(jīng)過適當(dāng)防腐處理。

根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述管狀外支撐層6是由纖維長絲和導(dǎo)電金屬絲編織而成的，其呈網(wǎng)狀多孔結(jié)構(gòu)，包覆在中空纖維膜絲7的表面。

根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述管狀外支撐層6是由纖維長絲和導(dǎo)電金屬絲按照以下比例通過編織機(jī)編織而成，導(dǎo)電金屬絲在管狀外支撐層6中的重量比例為0.5-99.5wt%，余量為纖維長絲；纖維長絲和導(dǎo)電金屬絲在編織時(shí)為同一股編織絲或?yàn)椴煌删幙椊z。