[發明專利]一種使用柱狀介電電泳電極的平板膜池及膜濃縮系統

在審

• 申請號: 201610170211.9
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105664720A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 王冰;王力偉;鄭貴堃
• 申請（專利權）人: 內蒙古天一環境技術有限公司
• 主分類號: B01D61/42
• 分類號: B01D61/42;B01D63/08;C02F1/469;C02F9/06;F23G7/04;C02F103/04
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 劉玲

技術領域

本發明涉及一種污水處理設備，特別涉及一種使用柱狀介電電泳電極的平板 膜池及膜濃縮系統。

背景技術

滲透膜分離技術在近30年中由于其操作方便、工藝設備緊湊、分離效率高、 能耗低等優點而迅速發展成為工業中固液分離的重要工藝方法。然而，在滲透膜 過濾工藝中，膜污染這個不可避免的問題始終存在，且已成為這項工藝于實際應 用中的一個致命缺點。膜污染是由于膜表面和膜孔中由于微粒、膠體粒子、溶 質分子沉積而導致的膜孔堵塞或變小，造成過膜阻力的增大，從而使膜透過量下 降，減少膜的使用壽命等后果。例如，在固液分離中經常使用的超/微濾膜，其 膜透過量由于膜污染會在近一個小時的工作之后減少約50％；而由于固體小顆粒 的吸附和堵塞，這種污染甚至不可逆。

工業上經常用來清洗膜污染的方法主要分為物理清洗和化學清洗，化學清洗 是通過使用藥劑以將不溶污染物溶解并沖洗出膜組件。然而，化學清洗不僅由 于藥劑的使用而增加過濾工藝的操作成本，而且由于酸性或堿性藥劑的使用而 對膜造成損害且造成污染。物理清洗主要包括低壓高流速清洗、等壓沖洗、反 沖洗、負壓清洗、機械刮除等方法，工業中普遍使用的是高速反沖洗和氣水反 沖洗工藝。然而，上述兩種工藝都必須在清洗過程中停止膜過濾工藝，且需要 高壓和高于產水量兩到三倍的水用于沖洗，耗能高，用水量大。

超聲波被認為可以實現防止膜污染的一個方法。然而，由于高強度超聲波對 滲透膜所造成的侵蝕和破壞，以及龐大的超聲波生成系統阻礙了其在工業上的 應用?；陔娪驹淼碾娮訚B透膜于上世紀七十年代由Manegold等提出，并由 Henry等通過實驗證實其可行性。然而，這種方法不適于用于多離子復雜性的 工業條件，而且其高能耗也阻礙了它在工業上的廣泛使用。除此之外，裸電極 在電泳的使用也提高了短路的可能及電擊的危險，以及電極上發生的電化學反 應不僅會導致pH值變化，甚至于會生成有毒或污染環境的化學副產品。

發明內容

本發明的目的是在于克服現有技術的不足，提出一種使用柱狀介電電泳電極 的平板膜池，及使用該平板膜池的膜濃縮系統。通過在孔板電極組上施加交流電， 從而在介電電泳電極以及滲透膜的附近產生不勻稱電場，從而將附著的污染物移 離滲透膜表面，以延長滲透膜使用壽命和提高滲透膜的工作效率及產水量。

本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種使用柱狀介電電泳電極的平板膜池，其特征在于：它包括池體和多個平 板膜元件，其中各所述平板膜元件間隔設置在池體中；所述池體連接原水輸入管 和濃水輸出管；所述平板膜元件包括柱狀電極組件、滲透膜和平板框架，平板框 架的前、后兩面安裝滲透膜，所述滲透膜之間設置柱狀電極組件；所述柱狀電極 組件包括第一電極板及第二電極板，在第一電極板、第二電極板上均分布設置有 柱狀突起和孔位，第一電極板的柱狀突起及孔位與第二電極板的孔位及柱狀突起 位置互補；第一電極板與第二電極板的帶有柱狀突起的突起面相對扣合后，其中 一電極板的柱狀突起嵌入至另一電極板的孔位之內；第一電極板和第二電極板分 別連接高頻交流電源的不同輸出端，在第一電極板和第二電極板的非突起面上形 成向外發射非均電場的作用面；所述平板框架上設置有連通兩滲透膜之間產水腔 的產水出口，各平板膜元件的產水出口連接一產水輸出管。

所述的第一電極板和第二電極板的表面具有絕緣層。

所述的第一電極板、第二電極板的突起面相對扣合后，其中一電極板所制的 柱狀突起的頂端與另一電極板的非突起面齊平。

所述的第一電極板、第二電極板采用金屬薄板或薄片沖壓成型，其上成型的 柱狀突起和孔位形成相互交錯的陣列分布。

所述的相互交錯的陣列分布方式為：第一電極板的第n行的第奇數位置和第 n+1行的第偶數位置為柱狀突起，第n行的第偶數位置和第n+1行的第奇數位置 為孔位；第二電極板的柱狀突起和孔位則與第一電極板的孔位和柱狀突起位置對 應。

所述的相互交錯的陣列分布方式為：第一電極板的第n行均為柱狀突起或孔 位，第n+1行均為孔位或柱狀突起；第二電極板的柱狀突起和孔位則與第一電極 板的孔位和柱狀突起位置對應。

所述的第一電極板、第二電極板的板厚相同；所述柱狀突起的橫截面直徑≤ 2.5mm；所述柱狀突起與孔位為間隙配合，配合間隙不大于單邊0.2mm。