[發(fā)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(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610170211.9
• 申請(qǐng)日: 2016-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105664720A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王冰;王力偉;鄭貴堃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古天一環(huán)境技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B01D61/42
• 分類號(hào): B01D61/42;B01D63/08;C02F1/469;C02F9/06;F23G7/04;C02F103/04
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 劉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種污水處理設(shè)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(tǒng)。

背景技術(shù)

滲透膜分離技術(shù)在近30年中由于其操作方便、工藝設(shè)備緊湊、分離效率高、 能耗低等優(yōu)點(diǎn)而迅速發(fā)展成為工業(yè)中固液分離的重要工藝方法。然而，在滲透膜 過(guò)濾工藝中，膜污染這個(gè)不可避免的問(wèn)題始終存在，且已成為這項(xiàng)工藝于實(shí)際應(yīng) 用中的一個(gè)致命缺點(diǎn)。膜污染是由于膜表面和膜孔中由于微粒、膠體粒子、溶 質(zhì)分子沉積而導(dǎo)致的膜孔堵塞或變小，造成過(guò)膜阻力的增大，從而使膜透過(guò)量下 降，減少膜的使用壽命等后果。例如，在固液分離中經(jīng)常使用的超/微濾膜，其 膜透過(guò)量由于膜污染會(huì)在近一個(gè)小時(shí)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(yè)上經(jīng)常用來(lái)清洗膜污染的方法主要分為物理清洗和化學(xué)清洗，化學(xué)清洗 是通過(guò)使用藥劑以將不溶污染物溶解并沖洗出膜組件。然而，化學(xué)清洗不僅由 于藥劑的使用而增加過(guò)濾工藝的操作成本，而且由于酸性或堿性藥劑的使用而 對(duì)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(fù)壓清洗、機(jī)械刮除等方法，工業(yè)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(guò)程中停止膜過(guò)濾工藝，且需要 高壓和高于產(chǎn)水量?jī)傻饺兜乃糜跊_洗，耗能高，用水量大。

超聲波被認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)防止膜污染的一個(gè)方法。然而，由于高強(qiáng)度超聲波對(duì) 滲透膜所造成的侵蝕和破壞，以及龐大的超聲波生成系統(tǒng)阻礙了其在工業(yè)上的 應(yīng)用。基于電泳原理的電子滲透膜于上世紀(jì)七十年代由Manegold等提出，并由 Henry等通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)其可行性。然而，這種方法不適于用于多離子復(fù)雜性的 工業(yè)條件，而且其高能耗也阻礙了它在工業(yè)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(xiǎn)，以及電極上發(fā)生的電化學(xué)反 應(yīng)不僅會(huì)導(dǎo)致pH值變化，甚至于會(huì)生成有毒或污染環(huán)境的化學(xué)副產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于克服現(xiàn)有技術(shù)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(tǒng)。通過(guò)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(chǎn)生不勻稱電場(chǎng)，從而將附著的污染物移 離滲透膜表面，以延長(zhǎng)滲透膜使用壽命和提高滲透膜的工作效率及產(chǎn)水量。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)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(gè)平 板膜元件，其中各所述平板膜元件間隔設(shè)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(shè)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(shè)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(bǔ)；第一電極板與第二電極板的帶有柱狀突起的突起面相對(duì)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(nèi)；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(fā)射非均電場(chǎng)的作用面；所述平板框架上設(shè)置有連通兩滲透膜之間產(chǎn)水腔 的產(chǎn)水出口，各平板膜元件的產(chǎn)水出口連接一產(chǎn)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(duì)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(cuò)的陣列分布。

所述的相互交錯(cuò)的陣列分布方式為：第一電極板的第n行的第奇數(shù)位置和第 n+1行的第偶數(shù)位置為柱狀突起，第n行的第偶數(shù)位置和第n+1行的第奇數(shù)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(duì) 應(yīng)。

所述的相互交錯(cuò)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(duì)應(yīng)。

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。