[發明專利]一種電化學-膜分離水處理裝置及其處理方法

在審

• 申請號: 201910319679.3
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110002548A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 胡承志;孫境求;曲久輝;劉銳平;馬百文
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: C02F1/463
• 分類號: C02F1/463;C02F1/461;C02F1/72;C02F1/44
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種電化學?膜分離水處理裝置及其處理方法，所述裝置包括反應池，所述反應池內設置膜組件，所述膜組件中的膜為導電膜，所述膜組件的一側平行于膜組件設置陽極板，所述膜組件作為陰極板和所述陽極板與外接電源連接；所述反應池主體上設有進水口和出水口，所述膜組件的出口與反應池主體上的出水口相連。本發明通過將電化學和膜分離過程相結合，通過電氧化或電絮凝作用對污染水體進行預處理，形成污染物濾餅層，再以具有導電膜的膜組件作為陰極，降解污染物，在減緩膜污染的同時達到膜清洗的效果，延長膜的使用周期，提高膜的使用壽命；同時提高水中污染物的分離效率，改善出水的水質。

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，涉及一種電化學-膜分離水處理裝置及其處理方法。

背景技術

膜分離技術一種是近年來應用日益廣泛的水處理技術，常用的膜分離技術主要包括微濾、超濾、納濾、反滲透等。膜分離技術是利用物理篩分效應對大于膜孔尺寸的污染物進行截留，但同時因為截留的污染物在膜表面的堆積和水體中微生物在膜表面的生長，容易造成出水通量的下降，影響膜組件的正常運行，降低膜的使用壽命，提高了膜分離技術的應用成本。因此，采取適宜的預處理方法處理廢水，緩解膜污染，是膜分離技術成功應用的重要保障。

目前，電化學法是一種研究和應用比較廣泛，尤其在去除水中難降解有機物方面具有比較突出優勢的水處理技術。其中，電絮凝、電氧化、電芬頓是常用的電化學水處理方法，將其應用于膜分離前對廢水的預處理，也是目前研究的重點之一。電絮凝是以鋁、鐵等金屬為陽極，在通電時陽極溶解產生離子，再經一系列水解、聚合等過程，形成絡合物，通過控制電化學參數與水體理化性質，使水中的膠體物質、懸浮顆粒等絮凝沉降，有助于后續的膜分離過程的進行。電氧化是通過控制電化學參數與水體理化性質，調節電氧化過程中的反應路徑與反應速率，分為直接氧化和間接氧化，直接氧化為污染物在電極表面發生電化學氧化反應；間接氧化為使溶液中產生活性較強的自由基或分子，通過自由基氧化有機物。

電化學與膜分離技術相結合是水處理工藝改進的一個重要方向。目前，將電化學手段和膜分離技術集成到一個裝置中，預處理污染物減緩膜污染。CN207435111U公開了一種電化學法-浸沒式膜分離集成水處理裝置，包括電絮凝/電催化氧化/電芬頓反應區、浸沒式膜分離區和沉降區，電絮凝/電催化氧化/電芬頓反應區和浸沒式膜分離區位于反應器的上部，利用隔板將二區域隔開，二者的下部為沉降區，且二者均與沉降區相通。CN107459106A公開了一種電化學-膜分離水處理裝置，裝置包括反應池，反應池內設置膜組件，所述膜組件一側由內向外平行于膜組件設置感應電極和陽極板，另一側平行于膜組件設置陰極板，反應器的出口與膜組件相連。上述裝置雖然可以對廢水先進行電化學處理，但電化學處理產生的沉淀顆粒物容易沉積到膜表面堵塞膜孔，造成膜通量的下降，同時電化學操作過程中，溶液的pH值易發生變化，影響水中離子等的存在形式，不利于水處理的正常進行。

綜上所述，電化學-膜分離技術的結合還需要作出改進，在能夠高效處理廢水的同時，具備較強的抗污染性能，延長膜的使用壽命。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種電化學-膜分離水處理裝置及其處理方法，本發明將電化學和膜分離過程一體化組合，通過電氧化和電絮凝作用對待處理水體進行預處理，形成污染物濾餅層，再以具有導電膜的膜組件作為陰極，利用靜電排斥阻礙污染物附著，利用原位電還原產生活性物質降解污染物，在減緩膜污染的同時達到膜清洗的效果。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供了一種電化學-膜分離水處理裝置，所述裝置包括反應池，所述反應池內設置膜組件，所述膜組件中的膜為導電膜，所述膜組件的一側平行于膜組件設置陽極板，所述膜組件作為陰極板和所述陽極板與外接電源連接；

所述反應池主體上設有進水口和出水口，所述膜組件的出口與反應池主體上的出水口相連。