[發(fā)明專利]一種膜反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910908944.1
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110550702B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卓瓊芳;牛軍峰;李衍亮;唐少宇;張帆
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞理工學院
• 主分類號: C02F1/44
• 分類號: C02F1/44;C02F1/467;C02F101/38
• 代理公司: 西安匯恩知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61244
• 代理人: 張偉花

本發(fā)明提供了一種膜反應(yīng)器，包括電解槽、C/Al₂O₃陶瓷膜和石墨管，電源負極連接C/Al₂O₃陶瓷膜外壁，正極連接石墨管外壁；C/Al₂O₃陶瓷膜一端封口設(shè)置在電解槽的底部，另一端開口；出水管一端通過C/Al₂O₃陶瓷膜的開口端伸入腔內(nèi)，另一端連接蠕動泵，臭氧發(fā)生器通過管道通入石墨管和C/Al₂O₃陶瓷膜形成的腔內(nèi)，管道的出氣口緊貼C/Al₂O₃陶瓷膜外壁；進水管一端插入電解槽中，另一端與進水泵連接。本發(fā)明中C/Al₂O₃陶瓷膜通過碳黑沉積到氧化鋁陶瓷管的孔隙中，形成碳黑涂層，得到的C/Al₂O₃陶瓷膜的孔徑較低，操作簡單；本發(fā)明能迅速降解污染物，降低膜污染，去除小于膜孔的污染物，利于廢水凈化，臭氧發(fā)生器噴射混合氣體起到?jīng)_洗C/Al₂O₃陶瓷膜的作用，防止膜堵塞，降低膜孔污染物積累，實現(xiàn)膜孔清潔。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于膜過濾技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種膜反應(yīng)器。

背景技術(shù)

膜過濾在過去幾十年里已經(jīng)引起了廢水凈化的注意，因為它可以截留許多種類的污染物，不需要額外的化學品和相對較低的能源消耗。但在膜過濾的應(yīng)用過程中，通常會出現(xiàn)兩個問題。一種是膜污染，它是由濃度極化和孔堵塞引起的。另一種是，膜很難去除比膜孔小的污染物。特別是一些具有持久性的有毒有機分子，將威脅到生態(tài)系統(tǒng)。制備孔徑小于有毒有機分子的膜是一種選擇，但它會引起通量的下降和較高的操作成本。此外，一些有機污染物很容易吸附在膜表面，通過正常的清洗程序很難從膜中分離出來。在報道的電化學膜過濾系統(tǒng)中，功能化膜作為陽極或陰極。例如，PVDF(聚偏氟乙烯)/鋼網(wǎng)膜陰極電導性欠佳，石墨烯和碳納米管被用作修飾膜的功能材料，價格昂貴。

因此，有必要開發(fā)一種新型、成本低膜設(shè)備和方法，既能增強膜的抗污能力，又能去除比孔小的有毒有機分子。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種膜反應(yīng)器，該膜反應(yīng)器中C/Al₂O₃陶瓷膜通過成本低的碳黑沉積到了氧化鋁陶瓷管的孔隙中，形成碳黑涂層，得到的C/Al₂O₃陶瓷膜的孔徑較小，更有利于去除小分子的污染物，并且成本低，操作簡單；膜反應(yīng)器以C/Al₂O₃陶瓷膜作為陰極，石墨管作為陽極，同時接通臭氧發(fā)生器，臭氧發(fā)生器以O(shè)₂為前驅(qū)氣體，產(chǎn)生O₃和O₂混合氣體的噴射到陰極C/Al₂O₃陶瓷膜上，在陰極的C/Al₂O₃陶瓷膜上釋放的過量的O₂原位轉(zhuǎn)化為H₂O₂，然后O₃偶聯(lián)H₂O₂，分解得到高反應(yīng)性的·OH，·OH具有強氧化能力，可以無選擇性地分解污染物和比膜孔小的有毒有機分子，也可以降解清除堵塞住膜的有機污染物，并且臭氧發(fā)生器噴射的混合氣體能夠起到?jīng)_洗C/Al₂O₃陶瓷膜的作用，使C/Al₂O₃陶瓷膜煥然一新，該膜反應(yīng)器能夠在處理小于膜孔的污染物方面性能優(yōu)異，能夠迅速降解污染物，降低膜污染，去除小于膜孔的污染物，同時膜反應(yīng)器中C/Al₂O₃陶瓷膜的孔徑小，有利于廢水凈化，臭氧發(fā)生器噴射的混合氣體還能夠起到?jīng)_洗C/Al₂O₃陶瓷膜的作用，防止膜堵塞，降低膜孔的污染物積累，實現(xiàn)膜孔的清潔，保證膜反應(yīng)器過濾的效率。