[發明專利]一種電催化-臭氧-膜過濾三位一體的廢水處理裝置

有效

• 申請號: 202110284905.6
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113023966B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 夏伊靜;葉玲;馮華軍;馬香娟;蔡靖
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F1/461;C02F1/78;C02F1/44;C02F1/24;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 楊蘭蘭

1.一種電催化-臭氧-膜過濾三位一體的陰極膜組件，所述陰極膜組件包括微孔多通道管式導電陶瓷膜（7）、第一蓋體（81）和第二蓋體（82），微孔多通道管式導電陶瓷膜（7）的上下兩端分別和第一蓋體（81）、第二蓋體（82）形成的上端空腔（74）和下端空腔（76），所述第一蓋體（81）上設置有出水口（75）；所述第二蓋體（82）上設置進氣口（77）；所述通道數量≥2，至少有一個上端密封的通道和一個下端密封的通道，上端密封的通道和下端密封的通道相鄰排布，其中下端密封的通道作為廢水通道（71），上端密封的通道作為氣體通道（72）；

所述微孔多通道管式導電陶瓷膜（7）的廢水通道（71）和氣體通道（72）為相鄰分布，設從圓心向外依次分布的圈層分別為1、2、3、...、n，則中心通道為氣體通道（72），其余圈層上的通道設為相鄰分布的廢水通道（71）和氣體通道（72）。

2.根據權利要求1所述的陰極膜組件，其特征在于，所述微孔多通道管式導電陶瓷膜（7）的孔徑為1-100 μm。

3.根據權利要求1所述的陰極膜組件，其特征在于，所述微孔多通道管式導電陶瓷膜（7）內部通道數量選自，其中n≥2。

4.一種如權利要求1-3任一項所述的陰極膜組件的制備方法，包括以下步驟：

將孔徑為1-100 μm的微孔多通道管式導電陶瓷膜（7）依次浸泡于飽和的NaOH-乙醇溶液和超純水中清洗，取出洗凈后置于在葡萄糖溶液中懸浮攪拌18-24 h，然后在160-180 ^oC下進行真空干燥，并在氮氣氛圍保護下于600 - 800°C碳化1.5-3 h，從而制得碳沉積的微孔多通道管式導電陶瓷膜（7）。

5.一種包括權利要求1-3任一項所述的陰極膜組件的電催化-臭氧-膜過濾三位一體的廢水處理裝置，包括反應池（1）、進水系統、電源（5）、陽極（6）、所述陰極膜組件、臭氧發生系統、出水系統和臭氧捕集系統；

所述進水系統包括儲液池（11）、進水泵（12）和進水管（13），進水管（13）一端和儲液池（11）相連，一端通入反應池（1），進水泵（12）設置在進水管（13）兩端之間；

所述出水系統包括出水管（23）、出水泵（22）和清水罐（21）；所述清水罐（21）內部設置有隔板（27），當清水罐（21）中水位高于隔板（27）下端時，使清水罐（21）上部形成兩個氣體不流通的獨立空間；清水罐（21）一側設有進水口（24），進水口（24）對側設有出水口（25），頂端設有出氣口（26），所述進水口（24）和出氣口（26）設置在所述隔板（27）的同側；出水管（23）一端伸入上端空腔（74）內部，管口接近但不接觸微孔多通道管式導電陶瓷膜（7）上端，出水管（23）和陰極膜組件上的出水口（75）密封連接；出水管（23）另一端和進水口（24）相連，出水泵（22）設置在出水管（23）兩端之間；

所述臭氧捕集系統包括導氣管（31）和捕集罐（32），所述導氣管（31）一端和清水罐（21）出氣口（26）密封連接，另一端和捕集罐（32）連接；

所述臭氧發生系統包括臭氧發生器（41）、臭氧檢測器（42）、壓力表（43）、通氣閥門（44）和進氣管（45）；進氣管（45）一端和進氣口密封連接，另一端連接在臭氧發生器（41）上，臭氧發生器（41）和進氣口之間依次設置有臭氧檢測器（42）、壓力表（43）和通氣閥門（44）；

所述電源（5）正極連接陽極（6），負極連接陰極膜組件，所述陽極（6）和陰極膜組件設置在反應池（1）內。

6.根據權利要求5所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述陽極（6）的材料選自不具有催化性能的導電金屬或催化電極材料。

7.根據權利要求5所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述陽極（6）為管式網狀結構，包圍在陰極外側。