一種用于水處理的帶電膜裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種用于水處理的帶電膜裝置，該裝置包括電源、膜組器和由帶外支撐層的中空纖維膜粘接而成的膜組件；其中，所述膜組器是上下開通四周封閉的槽型膜組器，膜組件位于膜組器內；所述帶外支撐層的中空纖維膜是在中空纖維膜絲的外表面包覆有一層網狀多孔結構的管狀外支撐層而成。當將裝置應用于浸沒式膜分離技術中時，在電源電流的作用下，中空纖維膜絲處于管狀外支撐層負極屏蔽之中，帶負電的污染物在靜電排斥力和電極溶出絮凝劑的絮凝作用下很難污染中空纖維膜，從而達到控制膜污染的目的。使用本實用新型專利技術的具有抗污染功效和自產生絮凝劑的帶電膜裝置能夠有效控制膜污染，具有耐污染性強、膜絲強度高、無需添加絮凝劑、凈化水質和實用性強等優點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

—種用于水處理的帶電膜裝置
本技術涉及用于水處理的帶電膜裝置。更具體地，本技術涉及一種具有抗污染功效和自產生絮凝劑的帶電膜裝置及其使用方法，以及采用所述裝置應用在浸沒式膜分離技術中。
技術介紹
膜生物反應器(Membrane Bio-R eactor, MBR)是將膜分離技術與生物降解原理相結合而開發出的一種新型污水處理工藝，它利用膜分離裝置將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物質有效截留，替代傳統工藝中的二沉池，具有對污染物去除效率高、出水水質好、穩定操作、管理方便、占地面積少等顯著優勢，應用前景十分廣闊。但是在膜的應用過程中膜污染是不可避免的。MBR技術研究與應用表明，膜污染問題縮短膜的使用壽命，導致泵的抽吸壓力增大和曝氣量的增加從而造成工藝運行能耗較高，是制約MBR穩定運行與推廣應用的限制因素和瓶頸問題。關于膜污染的機理研究及控制手段，國內外均已提出了一些專利技術，但由于膜技術運行環境的復雜性和惡劣性，以及膜污染機理至今尚不完全清楚，控制方法與技術依然有限，得不到行之有效的解決方法。CN 201010259595. 4提出一種利用弱電場提高膜的抗污染性能和通量的方法，它是利用同性排斥原理，在膜面附近施加弱負電場增加對這些污染物的排斥作用，將膜污染物推離膜表面，因此具有延緩濾餅層形成，增加膜抗污染性能，提高通量、延長過濾運行周期的效果。該項專利技術具有能耗低、無需施加高強度電場等優點，但應用過程中沒有絮凝齊U，僅靠電場力來達到抗污染的作用，而污染物的電量較低，電場力較弱，加之膜技術在應用過程中常常有曝氣攪拌液體，靜電力容易受到波動，這樣使得抗污染效果不穩定。US 2010/0051542A1提出一種污水處理系統和方法，該項專利技術是將浸沒式膜組件放入筒狀電極圈的內部陰極中，陽極可以產生鐵絮凝劑，浸沒式膜組件在生化降解、電絮凝和膜過濾的作用下起到抗污染作用，該項專利技術能夠起到出水水質好、抵抗膜污染的作用，但該項技術在應用過程中存在的問題是使用大面積的筒狀電極圈提供電場，使其在膜組器中占用了很大的空間位置，在實際應用過程中會給拆卸膜組件帶來很大的不便，很難工業化。由上述專利技術可以看出，提高膜的抗污染性能和通量最有效的方法是靜電場力和絮凝劑共同作用于膜應用環境中，且具有工業應用的可行性，對此本技術提出一種用于水處理的帶電膜裝置，該帶電膜裝置是具有抗污染功效和自產生絮凝劑的帶電膜裝置。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種用于水處理的帶電膜裝置，該帶電膜裝置是一種具有抗污染功效和自產生絮凝劑的帶電膜裝置。本技術的另一目的是所述用于水處理的帶電膜裝置應用于浸沒式膜分離技術中的使用方法。本技術的另一目的是所述的用于水處理的帶電膜裝置在應用過程中得到的陽極溶出物在水處理中作為絮凝劑和/或凈水劑的用途。本技術的帶電膜裝置不但能夠起到控制膜污染的作用，還能夠自發產生鐵、鋁等絮凝劑，達到凈化出水的作用，有利于膜分離技術的廣泛應用。本技術是通過下述技術方案實現的。本技術涉及一種用于水處理的帶電膜裝置。·該用于水處理的帶電膜裝置包括電源I、MBR膜池2、膜組器3和由帶外支撐層的中空纖維膜5粘接而成的膜組件4 ;其中，位于MBR膜池2內的膜組器3是上下開通四周封閉的槽型膜組器，膜組件4位于膜組器3內；所述帶外支撐層的中空纖維膜5是由中空纖維膜絲7與其外表面包覆的網狀多孔結構管狀外支撐層6組成的，該管狀外支撐層6是由纖維長絲和導電金屬絲通過編織而成的；所述電源I的陽極與膜組器3的槽壁相接，其陰極與中空纖維膜5相接。根據本技術的一種優選實施方式，膜組器3的槽壁的材質是鐵板、鋁板或是二者組成的合金板，上述板材的表面沒有經過防腐處理，或者可選地經過適當防腐處理。根據本技術的另一種優選實施方式，所述管狀外支撐層6是由纖維長絲和導電金屬絲編織而成的，其呈網狀多孔結構，包覆在中空纖維膜絲7的表面。根據本技術的另一種優選實施方式，所述管狀外支撐層6是由纖維長絲和導電金屬絲按照以下比例通過編織機編織而成，導電金屬絲在管狀外支撐層6中的重量比例為O. 5-99. 5wt%，余量為纖維長絲；纖維長絲和導電金屬絲在編織時為同一股編織絲或為不同股編織絲。根據本技術的另一種優選實施方式，所述管狀外支撐層6的纖維長絲為棉、麻、毛、蠶絲、丙纟侖、漆纟侖、綿纟侖、腈纟侖、粘膠纖維、醋酸纖維、玻璃纖維、金屬纖維中的一種或多種纖維長絲。根據本技術的另一種優選實施方式，所述管狀外支撐層6的導電金屬絲是鐵、鋁、不銹鋼、鈦、鉬、鈀、釕、銥金屬絲中的一種或多種導電金屬絲。根據本技術的另一種優選實施方式，所述的管狀外支撐層6是通過高速編織機編織或是通過鉤針機編織而成的。根據本技術的另一種優選實施方式，所述的電源I為直流電源，該直流電源是由交流電轉換為直流電的穩壓直流電源，或是由太陽能、風能、水能、化學能或其它能源轉換而成的蓄電池直流電源；該電源I在所述陽極與陰極之間施加電場，所述管狀外支撐層6的平均電流密度為O. 5 50mA/cm2。根據本技術的另一種優選實施方式，所述裝置應用于浸沒式膜分離技術中，當電源I接通后，膜組器3帶正電，帶外支撐層的中空纖維膜5帶負電，中空纖維膜絲7處于管狀外支撐層6負極屏蔽之中，帶負電的污染物在靜電排斥力和電極溶出物的絮凝作用下很難污染膜表面，從而控制膜污染。根據本技術的另一種優選實施方式，所述的用于水處理的帶電膜裝置在應用過程中得到的陽極溶出物在水處理中作為絮凝劑和/或凈水劑的用途，可達到凈化水質的目的。本技術的原理是，在中空纖維膜絲7的外表面附有一層網狀多孔結構的管狀外支撐層6，該支撐層是由纖維長絲和導電金屬絲通過編織機編織而成的，該支撐層既可增強中空纖維膜絲7的拉伸性能又可帶上電荷；將所述膜絲按照現有MBR技術粘為膜組件4，膜組件4處于上下開通四周封閉的槽型膜組器3中，膜組器3的四周槽壁是由鐵板或鋁板組成的。在直流電源電流的作用下，中空纖維膜絲7的管狀外支撐層6帶負電，膜組器3的四周槽壁帶正電，MBR膜池2中的主要污染物一般是帶負電的，這樣在膜分離運行的過程中，污染物由于靜電排斥力遠離中空纖維膜絲7的表面，從而起到控制膜污染的作用，而由鐵板和鋁板組成的膜組器槽壁由于帶正電而緩緩溶出成為鐵、鋁離子，成為絮凝劑，進一步起到控制膜污染的作用。可以通過控制電流閥調節鐵鋁離子的溶出速率、調節膜組器槽壁(鐵板和鋁板)的厚度，進而可使槽壁的溶出腐蝕速率處于膜組器使用壽命限度之內。特別地，本技術巧妙地將中空纖維膜絲、管狀外支撐增強層、電化學、電絮凝 等技術應用于一體，其結果是將增強膜絲拉伸性能、靜電力控制膜污染、絮凝法控制膜污染等功效集于一起的目的。為了實現上述目的，本技術提供一種用于水處理的帶電膜裝置，該帶電膜裝置是具有抗污染功效的帶電膜裝置，其特征在于該裝置包括電源1、MBR膜池2、位于MBR膜池2內的膜組器3和由帶外支撐層的中空纖維膜5粘接而成的膜組件4 ;其中，所述膜組器3是上下開通四周封閉的槽型膜組器，膜組件4位于膜組器3內；所述帶外支撐層的中空纖維膜5是在中空纖維膜絲7的外表面包覆有一層網狀多孔結構的管狀外支撐層6而成，該管狀外支本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于水處理的帶電膜裝置，其特征在于該裝置包括電源（1）、MBR膜池（2）、膜組器（3）和由帶外支撐層的中空纖維膜（5）粘接而成的膜組件（4）；其特征在于位于MBR膜池（2）內的膜組器（3）是上下開通四周封閉的槽型膜組器，膜組件（4）位于膜組器（3）內；所述帶外支撐層的中空纖維膜（5）是由中空纖維膜絲（7）與其外表面包覆的網狀多孔結構管狀外支撐層（6）組成的，該管狀外支撐層（6）是由纖維長絲和導電金屬絲通過編織而成的；所述電源（1）的陽極與膜組器（3）的槽壁相接，其陰極與中空纖維膜（5）相接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳亦力，李天玉，吳強，宋冠軍，郭莎莎，尹崢嶸，
申請(專利權)人：北京碧水源膜科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：