[实用新型]一种用于水处理的带电膜装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及用于水处理的带电膜装置。更具体地，本实用新型涉及一种具有抗污染功效和自产生絮凝剂的带电膜装置及其使用方法，以及采用所述装置应用在浸没式膜分离技术中。

【背景技术】

膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor,MBR)是将膜分离技术与生物降解原理相结合而开发出的一种新型污水处理工艺，它利用膜分离装置将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质有效截留，替代传统工艺中的二沉池，具有对污染物去除效率高、出水水质好、稳定操作、管理方便、占地面积少等显著优势，应用前景十分广阔。但是在膜的应用过程中膜污染是不可避免的。MBR技术研究与应用表明，膜污染问题缩短膜的使用寿命，导致泵的抽吸压力增大和曝气量的增加从而造成工艺运行能耗较高，是制约MBR稳定运行与推广应用的限制因素和瓶颈问题。

关于膜污染的机理研究及控制手段，国内外均已提出了一些专利技术，但由于膜技术运行环境的复杂性和恶劣性，以及膜污染机理至今尚不完全清楚，控制方法与技术依然有限，得不到行之有效的解决方法。

CN 201010259595.4提出一种利用弱电场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，在膜面附近施加弱负电场增加对这些污染物的排斥作用，将膜污染物推离膜表面，因此具有延缓滤饼层形成，增加膜抗污染性能，提高通量、延长过滤运行周期的效果。该项专利技术具有能耗低、无需施加高强度电场等优点，但应用过程中没有絮凝剂，仅靠电场力来达到抗污染的作用，而污染物的电量较低，电场力较弱，加之膜技术在应用过程中常常有曝气搅拌液体，静电力容易受到波动，这样使得抗污染效果不稳定。

US 2010/0051542A1提出一种污水处理系统和方法，该项专利技术是将浸没式膜组件放入筒状电极圈的内部阴极中，阳极可以产生铁絮凝剂，浸没式膜组件在生化降解、电絮凝和膜过滤的作用下起到抗污染作用，该项专利技术能够起到出水水质好、抵抗膜污染的作用，但该项技术在应用过程中存在的问题是：使用大面积的筒状电极圈提供电场，使其在膜组器中占用了很大的空间位置，在实际应用过程中会给拆卸膜组件带来很大的不便，很难工业化。

由上述专利技术可以看出，提高膜的抗污染性能和通量最有效的方法是：静电场力和絮凝剂共同作用于膜应用环境中，且具有工业应用的可行性，对此本实用新型提出一种用于水处理的带电膜装置，该带电膜装置是具有抗污染功效和自产生絮凝剂的带电膜装置。

【实用新型内容】

[要解决的技术问题]

本实用新型的目的是提供一种用于水处理的带电膜装置，该带电膜装置是一种具有抗污染功效和自产生絮凝剂的带电膜装置。

本实用新型的另一目的是所述用于水处理的带电膜装置应用于浸没式膜分离技术中的使用方法。

本实用新型的另一目的是所述的用于水处理的带电膜装置在应用过程中得到的阳极溶出物在水处理中作为絮凝剂和/或净水剂的用途。

本实用新型的带电膜装置不但能够起到控制膜污染的作用，还能够自发产生铁、铝等絮凝剂，达到净化出水的作用，有利于膜分离技术的广泛应用。

[技术方案]

本实用新型是通过下述技术方案实现的。

本实用新型涉及一种用于水处理的带电膜装置。

该用于水处理的带电膜装置包括电源1、MBR膜池2、膜组器3和由带外支撑层的中空纤维膜5粘接而成的膜组件4；其中，位于MBR膜池2内的膜组器3是上下开通四周封闭的槽型膜组器，膜组件4位于膜组器3内；所述带外支撑层的中空纤维膜5是由中空纤维膜丝7与其外表面包覆的网状多孔结构管状外支撑层6组成的，该管状外支撑层6是由纤维长丝和导电金属丝通过编织而成的；所述电源1的阳极与膜组器3的槽壁相接，其阴极与中空纤维膜5相接。

根据本实用新型的一种优选实施方式，膜组器3的槽壁的材质是铁板、铝板或是二者组成的合金板，上述板材的表面没有经过防腐处理，或者可选地经过适当防腐处理。

根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述管状外支撑层6是由纤维长丝和导电金属丝编织而成的，其呈网状多孔结构，包覆在中空纤维膜丝7的表面。

根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述管状外支撑层6是由纤维长丝和导电金属丝按照以下比例通过编织机编织而成，导电金属丝在管状外支撑层6中的重量比例为0.5-99.5wt%，余量为纤维长丝；纤维长丝和导电金属丝在编织时为同一股编织丝或为不同股编织丝。