[发明专利]一种电渗析保护用电过滤器及去除含盐废水中负电性胶体、微粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理和含盐废水浓缩技术领域，更具体涉及一种通过电场去除含盐废水中对电渗析脱盐装置稳定运行有严重危害的负电性胶体、微粒及负电性大分子的电渗析保护用电过滤器及方法。

背景技术

随着传统电渗析技术的发展，以及社会对水资源利用率的要求，电渗析技术在工业废水处理领域，特别是高盐污水处理及污水“零排放”方面显示了其独特优势。但在电渗析设备长期运行中，由于工业废水中成分复杂，电渗析膜特别是阴膜的污染问题成为制约电渗析技术更广泛应用的一个瓶颈。

电渗析器是由阴、阳离子交换膜、隔板网、电极、夹紧装置和直流电源等五部分组成。在外加电场作用下，水中离子在溶液中定向移动，利用离子交换膜的选择透过性，实现溶液的浓缩、淡化和提纯。

用于污水处理的电渗析装置连续运行一段时间后，会出现离子交换膜表面及内部被堵塞，引起膜电阻增大，能耗上升，流道压降增大，脱盐下降，这种现象称为膜污染，污染达到一定程度时，装置不能正常运行。因而研究离子交换膜的污染规律，建立起有效地缓解和清除膜污染的措施，是解决电渗析技术更广泛应用的一个关键问题。

电渗析设备的工作原理决定了电渗析器阳膜的污染方式主要是结垢，而电渗析阴膜的污染主要是水中负电性的胶体、微粒和一些负电性大分子在电场的作用下或吸附于阴膜表面或嵌入在阴膜内部孔道造成的阴膜污堵，其现象是造成电渗析阴膜脱盐率下降、电阻升高、能耗加大，流道压降升高，严重时导致电渗析脱盐装置瘫痪。因而，有效去除电渗析进水中负电性的胶体、微粒和一些负电性大分子是保证电渗析稳定运行的重要因素之一。

目前，关于防止电渗析膜污染的措施，主要包括以下5个方面。

1、频繁倒极；

2、用脉冲电代替直流电；

3、严格控制进水中胶体或有机物含量；

4、加大隔室厚度，并向隔室内导入空气起到搅拌和清洗作用；

5、在溶液中添加药剂，与结垢性离子相互作用。

上述措施绝大部分是针对防止电渗析阳膜污染，只有第3条“严格控制进水中胶体或有机物含量”是针对防止电渗析阴膜污染，但未给出具体方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电渗析保护用电过滤器及利用该电过滤器去除含盐废水中对电渗析脱盐装置正常运行有危害的负电性胶体、微粒及负电性大分子的低运行成本方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种电渗析保护用电过滤器，所述电过滤器由阴离子交换膜、隔板网、电极、夹紧装置及直流电源组成；

在负极板和正极板之间，由阴离子交换膜和隔板网交替排列组成电过滤器水流通道，经夹紧装置夹紧后组成电过滤器。

本发明所述的夹紧装置可由本领域技术人员从现有技术中获知，在具体实施时，可参考电渗析器中的夹紧装置来设计。

所述电渗析保护用电过滤器可用于实现去除含盐废水中负电性的大分子、胶体及微粒的目的，避免后续电渗析设备的阴膜污染。

所述隔板网采用高电阻率热塑性材料，选自聚丙烯、聚碳酸酯或聚碳酸酯与乙烯醋酸乙烯共聚物。

所述隔板网采用矩形结构，两侧为密封边，底端设网状直通式进水流道，与电过滤器底部的进水布水槽相连；顶部设网状直通式出水流道，与电过滤器顶部的出水汇流槽相连。所述隔板网具有高效混流效果结构，同时具有良好的密封功能。

所述阴离子交换膜选自异相阴离子交换膜、半均相阴离子交换膜或均相阴离子交换膜中的一种。

所述阴离子交换膜采用电渗析脱盐装置中替换下来的旧膜，以实现电渗析膜的重复利用，减少对环境的污染。

本发明的目的之二是提供一种利用如上所述的电过滤器去除含盐废水中负电性胶体、微粒的方法，

当含有负电性胶体、微粒的含盐废水进入电过滤器后，在正负极板加直流电，含盐废水中的负电性胶体、微粒在电场作用下向阴离子交换膜迁移，在迁移过程中受到阴离子交换膜阻隔，附着于膜表面或嵌入膜内孔道中，从而去除含盐废水中的负电性胶体、微粒。

所述含盐废水为经降硬、除浊等预处理后的低硬度水。

当电过滤器吸附饱和后，电极倒换并通入氢氧化钠水溶液对电过滤器进行反洗再生后，继续使用。

所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为0.1～1mol/L。