[实用新型]一种污水净化模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种污水净化模块，更具体的说是一种碳纳米管薄膜净水处理模块，集物理吸附、电场吸附和电场脱附功能于一体，并且可以再生重复使用，成本低廉，绿色环保。 

背景技术

纺织、皮革、电池、冶炼等行业排放的废水中含有许多染料和重金属等有毒的甚至强致癌的污染物，给人类和水生生物带来了严重的危害，所以废水净化是一个重要的环境问题。除去工业废水中污染物的方法有离子还原法、共沉淀法、膜过滤法、离子交换法、光催化法和吸附法等。在众多的去除污染物的水处理技术中，吸附法被认为是最常用且高效低成本的技术，且具有操作简单、不产生二次污染、容易再生等优点。在众多的吸附剂中，碳纳米管由于具有稳定的化学性质、比表面积大、孔结构分布范围广和吸附效果好等优点，可被视为是一种理想的吸附材料。 

发明内容

本实用新型的目的在于针对工业废水净化问题，提供一种结构简单，能实现废水净化和模块再生的污水净化模块。 

本实用新型为实现上述目的采取的技术方案如下：

一种污水净化模块，其特征在于：包括电场装置，附于电场装置上的石墨基底，在石墨基底上涂覆有碳纳米管薄膜，在碳纳米管薄膜的外侧设有离子交换膜。

进一步的设置在于：

石墨基底设置有两组，分别附于电场装置的正负电极上，石墨基底沿废水进入方向对称设置，在每组石墨基底上皆涂覆有碳纳米管薄膜，在碳纳米管薄膜的外侧还设有离子交换膜，离子交换膜与碳纳米管薄膜相间隔。

所述的离子交换膜为阴阳离子半透膜。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过碳纳米管薄膜、和离子交换膜的设置，可以实现废水净化和模块再生，具有非常突出的实用效果。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明：

图1为本实用新型碳纳米管薄膜净水处理模块的结构示意图；

图2为本实用新型净水过程的示意图；

图3为本实用新型再生过程的示意图；

具体实施方式： 

如图1所示，本实用新型的一种污水净化模块10，包括电场装置1，附于电场装置1上的石墨基底2，在石墨基底2上涂覆有碳纳米管薄膜3，在碳纳米管薄膜3的外侧还设有离子交换膜4

在图1示出的实施例中，石墨基底2设置有两组，分别附于电场装置1的正负电极上，石墨基底2沿废水进入方向对称设置，在每组石墨基底2上皆涂覆有碳纳米管薄膜3，在碳纳米管薄膜3的外侧还设有离子交换膜4，离子交换膜4与碳纳米管薄膜3间隔一定距离。

所述的离子交换膜4优选为阴阳离子半透膜。

本实用新型的工作过程如下：

(1)、初始状态下，碳纳米管薄膜已经经过脱附再生，具有正常的吸附性能，如图1所示；

(2)、如图2所示：向装置中通入工业废水5，废水中的阴阳离子在外加电场和吸附剂碳纳米管薄膜的共同作用下会通过离子交换膜4被吸附到碳纳米管薄膜3上，当阴阳离子分别定向吸附到上下两侧的碳纳米管薄膜3上时，由于废水具有一定流速，外加电场能避免废水中的重金属离子等被水带出，使得废水得到充分的吸附净化。

(3)、如图3所示：当碳纳米管薄膜3吸附趋于饱和后，需要进行电脱附来使其再生，这时，通过改变装置的电场装置1的电极方向，并在水槽中通入少量纯净水6，在反向电场的作用下，阴阳离子通过离子交换膜进入纯净水中，由于离子交换膜4的选择透过性，所以废水中的离子并不会到达对面的碳纳米管薄膜上，而被排除净水装置，由此装置完成再生。