[实用新型]一种阳离子组合膜

说明书

技术领域

本实用新型提供了一种完整的阳离子组合膜，可用于渗析、电解操作及水中特定阳离子富集。

背景技术

离子交换膜具有很强的离子选择透过性、分离效率高、能耗低、污染少，因此在许多领域有着重要的应用价值。

近年来，离子交换膜广泛应用于给水、污水处理行业，分离目标组分并使之浓缩富集，以利于后续处理。Seung Joo Lim等采用单一的离子交换膜，实现了废水中NH₄⁺分离，但由于采用单膜且膜两边均为溶液，无法实现大规模污水处理应用实践，而且当膜污染时，膜清洗难度较大；Yasuyuki FUKUMOTO等采用管状的离子交换膜，实现了废水中NO₃^-分离，但分离富集的NO₃^-溶液，需要外加循环泵进行循环并将浓液排出，不仅增加了运行成本，而且无法实现连续输出NO₃^-浓缩溶液；另外，离子交换膜广泛用于电渗析，但电渗析有一定局限性，即只允许特定离子透过膜，而水分子不能透过。

因此，发明操作简便低碳环保阳离子组合膜，将显得尤为必要。为了更好的评价阳离子组合膜性能，需引入富集率这个重要参数，即富集率（η）定义为：在一定的操作条件下，进水离子浓度（N₁）与阳离子组合膜出水中该离子浓度（N₂），再除以进水离子浓度（N₁）。具体计算公式如下：

η(%)=N2-N1N1×100%]]>

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是，提供一种易于操作，便于维护，能耗低，具有一定富集特定阳离子能力和允许水透过的阳离子组合膜。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种阳离子组合膜，其特征在于：该阳离子组合膜由阳离子交换膜、超滤膜或者微滤膜之一、和带有导流槽和孔洞的支撑板组成；阳离子交换膜、超滤膜或者微滤膜之一分别固定在支撑板的两面。

本实用新型中所述的一种阳离子组合膜是一种平板膜。

本实用新型中所述的一种阳离子组合膜是浸没式。

一种水中氨氮富集装置，其特征在于：该装置包括敞口的氨氮分离器，放置在氨氮分离器内的阳离子组合膜、电极和搅拌器，出水蠕动泵，压力表，进水泵，进水管，出水管，出水口，电源，导线，时间继电器；阳离子组合膜出水口与出水管、压力表和出水蠕动泵依次相连，并受时间继电器的控制；搅拌器叶片位于阳离子组合膜下部；电极的两极经导线分别和电源相连，两极放在阳离子组合膜两侧；出水口位于氨氮分离器上部；进水泵接进水管，进水管末端位于氨氮分离器内，且靠近氨氮分离器底部；阳离子组合膜由阳离子交换膜、超滤膜或者微滤膜和带有导流槽和孔洞的支撑板组成。

本实用新型提供了一种利用上述装置的氨氮富集方法，其步骤包括：

(1) 原水引入：原水经进水泵增压后，以3-11 ml/min进入氨氮分离器中;

(2) 阳离子组合膜连接、流量设定及搅拌： 将阳离子组合膜浸没于氨氮分离器中，其出水口与出水管、压力表和出水蠕动泵依次相连，并受时间继电器的控制，打开出水蠕动泵，调整流量为1.45-4.15 ml/min，经出水管出水。同时，将搅拌器放入氨氮分离器中并运行，其搅拌叶片位于阳离子组合膜下部; 

(3) 电源连接及电流设定：将电极的两极经导线分别与电源相连，并将阳极正对阳离子交换膜，阴极正对超滤膜，打开电源，调整到电流为0.05-0.3A，并保持不变;

(4) 抽停时间比设定及阳离子组合膜清洗： 出水蠕动泵，在时间继电器的控制下，出水为间歇性出水即出水蠕动泵抽停时间比为5分钟:1-5分钟，当压力表指示数值超过15kpa时，需对阳离子组合膜进行清洗;