[发明专利]基于表面恒电位控制的动态膜生物反应器调控方法及装置

权利要求书

1.一种基于表面恒电位控制的动态膜生物反应器调控装置，动态膜生物反应器包括设置有进出水口的外壳、在外壳内的膜组件，膜组件由基材和膜管组成；其特征在于，所述调控装置包括连接于所述膜组件的在线恒电位仪、在线流动Zeta电位仪、连接于在线恒电位仪和在线流动Zeta电位仪之间的可编程逻辑控制器、放置在动态膜生物反应器膜腔内的参比电极；Zeta电位仪用以测定污泥混合液Zeta电位，恒电位仪用于调节动态膜表面相对参比电极的电位，Zeta电位仪对恒电位仪选值的调节通过可编程逻辑控制器实现。

2.根据权利要求1所述的基于表面恒电位控制的动态膜生物反应器调控装置，其特征在于，所述膜组件的基材是由PVC板、不锈钢铁丝网或无纺布组成。

3.根据权利要求2所述的基于表面恒电位控制的动态膜生物反应器调控装置，其特征在于，所述不锈钢铁丝网的孔径直径是0.01～5mm，每块面积是0.2～3平方米。

4.根据权利要求1所述的基于表面恒电位控制的动态膜生物反应器调控装置，其特征在于，所述参比电极采用Ag/AgCl制成。

5.根据权利要求1所述的基于表面恒电位控制的动态膜生物反应器调控装置，其特征在于，在所述膜管与进出口管道连接处，采用0型硅橡胶密封圈密封。

6.根据权利要求1所述的基于表面恒电位控制的动态膜生物反应器调控装置，其特征在于，所述恒电位仪连接至近不锈钢丝网中部位置。

7.一种基于表面恒电位控制的动态膜生物反应器调控方法，所述动态膜生物反应器包括设置有进出水口的外壳、在外壳内的膜组件；其特征在于实施所述调控方法所采用的调控装置包括连接于膜组件的在线流动Zeta电位仪、在线恒电位仪与可编程逻辑控制器，放置在动态膜生物反应器膜腔内的参比电极；所述调控方法包括如下步骤：

基于表面恒电位控制促进动态膜形成：在动态膜生物反应器运行初期，通过在线流动Zeta电位仪，测定动态膜生物反应器内活性污泥胶体表面Zeta电位；以及以不锈钢丝网作为两电极体即工作电极，以参比电极，利用恒电位仪，在不锈钢丝网表面施加+50～+100mV的恒电位；

基于表面恒电位控制对动态膜污染的调控：在动态膜生物反应器稳定运行期，通过在线流动Zeta电位仪，测定反应器内活性污泥胶体表面Zeta电位；以及利用恒电位仪，在动态膜表面施加-20～-100mV恒电位；

采用错流过滤使动态膜分离出渗透液；

动态膜基材电化学保护：动态膜生物反应器稳定运行过程中，在动态膜表面施加-20～-100mV恒电位负电。

8.根据权利要求7所述的基于表面恒电位控制的动态膜生物反应器调控方法，其特征在于，还包括在跨膜压差高于12.0kPa时进行反洗。

9.根据权利要求7所述的基于表面恒电位控制的动态膜生物反应器调控方法，其特征在于，还包括动态膜的清洗再生采用脉冲水流冲洗和压缩空气反冲，其中水冲强度在2～10L/m²·s，时间是2～10分钟，气冲强度在7～22L/m²·s，时间是2～3分钟。