[发明专利]一种电化学-膜分离水处理装置及其处理方法

说明书

本发明提供了一种电化学‑膜分离水处理装置及其处理方法，所述装置包括反应池，所述反应池内设置膜组件，所述膜组件中的膜为导电膜，所述膜组件的一侧平行于膜组件设置阳极板，所述膜组件作为阴极板和所述阳极板与外接电源连接；所述反应池主体上设有进水口和出水口，所述膜组件的出口与反应池主体上的出水口相连。本发明通过将电化学和膜分离过程相结合，通过电氧化或电絮凝作用对污染水体进行预处理，形成污染物滤饼层，再以具有导电膜的膜组件作为阴极，降解污染物，在减缓膜污染的同时达到膜清洗的效果，延长膜的使用周期，提高膜的使用寿命；同时提高水中污染物的分离效率，改善出水的水质。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，涉及一种电化学-膜分离水处理装置及其处理方法。

背景技术

膜分离技术一种是近年来应用日益广泛的水处理技术，常用的膜分离技术主要包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等。膜分离技术是利用物理筛分效应对大于膜孔尺寸的污染物进行截留，但同时因为截留的污染物在膜表面的堆积和水体中微生物在膜表面的生长，容易造成出水通量的下降，影响膜组件的正常运行，降低膜的使用寿命，提高了膜分离技术的应用成本。因此，采取适宜的预处理方法处理废水，缓解膜污染，是膜分离技术成功应用的重要保障。

目前，电化学法是一种研究和应用比较广泛，尤其在去除水中难降解有机物方面具有比较突出优势的水处理技术。其中，电絮凝、电氧化、电芬顿是常用的电化学水处理方法，将其应用于膜分离前对废水的预处理，也是目前研究的重点之一。电絮凝是以铝、铁等金属为阳极，在通电时阳极溶解产生离子，再经一系列水解、聚合等过程，形成络合物，通过控制电化学参数与水体理化性质，使水中的胶体物质、悬浮颗粒等絮凝沉降，有助于后续的膜分离过程的进行。电氧化是通过控制电化学参数与水体理化性质，调节电氧化过程中的反应路径与反应速率，分为直接氧化和间接氧化，直接氧化为污染物在电极表面发生电化学氧化反应；间接氧化为使溶液中产生活性较强的自由基或分子，通过自由基氧化有机物。

电化学与膜分离技术相结合是水处理工艺改进的一个重要方向。目前，将电化学手段和膜分离技术集成到一个装置中，预处理污染物减缓膜污染。CN207435111U公开了一种电化学法-浸没式膜分离集成水处理装置，包括电絮凝/电催化氧化/电芬顿反应区、浸没式膜分离区和沉降区，电絮凝/电催化氧化/电芬顿反应区和浸没式膜分离区位于反应器的上部，利用隔板将二区域隔开，二者的下部为沉降区，且二者均与沉降区相通。CN107459106A公开了一种电化学-膜分离水处理装置，装置包括反应池，反应池内设置膜组件，所述膜组件一侧由内向外平行于膜组件设置感应电极和阳极板，另一侧平行于膜组件设置阴极板，反应器的出口与膜组件相连。上述装置虽然可以对废水先进行电化学处理，但电化学处理产生的沉淀颗粒物容易沉积到膜表面堵塞膜孔，造成膜通量的下降，同时电化学操作过程中，溶液的pH值易发生变化，影响水中离子等的存在形式，不利于水处理的正常进行。

综上所述，电化学-膜分离技术的结合还需要作出改进，在能够高效处理废水的同时，具备较强的抗污染性能，延长膜的使用寿命。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种电化学-膜分离水处理装置及其处理方法，本发明将电化学和膜分离过程一体化组合，通过电氧化和电絮凝作用对待处理水体进行预处理，形成污染物滤饼层，再以具有导电膜的膜组件作为阴极，利用静电排斥阻碍污染物附着，利用原位电还原产生活性物质降解污染物，在减缓膜污染的同时达到膜清洗的效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种电化学-膜分离水处理装置，所述装置包括反应池，所述反应池内设置膜组件，所述膜组件中的膜为导电膜，所述膜组件的一侧平行于膜组件设置阳极板，所述膜组件作为阴极板和所述阳极板与外接电源连接；

所述反应池主体上设有进水口和出水口，所述膜组件的出口与反应池主体上的出水口相连。