[发明专利]双面导电膜过滤组件及净水方法有效
申请号: | 202210298472.4 | 申请日: | 2022-03-24 |
公开(公告)号: | CN114504952B | 公开(公告)日: | 2023-06-06 |
发明(设计)人: | 孙猛 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | B01D67/00 | 分类号: | B01D67/00;B01D69/02;B01D71/02;B01D71/36;B01D71/56;B01D71/68;C02F1/461;C02F1/469;C02F101/30 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 吴梦圆 |
地址: | 100084*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 双面 导电 过滤 组件 净水 方法 | ||
1.一种采用双面导电膜过滤组件进行电过滤净水的方法,其中,所述双面导电膜过滤组件包括:
双面导电滤膜,包括:
多孔膜基底,以及
两层金属导电涂层,分别形成于所述多孔膜基底的两表面,用于作为连接至外电源的阴、阳极,所述金属导电涂层独立地选自Cu、Pd、Pt或Au;
进料室和渗透室,分别设置于所述双面导电滤膜的两侧;其中,作为阴极的所述金属导电涂层面向所述进料室,作为阳极的所述金属导电涂层面向所述渗透室;
两组导电连接件,分别夹设于所述双面导电滤膜和进料室之间以及所述双面导电滤膜和渗透室之间,用于将所述双面导电滤膜与所述外电源进行电连接,所述导电连接件包括:
环形导电垫圈,其一表面贴合于所述金属导电涂层,以及
环形导电片,其一表面贴合于所述环形导电垫圈的另一表面,另一表面贴合于所述进料室或渗透室;以及
密封胶圈,套设于所述双面导电滤膜的外周缘,用于防止所述进料室和渗透室内的料液自所述双面导电滤膜的外周缘渗出;
所述方法包括:
将所述双面导电膜过滤组件的双面导电滤膜通过所述两组导电连接件连接至外电源;
向进料室内通入料液,在通电条件下利用所述双面导电滤膜对所述料液进行电过滤处理,基于电化学还原和氧化的协同作用,使得所述双面导电滤膜原位生成活性氧物质以降解水中有机污染物;以及
将经处理后的所述料液自渗透室输出。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述进料室的侧面以及与渗透室相对的顶面分别设置有料孔;
所述渗透室的侧面以及与进料室相对的底面分别设置有料孔。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述环形导电片上延伸有电极柱,所述电极柱自所述进料室或所述渗透室伸出,用于连接所述外电源。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多孔膜基底选自陶瓷膜、聚四氟乙烯膜、聚酰胺膜和聚砜膜中的一种。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金属导电涂层的厚度为10~60 nm。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述两层金属导电涂层是采用物理气相沉积法在多孔膜基底的两个表面上依次形成。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述两层金属导电涂层是采用共聚焦磁控共溅射在所述多孔膜基底的两个表面上依次形成。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述共聚焦磁控共溅射的条件为:溅射室内基础压力为10-7 Pa,氩气以0.3 Pa的工作压力提供氩气氛围;金属溅射靶与多孔膜基底的溅射角度控制为20~40°,距离15~20 cm;施加偏压为20~60 W、沉积速率1.0~5.0 nm min-1。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述环形导电垫圈为导电橡胶,所述环形导电片为不锈钢;和/或
所述环形导电垫圈的厚度为0.2~2 mm;所述环形导电片的厚度为0.5~2 mm。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述料液以错流过滤或死端过滤的过滤方式流经所述双面导电滤膜。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述过滤方式通过控制所述进料室和渗透室上料孔的连通状态来进行切换。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述外电源施加于所述双面导电滤膜上的电压为1~5V。
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