一種使用柱狀介電電泳電極的平板膜池及膜濃縮系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種使用柱狀介電電泳電極的平板膜池，其包括池體和多個(gè)平板膜元件，其中各平板膜元件間隔設(shè)置在池體中；池體連接原水輸入管和濃水輸出管；平板膜元件包括柱狀電極組件、滲透膜和平板框架，平板框架的兩面安裝滲透膜，滲透膜之間設(shè)置柱狀電極組件；柱狀電極組件包括兩片分別連接交流電源不同輸出端且相互絕緣的電極板，兩片電極板的帶有柱狀突起的突起面相對(duì)扣合；平板框架上設(shè)置有連通兩滲透膜之間產(chǎn)水腔的產(chǎn)水出口，各平板膜元件的產(chǎn)水出口連接產(chǎn)水輸出管。本實(shí)用新型還涉及一種使用柱狀介電電泳電極平板膜池的膜濃縮系統(tǒng)。本實(shí)用新型低成本無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)用新型膜濃縮系統(tǒng)具有分級(jí)處理，能夠輸出不同品級(jí)、不同用途的產(chǎn)水的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種使用柱狀介電電泳電極的平板膜池及膜濃縮系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種污水處理設(shè)備，特別涉及一種使用柱狀介電電泳電極的平板膜池及膜濃縮系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]滲透膜分離技術(shù)在近30年中由于其操作方便、工藝設(shè)備緊湊、分離效率高、能耗低等優(yōu)點(diǎn)而迅速發(fā)展成為工業(yè)中固液分離的重要工藝方法。然而，在滲透膜過(guò)濾工藝中，膜污染這個(gè)不可避免的問題始終存在，且已成為這項(xiàng)工藝于實(shí)際應(yīng)用中的一個(gè)致命缺點(diǎn)。膜污染是由于膜表面和膜孔中由于微粒、膠體粒子、溶質(zhì)分子沉積而導(dǎo)致的膜孔堵塞或變小，造成過(guò)膜阻力的增大，從而使膜透過(guò)量下降，減少膜的使用壽命等后果。例如，在固液分離中經(jīng)常使用的超/微濾膜，其膜透過(guò)量由于膜污染會(huì)在近一個(gè)小時(shí)的工作之后減少約50%;而由于固體小顆粒的吸附和堵塞，這種污染甚至不可逆。
[0003]工業(yè)上經(jīng)常用來(lái)清洗膜污染的方法主要分為物理清洗和化學(xué)清洗，化學(xué)清洗是通過(guò)使用藥劑以將不溶污染物溶解并沖洗出膜組件。然而，化學(xué)清洗不僅由于藥劑的使用而增加過(guò)濾工藝的操作成本，而且由于酸性或堿性藥劑的使用而對(duì)膜造成損害且造成污染。物理清洗主要包括低壓高流速清洗、等壓沖洗、反沖洗、負(fù)壓清洗、機(jī)械刮除等方法，工業(yè)中普遍使用的是高速反沖洗和氣水反沖洗工藝。然而，上述兩種工藝都必須在清洗過(guò)程中停止膜過(guò)濾工藝，且需要高壓和高于產(chǎn)水量?jī)傻饺兜乃糜跊_洗，耗能高，用水量大。
[0004]超聲波被認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)防止膜污染的一個(gè)方法。然而，由于高強(qiáng)度超聲波對(duì)滲透膜所造成的侵蝕和破壞，以及龐大的超聲波生成系統(tǒng)阻礙了其在工業(yè)上的應(yīng)用。基于電泳原理的電子滲透膜于上世紀(jì)七十年代由Manegold等提出，并由Henry等通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)其可行性。然而，這種方法不適于用于多離子復(fù)雜性的工業(yè)條件，而且其高能耗也阻礙了它在工業(yè)上的廣泛使用。除此之外，裸電極在電泳的使用也提高了短路的可能及電擊的危險(xiǎn)，以及電極上發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)不僅會(huì)導(dǎo)致PH值變化，甚至于會(huì)生成有毒或污染環(huán)境的化學(xué)副產(chǎn)品O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種使用柱狀介電電泳電極的平板膜池，及使用該平板膜池的膜濃縮系統(tǒng)。通過(guò)在孔板電極組上施加交流電，從而在介電電泳電極以及滲透膜的附近產(chǎn)生不勻稱電場(chǎng)，從而將附著的污染物移離滲透膜表面，以延長(zhǎng)滲透膜使用壽命和提高滲透膜的工作效率及產(chǎn)水量。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種使用柱狀介電電泳電極的平板膜池，其特征在于:它包括池體和多個(gè)平板膜元件，其中各所述平板膜元件間隔設(shè)置在池體中；所述池體連接原水輸入管和濃水輸出管；所述平板膜元件包括柱狀電極組件、滲透膜和平板框架，平板框架的前、后兩面安裝滲透膜，所述滲透膜之間設(shè)置柱狀電極組件;所述柱狀電極組件包括第一電極板及第二電極板，在第一電極板、第二電極板上均分布設(shè)置有柱狀突起和孔位，第一電極板的柱狀突起及孔位與第二電極板的孔位及柱狀突起位置互補(bǔ);第一電極板與第二電極板的帶有柱狀突起的突起面相對(duì)扣合后，其中一電極板的柱狀突起嵌入至另一電極板的孔位之內(nèi)；第一電極板和第二電極板分別連接高頻交流電源的不同輸出端，在第一電極板和第二電極板的非突起面上形成向外發(fā)射非均電場(chǎng)的作用面;所述平板框架上設(shè)置有連通兩滲透膜之間產(chǎn)水腔的產(chǎn)水出口，各平板膜元件的產(chǎn)水出口連接一產(chǎn)水輸出管。
[0008]所述的第一電極板和第二電極板的表面具有絕緣層。
[0009]所述的第一電極板、第二電極板的突起面相對(duì)扣合后，其中一電極板所制的柱狀突起的頂端與另一電極板的非突起面齊平。
[0010]所述的第一電極板、第二電極板采用金屬薄板或薄片沖壓成型，其上成型的柱狀突起和孔位形成相互交錯(cuò)的陣列分布。
[0011]所述的相互交錯(cuò)的陣列分布方式為:第一電極板的第η行的第奇數(shù)位置和第n+1行的第偶數(shù)位置為柱狀突起，第η行的第偶數(shù)位置和第n+1行的第奇數(shù)位置為孔位;第二電極板的柱狀突起和孔位則與第一電極板的孔位和柱狀突起位置對(duì)應(yīng)。
[0012]所述的相互交錯(cuò)的陣列分布方式為:第一電極板的第η行均為柱狀突起或孔位，第n+1行均為孔位或柱狀突起;第二電極板的柱狀突起和孔位則與第一電極板的孔位和柱狀突起位置對(duì)應(yīng)。
[0013]所述的第一電極板、第二電極板的板厚相同；所述柱狀突起的橫截面直徑<
2.5mm;所述柱狀突起與孔位為間隙配合，配合間隙不大于單邊0.2mm。
[0014]—種使用平板膜池的膜濃縮系統(tǒng)它還包括預(yù)處理裝置、反滲透系統(tǒng)和超臨界系統(tǒng)，預(yù)處理裝置的出口連接平板膜池的原水輸入管，平板膜池的產(chǎn)水輸出管的部分或全部連接反滲透系統(tǒng)的入口；平板膜池的濃水輸出管和反滲透系統(tǒng)的濃水輸出管連接超臨界系統(tǒng)的物料入口。
[0015]所述反滲透系統(tǒng)中反滲透膜之間為產(chǎn)水腔，所述產(chǎn)水腔中設(shè)置柱狀電極組件。
[0016]所述超臨界系統(tǒng)中包括反應(yīng)釜，所述反應(yīng)釜上部的超臨界蒸汽輸出端依次連接換熱系統(tǒng)、壓力能回收系統(tǒng)和氣液分尚系統(tǒng)。
[0017]所述氣液分離系統(tǒng)的液體輸出管輸出純水、所述反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水輸出管輸出直飲水、所述平板膜池的產(chǎn)水輸出管輸出生活用水。
[0018]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為:
[0019]1、本實(shí)用新型的平板膜池，包括池體和多個(gè)平板膜元件，其中各平板膜元件間隔設(shè)置在池體中，平板膜元件包括柱狀電極組件、滲透膜和平板框架，通過(guò)在孔板電極組上施加交流電，從而在介電電泳電極以及滲透膜的附近產(chǎn)生不勻稱電場(chǎng)，利用固體微粒與其所懸浮的連續(xù)相介電極化能力不同的原理，介電電泳力將固體微粒推離電極或者將固體微粒吸附在電極上，減少甚至消除滲透膜工藝中發(fā)生的膜污染和堵膜現(xiàn)象，提高滲透膜使用壽命，提高滲透膜膜透過(guò)量，達(dá)到強(qiáng)化滲透膜工藝。與工業(yè)中經(jīng)常使用的反沖洗技術(shù)相比，無(wú)須添加額外物質(zhì)例如化學(xué)藥劑或大量的水，低成本無(wú)污染;在使用時(shí)無(wú)需停機(jī)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)膜的去污解堵。
[0020]2、本實(shí)用新型的平板膜池，平板膜元件使用柱狀電極組件，柱狀電極組件的不同電極板的柱狀突起和孔位相互配合，共同構(gòu)成一個(gè)發(fā)射非均電場(chǎng)的工作單元體，在高頻交變電流作用下，工作單元體處的表面大曲率使得工作單元體所在區(qū)域的面電荷密度增高，其所在區(qū)域的不均場(chǎng)強(qiáng)隨之增強(qiáng);柱狀突起作為發(fā)射端點(diǎn)與貫通電極板的孔位共同構(gòu)成的工作單元體為開放式對(duì)外結(jié)構(gòu)，發(fā)射的非均電場(chǎng)均穿過(guò)電極板到達(dá)表面之外，而不是將電場(chǎng)封閉在兩電極板之間，不能有效發(fā)揮非均電場(chǎng)的介電電泳效應(yīng)，造成浪費(fèi)。同時(shí)，相對(duì)于傳統(tǒng)介電電泳電極的面發(fā)射而言，柱狀突起能形成尖端發(fā)射點(diǎn)，在作用面之外形成的電場(chǎng)中的介電電泳力更強(qiáng)。
[0021]3、本實(shí)用新型的平板膜池，平板膜元件使用柱狀電極組件，柱狀電極組件的外部包裹滲透膜，在不同頻率和不同電壓的交流電下產(chǎn)生不同的非均電場(chǎng)的介電電泳效應(yīng)，根據(jù)所要處理的液體特性選擇對(duì)應(yīng)頻率、電壓的交流電源產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)介電力使液體中的微粒，在非均勻電場(chǎng)中的介電電泳作用下使得那些可通滲透膜慮孔的微小顆粒極化團(tuán)聚成連，增大其體積，并向電場(chǎng)強(qiáng)度減弱的方向運(yùn)動(dòng)，使得這些需處理的物質(zhì)與過(guò)濾模表面保持一定的凈距離，從而增強(qiáng)滲透膜的過(guò)濾能力，并實(shí)現(xiàn)減弱甚至防止?jié)B透膜的濃差極化效應(yīng)，降低膜表面結(jié)垢堵塞，延長(zhǎng)滲透膜的使用壽命。同時(shí)，介電電泳所具有的電滲效應(yīng)使水分子產(chǎn)生定向透過(guò)膜的移動(dòng)現(xiàn)象，增加水分子通過(guò)效率，從而提高對(duì)所處理物質(zhì)的處理速率。
[0022]4、本實(shí)用新型的平板膜池，平板膜元件使用柱狀電極組件，通過(guò)在孔板式介電電泳電極組上施加交流電，從而在介電電泳電極以及滲透膜的附近產(chǎn)生非均勻電場(chǎng)，利用固體微粒與其所懸浮的連續(xù)相介電極化能力不同的原理，介電電泳力將固體微粒推離電極或者將固體微粒吸附在電極上，減少甚至消除滲透膜工藝中發(fā)生的膜污染和堵膜現(xiàn)象，提高滲透膜使用壽命，提高滲透膜膜透過(guò)量，達(dá)到強(qiáng)化滲透膜工藝。與工業(yè)中經(jīng)常使用的反沖洗技術(shù)相比，無(wú)須添加額外物質(zhì)例如化學(xué)藥劑或大量的水，低成本無(wú)污染;在使用時(shí)無(wú)需停機(jī)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)膜的去污解堵。
[0023]5、本實(shí)用新型的使用平板膜池的膜濃縮系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)在于可實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)水的分級(jí)處理，在同一系統(tǒng)中能夠輸出不同品級(jí)、不同用途的產(chǎn)水:平板膜池過(guò)濾出的產(chǎn)水可進(jìn)行生產(chǎn)生活級(jí)別的應(yīng)用；平板膜池輸出的一部分產(chǎn)水進(jìn)入反滲透系統(tǒng)中進(jìn)行再次過(guò)濾，輸出的產(chǎn)水可達(dá)到直飲的標(biāo)準(zhǔn);超臨界系統(tǒng)輸出的超臨界蒸汽通過(guò)熱能回收、壓力能回收和氣液分離之后，液化的水是純水，可以滿足各種應(yīng)用要求。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型的平板膜池結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本實(shí)用新型的平板滲透膜元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是本實(shí)用新型的平板滲透膜元件的外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4是本實(shí)用新型的膜濃縮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5是本實(shí)用新型的柱狀電極組件的兩塊電極板的組合前相對(duì)位置示意圖；
[0029]圖6是本實(shí)用新型的柱狀電極組件的兩塊電極板的組合前相對(duì)位置立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖7是本實(shí)用新型的柱狀電極組件的單塊電極板的結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0031 ]圖8是本實(shí)用新型的柱狀電極組件的單塊電極板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖9是本實(shí)用新型的柱狀電極組件的兩塊電極板的組合后剖視圖；
[0033]圖10是本實(shí)用新型的柱狀電極組件的兩塊電極板的組合后相對(duì)位置立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖11是本實(shí)用新型的柱狀電極組件在通電前的粒子分布狀態(tài)示意圖；
[0035]圖12是本實(shí)用新型的柱狀電極組件在通電后的粒子分布狀態(tài)示意圖；
[0036]圖13是本實(shí)用新型的柱狀電極組件在通電后產(chǎn)生的不均電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度等值線。
[0037]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0038]1-池體、2-平板膜元件、3-柱狀電極組件、4-滲透膜、5-平板框架、6-電源轉(zhuǎn)接頭、7-導(dǎo)流布、8-產(chǎn)水腔、9-產(chǎn)水出口、10-超臨界系統(tǒng)、11-格柵、12-沉砂池、13-產(chǎn)水箱、14-保安過(guò)濾器、15-高壓輸送栗、16-反滲透膜堆、17-產(chǎn)水輸出管、18-濃水輸出管、19-原水輸入管、20-第一電極板、21-第二電極板、22-柱狀突起、23-孔位、24-作用面。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0040]如圖1所示，本實(shí)用新型的使用柱狀介電電泳電極的平板膜池，包括池體I和平板膜元件2，其中池體I為能容納污水和多個(gè)平板膜元件2的槽，可埋設(shè)在地表下以節(jié)省空間，池體I上分別連接原水輸入管19和濃水輸出管18。各平板膜元件2并聯(lián)在一交流電源上，形成平板膜堆，之后將平板膜堆設(shè)置在池體I中，通過(guò)產(chǎn)水輸出管17向外輸出產(chǎn)水，濃水留在池體I中，再通過(guò)濃水輸出管18輸出。
[0041]如圖2、3所示，平板膜元件2包括柱狀電極組件3、滲透膜4、平板框架5，平板框架5的前、后兩面采用壓塑方式安裝滲透膜4，兩滲透膜4之間為產(chǎn)水腔8，柱狀電極組件3設(shè)置在產(chǎn)水腔8內(nèi)。兩電極板外側(cè)與兩滲透膜之間分別設(shè)置導(dǎo)流布7;平板框架5的側(cè)邊上設(shè)置有連通產(chǎn)水腔8的產(chǎn)水出口 9。所有平板膜元件2的產(chǎn)水出口 9共同連接產(chǎn)水輸出管19。平板框架5優(yōu)選ABS材料，平板框架5與滲透膜4的安裝結(jié)構(gòu)為可更換滲透膜的夾層平板結(jié)構(gòu)，當(dāng)滲透膜4破損時(shí)可更換，結(jié)構(gòu)元件重復(fù)利用。兩電極板通過(guò)平板框架5上設(shè)置的電源轉(zhuǎn)接頭6連接交流電源的不同輸出端形成電極組，在周圍產(chǎn)生非勻稱電場(chǎng)。
[0042]如圖4所示，本實(shí)用新型的膜濃縮系統(tǒng)包括上述的平板膜池、預(yù)處理裝置、反滲透系統(tǒng)和超臨界系統(tǒng)10，預(yù)處理裝置、平板膜池、反滲透系統(tǒng)依次連接;平板膜池的濃水輸出管連接超臨界系統(tǒng)10的物料入口，平板膜池的產(chǎn)水輸出管19連接反滲透系統(tǒng)的入口；反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水輸出管向外輸出清水，反滲透系統(tǒng)的濃水輸出管連接超臨界系統(tǒng)10的物料入口。其中預(yù)處理裝置包括依次連接的格柵11和沉砂池12，污水進(jìn)入格柵的入口，沉砂池12的出口連接平板膜池的入口 ；反滲透系統(tǒng)包括依次連接的產(chǎn)水箱13、保安過(guò)濾器14、高壓輸送栗15和反滲透膜堆16。
[0043]污水經(jīng)過(guò)預(yù)處理后進(jìn)入平板膜池，平板膜池使用內(nèi)置柱狀電極組件3的平板膜元件2。平板膜元件2的產(chǎn)水輸出管連接反滲透系統(tǒng)中的產(chǎn)水水箱13入水口，通過(guò)保安過(guò)濾器14和高壓栗15打入反滲透膜堆16進(jìn)行二次濃縮，進(jìn)一步提高產(chǎn)水質(zhì)量，把平板膜元件2的產(chǎn)水由一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)提高到中水回用標(biāo)準(zhǔn)。由反滲透膜堆16和平板膜池產(chǎn)生的濃水進(jìn)入超臨界系統(tǒng)10中焚燒，產(chǎn)生超臨界蒸汽和濃鹽水，超臨界蒸汽可進(jìn)行能量化回用，濃鹽水直接回收，不產(chǎn)生二次污染。
[0044]反滲透膜堆16也可采用介電電泳技術(shù)，在兩反滲透膜之間的產(chǎn)水腔內(nèi)設(shè)置與平板膜元件2相同的柱狀電極組件，相比傳統(tǒng)的反滲透膜，具有更高的抗污染性，可免清洗，減少膜運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用。
[0045]本實(shí)用新型的另一特征在于對(duì)產(chǎn)水的分級(jí)處理，在同一系統(tǒng)中能夠輸出不同品級(jí)、不同用途的產(chǎn)水:平板膜池過(guò)濾出的產(chǎn)水可進(jìn)行生產(chǎn)生活級(jí)別的應(yīng)用;平板膜池輸出的一部分產(chǎn)水進(jìn)入反滲透系統(tǒng)中進(jìn)行再次過(guò)濾，輸出的產(chǎn)水可達(dá)到直飲的標(biāo)準(zhǔn);超臨界系統(tǒng)10輸出的超臨界蒸汽通過(guò)熱能回收、壓力能回收和氣液分離之后，液化的水是純水，可以滿足各種應(yīng)用要求。
[0046]如圖5、圖6所示，本實(shí)用新型的柱狀電極組件I包括第一電極板20、第二電極板21，第一電極板20和第二電極板21均為片狀結(jié)構(gòu)，其上均設(shè)置柱狀突起22和孔位23，位于一電極板上的柱狀突起22的形狀尺寸與位于另一電極板上的孔位23的形狀尺寸相配合，柱狀突起22的高度與電極板的厚度一致。第一電極板20和第二電極板21外表面具有絕緣層，第一電極板20的柱狀突起22和第二電極板21的孔位23的位置互補(bǔ)，反之亦然。
[0047]如圖9、圖10所示，安裝時(shí)，第一電極板20、第二電極板21的突起面相對(duì)扣合，使第一電極板20的柱狀突起22插入第二電極板21的孔位23之內(nèi)，第二電極板21的柱狀突起22插入第一電極板20的孔位23之內(nèi)，兩板的柱狀突起22與孔位23配合為同心配合。第一電極板20的柱狀突起22頂端與第二電極2的非突起面外表面平齊，第二電極板21的柱狀突起22頂端與第一電極I的非突起面外表面平齊。
[0048]第一電極板20和第二電極板21分別連接高頻交流電源的不同輸出端，通電時(shí)，在柱狀突起22的周圍形成一個(gè)發(fā)射非均電場(chǎng)的工作單元體。則介電電泳電極結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)分布工作單元體的作用面24。根據(jù)所需處理的液體內(nèi)顆粒自身特性，可變更柱狀突起22和孔位23所組成的工作單元的橫截面直徑，和工作單元之間的間距距離，在介電電泳電極結(jié)構(gòu)的兩個(gè)作用面24上分布不均電場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)顆粒的在整個(gè)凈化、分離、濃縮工作面上的高效工作處理。
[0049]第一電極板、第二電極板的板厚相同；柱狀突起的橫截面直徑<2.5mm;柱狀突起與孔位為間隙配合，配合間隙不大于單邊0.2_。
[0050]如圖7、圖8所示，以第一電極板20為例，第一電極板20通過(guò)一金屬薄板或薄片沖壓成型，其上的柱狀突起22和孔位23呈相互交錯(cuò)的分布陣列。其分布方式包括:
[0051]I)第η行的第奇數(shù)位置和第n+1行的第偶數(shù)位置為柱狀突起22，第η行的第偶數(shù)位置和第n+1行的第奇數(shù)位置為孔位23。使柱狀突起22相鄰的4個(gè)位置上均為與之相異的孔位23，反之孔位23相鄰的4個(gè)位置上均為與之相異的柱狀突起22。當(dāng)通電時(shí)，在介電電泳電極結(jié)構(gòu)的面上形成無(wú)方向性的均勻分布的非均電場(chǎng)，即整體均勻分布，但在柱狀突起22的周圍為非均電場(chǎng)。
[0052]2)第η行均為柱狀突起22/孔位23，第n+1行均為孔位23/柱狀突起22。當(dāng)通電時(shí)，在介電電泳電極結(jié)構(gòu)的面上形成沿柱狀突起22與孔位23配合形成的工作單元體分布的非均電場(chǎng)。
[0053]其第一電極板與第二電極板為連續(xù)的波紋板，并相互扣合。
[0054]如圖11-圖13所示，介電電泳電極結(jié)構(gòu)，第一電極板20、第二電極板21分別連接高頻交流電源的不同輸出端，交流電相位相差180°。當(dāng)接通交流電源時(shí)，由分別位于第一電極板20和第二電極板21的柱狀突起22和孔位23共同構(gòu)成的工作單元體向外發(fā)射非均電場(chǎng)，當(dāng)交流電源輸入的頻率不同時(shí)，在作用面24上產(chǎn)生正介電電泳效應(yīng)或負(fù)介電電泳效應(yīng)。如圖11所示，第一電極板20和第二電極板21分別連接高頻交流電源的不同輸出端，通電時(shí)，在柱狀突起22與孔位23形成的發(fā)射非均電場(chǎng)的工作單元體頂部外平面的周圍形成一個(gè)外放的強(qiáng)電場(chǎng)。
[0055]內(nèi)部設(shè)置柱狀電極組件3的平板膜元件2的工作過(guò)程是:
[0056]本實(shí)用新型所涉及的平板滲透膜元件2浸泡于需要處理的廢水中，由于相對(duì)于水而更低的介電極化能力，固體顆粒在廢水中通常表現(xiàn)為陰性介電電泳性質(zhì)；即在不勻稱電場(chǎng)中，固體顆粒被向弱電場(chǎng)方向移動(dòng)。如圖2、圖3所示，廢水經(jīng)過(guò)滲透膜4的表面，在滲透膜4內(nèi)的柱狀電極組件3提供介電電泳力所需的不勻稱電場(chǎng)。當(dāng)廢水中固體顆?？拷鼭B透膜4時(shí)，在介電電泳力的作用下，固體顆粒向遠(yuǎn)離滲透膜4的方向移動(dòng)，如此減少甚至消除膜污染和堵膜得發(fā)生;凈水通過(guò)滲透膜4進(jìn)入兩滲透膜4之間的產(chǎn)水腔8，再通過(guò)與產(chǎn)水腔8連通的產(chǎn)水出口 9排出。
[0057]盡管為說(shuō)明目的公開了本實(shí)用新型的實(shí)施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本實(shí)用新型的范圍不局限于實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種使用柱狀介電電泳電極的平板膜池，其特征在于:它包括池體和多個(gè)平板膜元件，其中各所述平板膜元件間隔設(shè)置在池體中；所述池體連接原水輸入管和濃水輸出管;所述平板膜元件包括柱狀電極組件、滲透膜和平板框架，平板框架的前、后兩面安裝滲透膜，所述滲透膜之間設(shè)置柱狀電極組件;所述柱狀電極組件包括第一電極板及第二電極板，在第一電極板、第二電極板上均分布設(shè)置有柱狀突起和孔位，第一電極板的柱狀突起及孔位與第二電極板的孔位及柱狀突起位置互補(bǔ);第一電極板與第二電極板的帶有柱狀突起的突起面相對(duì)扣合后，其中一電極板的柱狀突起嵌入至另一電極板的孔位之內(nèi)；第一電極板和第二電極板分別連接高頻交流電源的不同輸出端，在第一電極板和第二電極板的非突起面上形成向外發(fā)射非均電場(chǎng)的作用面;所述平板框架上設(shè)置有連通兩滲透膜之間產(chǎn)水腔的產(chǎn)水出口，各平板膜元件的產(chǎn)水出口連接一產(chǎn)水輸出管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用柱狀介電電泳電極的平板膜池，其特征在于:所述的第一電極板和第二電極板的表面具有絕緣層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用柱狀介電電泳電極的平板膜池，其特征在于:所述的第一電極板、第二電極板的突起面相對(duì)扣合后，其中一電極板所制的柱狀突起的頂端與另一電極板的非突起面齊平。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用柱狀介電電泳電極的平板膜池，其特征在于:所述的第一電極板、第二電極板采用金屬薄板或薄片沖壓成型，其上成型的柱狀突起和孔位形成相互交錯(cuò)的陣列分布。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種使用柱狀介電電泳電極的平板膜池，其特征在于:所述的相互交錯(cuò)的陣列分布方式為:第一電極板的第η行的第奇數(shù)位置和第n+1行的第偶數(shù)位置為柱狀突起，第η行的第偶數(shù)位置和第n+1行的第奇數(shù)位置為孔位;第二電極板的柱狀突起和孔位則與第一電極板的孔位和柱狀突起位置對(duì)應(yīng)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種使用柱狀介電電泳電極的平板膜池，其特征在于:所述的相互交錯(cuò)的陣列分布方式為:第一電極板的第η行均為柱狀突起或孔位，第n+1行均為孔位或柱狀突起;第二電極板的柱狀突起和孔位則與第一電極板的孔位和柱狀突起位置對(duì)應(yīng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用柱狀介電電泳電極的平板膜池，其特征在于:所述的第一電極板、第二電極板的板厚相同；所述柱狀突起的橫截面直徑<2.5mm;所述柱狀突起與孔位為間隙配合，配合間隙不大于單邊0.2_。8.—種使用如權(quán)利要求1?7任意一項(xiàng)所述的平板膜池的膜濃縮系統(tǒng)，其特征在于:它還包括預(yù)處理裝置、反滲透系統(tǒng)和超臨界系統(tǒng)，預(yù)處理裝置的出口連接平板膜池的原水輸入管，平板膜池的產(chǎn)水輸出管的部分或全部連接反滲透系統(tǒng)的入口；平板膜池的濃水輸出管和反滲透系統(tǒng)的濃水輸出管連接超臨界系統(tǒng)的物料入口。9.如權(quán)利要求8所述的一種膜濃縮系統(tǒng)，其特征在于:所述反滲透系統(tǒng)中反滲透膜之間為產(chǎn)水腔，所述產(chǎn)水腔中設(shè)置柱狀電極組件。10.如權(quán)利要求8所述的一種膜濃縮系統(tǒng)，其特征在于:所述超臨界系統(tǒng)中包括反應(yīng)釜，所述反應(yīng)釜上部的超臨界蒸汽輸出端依次連接換熱系統(tǒng)、壓力能回收系統(tǒng)和氣液分離系統(tǒng)。11.如權(quán)利要求10所述的一種膜濃縮系統(tǒng)，其特征在于:所述氣液分離系統(tǒng)的液體輸出管輸出純水、所述反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水輸出管輸出直飲水、所述平板膜池的產(chǎn)水輸出管輸出 生活用水。
【文檔編號(hào)】C02F9/06GK205627651SQ201620229027
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】王冰, 王力偉, 鄭貴堃
【申請(qǐng)人】?jī)?nèi)蒙古天環(huán)境技術(shù)有限公司, 內(nèi)蒙古天一環(huán)境技術(shù)有限公司