CN107469625A - 一种石墨烯改性电抑菌膜元件及其电抑菌处理系统 - Google Patents

一种石墨烯改性电抑菌膜元件及其电抑菌处理系统 Download PDF

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Abstract

一种石墨烯改性电抑菌膜元件及其电抑菌处理系统，其中电抑菌膜元件包括膜壳、膜元件、原水进水口、原水出水口、封头、对夹式快装接头、密封垫圈，对夹式快装接头的内侧分别设有石墨烯改性的导电中空膜丝，导电中空膜丝与导电中空膜丝、导电中空膜丝与膜壳之间填充有石墨烯改性的导电灌封胶，导电中空膜丝与膜壳的四个接触面分别设有一个导电铜环，上部的导电铜环与铜接线柱连接，石墨烯改性的导电中空膜丝的内侧位于膜壳底部分别设有一个产水出口管。本发明的电抑菌膜元件能够杀菌、抑菌，解决膜元件由于微生物污染所造成的运行压差增大、膜元件通量降低等问题，同时也可以避免频繁氧化性杀菌剂投加造成的运行费用增加和膜丝老化问题。

Description

一种石墨烯改性电抑菌膜元件及其电抑菌处理系统
技术领域
本发明涉及一种水处理装置，尤其涉及一种石墨烯改性电抑菌膜元件及其电抑菌处理系统。
背景技术
当今世界生态环境日益恶化，水污染已成为全球性问题，它不仅阻碍了国家的产业发展，更影响了人类的生存环境。随着水污染的不断加剧，水处理对象更为千差万别，传统的水处理技术已经无法解决复杂问题，只有和新技术相结合才能有效解决问题。基于以上原因，近几年水处理技术取得了长足的发展，其重要的标志就是膜技术的大量应用。虽然膜技术发展比较迅速，但与其它技术相比，发展历史比较短，理论基础尚不够完善，工业应用存在不足，膜污染成为真正制约膜技术发展的最主要因素。在实际应用中，膜污染是不可避免的。只要膜与物料发生接触，膜污染便会发生，并且随着运行时间的延长，膜污染将会加剧，膜的性能也会发生变化，最终导致膜通量的下降。因此，找出控制污染的方法并且恢复膜通量，一直是膜分离技术领域的研究重点。
膜污染种类主要包括物理污染、化学污染和微生物污染，其中有机物污染和微生物污染是膜污染的主要原因。为了降低微滤、超滤膜元件的污染，因此在现有的微滤、超滤运行过程中均采用在线杀菌剂加药正洗、在线杀菌剂加药大流量反冲洗、在线加酸、在线加碱等工艺避免由于有机物、微生物污染造成的运行压差增大、设备出力下降等问题，甚至必要时进行在离线化学清洗解决微滤膜、超滤膜的污染问题。而在线加药及化学清洗加大了微滤、超滤工艺的复杂性，增大了设备投资和运行成本，同时频繁的加药及化学清洗也加速了膜元件的老化。因此有必要找到一种运行工艺简单、费用低的膜元件抗污染的方法。
高压脉冲电场对微生物灭活有良好的效果。高压脉冲电场( pulse electricfield，PEF) 灭菌是一种非热灭菌技术，与传统的灭菌方法比，具有灭菌时间短、升温幅度小、耗能少等优点在食品、饮料行业有广泛的应用。高压脉冲电场对微生物灭活作用的机制目前有如下几种假说:电崩解理论、电穿孔理论、电磁机制模型、臭氧效应、电解产物效应、黏弹极性形成模型。其中电崩解理论和电穿孔理论得到普遍接收和广泛认可。电崩解理论认为细胞处于外界电场中时，磷脂层内的带电物质按电场作用力来方向移动，各带电物质分别移至膜两侧，膜两壁之间形成微电场，即产生横跨膜电位。当跨膜电位增大到一定程度后细胞膜就出现穿孔极化现象，细胞膜结构紊乱和通透性大大提高，并使得胞内汁液流失，膜内各生物酶活力受到影响，最终导致细胞的彻底死亡。电穿孔理论认为高压电脉冲会改变脂肪的分子结构并增大蛋白质通道的开放度，蛋白通道打开后，大量电流就会通过，远远超过正常的生理状态，细胞膜变失去了半渗透性，导致细胞膨胀而死亡。见文献《高压脉冲电场对微生物的灭活作用研究进展》陈新梅、薛文静、赵元等，《中国药师》2016年第19卷第9期，《交流电场杀菌对酵母菌杀死率的影响》艾克拜尔·买买提，热夏提·达吾来提，阿布力米提·克力木，阿依屯姑丽·吐尔德，巴吐尔·阿不力克木等，《食品研究与开发》2016年7月第37卷第14期。
因此可以通过改善膜元件的导电性在膜丝表面和水之间形成高压脉冲电场达到杀菌抑菌的目的，减轻或降低膜元件的微生物污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种石墨烯改性电抑菌膜元件，以解决微生物对微滤、超滤膜元件的污染，以电抑菌代替在线杀菌剂加药，减少微滤、超滤工艺的复杂性，降低微滤、超滤工艺的运行费用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种石墨烯改性电抑菌膜元件，包括膜壳（1）和设在膜壳（1）内的石墨烯改性导电中空膜丝（8），其中膜壳（1）上设有原水进水口（3）、原水出水口（4）和产水出口（12），其特征在于：
所述膜壳（1）内的石墨烯改性导电中空膜丝（8）与石墨烯改性导电中空膜丝（8）之间、石墨烯改性导电中空膜丝（8）与膜壳（1）之间填充有石墨烯改性导电灌封胶（9）；
所述膜壳（1）上设有铜接线柱（11），所述铜接线柱（11）的一端位于膜壳（1）内并与石墨烯改性导电灌封胶（9）电连接，铜接线柱（11）的另一端穿过膜壳（1）伸至膜壳（1）外侧。
优选地，所述膜壳（1）包括膜壳主体（2）、封头（5）、对夹式快装接头（6）和密封垫圈（7）；
所述膜壳主体（2）为圆筒形状，所述产水出口（12）设在膜壳主体（2）上；
所述封头（5）有两个并且分别设在膜壳主体（2）的左右两端，其中一个封头（5）上开有原水进水口（3），另一个封头（5）上开有原水出水口（4）；
所述密封垫圈（7）夹在封头（5）与膜壳主体（2）之间；
所述对夹式快装接头（6）将封头（5）与膜壳主体（2）夹在一起。
优选地，所述膜壳主体（2）的左右两端侧壁上各设有一个铜接线柱（11）。
优选地，所述膜壳主体（2）的左右两端内侧各设有一个与石墨烯改性导电灌封胶（9）电连接的导电铜环（10），所述铜接线柱（11）一端与导电铜环（10）电连接、另一端穿过膜壳（1）伸至膜壳（1）外侧。
优选地，所述石墨烯改性导电灌封胶（9）为添加了石墨烯的环氧树脂、聚氨酯或聚酯。
优选地，所述石墨烯改性导电灌封胶（9）中的石墨烯与环氧树脂、聚氨酯或聚酯的质量比为0.1：100～5：100。
优选地，所述石墨烯改性导电中空膜丝（8）为添加了石墨烯的聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜或聚醋酸乙烯。
优选地，所述石墨烯改性导电中空膜丝（8）中的石墨烯与聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜或聚醋酸乙烯的质量比为0.1：100～5：100。
优选地，所述石墨烯改性导电中空膜丝（8）为超滤膜，超滤膜的平均孔径为10～1000埃；或者石墨烯改性导电中空膜丝（8）为微滤膜，微滤膜的分离孔径为500埃～10微米。
另外，本发明还提供一种石墨烯改性电抑菌处理系统，其特征在于：石墨烯改性电抑菌膜元件，所述石墨烯改性电抑菌膜元件上的原水进水口（3）通过管路与第一电动阀门（K1）连通，石墨烯改性电抑菌膜元件上的产水出口（12）通过管路与第二电动阀门（K2）、第三电动阀门（K3）连通，第三电动阀门（K3）用于控制反冲洗水泵来水，石墨烯改性电抑菌膜元件上的原水出水口（4）分别通过管路与第四电动阀门（K4）和第五电动阀门（K5）连通；
所述第一电动阀门（K1）和原水进水口（3）之间的管路上、产水出水口（12）和第二电动阀门（K2）之间的管路上均设有漏电扑集装置（13），并且漏电扑集装置（13）均接地。
与现有技术相比，该发明的特点和有益效果如下：
1、 本发明的膜丝材料中添加了石墨烯，使得膜丝材料导电性能优越，并通过接线柱与外部高压电场连接，利用高压脉冲来杀灭水中及附着在膜丝表面及与水接触的膜元件的细菌，从而实现杀菌及抑制细菌生长的目的。
2、 更进一步地，本发明在膜丝和膜丝、膜丝和膜壳之间填充有石墨烯改性导电灌封胶，并通过接线柱与外部高压电场连接，利用高压脉冲来杀灭水中及附着在膜丝表面及与水接触的膜元件的细菌，从而实现杀菌及抑制细菌生长的目的，解决膜元件由于微生物污染所造成的的运行压差增大 、膜元件通量降低等问题。
3、 本发明杀菌全过程都不需要加入杀菌剂、酸和碱等化学试剂，而且不用离线化学清洗，减少了环境的污染。
4、 本发明避免了加药设备及管线的投入，也可以避免频繁氧化性杀菌剂投加造成的运行费用增加和膜丝老化问题。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明所述的石墨烯改性电抑菌膜元件的结构示意图。
图2是本发明所述的石墨烯改性电抑菌膜元件部分放大图。
图3是本发明所述的石墨烯改性电抑菌处理系统的示意图。
附图标注：1-膜壳、2-膜壳主体、3-原水进水口、4-原水出水口、5-封头、6-对夹式快装接头、7-密封垫圈、8-石墨烯改性导电中空膜丝、9-石墨烯改性导电灌封胶、10-导电铜环、11-铜接线柱、12-产水出口管、13-漏电扑集装置。
具体实施方式
如图1-2所示，石墨烯改性电抑菌膜元件包括膜壳（1）和设在膜壳（1）两端端部的石墨烯改性导电中空膜丝（8），石墨烯改性导电中空膜丝（8）为添加了石墨烯的聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜或聚醋酸乙烯，石墨烯改性导电中空膜丝（8）中的石墨烯与聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜或聚醋酸乙烯的质量比为0.1：100～5：100。石墨烯改性导电中空膜丝（8）为超滤膜，超滤膜的平均孔径为10～1000埃；或者石墨烯改性导电中空膜丝（8）为微滤膜，微滤膜的分离孔径为500埃～10微米。膜壳（1）的两端设有原水进水口（3）、原水出水口（4），膜壳（1）的底部设有产水出口（12）；石墨烯改性导电中空膜丝（8）与石墨烯改性导电中空膜丝（8）之间、石墨烯改性导电中空膜丝（8）与膜壳（1）之间均填充有石墨烯改性导电灌封胶（9）；所述石墨烯改性导电灌封胶（9）为添加了石墨烯的环氧树脂、聚氨酯或聚酯；石墨烯改性导电灌封胶（9）中的石墨烯与环氧树脂、聚氨酯或聚酯的质量比为0.1：100～5：100。膜壳（1）的两端各设有一个铜接线柱（11），所述石墨烯改性导电灌封胶（9）与铜接线柱（11）一端电连接，铜接线柱（11）的另一端穿过膜壳（1）伸至膜壳（1）外侧。实际生产过程中也可以在膜壳主体（2）的两端内侧均设有与石墨烯改性导电灌封胶（9）电连接的导电铜环（10），导电铜环（10）与铜接线柱（11）的一端电连接。铜接线柱（11）与高压脉冲电源的正极连接，高压电场强度为10KV/cm～100KV/cm,高压脉冲频率为 10 Hz～200Hz，脉宽10μs 25μs，脉冲数10～200 个。
膜壳（1）包括膜壳主体（2）、封头（5）、对夹式快装接头（6）和密封垫圈（7）；封头（5）设在膜壳主体（2）的两端，所述原水进水口（3）和原水出水口（4）设在封头（5）上；对夹式快装接头（6）将封头（5）与膜壳主体（2）夹在一起；密封垫圈（7）夹在封头（5）与膜壳主体（2）之间。
如图3所示，石墨烯改性电抑菌处理系统包括石墨烯改性电抑菌膜元件（A），石墨烯改性电抑菌膜元件（A）设备机架接地，并且与高压脉冲电源（B）连接；还包括电动阀门K1～K5；原水进水口（3）通过管路与第一电动阀门（K1）连通，石墨烯改性电抑菌膜元件上的产水出水口（12）通过管路与第二电动阀门（K2）和第三电动阀门（K3）连通，第三电动阀门（K3）用于控制反冲洗进水，石墨烯改性电抑菌膜元件上的原水出水口（4）分别通过管路与第四电动阀门（K4）和第五电动阀门（K5）连通，电动阀门K4用于超（微）滤浓水排出，电动阀门K5用于控制石墨烯改性电抑菌处理装置正冲洗及反冲洗时大流量冲洗水排出，K4、K5均与膜元件的原水出水口管路相连，K4连通的管径流量为超（微）滤进水流量的5%～15%，K5连通的管路流量为为超（微）滤进水流量的150%～200%。
所述第一电动阀门（K1）和原水进水口（3）之间的管路上、原水出水口（4）和第二电动阀门（K2）之间的管路上均设有漏电扑集装置（13），漏电扑集装置（13）为一管路放大段，该放大段外壳应为非金属绝缘材料制造，内部设有金属多层折流挡板，折流挡板的过流面积应大于主管路管径截面积。每个挡板应与金属连接，最后由金属导线从内部引出并有效接地，避免脉冲电流对设备的损害及影响热控仪表的稳定。
在实际的应用过程中，石墨烯改性电抑菌膜元件可以一个或多个并联使用，一个主管上可以连接多个膜元件，所有的泵、阀门、仪表设置的主管上。
石墨烯改性电抑菌处理装置在制水过程中，打开电动阀门K1、K2、K4，其余阀门关闭，超（微）滤水泵来水从原水进水口（3）流入，经抑菌处理后，达到使用标准的水从产水出口口（12）流出，第四电动阀门（K4）控制高浓污水从原水出水口（4）排出。
在制水过程中，高压脉冲电场为间歇运行，可以根据进水水源条件、膜元件的污染状况、运行压差（膜元件的运行条件下的进出口压差）确定高压脉冲的消毒时间间隔，例如可以每30min或1h运行一次，每次处理时间为0.5s～10s，其过程可以概括为：制水——电抑菌处理——反冲洗——正冲洗——制水，对于非连续制水系统可以在制水后进行抑菌处理，然后通过正洗或反洗将杀死的微生物去除，最后设备停机。
超（微）滤膜作为水处理主要设备之一，微生物污染是导致运行压差增大、产水流量降低的主要原因，在原有的超（微）滤运行过程中需要设置多套的在线加药装置进行杀菌处理，本发明石墨烯改性电抑菌处理装置运行时时无需使用化学杀菌剂试剂，而是电抑菌的方式进行杀菌，采用正冲洗和反冲洗，去除微生物及附着的污染物达到防治超（微）滤膜系统的微生物污染的目的，解决膜元件由于微生物污染所造成的运行压差增大 、膜元件通量降低等问题，同时也可以避免频繁氧化性杀菌剂投加造成的运行费用增加和膜丝老化问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石墨烯改性电抑菌膜元件，包括膜壳（1）和设在膜壳（1）内的石墨烯改性导电中空膜丝（8），其中膜壳（1）上设有原水进水口（3）、原水出水口（4）和产水出口（12），其特征在于：
所述膜壳（1）内的石墨烯改性导电中空膜丝（8）与石墨烯改性导电中空膜丝（8）之间、石墨烯改性导电中空膜丝（8）与膜壳（1）之间填充有石墨烯改性导电灌封胶（9）；
所述膜壳（1）上设有铜接线柱（11），所述铜接线柱（11）的一端位于膜壳（1）内并与石墨烯改性导电灌封胶（9）电连接，铜接线柱（11）的另一端穿过膜壳（1）伸至膜壳（1）外侧。
2.根据权利要求1所述的石墨烯改性电抑菌膜元件，其特征在于：所述膜壳（1）包括膜壳主体（2）、封头（5）、对夹式快装接头（6）和密封垫圈（7）；
所述膜壳主体（2）为圆筒形状，所述产水出口（12）设在膜壳主体（2）上；
所述封头（5）有两个并且分别设在膜壳主体（2）的左右两端，其中一个封头（5）上开有原水进水口（3），另一个封头（5）上开有原水出水口（4）；
所述密封垫圈（7）夹在封头（5）与膜壳主体（2）之间；
所述对夹式快装接头（6）将封头（5）与膜壳主体（2）夹在一起。
3.根据权利要求2所述的石墨烯改性电抑菌膜元件，其特征在于：所述膜壳主体（2）的左右两端侧壁上各设有一个铜接线柱（11）。
4.根据权利要求3所述的石墨烯改性电抑菌膜元件，其特征在于：所述膜壳主体（2）的左右两端内侧各设有一个与石墨烯改性导电灌封胶（9）电连接的导电铜环（10），所述铜接线柱（11）一端与导电铜环（10）电连接、另一端穿过膜壳（1）伸至膜壳（1）外侧。
5.根据权利要求1所述的石墨烯改性电抑菌膜元件，其特征在于：所述石墨烯改性导电灌封胶（9）为添加了石墨烯的环氧树脂、聚氨酯或聚酯。
6.根据权利要求5所述的石墨烯改性电抑菌膜元件，其特征在于：所述石墨烯改性导电灌封胶（9）中的石墨烯与环氧树脂、聚氨酯或聚酯的质量比为0.1：100～5：100。
7.根据权利要求1所述的石墨烯改性电抑菌膜元件，其特征在于：所述石墨烯改性导电中空膜丝（8）为添加了石墨烯的聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜或聚醋酸乙烯。
8.根据权利要求7所述的石墨烯改性电抑菌膜元件，其特征在于：所述石墨烯改性导电中空膜丝（8）中的石墨烯与聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜或聚醋酸乙烯的质量比为0.1：100～5：100。
9.根据权利要求1所述的石墨烯改性电抑菌膜元件，其特征在于：所述石墨烯改性导电中空膜丝（8）为超滤膜，超滤膜的平均孔径为10～1000埃；或者石墨烯改性导电中空膜丝（8）为微滤膜，微滤膜的分离孔径为500埃～10微米。
10.一种石墨烯改性电抑菌处理系统，其特征在于：包括权利要求1-9中任意一项所述的石墨烯改性电抑菌膜元件，所述石墨烯改性电抑菌膜元件上的原水进水口（3）通过管路与第一电动阀门（K1）连通，石墨烯改性电抑菌膜元件上的产水出口（12）通过管路与第二电动阀门（K2）、第三电动阀门（K3）连通，第三电动阀门（K3）用于控制反冲洗水泵来水，石墨烯改性电抑菌膜元件上的原水出水口（4）分别通过管路与第四电动阀门（K4）和第五电动阀门（K5）连通；
所述第一电动阀门（K1）和原水进水口（3）之间的管路上、产水出水口（12）和第二电动阀门（K2）之间的管路上均设有漏电扑集装置（13），并且漏电扑集装置（13）均接地。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2008810A1 (de) * 1969-02-25 1970-09-03 Sybron Corp., Rochester, N.Y. (V.St.A.) Semipermeable Membrane und Verfahren zu ihrer Herstellung
JPH0833832A (ja) * 1994-07-26 1996-02-06 Hitachi Metals Ltd 平膜式精密濾過装置
US7229556B1 (en) * 2004-05-13 2007-06-12 University Of Kentucky Research Foundation Delivery system for a composition
CN201008777Y (zh) * 2006-12-20 2008-01-23 华南理工大学 超声场和高压交流脉冲电场复合强化的超滤膜分离组件
CN201423248Y (zh) * 2009-03-23 2010-03-17 杭州水处理技术研究开发中心有限公司 一种能自抑菌的超滤膜组件
CN103100314A (zh) * 2013-01-28 2013-05-15 大连理工大学 一种制备聚苯胺改性中性导电滤膜的方法
CN103623705A (zh) * 2013-11-15 2014-03-12 华南理工大学 一种利用脉冲电场强化内压膜过滤的装置和方法
CN104209015A (zh) * 2014-07-30 2014-12-17 昆明理工大学 一种电滤膜及其制备方法和应用

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2008810A1 (de) * 1969-02-25 1970-09-03 Sybron Corp., Rochester, N.Y. (V.St.A.) Semipermeable Membrane und Verfahren zu ihrer Herstellung
JPH0833832A (ja) * 1994-07-26 1996-02-06 Hitachi Metals Ltd 平膜式精密濾過装置
US7229556B1 (en) * 2004-05-13 2007-06-12 University Of Kentucky Research Foundation Delivery system for a composition
CN201008777Y (zh) * 2006-12-20 2008-01-23 华南理工大学 超声场和高压交流脉冲电场复合强化的超滤膜分离组件
CN201423248Y (zh) * 2009-03-23 2010-03-17 杭州水处理技术研究开发中心有限公司 一种能自抑菌的超滤膜组件
CN103100314A (zh) * 2013-01-28 2013-05-15 大连理工大学 一种制备聚苯胺改性中性导电滤膜的方法
CN103623705A (zh) * 2013-11-15 2014-03-12 华南理工大学 一种利用脉冲电场强化内压膜过滤的装置和方法
CN104209015A (zh) * 2014-07-30 2014-12-17 昆明理工大学 一种电滤膜及其制备方法和应用

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