CN209442817U - 一种含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体，其包括膜箱及预过滤腔，预过滤腔位于所述膜箱底部并通过进水阀门与膜箱连接；预过滤腔内安装介电电泳过滤结构，该介电电泳过滤结构包括上、下平行排列的金属拉伸网电极板及金属多孔膜结构电极板，金属拉伸网电极板及金属多孔膜结构电极板分别连接交流电源不同输出端，金属拉伸网电极板及金属多孔膜结构电极板之间相互绝缘；所述膜箱内设置膜组器，膜组器设置出水阀门。本实用新型通过膜箱底部含介电电泳过滤结构的预过滤腔实现预过滤，为膜箱内的膜组器提供更为清洁的预过滤产水，提高膜组器的耐冲击性能，提高产水通量，延长膜组器清洗时间和使用寿命，可用于好氧、厌氧或者直接过滤工艺中。

Description

一种含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别是一种含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体。

背景技术

随着我国净水及污水处理标准的不断攀升，膜技术已经在净水、市政污水及给水领域广泛得到应用。微滤、超滤在集成化使用过程中形成膜组器，常采用负压抽吸的方式运行，膜污染是运行过程中带来的不可避免的问题。

介电电泳描述的是位于非匀称电场的电中性颗粒，由于介电极化的作用而产生的平移运动。产生在颗粒上的偶极矩，可以由两个相同带电量但极性相反的电荷来表示，当它们在颗粒界面上不对称分布时，产生一个宏观的偶极矩。当这个偶极矩位于不匀称电场中，在颗粒两边的局部电场强度的不同产生一个净力，称为介电电泳力。由于悬浮于媒介中的颗粒与媒介有着不同的介电能力(介电常数)，若颗粒朝电场强度增强的方向移动，称为阳性介电电泳，反之若颗粒朝电场强度减弱的方向移动，称之为阴性介电电泳。

现有的介电电泳电极与膜结合使用都是膜与电极分离使用的，依靠电场覆盖一定距离，将膜纳入介电电泳覆盖的范围而起作用。比如采用圆柱叉指电极，表面加支撑层后，再附上PVDF有机膜，利用介电电泳效应减轻膜污染，增加渗透量，提高膜的过滤级别，提高膜的使用寿命。

一般来说，距离电极越远，作用力就越低，作用效果就越差。由于膜与电极的分离，势必造成间隔一定的距离，导致介电电泳最强的效果不能加在膜上。

现有的介电电泳电极，例如圆柱叉指类型、冲孔网类型、钣金条状类型等均需要精细加工制造，制造和装配要求较高。

膜与电极的分离使用，使得结构更为复杂，占用空间增大，安装制造也更为复杂和不便，也不利于降低制造成本。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体，为膜箱内的膜组器提供更为清洁的预过滤产水，提高膜组器的耐冲击性能，提高产水通量，延长膜组器的清洗时间和使用寿命。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体，其特征在于：包括膜箱及预过滤腔，所述预过滤腔位于所述膜箱底部并通过进水阀门与膜箱连接；所述预过滤腔内安装介电电泳过滤结构，该介电电泳过滤结构包括上、下平行排列的金属拉伸网电极板及金属多孔膜结构电极板，金属拉伸网电极板及金属多孔膜结构电极板分别连接交流电源不同输出端，金属拉伸网电极板及金属多孔膜结构电极板之间相互绝缘；所述膜箱内设置膜组器，膜组器设置出水阀门。

而且，所述金属拉伸网电极板与金属多孔膜结构电极板之间的间距≤50mm。

而且，所述金属多孔膜结构电极板为金属编织网电极板、金属粉末烧结多孔过滤电极板、或金属烧结网电极板。

而且，所述预过滤腔通过管路连接反洗阀门。

而且，所述膜箱内底部设置排污管路，在该排污管路上设置排污阀。

而且，所述膜箱整体设置于膜池内，膜池与所述预过滤腔连接。

而且，所述膜组器的出水阀门通过管路连接真空泵。

本实用新型的优点和有益效果为：

1、本实用新型的含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体，介电电泳过滤结构采用的金属拉伸网电极板及金属多孔膜结构电极板形成的电极对，在连接交流电源的情况下，金属拉伸网电极板的网格边线与金属多孔膜结构电极板的膜表面形成介电电泳，相对于以往的两片电极板上的边线对边线、尖端部对尖端部的方式，其能够更加有效的保证介电电泳力的产生，且金属多孔膜结构电极板不仅易于加工制造，保证介电电泳效果，同时还可以作为过滤膜对原水进行分离过滤，使得过滤膜与电极的处理距离为零，最大限度的发挥介电电泳的效果，提高了分离效率。

2、本实用新型的含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体，膜池中的原水经由预过滤腔内金属多孔膜结构电极板、金属拉伸网所形成的介电电泳过滤结构后，将水中微米级颗粒分离过滤，过滤后的产水通过进水阀门进入膜箱，膜组器即可采用负压抽吸的方式产水工作，产水使得膜箱内液位降低，与膜池液位产生高度差，高度差促使原水经由介电电泳过滤结构不断渗透进来，液位差越小，渗透压力就越小，膜箱补水速度也小，液位差越大，渗透压力就越大，补水速度就越大，这样可以自动平衡水位。

3、本实用新型的含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体，预过滤腔通过管路连接反洗阀门，当渗透速度不足以供给膜组器时，启动反洗，停止膜组器的抽吸，进水阀门关闭，反洗阀门打开并泵入清水，反冲洗介电电泳电极；反洗完毕后，关闭反洗阀门，打开进水阀门，膜箱再次补水，膜组器继续工作。

4、本实用新型的含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体，膜箱内底部设置排污管路，在该排污管路上设置排污阀，当膜箱由于膜组器长时间工作产生一定量的排污后，开启排泥，关闭膜组器，打开排污阀门抽吸膜箱底部排污并排入膜池中，排污排尽后，关闭排污阀门，膜组器继续工作。

5、本实用新型的含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体，通过膜箱底部含介电电泳过滤结构的预过滤腔实现预过滤，为膜箱内的膜组器提供更为清洁的预过滤产水，提高膜组器的耐冲击性能，提高产水通量，延长膜组器的清洗时间和使用寿命，可用于好氧、厌氧或者直接过滤工艺中。

附图说明

图1是本实用新型含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体的结构示意图；

图2是本实用新型介电电泳过滤结构示意图；

图3是本实用新型含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体工作流程示意图。

附图说明

1-金属多孔膜结构电极板、2-金属拉伸网电极板、3-进水阀门、4-反洗阀门、5-膜箱、6-膜组器、7-预过滤腔、8-排污阀、9-膜箱内液位、10-膜池液位、11-膜池、12-出水阀门。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体，其包括膜箱5及预过滤腔7，预过滤腔7位于膜箱5底部并通过进水阀门3与膜箱5连接。

预过滤腔7内安装介电电泳过滤结构，该介电电泳过滤结构包括上、下平行排列的金属拉伸网电极板2及金属多孔膜结构电极板1，金属拉伸网电极板2及金属多孔膜结构电极板1分别连接交流电源不同输出端，金属拉伸网电极板2及金属多孔膜结构电极板1之间相互绝缘。金属多孔膜结构电极板为金属编织网电极板、金属粉末烧结多孔过滤电极板、或金属烧结网电极板。金属拉伸网电极板与金属多孔膜结构电极板之间的间距为50mm。预过滤腔7通过管路连接反洗阀门4。

膜箱内设置膜组器6，膜组器6设置出水阀门12。膜组器的出水阀门12通过管路连接真空泵。膜箱5内底部设置排污管路，在该排污管路上设置排污阀8。膜箱整体设置于膜池10内，膜池10与预过滤腔7连通。

本含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体的工作方法为：

工作时，介电电泳过滤结构的不锈钢金属拉伸网电极板1和不锈钢金属多孔膜结构电极板2两片电极分别连接交流电源不同输出端，产生电场，形成介电电泳效应，将水中的微米级颗粒分离；膜池11中的原水经介电电泳过滤结构过滤后进入预过滤腔7，通过进水阀门3进入膜箱5，膜组器6即可采用负压抽吸的方式产水工作，产水使得膜箱5内液位9降低，与膜池液位10产生高度差，高度差促使原水经由介电电泳过滤结构不断渗透进来。液位差越小，渗透压力就越小，膜箱5补水速度也小，液位差越大，渗透压力就越大，补水速度就越大，这样可以自动平衡水位。

当渗透速度不足以供给膜组器6时，启动反洗，停止膜组器6的抽吸，进水阀门3关闭，反洗阀门4打开并泵入清水，反冲介电电泳过滤结构。反洗完毕后，关闭反洗阀门4，打开进水阀门3，膜箱5再次补水，膜组器6继续工作。

当膜箱5由于膜组器6长时间工作产生一定量的排污后，开启排泥，关闭膜组器6，打开排污阀门8抽吸膜箱5底部排污并排入膜池11中，排污排尽后，关闭排污阀门8，膜组器6继续工作。

反复按上述步骤运行，可使之连续工作。

本实用新型所采用的介电电泳过滤结构的工作原理为：

本实用新型所采用的金属拉伸网电极板及金属多孔膜结构电极板，均为非平板式结构，对其施加交变电压产生交变电场，在微观上为非平整表面产生非均匀电场，以此产生介电电泳效应。

本实用新型所采用的金属拉伸网电极板及金属多孔膜结构电极板，在连接交流电源的情况下，金属拉伸网电极板的网格边线与金属多孔膜结构电极板的膜表面形成介电电泳，相对于以往的两片电极板上的边线对边线、尖端部对尖端部的方式，其能够更加有效的保证介电电泳力的产生，且金属多孔膜结构电极板不仅易于加工制造，保证介电电泳效果，同时还可以作为过滤膜对原水进行分离过滤。

本实用新型所采用的金属拉伸网电极板，采用金属拉伸网作为电极板；金属多孔膜结构电极板采用金属编织网、金属粉末烧结多孔过滤板或金属烧结网作为电极板，其中金属拉伸网、金属编织网、金属粉末烧结多孔过滤板及金属烧结网均是市面上常见的产品，其制备方法为：金属拉伸网用钣金制造，编织网用金属丝编织、烧结滤板用金属粉末等静压高温烧结等，导电性良好。

原有技术中介电电泳电极与膜结合使用时，其过滤膜是独立于两片电极之外的，是另外的一个部件，膜本身有厚度，因此不能和介电电泳电极表面贴的很近，通常介电电泳效应的在远离表面位置(特殊设计的除外)迅速减弱。本实用新型将其中一个电极板直接采用金属多孔膜结构，金属粉末烧结多孔过滤板或金属烧结网作为电极板，同时作为微孔过滤膜使用，因此实现过滤膜的膜处理界面与所形成电极介电电泳作用面的处理距离为零。

本实用新型虽公开了实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (7)

1.一种含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体，其特征在于：包括膜箱及预过滤腔，所述预过滤腔位于所述膜箱底部并通过进水阀门与膜箱连接；所述预过滤腔内安装介电电泳过滤结构，该介电电泳过滤结构包括上、下平行排列的金属拉伸网电极板及金属多孔膜结构电极板，金属拉伸网电极板及金属多孔膜结构电极板分别连接交流电源不同输出端，金属拉伸网电极板及金属多孔膜结构电极板之间相互绝缘；所述膜箱内设置膜组器，膜组器设置出水阀门。

2.根据权利要求1所述含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体，其特征在于：所述金属拉伸网电极板与金属多孔膜结构电极板之间的间距≤50mm。

3.根据权利要求1所述含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体，其特征在于：所述金属多孔膜结构电极板为金属编织网电极板、金属粉末烧结多孔过滤电极板、或金属烧结网电极板。

4.根据权利要求1所述含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体，其特征在于：所述预过滤腔通过管路连接反洗阀门。

5.根据权利要求1所述含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体，其特征在于：所述膜箱内底部设置排污管路，在该排污管路上设置排污阀。

6.根据权利要求1所述含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体，其特征在于：所述膜箱整体设置于膜池内，膜池与所述预过滤腔连接。

7.根据权利要求1所述含介电电泳预过滤结构的膜组件箱体，其特征在于：所述膜组器的出水阀门通过管路连接真空泵。