一种用于水处理的电催化膜组件及水处理方法技术

本申请涉及水处理技术领域，具体讲，涉及一种用于水处理的电催化膜组件及水处理方法。用于水处理的电催化膜组件包括电催化膜、阴极金属网、阴极接线口、阳极接线口、进水口、出水口、壳体、上盖、下盖和上密封件；电催化膜、阴极金属网平行设置于壳体内，阴极接线口与所述阴极金属网的一端相连接，阳极接线口与电催化膜的一端相连接；阳极接线口和阴极接线口用于通过导线与外界电源连接；上密封件与上盖相连接，且将阴极接线口、阳极接线口隔离并密封于其内。本申请中用于水处理的电催化膜组件结构更加紧凑，适用于净水设备，且能耗较低。

【技术实现步骤摘要】
一种用于水处理的电催化膜组件及水处理方法
本申请涉及水处理
，具体讲，涉及一种用于水处理的电催化膜组件及水处理方法。
技术介绍
众所周知，水是生命之源。近年来，水体环境不断遭受污染，在我国农村和边远地区的居民，常常由于饮用受到污染的水而引发疾病，严重影响了身体健康和工作。尤其是一些人工合成染料遗留在水体环境中难以降解，随着时间在水中富集，对人类及其他生物具有长期的、慢性的毒性，甚至有致癌、致畸作用。净水器的出现就能很好解决上述问题。近代最早出现的净水器是1835年英国的硅藻土陶瓷滤水缸，可以滤除水中大颗粒的悬浮物，降低水体浑浊度。1906年出现了可以过滤细菌的硅藻土陶瓷滤水器，广泛应用于学校、医院等公共场所。现代净水器起源于美国的70年代末期，于80年代进入我国，90年代中期，我国生产净水器的企业已达到800多家，遍布18个省市自治区。产品也由最初单一的活性炭净水器发展到微滤、超滤、KDF(铜锌合金)、反渗透、电渗析等单一工艺或组合工艺的净水器。进入2000年之后，生产的净水机主要以微滤、活性炭和超滤等组合的工艺方式为主。2010年之后，随着工业的发展，水质污染主要是化学污染，反渗透技术可以去除水中的重金属等污染物，反渗透纯水机开始成为各大企业主要的产品。膜分离作为一种高效节能、环境友好的分离技术，已成为解决我国能源、资源和环境等重大问题的关键性技术。然而在膜处理废水过程中，污染物沉积在膜的表面或者孔隙，会造成膜污染而引起跨膜压差升高，膜通量下降，并导致膜使用寿命缩短。在废水处理中，超滤膜和微滤膜的应用非常多。微滤与其它膜技术一样易堵塞，不易清洗和再生恢复。超滤膜的孔径是0.001～0.1μm，它可以滤除水中热源物质和细菌，也能够去除某些大分子的有机物，其需要的工作压力不能低于0.1MPa，比微滤需要的工作压力要大，通量也更低。反渗透和纳滤的技术比较适合滤除水中无机物、离子、小分子以及部分有机物，所需工作压力非常大，也很容易堵塞。而且，这也是限制反渗透和纳滤的技术应用在废水处理领域的瓶颈。电催化膜将膜分离技术和电催化氧化技术结合起来，可以有效延长膜寿命并提升过滤效果。电催化膜主要分为金属膜和炭膜两种膜。炭膜作为一种多孔性炭基膜材料，通过高温热解炭化有机聚合物制备而成，它融合了炭材料优良的结构特性以及膜分离技术的高效节能优势。金属膜耐高温、导电性强，是研究人员最早使用的电催化膜之一，钛是金属膜中最常见的膜材料。对电催化膜及其组件进行深入研究，研发具有高净水效率、长使用寿命、小体积质量的电催化膜组件，对废水处理具有重要的意义，而且可以缓解甚至解决边远地区缺少饮用水的困扰。专利CN101597096A公开了一种电催化膜反应器装置。该反应器由料液槽、电催化复合膜、辅助电极、稳压电源、真空表、蠕动泵等组成。该装置操作简单，能耗较小，可以有效解决膜污染问题。但是，该装置体积较大，结构松散，仅适用于实验室处理含油废水和染料废水。专利CN211688639U公开了一种用于水处理的电催化膜反应器。该反应器包括净化器、电机、风机、反应器和过滤器。该装置通过净化器的初步净化，减小了电催化膜反应器的负荷；通过风机的加速，提高了对废水的净化效率；通过过滤器和活性炭过滤网，可以将净化后的水进行最终过滤。但是，该装置体积和质量较大。鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
本申请的首要专利技术目的在于提供一种用于水处理的电催化膜组件。本申请的第二专利技术目的在于提供一种水处理方法。为了完成本申请的专利技术目的，采用的技术方案为：本申请涉及一种用于水处理的电催化膜组件，包括电催化膜、阴极金属网、阴极接线口、阳极接线口、进水口、出水口、壳体、上盖、下盖和上密封件；所述电催化膜、所述阴极金属网平行设置于所述壳体内；所述上盖位于所述壳体的顶部，所述下盖位于所述壳体的底部；所述阴极接线口与所述阴极金属网的一端相连接，所述阳极接线口与电催化膜的一端相连接；所述阳极接线口和所述阴极接线口用于通过导线与外界电源连接；所述上密封件与所述上盖相连接，且将所述阴极接线口、所述阳极接线口隔离，并密封于其内。可选的，所述组件为立式管状结构，所述电催化膜为管状电催化膜，平行设置于所述壳体内部；所述阴极金属网也为管状，同心设置于所述电催化膜外、所述壳体内部。可选的，所述进水口位于所述下盖上，所述出水口位于所述壳体的上部。优选的，所述管状电催化膜的顶端与所述阳极接线口连接；所述管状电催化膜的末端与所述出水口相连接。可选的，所述上密封件包括阴极密封套、阳极密封套、固定座、第一密封圈、第二密封圈；所述阴极金属网的顶端固定于所述固定座内；所述第一密封圈设置于所述壳体与所述阴极金属网之间，所述第二密封圈设置于所述阴极金属网与所述管状电催化膜之间；所述第一密封圈、所述第二密封圈的上沿与所述固定座的下沿相连接。可选的，所述阳极密封套包覆于所述阳极接线口的外部，用于密封所述阳极接线口；所述阴极密封套包覆于所述阴极接线口的外部，用于密封所述阴极接线口；所述阳极密封套、所述阴极密封套设置于所述固定座内。可选的，所述组件的底端还设置有第三密封圈和第四密封圈；所述第三密封圈设置于所述壳体底部与所述阴极金属网的末端之间，第四密封圈设置于所述阴极金属网的末端与所述管状电催化膜的末端之间；所述第三密封圈、所述第四密封圈的下沿与所述下盖的上沿相连接。可选的，所述电催化膜组件还包括一压盖，所述压盖设置于所述上盖与所述上密封件之间；优选的，所述壳体的上沿的外侧设置有螺纹，所述壳体和所述上盖之间通过所述螺纹相配合。更优选的，所述下盖的上沿设置有卡扣，所述壳体和所述下盖之间通过所述卡扣相配合。可选的，所述组件为板式结构，所述电催化膜为板状电催化膜，所述阴极金属网为板状阴极金属网；所述板状电催化膜和所述板状阴极金属网平行设置于所述壳体内。可选的，所述出水口和进水口均设置于所述壳体中部、位于壳体相对的两个侧面上。优选的，所述上密封件包括密封垫和压盖；所述阴极接线口、阳极接线口设置于压盖内；且所述压盖包覆所述板状电催化膜和所述板状阴极金属网的上端；所述密封垫设置于所述压盖与所述上盖之间。可选的，所述阴极接线口、所述阳极接线口的开口设置于所述上盖上，所述密封垫和所述上盖均设置有安装所述阴极接线口、所述阳极接线口的通孔。优选的，所述壳体的底端还设置有底座，所述板状电催化膜和所述板状阴极金属网的末端均设置于底座内。更优选的，所述壳体和上盖通过螺钉相配合，用于固定密封垫和压盖。可选的，所述电催化膜为涂敷有电催化剂的炭膜；所述电催化剂优选Bi-SnO2；阴极金属网为钛网或不锈钢网。本专利技术还涉及一种水处理方法，使用上述的电催化膜组件，包括以下步骤：S1、有机废水通过进水口，进入电催化膜，通过阴极金属网，沿出水口流出；对所述有机废水中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水处理的电催化膜组件，/n包括电催化膜、阴极金属网、阴极接线口、阳极接线口、进水口、出水口、壳体、上盖、下盖和上密封件；/n所述电催化膜、所述阴极金属网平行设置于所述壳体内；/n所述上盖位于所述壳体的顶部，所述下盖位于所述壳体的底部；/n所述阴极接线口与所述阴极金属网的一端相连接，所述阳极接线口与电催化膜的一端相连接；/n所述阳极接线口和所述阴极接线口用于通过导线与外界电源连接；/n所述上密封件与所述上盖相连接，且将所述阴极接线口、所述阳极接线口隔离，并密封于其内。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于水处理的电催化膜组件，
包括电催化膜、阴极金属网、阴极接线口、阳极接线口、进水口、出水口、壳体、上盖、下盖和上密封件；
所述电催化膜、所述阴极金属网平行设置于所述壳体内；
所述上盖位于所述壳体的顶部，所述下盖位于所述壳体的底部；
所述阴极接线口与所述阴极金属网的一端相连接，所述阳极接线口与电催化膜的一端相连接；
所述阳极接线口和所述阴极接线口用于通过导线与外界电源连接；
所述上密封件与所述上盖相连接，且将所述阴极接线口、所述阳极接线口隔离，并密封于其内。


2.根据权利要求1所述的电催化膜组件，其特征在于，所述组件为立式管状结构，所述电催化膜为管状电催化膜，平行设置于所述壳体内部；
所述阴极金属网也为管状，同心设置于所述电催化膜外、所述壳体内部。


3.根据权利要求2所述的电催化膜组件，其特征在于，所述进水口位于所述下盖上，所述出水口位于所述壳体的上部；
优选的，所述管状电催化膜的顶端与所述阳极接线口连接；
所述管状电催化膜的末端与所述出水口相连接。


4.根据权利要求2所述的电催化膜组件，其特征在于，所述上密封件包括阴极密封套、阳极密封套、固定座、第一密封圈、第二密封圈；
所述阴极金属网的顶端固定于所述固定座内；
所述第一密封圈设置于所述壳体与所述阴极金属网之间，所述第二密封圈设置于所述阴极金属网与所述管状电催化膜之间；
所述第一密封圈、所述第二密封圈的上沿与所述固定座的下沿相连接。


5.根据权利要求4所述的电催化膜组件，其特征在于，
所述阳极密封套包覆于所述阳极接线口的外部，用于密封所述阳极接线口；所述阴极密封套包覆于所述阴极接线口的外部，用于密封所述阴极接线口；所述阳极密封套、所述阴极密封套设置于所述固定座内。


6.根据权利要求2所述的电催化膜组件，其特征在于，所述组件的底端还设置有第三密封圈和第四密封圈；
所述第三密封圈设置于所述壳体底部与所述阴极金属网的末端之间，第四密封圈设置于所述阴极金属网的末端与所述管状电催化膜的末端之间；
所述第三密封圈、所述第四密封圈的下沿与所述下盖的上沿相连接。


7....

【专利技术属性】
技术研发人员：朱孟府，李双戎，赵蕾，邓橙，刘红斌，
申请(专利权)人：军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12