[发明专利]一种使用柱状介电电泳电极的直列式膜堆

说明书

技术领域

本发明涉及一种在混合物中对特定对象的颗粒进行分离和沉降的设备，特别 涉及一种使用柱状介电电泳电极的直列式膜堆。

背景技术

渗透膜分离技术在近30年中由于其操作方便、工艺设备紧凑、分离效率高、 能耗低等优点而迅速发展成为工业中固-液分离的重要工艺方法。然而，在渗透 膜过滤工艺中，膜污染这个不可避免的问题始终存在，且已成为这项工艺于实际 应用中的一个致命缺点。膜污染是由于膜表面和膜孔中由于微粒、胶体粒子、溶 质分子或细菌、病毒等的沉积或孳生而导致的膜孔堵塞或变小，造成过膜阻力 的增大，从而使膜透过量下降，减少膜的使用寿命等后果。例如，在固液分离 中经常使用的平板膜，其膜透过量由于膜污染会在近一个小时的工作之后减少约 50％；而由于固体小颗粒的吸附和堵塞。

工业上经常用来清洗膜污染的方法主要分为物理清洗和化学清洗，化学清洗 是通过使用药剂以将不溶污染物溶解并冲洗出膜组件。然而，化学清洗不仅由于 药剂的使用而增加过滤工艺的操作成本，而且由于酸性或碱性药剂的使用而对 膜造成损害且造成污染。物理清洗主要包括低压高流速清洗、等压冲洗、反冲 洗、负压清洗、机械刮除等方法，工业中普遍使用的是高速反冲洗和气水反冲 洗工艺。然而，上述两种工艺都必须在清洗过程中停止膜过滤工艺，且需要高压 和高于产水量两到三倍的水用于冲洗，耗能高，用水量大。

发明内容

本发明的目的是在于克服现有技术的不足，提供一种通过在直列式膜堆内部 设置内部循环水路，形成循环流动，从而对经过膜面的流体进行加速，配合膜内 部设置的柱状电极组件所产生的用于将污染物推离膜面的介电电泳效应，在流体 具备一定速度的情况下将污染物带入浓水通道，以达到膜的自净化的使用柱状介 电电泳电极的直列式膜堆。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种使用柱状介电电泳电极的直列式膜堆，其特征在于：它包括前端面压板、 循环水路板、直列式膜板和后端面压板；在所述前端面压板与后端面压板之间并 排压装一组直列式膜板，各所述直列式膜板的原水通孔共同形成原水主流道，所 述各直列式膜板的浓水通孔共同形成浓水主流道；所述循环水路板中设置循环水 路，所述循环水路连通原水主流道的入口与浓水主流道的出口；在所述循环水路 一侧的原水入口与在另一侧的原水主流道的面积比小于1:2；所述直列式膜板包 括外框、柱状电极组件和过滤膜，所述过滤膜设置在外框的两侧，所述柱状电极 组件设置在两过滤膜之间；所述柱状电极组件包括第一电极板及第二电极板，在 第一电极板、第二电极板上均分布设置有柱状突起和孔位，第一电极板的柱状突 起及孔位与第二电极板的孔位及柱状突起位置互补；第一电极板与第二电极板的 带有柱状突起的突起面相对扣合后，其中一电极板的柱状突起嵌入至另一电极板 的孔位之内；第一电极板和第二电极板分别连接高频交流电源的不同输出端，在 第一电极板和第二电极板的非突起面上形成向外发射非均电场的作用面；所述外 框上设置有连通两过滤膜之间产水腔的产水出口。

所述原水入口为多入口结构，各入口的面积之和与所述原水主流道的面积比 小于1:2。

所述面积比为1：10。

所述原水入口与原水主流道的连接方式为原水入口插接在原水主流道的中 心处。

所述的第一电极板和第二电极板的表面具有绝缘层。

所述的第一电极板、第二电极板的突起面相对扣合后，其中一电极板所制的 柱状突起的顶端与另一电极板的非突起面齐平。

所述的第一电极板、第二电极板采用金属薄板或薄片冲压成型，其上成型的 柱状突起和孔位形成相互交错的阵列分布。

所述的相互交错的阵列分布方式为：第一电极板的第n行的第奇数位置和第 n+1行的第偶数位置为柱状突起，第n行的第偶数位置和第n+1行的第奇数位置 为孔位；第二电极板的柱状突起和孔位则与第一电极板的孔位和柱状突起位置对 应。

所述的相互交错的阵列分布方式为：第一电极板的第n行均为柱状突起或孔 位，第n+1行均为孔位或柱状突起；第二电极板的柱状突起和孔位则与第一电极 板的孔位和柱状突起位置对应。

所述的第一电极板、第二电极板的板厚相同；所述柱状突起的横截面直径≤ 2.5mm；所述柱状突起与孔位为间隙配合，配合间隙不大于单边0.2mm。

所述的第一电极板及第二电极板为波纹板。