[发明专利]用于污水处理的电化学耦合动态膜组件和反应器及其应用

说明书

本发明属于污水处理技术领域。目前常采用分步法对污水进行过滤和杀菌处理，操作麻烦，能耗大，成本高。针对现有技术中的问题，本发明公开了一种用于污水处理的电化学耦合动态膜组件和反应器，膜组件包括膜框、塑料网、钛网、活性炭纤维毡，动态膜基材和导线，膜框上设有与膜框内腔相通的抽吸口，抽吸口与反应器中的出水管相连，钛网设于膜框的膜腔内，钛网通过导线与电源的负极相连，塑料网设于膜框外两侧，活性炭纤维毡附于塑料网外侧上，活性炭纤维毡通过导线与反应器中的电源的正极相连，动态膜基材设于活性炭纤维毡外侧。本发明结构简单，可以对污水进行过滤分离和杀菌消毒一体化处理，且具有膜组件造价低、出水水质优良、能耗小等优点。

技术领域

本发明涉及一种膜组件和膜反应器，具体涉及一种用于污水处理的电化学耦合动态膜组件和反应器，属于污水处理技术领域。

背景技术

膜生物反应器是一种将膜分离过程与生物降解相结合的水处理技术。由于膜的高效分离性能，使其与传统活性污泥水处理工艺相比具有污泥产量低、占地面积小、容积负荷高、出水水质好等优点，在污水深度处理及提标改造中日益得到广泛关注和推广，被认为是21世纪最有发展前景的污水处理与回用技术之一。但由于膜组件造价昂贵、运行耗能高及膜污染造成通量衰减等问题限制了膜生物反应器在实际推广中的应用。动态膜生物反应器将动态膜过滤技术和生物处理工艺相结合，其采用较大孔径的廉价微网材料作为膜基材，在活性污泥过滤过程中利用初期截留的污染物及后期粘附的微生物在膜基材上形成具有微滤膜过滤效果的生物动态膜，从而达到改善出水水质的目的。与传统膜生物反应器相比，动态膜生物反应器在保留传统膜生物反应器优点的同时，可大幅降低过滤膜组件的造价，同时还具有出水水质优良、通量大、抗污染能力显著提高、膜污染清除简易，能耗小的突出优点。

水中病原菌严重威胁着人类的健康和生命，城市生活污水中含有大量的致病菌和病毒，一般的生化处理并不能有效地杀灭污水中的致病菌和病毒。根据我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918-2002)中规定，城镇污水处理厂出水作为回用水要达到一级A标准，粪大肠菌群指标控制在10³个/L以内方可排入水体。为使水质符合细菌学标准，在污水的处理过程中除了需要对污水进行过滤分离之外，对污水进行杀菌消毒也是必不可少的一项措施。

传统的氯消毒过程会产生大量消毒副产物，如三卤甲烷和卤乙酸等，这些副产物具有“三致作用”，对健康产生严重影响。而紫外消毒和臭氧消毒的能耗大，运行费用高，杀菌效率不稳定。

电化学杀菌消毒是一种高效、广谱杀菌法，可一次性杀灭绝大多数细菌、病毒、真菌和藻类，同时具有高效率、低能耗、低成本、对环境友好等特点。

在目前的污水处理过程中，常常采用分步法对污水进行过滤和杀菌处理，其中，利用动态膜生物反应器对污水进行过滤步骤，利用电化学装置对污水进行杀菌步骤，分步处理操作麻烦，能耗大，成本高。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种用于污水处理的电化学耦合动态膜组件和反应器，本发明膜组件巧妙地将电极与动态膜耦合，实现了动态膜过滤装置和电化学装置的一体化，可以对污水进行过滤分离和杀菌消毒一体化处理，具有结构简单、操作方便、能耗小和成本低等优点。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种用于污水处理的电化学耦合动态膜组件，所述污水为含有病原菌的污水，所述膜组件包括膜框、塑料网、钛网、活性炭纤维毡，动态膜基材和导线，所述膜框上设有与膜框内腔相通的抽吸口，抽吸口与出水管相连，所述钛网设于膜框的膜腔内，钛网通过导线与电源的负极相连，所述塑料网设于膜框外两侧，所述活性炭纤维毡附于塑料网外侧上，活性炭纤维毡通过导线与电源的正极相连，所述动态膜基材设于活性炭纤维毡外侧，所述动态膜基材为涤纶网、尼龙网、筛娟或无纺布中的任意一种，动态膜基材的目数为100～400目。

优选地，所述钛网的目数为80～270目。