[发明专利]一种防生物污堵滤芯及保安过滤器

说明书

本发明公开了一种防生物污堵滤芯及保安过滤器，所述滤芯为中空圆柱体结构，包括从内到外层叠的多孔支撑层和电极过滤层，多孔支撑层呈圆筒状，电极过滤层包覆在支撑层外圆周，包括从内到外层叠的多孔阳极、多孔电极隔层和多孔阴极，多孔阳极和多孔阴极分别与电源的正极和负极连接，多孔阳极和多孔阴极均由导电材料制成，多孔支撑层、多孔电极隔层由绝缘材料制成；所述保安过滤器采用上述滤芯。本发明可以有效杀灭水中的微生物，不需要投加任何化学试剂，仅需极低的电压即可实现高标准消毒，杀毒效率高，可有效解决保安过滤器易受生物污堵的问题，并保护后端的反渗透单元免受生物污堵。

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种防生物污堵滤芯以及具有该滤芯的保安过滤器。

背景技术

膜污堵导致的膜通量下降、产水水质下降等现象是限制反渗透工艺稳定运行的主要问题。研究表明，微生物导致的生物污堵是造成反渗透污堵的重要原因，反渗透装置之前通常设有保安过滤器，用于截留水中的颗粒物等污染物以保护反渗透膜，然而，现有的保安过滤器的滤芯对于微生物几乎没有截留作用，不能保护反渗透系统免受生物污堵，同时，保安过滤器的滤芯本身也常常发生生物污堵现象。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种可以有效杀灭微生物、防止生物污堵的滤芯以及具有该滤芯的保安过滤器。

第一方面，本发明提供的防生物污堵滤芯，包括滤芯为中空圆柱体结构，包括从内到外层叠的多孔支撑层和电极过滤层，多孔支撑层呈圆筒状，电极过滤层包覆在支撑层外圆周，包括从内到外层叠的多孔阳极、多孔电极隔层和多孔阴极，多孔阳极和多孔阴极分别与电源的正极和负极连接，多孔阳极和多孔阴极均由导电材料制成，多孔支撑层、多孔电极隔层由绝缘材料制成。

上述技术方案中的防生物污堵滤芯可以有效杀灭水中的微生物，本发明采用阳极后置的方式使水流先接触多孔阴极，发生电极反应，生成氢氧根离子，水流中的微生物带负电，更容易接触阳极，当水流再接触多孔阳极时，水中的微生物与阳极接触失去电子，被氧化灭活，并且阳极产生的H⁺可以中和前置阴极产生的OH^-，进一步促进阳极反应，从而进一步降低能耗并提高电流利用效率，实现更低电压、低停留时间下微生物高效灭活和有机物的迅速降解，同时减少消毒副产物(活性氯副产物)的生成。

优选地，电源的输出电压为1-5V。

优选地，制成多孔阳极和多孔阴极所用导电材料的孔隙率≥90％、孔径≥100μm。

优选地，多孔阳极和多孔阴极的厚度均为4-6mm，多孔电极隔层的厚度为0.1-0.3mm；所述滤芯的高度为1-1.2m，多孔支撑层的中空内径为5-15cm。

优选地，多孔支撑层外圆周包覆有1-4组电极过滤层，相邻两组电极过滤层由多孔电极隔层隔开。

利用上述任一种滤芯的过滤方法为：控制待处理水样流量在40-60L/min之间，使水样先接触电极过滤层的多孔阴极，发生电极反应，生成过氧化氢和氢氧根离子，然后接触多孔阳极，杀灭水中的微生物，最后形成产水由多孔支撑层中空部位流出。

第二方面，本发明提供一种保安过滤器，所述保安过滤器包括第一方面所述的任一种滤芯。

进一步地，所述保安过滤器包括壳体和水平安装在壳体内侧下部的多孔管板，多孔管板上方和下方的壳体空间分别形成过滤空间和储水空间，多孔管板上竖直固定若干上述滤芯，所述滤芯通过由绝缘层包裹的导线与壳体外侧的电源连接；过滤空间的壳体外壁开设进水口，储水空间的壳体外壁开设出水口。

进一步地，多孔管板上设有若干滤芯座，滤芯座中心竖向开设有产水口，所述滤芯底部固定在滤芯座上，滤芯顶部与壳体内侧上部设置的固定压板连接，固定压板与管板之间形成过滤空间；

或者，多孔管板上固定若干多孔结构的出水导流管，滤芯套装在出水导流管外侧。