申请日2014.11.13
公开(公告)日2015.04.08
IPC分类号C02F1/469
摘要
本发明涉及一种集电电渗析处理污水的方法，包括如下步骤：(1)将圆筒形铜电极放置在需要处理的污水储液池中;(2)、在所述铜电极的外圆周间隔设置圆筒形无机膜，将铜电极沿外圆周包围;(3)、在无机膜的外圆周间隔设置圆筒形铁电极，所述铁电极与无机膜之间构成环形流通通道;(4)、在无机膜和铁电极上连通有污水通道管;(5)、往储液池中灌满清水，待处理的污水经过粗滤后，通无机膜进入圆筒形铜电极的外侧，在水压的作用下，经过无机膜后的清水流入无机膜外侧，完成污水处理。本发明在处理能力相等的前提下，减少膜的用量，降低设备投资和处理成本，使之能被污水处理市场大规模接受。
权利要求书
1.一种集电电渗析处理污水的方法，其特征在于包括如下步骤： (1)、将圆筒形铜电极放置在需要处理的污水储液池中;
(2)、在所述铜电极的外圆周间隔设置圆筒形无机膜，将铜电极沿外圆周包围;
(3)、在无机膜的外圆周间隔设置圆筒形铁电极，所述铁电极与无机膜之间构成环形流通通道;
(4)、在无机膜和铁电极上连通有污水通道管，污水通道管的入水孔设置在无机膜上，污水通道管的出水孔设置在铁电极上，在储液池外将铜电极与铁电极相接;
(5)、往储液池中灌满清水，待处理的污水经过粗滤后，通无机膜进入圆筒形铜电极的外侧，在水压的作用下，经过无机膜后的清水流入无机膜外侧，完成污水处理。
2. 根据权利要求1所述的集电电渗析处理污水的方法，其特征在于：无机膜内侧的杂质都被截留下来定时抽走。
3.根据权利要求1所述的集电电渗析处理污水的方法，其特征在于：所述铁电极表面积：无机膜表面积=10：1。
4.根据权利要求1所述的集电电渗析处理污水的方法，其特征在于：所述环形流通通道由粗滤膜制成。
5.根据权利要求4所述的集电电渗析处理污水的方法，其特征在于：所述粗滤膜外壁与铁电极内壁的距离为1厘米，粗滤膜周长L=铁电极周长-3厘米，粗滤膜高度h与铁电极高度相等。
6.根据权利要求1所述的集电电渗析处理污水的方法，其特征在于：所述铁电极和铜电极通电后旋转。
说明书
集电电渗析处理污水的方法
技术领域
本发明涉及环保污水处理领域，具体涉及一种集电电渗析处理污水的方法。
技术背景
美国麦格劳——希尔图书公司出版的《科学技术百科全书》1977节四版第9卷293页：“外加电场使离子电泳通过渗析膜，可以大大地提高低分子量离子溶质的渗析速率。这种以渗析和电泳迁移通过膜的联合过程称为电渗析。”
“膜孔带与离子同号的电荷，那么这种离子就不容易通过。而带有与膜的电荷符号相反的离子却无阻地通过膜。让膜带电使离子先择渗透，已用来提高电渗效率。”
“电渗和离子交换膜相结合，已较大规模地应于从海水脱盐”，“可使溶液中扩散溶质的浓度降低到接近零”，但这项技术用于环保还很少，从1977年至今依然如此，用膜量大，设备投资高，处理费用也高，一般企业难承受。
发明内容
本发明的目的就是要克服上述技术缺陷，提供一种集电电渗析处理污水的方法，在处理能力相等的前提下，减少膜的用量，降低设备投资和处理成本，使之能被污水处理市场大规模接受。
为实现上述目的，本发明所设计的集电电渗析处理污水的方法，包括如下步骤：
(1)、将圆筒形铜电极放置在需要处理的污水储液池中;
(2)、在所述铜电极的外圆周间隔设置圆筒形无机膜，将铜电极沿外圆周包围;
(3)、在无机膜的外圆周间隔设置圆筒形铁电极，所述铁电极与无机膜之间构成环形流通通道;
(4)、在无机膜和铁电极上连通有污水通道管，污水通道管的入水孔设置在无机膜上，污水通道管的出水孔设置在铁电极上，在储液池外将铜电极与铁电极相接;
(5)、往储液池中灌满清水，待处理的污水经过粗滤后，通无机膜进入圆筒形铜电极的外侧，在水压的作用下，经过无机膜后的清水流入无机膜外侧，完成污水处理。
在上述技术方案中，无机膜内侧的杂质都被截留下来定时抽走。
在上述技术方案中，所述铁电极表面积：无机膜表面积=10：1。
在上述技术方案中，所述环形流通通道由粗滤膜制成。
在上述技术方案中，所述粗滤膜外壁与铁电极内壁的距离为1厘米，粗滤膜周长L=铁电极周长-3厘米，粗滤膜高度h与铁电极高度相等。
上述的铁电极和铜电极通电后旋转。
本发明采用上述技术方案，具有以下显著技术进步和有益效果：
本发明铜电极位于中心，与铁电极、膜同为共轴曲面。通电时，铁为正极，铜为负极。电场强度方向越来越强，电力线截面越来越小。膜的形状、大小与电力线截面一致。增大的场强增加了膜的带电面密度，增大了离子穿过膜的速率，而整个电场的电通量始终未变。摆在起点的大膜与摆在终点的小膜，穿过它们的离子数相等。只用小膜，不用大膜，就做到了不减效率、减膜。大膜腾出的空间用于繁殖微生物去污。环形渠道两边的溶液特别利于微生物的生长繁殖优于暴气法。将环形渠道两边的溶液处理干净更易保证渠内溶液达标。刚溶解的铁，比市场售聚合硫酸铁有更强的絮凝沉淀作用。这一改进，把电渗析里各部份的功能都发挥出来了。工作时原液从入水孔进入，在渠内流一圈，从出水孔流出就是达到国家排放标准的水。
做环形渠道所用的粗滤膜原本对正负离子没有选择性。工作一段时间后，靠铁电极的一边繁殖出了带正电荷的微生物，在电场力的作用下，它们附着在膜上，使膜有了选择性。靠铜电极那边也一样，附着在膜上的是带负电荷的微生物。使得膜上的带电量也是随着场强的增大而增加让场强达到了比值为10的最大场强的10倍，电渗析效力依然随着场强的增加成正比例地增加。
本发明采用铜电极提高电子输出量的空间也大，并且通过增大表面积和让电极旋转提高电渗析的效力。
以下是现有技术和本发明分别处理百吨重金属成本对照：
设备投资 年消耗膜计价 年维修费 年耗总计 现有技术：电渗析 300万元 200万元 10万元 210万元 本发明：集电电渗析 30万元 2万元 1万元 3万元
现有技术中的用生物膜的量与本发明的用生物膜的量为10：1，本发明集电电渗析处理污水有非常突出的规模效应，在处理污水的规模较大时，现有技术与本发明处理同样量的污水所用生物膜的量之比更大，成本差距还会更大。现有电渗析技术用的是有机膜使用寿命平均只有一年，本发明集电电渗析用的是无机膜，使用寿命十年以上，节约了污水处理成本，易于推广实现。