一種介電電泳碟管式膜分離裝置

具體實(shí)施方式

[0037] 下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

[0038] 一種介電電泳碟管式膜分離裝置，其主要由耐壓外殼12、電源端蓋5、進(jìn)水端蓋7、導(dǎo)流盤6，碟片式膜袋16、電極板17及中心拉桿I構(gòu)成。電源端蓋、多個(gè)導(dǎo)流盤及進(jìn)水端蓋依次疊放，并在其中部采用中心拉桿穿裝固定，電源端蓋上部的中心拉桿上套裝上護(hù)套3，上護(hù)套上部安裝上鎖母2。進(jìn)水端蓋下部的中心拉桿上套裝下護(hù)套9，并安裝下鎖母10。電源端蓋與導(dǎo)流盤之間設(shè)置有絕緣襯層，保證電極板與電源端蓋之間的絕緣。

[0039] 耐壓外殼密封固裝于電源端蓋及進(jìn)水端蓋外，導(dǎo)流盤外周與耐壓外殼之間形成原水通道27，導(dǎo)流盤中部制有槽口 24，以形成過(guò)濾通道23，導(dǎo)流盤中心與中心拉桿之間形成產(chǎn)水通道25，在相鄰兩導(dǎo)流盤之間疊裝碟片式膜袋，碟片式膜袋與上下的導(dǎo)流盤之間不接觸，形成過(guò)濾通道。在疊片式膜袋內(nèi)部安裝電極板。電極板制有接線柱安裝孔19，與接線柱安裝孔相對(duì)一側(cè)制有接線柱避讓孔28，形成叉指電極的兩電極板為對(duì)稱放置，在電極板的接線柱安裝孔內(nèi)安裝接線柱14，由此電極板形成一側(cè)接線柱相互連接后形成正極接線柱；另一側(cè)接線柱相互連接后形成負(fù)極接線柱。接線柱為Y形接線柱，同側(cè)的接線柱可相互插裝，方便安裝。電源端蓋內(nèi)部留有絕緣電源線槽13，并安裝有電源接頭安裝孔4。兩相鄰電極板形成叉指電極；進(jìn)水端蓋制有與原水通道連通的原水進(jìn)口 11，進(jìn)水端蓋還制有與過(guò)濾通道連通的濃水出口 8，及與產(chǎn)水通道連通的產(chǎn)水出口 15。產(chǎn)水出口制于下護(hù)套側(cè)壁。

[0040] 電極板采用金屬板沖壓而成，表面均勻分布有等間距、等高的錐形突起18和通孔結(jié)構(gòu)，該突起和通孔間距為2?6mm。電極板厚度為0.1?2mm，，較佳為0.5mm，電極板為圓形或正八邊形。電極板制有定位孔29。

[0041] 碟片式膜袋由兩碟片式膜片外緣焊接密封形成，碟片式膜袋中心制有產(chǎn)水出口26。碟片式膜片為反滲透膜，納濾膜，超濾膜或微濾膜中的一種

[0042] 導(dǎo)流盤表面均勾分布圓柱形突起21，導(dǎo)流盤整體厚度為5?8mm，較佳為7mm ;導(dǎo)流盤中心外周制有避讓孔22。導(dǎo)流盤中心制有定位結(jié)構(gòu)，導(dǎo)流盤外邊緣均制有外側(cè)定位凸起20。導(dǎo)流盤中心外周安裝網(wǎng)格狀導(dǎo)流布30。

[0043] 耐壓外殼為圓柱狀承壓殼，材質(zhì)可以為不銹鋼，玻璃鋼或工程塑料；所述電源端蓋、進(jìn)水端蓋、中心拉桿材質(zhì)為工程塑料、鋁合金或不銹鋼，較佳為不銹鋼；導(dǎo)流盤使用工程塑料制作，材質(zhì)包括ABS，聚丙烯或UPVC。

[0044] 本實(shí)用新型的工作過(guò)程是:

[0045] 料液通過(guò)進(jìn)水端蓋的原水入口進(jìn)入耐壓外殼中，從導(dǎo)流盤與耐壓外殼之間的原水通道流到組件的另一端，在另一端通過(guò)通道進(jìn)入導(dǎo)流盤的過(guò)濾通道中，被處理的液體以*短的距離快速流過(guò)碟片式膜袋的一側(cè)膜面，然后180°逆轉(zhuǎn)到碟片式膜袋的另一膜面，再?gòu)膶?dǎo)流盤中心的槽口流入到下一個(gè)導(dǎo)流盤，從而在膜表面形成由導(dǎo)流盤圓周一圓心一圓周一圓心的雙“S”形路線，濃縮液*后從的濃水出口流出。產(chǎn)水在膜片中間沿網(wǎng)格狀導(dǎo)流布流到中心拉桿外圍的產(chǎn)水通道，由進(jìn)料端蓋的產(chǎn)水出口排出。由于相對(duì)于水而更低的介電極化能力，固體顆粒在原水(原料液)中通常表現(xiàn)為陰性介電電泳性質(zhì)；即在不勻稱電場(chǎng)中，固體顆粒被向弱電場(chǎng)方向移動(dòng)。原水(原料液)經(jīng)過(guò)膜的表面，在膜下安裝的電極提供介電電泳力所需的不勻稱電場(chǎng)。當(dāng)原水(原料液)中固體顆粒靠近膜時(shí)，即靠近電極時(shí)，將被移離而無(wú)法靠近膜，如此減少甚至消除膜污染和結(jié)構(gòu)的發(fā)生，減緩甚至避免膜分離工藝中的濃差極化現(xiàn)象。由于壓力作用和形成雙電層，水分子從廢水(原料液)側(cè)向產(chǎn)水液側(cè)迀移，提高膜透過(guò)量。

[0046] 本實(shí)用新型所涉及的介電電泳概念及工作原理是:

[0047] 介電電泳(Dielectrophoresis)技術(shù)已經(jīng)被成功的應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)工業(yè)來(lái)分離、富積、捕獲微粒和細(xì)胞。該技術(shù)描述的是位于非勻稱電場(chǎng)的中性微粒由于介電極化的作用而產(chǎn)生的平移運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生在微粒上的偶極矩可以由兩個(gè)相同帶電量但極性相反的電荷來(lái)表示。當(dāng)它們?cè)谖⒘＝缑嫔喜粚?duì)稱分布時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)宏觀的偶極矩。當(dāng)這個(gè)偶極矩位于不勻稱電場(chǎng)中，在微粒兩邊的局部電場(chǎng)強(qiáng)度的不同產(chǎn)生一個(gè)凈力，稱為介電電泳力。由于懸浮于媒介中的微粒與媒介有著不同的介電能力(介電常數(shù))，微粒會(huì)被向或者更強(qiáng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向移動(dòng)，稱為陽(yáng)性介電電泳，或者更弱的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向移動(dòng)，稱之為陰性介電電泳。

[0048] 在膜過(guò)濾分離液液中發(fā)生的分離滲透膜污染，都是固體微粒(微粒，膠體微粒，溶質(zhì)結(jié)晶體，細(xì)菌，和不溶有機(jī)物液滴及大分子有機(jī)物相對(duì)于液體存在。在這樣的一個(gè)系統(tǒng)中，由于固體微粒與其所懸浮的液體的介電極化能力的不同，介電電泳力將固體微粒推離電極或者將固體微粒吸附在電極上，表現(xiàn)出或者陰性介電電泳性質(zhì)或者陽(yáng)性介電電泳性質(zhì)。

[0049] 由于相對(duì)于水而更低的介電極化能力，固體顆粒在廢水中通常表現(xiàn)為陰性介電電泳性質(zhì)；即在不勻稱電場(chǎng)中，固體顆粒被向弱電場(chǎng)方向移動(dòng)。如圖7所示，廢水(原料液)經(jīng)過(guò)膜的表面，在膜下安裝的電極提供介電電泳力所需的不勻稱電場(chǎng)。當(dāng)固體顆粒靠近膜時(shí)，即靠近叉指電極時(shí)，將被移離而無(wú)法靠近膜。如此減少甚至消除膜污染和堵膜的發(fā)生。

[0050] 原理如上，由于相對(duì)于水而更低的介電極化能力，固體顆粒在廢水(原料液)中通常表現(xiàn)為陰性介電電泳性質(zhì)；即在不勻稱電場(chǎng)中，固體顆粒被向弱電場(chǎng)方向移動(dòng)。水從原料液側(cè)透過(guò)膜流向驅(qū)動(dòng)液側(cè)的同時(shí)，介電泳力將原料液中溶質(zhì)移離而無(wú)法靠近膜，溶質(zhì)不能在膜表面富集，如此減緩甚至避免平板膜分離工藝中因水從原料液側(cè)流向驅(qū)動(dòng)液側(cè)引發(fā)的濃差極化現(xiàn)象，提高水透過(guò)量。

[0051] 盡管為說(shuō)明目的公開(kāi)了本實(shí)用新型的實(shí)施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本實(shí)用新型的范圍不局限于實(shí)施例和附圖所公開(kāi)的內(nèi)容。