本實(shí)用新型的實(shí)施例2的電極板結(jié)構(gòu)示意圖;
[0039] 圖17是本實(shí)用新型的實(shí)施例2的介電電泳電極組件結(jié)構(gòu)示意圖;
[0040] 圖18是本實(shí)用新型的實(shí)施例3的電極板結(jié)構(gòu)示意圖;
[0041] 附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0042] 現(xiàn)有技術(shù)附圖標(biāo)記:
[0043] 原水入口 1、濃水出口 2、產(chǎn)水出口 3、水流通道4、過(guò)濾膜5、電極6、產(chǎn)水腔7、原水 主流道8、濃水主流道9。
[0044] 本實(shí)用新型附圖標(biāo)記:
[0045] 前端面壓板10、后端面壓板11、直列式膜板12、原水入口 13、濃水出口 14、產(chǎn)水出 口 15、電源插頭16、循環(huán)水路板17、原水主流道18、電極組19、濃水主流道20、外框21、產(chǎn)水 腔22、濃水空間23、過(guò)濾膜24、濃水通孔25、原水通孔26、產(chǎn)水支流道27、產(chǎn)水通孔28、口徑 的差29、鈑金電極組件30、導(dǎo)流布31、第一電極32、第二電極33、立體柵形電極板34、立體 柵形電極板的電極35、立體柵形電極板的邊線36、梳齒狀電極板37、梳齒狀電極板的電極 38、梳齒狀電極板的邊線39、柵形電極板40、柵形電極板的電極41、柵形電極板的邊線42、 循環(huán)水路43。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 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。
[0047] 實(shí)施例1 :
[0048] 如圖3所示,本實(shí)用新型的可實(shí)現(xiàn)自凈化的直列式膜堆,主要由前端面壓板10、循 環(huán)水路板17后端面壓板11、直列式膜板12、后端面壓板11及鈑金電極組件構(gòu)成。在前端 面壓板10與后端面壓板11之間并排壓裝一組直列式膜板12并形成密封腔體。前端面壓板 10、后端面壓板11、直列式膜板12依次疊裝并采用拉桿固定在一起。前端面壓板上制有原 水入口 13、濃水出口 14、產(chǎn)水出口 15及電源插頭16。循環(huán)水路版17內(nèi)置有循環(huán)水路43。
[0049] 如圖4所示,直列式膜板12由外框21、內(nèi)部的電極組19及兩側(cè)過(guò)濾膜24構(gòu)成,直 列式膜板12兩側(cè)過(guò)濾膜24之間形成產(chǎn)水腔22,產(chǎn)水腔22與產(chǎn)水出口 15連通。當(dāng)各直列 式膜板12壓裝在一起時(shí),在下部形成與原水入口 13連通的原水主流道18,在上部形成與濃 水出口 14連通的濃水主流道20。當(dāng)多個(gè)直列式膜板12前后疊加在一起時(shí),前后相鄰的直 列式膜板12的框架外框21的各邊框表面之間緊密貼合密封,相鄰直列式膜板12的過(guò)濾膜 24之間形成濃水空間23。
[0050] 如圖5、6所示,本實(shí)施例中外框21為矩形框,兩片過(guò)濾膜24分別覆設(shè)在外框的邊 框兩側(cè)。在外框的上部邊框、下部邊框、側(cè)部邊框上分別垂直于外框平面設(shè)置濃水通孔25、 原水通孔26和產(chǎn)水通孔28,產(chǎn)水支流道27橫向邊框連通產(chǎn)水通孔28和產(chǎn)水腔22。
[0051] 濃水通孔25的下部和原水通孔26的上部留有能夠連通濃水空間23的間隙。濃 水通孔25疊加成濃水主流道20,產(chǎn)水通孔28疊加構(gòu)成產(chǎn)水主流道,原水通孔26疊加成原 水主流道18。當(dāng)原水從原水主流道18流入時(shí),自原水通孔26的間隙進(jìn)入濃水空間23中, 產(chǎn)水腔22中經(jīng)過(guò)過(guò)濾膜24過(guò)濾后的產(chǎn)水經(jīng)由產(chǎn)水支流道27匯集至產(chǎn)水主流道中通過(guò)產(chǎn) 水出口 15向外排出。留在濃水空間23中的濃水從濃水通孔25的間隙中溢出后匯集在濃 水主流道20中通過(guò)濃水出口 14向外排出。
[0052] 過(guò)濾膜24在使用中常采用錯(cuò)流過(guò)濾的方式,本實(shí)用新型為了消減濃差極化,防止 表面大量污染物堆積減輕膜污染,在前端面壓板10和直列式膜板12原水主流道18濃水主 流道20之間設(shè)置循環(huán)水路板17,其中的循環(huán)水路43將原水主流道18的入口與濃水主流道 20的出口連通,以增加過(guò)濾膜24的表面流速。一般來(lái)說(shuō),表面流速過(guò)低就不能沖走堆積在 過(guò)濾膜24表面的污染物;表面流速過(guò)高則能耗大,經(jīng)濟(jì)性差,同時(shí)也可能會(huì)帶來(lái)過(guò)濾膜24 的損傷,所以要把表面流速控制在一定范圍內(nèi)。當(dāng)增加循環(huán)水路43后,原水主流道18的入 口流速和濃水主流道20的出口流速差別相對(duì)更小,更容易將過(guò)濾膜24的表面流速控制在 需要的范圍內(nèi)。
[0053] 如圖1、圖2所示,現(xiàn)有技術(shù)中,前端面壓板上設(shè)置濃水出口 2、產(chǎn)水出口 3、原水入 口 1及電源接頭。其原水通過(guò)原水入口 1進(jìn)入膜組件內(nèi)部,分別進(jìn)過(guò)每片直列式膜板上的 水流通道4分布到直列式膜板的過(guò)濾膜5表面,在壓力及電極6產(chǎn)生的介電電泳力的作用 下,產(chǎn)水透過(guò)過(guò)濾膜5進(jìn)入產(chǎn)水腔7,最終由產(chǎn)水出口 3流出膜組件,濃縮后的廢水沿膜表面 流動(dòng),經(jīng)水流收集流道進(jìn)入濃水出口 2,經(jīng)濃水出口流出膜組件。
[0054] 連通原水入口 1及水流通道4的原水主流道8的入口和濃水主流道9的出口在膜 工作部分的流道截面積是相同的,如果產(chǎn)水率提高,那么濃水主流道9的出口的流動(dòng)速度 就會(huì)下降。如圖3所示,當(dāng)原水主流道8的入口和濃水主流道9的出口截面積相同情況下, 原水主流道8入水lm/s,產(chǎn)水率95%,則濃水主流道9的出口流速為IX (100% -95% )= 0. 05m/s,原水主流道8的入口和濃水主流道9的出口流速比為20:1,即兩者流速差距20 倍。假如需要提高濃水主流道9的出口最低流速至0. 5m/s,使得污染物不沉積于內(nèi)部,原水 主流道8由于產(chǎn)水受工作壓力限制不能增加,這樣產(chǎn)水率就變成了 65%,回收率將受到影 響。
[0055] 基于上述觀點(diǎn),本實(shí)用新型的可實(shí)現(xiàn)自凈化的直列式膜堆,在原水主流道18的入 口與濃水主流道20的出口之間設(shè)置循環(huán)水路43,使部分濃水流回至原水主流道18的入口 偵牝那么可以有效改善上述問題。
[0056] 如圖7所示,當(dāng)控制總計(jì)50%的濃水從循環(huán)水路43流回原水主流道18加入循環(huán), 則原水主流道18中的流速變?yōu)镮X (100% +50% )= I. 5m/s,較無(wú)循環(huán)情況增加了 0. 5倍, 濃水主流道22的出口流速變?yōu)镮X (50% +5% )= 0. 55m/s,較無(wú)循環(huán)情況增加了 10倍。則 原水主流道18的入口與濃水主流道20的出口之間的流速比為1. 5:0. 55 = 30:11~3:1, 兩者流速差距由20倍縮減至3倍,如果提高循環(huán)的流量則可再減小其差距。這樣由于內(nèi)部 循環(huán)的作用使得膜表面流動(dòng)速度有效增加,既可以增加流動(dòng)速度又可以保證產(chǎn)水率不變。
[0057] 當(dāng)多個(gè)直列式膜堆并行布水的時(shí)候,由于不同位置的直列式膜堆的沿程損失不 同,使得不同的直列式膜堆之間存在動(dòng)壓差,因而每個(gè)直列式膜堆之間的流量也是不同的, 這樣總體的布水也是不均勻的。而帶有循環(huán)水路43的直列式膜堆比一般的直列式膜堆原 水入口更小,因而布水更均勻,我們進(jìn)行如下假設(shè):
[0058] a)有相同兩個(gè)直列式膜堆A和B并聯(lián)運(yùn)行,兩堆為普通直列式膜堆時(shí)為狀態(tài)I,兩 堆均采用循環(huán)水路43時(shí)為狀態(tài)II ;
[0059] b)保持I、II狀態(tài)下A堆流量不變,即Qai = Q AII。
[0060] 可以認(rèn)為,上述假設(shè)下,系統(tǒng)帶來(lái)的兩個(gè)堆的動(dòng)壓差?^匕=ΛΡ沒有發(fā)生變化,為 簡(jiǎn)化考慮,選用理想流體模型,采用伯努利方程中的動(dòng)壓公式
和流量公式Q = S u計(jì) 算。其中,P為動(dòng)壓,P為液體密度,Q為流量,u為流速,S為原水主流道8的入口截面積。 則有如下推導(dǎo):
[0063] 直列式膜堆B的動(dòng)壓:PBI= P ΑΙ+ Λ P = P+ Λ P
[0064] 狀態(tài)I下的原水王流道入口界面面積為狀態(tài)II的η倍,則有:SAI= S BI= nS Απ = nSBII= S
[0065]
[0067] 則狀態(tài)I與狀態(tài)II的直列式膜堆A和B之間流量差的比值為:
[0070] 由此可見,兩個(gè)直列式膜堆之間的流量差則布水更均勻。
[0071] 為了不需要在濃水主流道20的出口處另外設(shè)置壓力流量控制閥等能耗設(shè)備,也 能夠?qū)崿F(xiàn)使部分濃水進(jìn)入循環(huán)水路43中加入循環(huán),本實(shí)施例將原水入口 13與原水主流道 18的半徑比設(shè)為小于1:2,且優(yōu)選1:10。原水入口 13與原水主流道18的連接方式包括:
[0072] 1)如圖8所示,將原水主流道18向外部延伸,原水入口 13與原水主流道18之間 口徑的差29通過(guò)連接循環(huán)水路43來(lái)彌補(bǔ),在連接部位形成自然過(guò)渡;
[0073] 2)如圖9所示,將原水入口 13插接在原水主流道18的中心處,原水入口 13與原 水主流道18