【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于mbr膜，尤其是涉及一种过滤膜组件、混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器及使用方法。
技术介绍
1、mbr是一种将膜过滤与生物处理相结合的废水处理工艺，已广泛应用于各个行业。然而目前面临着两大问题。其一，膜污染问题：随着mbr的运行，膜将逐渐被污染，膜污染会增加能源成本、造成出水水质恶化和缩短膜的寿命等。其中混凝剂的加入可明显地改善污泥混合液性质从而减缓膜污染发展；其二，膜成本问题：目前mbr最普遍应用的膜材质是pvdf，中空纤维是最流行的膜形式。pvdf还有一个主要的用途是在锂电池中作正极粘合剂和隔膜涂敷。然而近两年来，对锂电池材料的需求也越来越大，因此，找到一种成本低廉且能应用于mbr水处理的材料是当下应该关注的热点。
2、pe原材料成本低廉，但具有天然的疏水性，因此制备的pe电池隔膜具备强疏水性，成本优势十分显著。因其具备厚度小、开孔率大、高机械强度等优点，近几年来，不少研究者将其运用于水处理领域。主要应用如下：一是将其经过亲水改性后作超滤膜用于水处理；二是将其经过亲水改性后用于纳滤膜等的支撑层。但将经过亲水改性的pe电池隔膜应用于mbr水处理目前尚未研究。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种过滤膜组件、混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器及使用方法，本专利技术提出将成本低廉并经过亲水改性后的聚乙烯电池隔膜运用于mbr水处理，建立混凝耦合的工艺控制其膜污染发展使其长期稳定下去，旨为降低mbr膜成本提供一条新的途径，为达到上述目的，本专利技术的
2、一种过滤膜组件，过滤膜组件包括过滤膜；
3、过滤膜组件包括过滤膜；过滤膜为聚乙烯的锂电池隔膜；
4、聚乙烯的锂电池隔膜的孔隙率为35-45%；
5、聚乙烯的锂电池隔膜的接触角为75-85°。
6、进一步地，过滤膜组件还包括无纺布和板框；
7、板框的上部设有出水口，过滤膜和无纺布形成复合膜，复合膜设置在板框的前后两侧；
8、板框的前后两侧均设有能够使液体进入的孔道。
9、进一步地，过滤膜的平均孔径为55-65mm。
10、进一步地，板框的宽度为12-14cm，厚度为0.5-1.5cm，长度为17-19cm；
11、并且/或者，膜的长度为14-16cm，膜的宽度为9-11cm；
12、并且/或者，过滤膜、无纺布的有效面积相同，过滤膜和无纺布均通过环氧树脂胶粘贴于板框上；
13、并且/或者，过滤膜的有效面积为280-320 cm2。
14、一种混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器，使用上述的一种过滤膜组件，包括反应器主体，反应器主体的一侧设有进水组件，反应器主体的底部设有曝气组件；
15、过滤膜组件设置在反应器主体的中部；
16、过滤膜组件的上部设有出水组件，反应器主体上设有加药组件。
17、进一步地，进水组件包括进水桶、进水管道、第一蠕动泵；
18、进水桶设置在反应器主体的一侧，进水管道的一端与进水桶连接，进水管道的另一端通过进水口与反应器主体连接；
19、第一蠕动泵设置在进水管道上；
20、曝气组件包括曝气管道、曝气板、曝气泵；
21、曝气板设置在反应器主体的底部，曝气管道的一端与曝气板连接，曝气管道的另一端与曝气泵连接；
22、曝气板设有若干个均匀分布的曝气孔；
23、曝气孔沿曝气板表面向下开孔45°，孔径为1.5-2.5 mm，间距为8-12 mm；
24、出水组件包括出水管道、出水桶、第二蠕动泵，出水管道的一端与过滤膜组件的出水口连接，出水管道的另一端与出水桶连接，第二蠕动泵设置在出水管道上；
25、出水管道上设有压力传感器，压力传感器与无纸记录仪电性连接；
26、反应器主体的材质为有机玻璃。
27、一种混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器的使用方法，应用上述的一种混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器，包括如下步骤：
28、s1：搭建混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器；
29、s2：对混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器进行膜污染过滤实验，确定膜污染过滤实验混凝剂的最佳投加量；
30、s3：膜污染过滤实验后，将投加混凝剂和不投加混凝剂的混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器进行多周期运动，以及使用投加混凝剂的对比生物反应器和不投加混凝剂的对比生物反应器进行多周期运动，通过对比膜总过滤阻力以评估投加混凝剂的混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器的可行性和稳定性。
31、进一步地，步骤s1中搭建混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器包括搭建过滤膜组件，将过滤膜组件放入到反应器主体内；将进水管道与反应器主体底部进水口连接，曝气泵安装在曝气管道上，将出水管道与膜组件上方出水口连接，将出水管道与出水桶连接，在出水桶的出水管道上安装压力传感器；
32、过滤膜组件的搭建包括将过滤膜与无纺布通过环氧树脂胶形成复合膜，将复合膜粘结在板框的前后两侧。
33、进一步地，步骤s2中还包括经过多次混凝剂投加量试验后，确定混凝剂的最佳投加量，以混凝剂的最佳投加量为长期运行条件下的投加值；
34、混凝剂投加量试验包括将混凝剂溶液通过加药泵抽至污泥混合液中，曝气充分混合均匀后，开始膜污染过滤实验；
35、在混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器中进行膜污染过滤实验；膜污染过滤实验中采用恒通量，持续进水，间歇出水方式运行，当通量衰减时，通过增大第一蠕动泵的转速，直至过滤实验结束。
36、进一步地，步骤s3中通过对比膜总过滤阻力以评估混凝耦合的可行性和稳定性包括：
37、若投加混凝剂的混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器的膜总过滤阻力小于不投加混凝剂的混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器的膜总过滤阻力；
38、且投加混凝剂的混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器的膜总过滤阻力小于投加混凝剂的对比生物反应器的膜总过滤阻力；
39、且投加混凝剂的混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器的膜总过滤阻力小于不投加混凝剂的对比生物反应器的膜总过滤阻力；
40、则投加混凝剂的混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器能长期稳定地运行下去，具有可行性；
41、其中，投加混凝剂的对比生物反应器与混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器的区别在于：反应器的过滤膜为中空纤维膜，其余结构均相同。
42、膜总过滤阻力的计算公式如下：
43、；
44、所述的δp为膜两侧的跨膜压差（pa）；
45、所述的μ为水的动力学粘度（pa∙s），20℃时，μ=1.01×10-3 pa∙s；
46、所述的j为膜过滤时的渗透通量（m/s）；
47、所述的rt为膜总过滤阻力（m-1）。
48、进一步的，rt由以下各部分阻力本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种过滤膜组件，其特征在于：过滤膜组件包括过滤膜；
2.根据权利要求1所述的一种过滤膜组件，其特征在于：过滤膜组件还包括无纺布和板框；
3.根据权利要求1所述的一种过滤膜组件，其特征在于：过滤膜的平均孔径为55-65mm。
4.根据权利要求2所述的一种过滤膜组件，其特征在于：板框的宽度为12-14cm，厚度为0.5-1.5cm，长度为17-19cm；
5.一种混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器，使用权利要求1-4任一项所述的一种过滤膜组件，其特征在于：包括反应器主体，反应器主体的一侧设有进水组件，反应器主体的底部设有曝气组件；
6.根据权利要求5所述的一种混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器，其 特征在于：进水组件包括进水桶、进水管道、第一蠕动泵；
7.一种混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器的使用方法，应用权利要求5-6任一项所述的一种混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器，其特征在于：包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器的使用方法，其特征在于：步骤S1中搭建混凝耦合
9.根据权利要求7所述的一种混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器的使用方法，其特征在于：步骤S2中还包括经过多次混凝剂投加量试验后，确定混凝剂的最佳投加量，以混凝剂的最佳投加量为长期运行条件下的投加值；
10.根据权利要求7所述的一种混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器的使用方法，其特征在于：步骤S3中通过对比膜总过滤阻力以评估混凝耦合的可行性和稳定性包括：
...【技术特征摘要】
1.一种过滤膜组件，其特征在于：过滤膜组件包括过滤膜；
2.根据权利要求1所述的一种过滤膜组件，其特征在于：过滤膜组件还包括无纺布和板框；
3.根据权利要求1所述的一种过滤膜组件，其特征在于：过滤膜的平均孔径为55-65mm。
4.根据权利要求2所述的一种过滤膜组件，其特征在于：板框的宽度为12-14cm，厚度为0.5-1.5cm，长度为17-19cm；
5.一种混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器，使用权利要求1-4任一项所述的一种过滤膜组件，其特征在于：包括反应器主体，反应器主体的一侧设有进水组件，反应器主体的底部设有曝气组件；
6.根据权利要求5所述的一种混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器，其 特征在于：进水组件包括进水桶、进水管道、第一蠕动泵；
7.一种混凝耦合聚乙烯电池隔膜生物反应器的使用方法，应用权利要求5-6任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洪飞，杜辉，王亮，莫颖慧，吴座栋，梁奔强，
申请(专利权)人：天津市水利工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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