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申请/专利权人：重庆大学

摘要：本发明公开了一种用于页岩气返排水的积木式导电分离膜系统装置及方法，属于页岩气返排水膜分离处理领域。膜分离装置包括分离区和滤液区，分离区由一个顶盖模块、多个普通模块、一个对电极模块和一个膜电极模块按照自上而下的顺序拼接组装而成，滤液区则是一体化构型。本发明通过膜分离系统与电化学系统的耦合，一方面在导电分离膜表面施加电压通过静电排斥等作用缓解页岩气返排水膜污染现象的发生，另一方面电场的引入促使了电化学氧化还原反应的发生，降解其中的有机污染物提高出水水质。装置采用积木式模块组装方式，具有易于拆卸、便于安装、占地面积小和节约成本的优点。

主权项：1.一种利用积木式导电分离膜系统装置的页岩气返排水处理方法，其特征在于，所述积木式导电分离膜系统装置包括膜分离装置，膜分离装置包括相互连通的上部分离区（9）和下部滤液区（16）；所述分离区（9）是由顶盖模块（5）、普通模块（6）、对电极模块（10）和膜电极模块（11）组成的积木拼接式腔体结构；所述顶盖模块（5）位于最上端，其上开设有均能与储水槽（1）连通的进水口（4）和回流口（20）；顶盖模块（5）下方可拆卸式连接有若干普通模块（6），以实现分离区（9）高度和体积的变化；所述对电极模块（10）与下方相邻模块之间夹持有对电极（21），对电极（21）能将所在处分离区（9）的横截面完全覆盖；所述膜电极模块（11）位于对电极模块（10）下方，底部通过法兰盘（13）与滤液区（16）连通；所述法兰盘（13）的空心处填充有多孔垫板（14），法兰盘（13）与膜电极模块（11）之间夹持有导电分离膜（25），导电分离膜（25）能将所在处分离区（9）的横截面完全覆盖；所述对电极（21）和导电分离膜（25）能分别与直流电源（23）的正负极相连，使对电极（21）和导电分离膜（25）之间的分离区（9）能构成电化学处理区域；对电极（21）和导电分离膜（25）之间能通过调整放置普通模块（6）的数量，以改变两电极的间距；所述滤液区（16）为设置于法兰盘（13）下方的一体化中空结构，顶部设有排水漏斗（15），下部作为滤液收集区（18），底部开设能与产水槽（30）连通的出水口（19）；所述导电分离膜（25）材料为负载碳纳米管材料的聚偏二氟乙烯超滤膜；所述页岩气返排水处理方法具体如下：通过进水口（4）向分离区（9）中通入待处理的页岩气返排水，通过开启或关闭回流口（20）以切换膜分离装置错流式或死端的过滤运行方式，利用设置于出水口（19）通路上的出水泵（28）使页岩气返排水通过导电分离膜（25）；将对电极（21）和导电分离膜（25）分别与直流电源（23）的正负极相连，使页岩气返排水在经过对电极（21）和导电分离膜（25）之间的分离区（9）时，在实现废水过滤的同时进行电化学降解处理；在该过程中，利用静电排斥及电化学氧化还原能减缓导电分离膜（25）的膜污染；通过分离区（9）处理后的废水，经多孔垫板（14）进入滤液区（16），随后从出水口（19）流出实现收集。

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百度查询： 重庆大学 用于页岩气返排水的积木式导电分离膜系统装置及方法