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专利号: 2020100651741
申请人: 中南林业科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种选择性处理复杂废水的菌丝滤膜装置,其特征在于,所述装置包括一个选择性吸附的废水处理装置或多个选择性吸附的废水处理装置经串联构成;所述选择性吸附废水处理装置包括菌丝滤膜反应罐、富集系统、梯级回收系统和可变直流电源;

所述菌丝滤膜反应罐从上到下依次包括第一直流电源极板、菌丝滤膜、填料层和第二直流电源极板;其中,第一直流电源极板与菌丝滤膜以及填料层相互接触,为菌丝滤膜和填料层补给或剥夺电子;第二直流电源极板与填料层不接触,为填料层与第二极板提供驱动电场;第一直流电源极板与第二直流电源极板分别与可变直流电源连接;

所述富集系统包括废水储槽,所述废水储槽经第一水泵和第一单向阀连接菌丝滤膜反应罐的下端,废水/废液自废水储槽经第一水泵和第一单向阀输送至菌丝滤膜反应罐进行吸附;所述菌丝滤膜反应罐的上端经第二阀门与废水储槽连接;经吸附后的废水/废液自菌丝滤膜反应罐经第二阀门回到废水储槽,通过循环逐步降低废水/废液中污染物浓度,实现废水的净化和污染物的浓缩;

所述梯级回收系统包括淋洗液储槽,所述淋洗液储槽经第二水泵和第二单向阀连接菌丝滤膜反应罐的上端,淋洗液自淋洗液储槽经第二水泵和第二单向阀进入菌丝滤膜反应罐进行淋洗;所述菌丝滤膜反应罐的底端经第一阀门与淋洗液储槽连接,淋洗液自菌丝滤膜反应罐经第一阀门回到淋洗液储槽。

2.根据权利要求1所述选择性处理复杂废水的菌丝滤膜装置,其特征在于,所述可变直流电源的正负极可根据污染物离子的电荷类型或氧化还原特性进行正负切换。

3.根据权利要求1所述选择性处理复杂废水的菌丝滤膜装置,其特征在于,所述的菌丝滤膜由灭活的黑曲霉菌丝经表面处理、过滤和洗涤后制成,所述表面处理具体为根据预处理的重金属类型选择对应的有机基团母液和无机盐母液与黑曲霉菌丝进行混合;所述菌丝滤膜可选择性吸收至少一种重金属离子、有机物或阴离子。

4.根据权利要求1所述选择性处理复杂废水的菌丝滤膜装置,其特征在于,所述填料层由菌丝滤膜和活性炭或合成树脂组成;所述菌丝滤膜反应罐还包括整流板,所述整流板安装在废水/废液入口的上方,能调整水流和阻挡泥沙大颗粒进入填料层。

5.根据权利要求1所述选择性处理复杂废水的菌丝滤膜装置,其特征在于,所述菌丝滤膜反应罐的顶端安装有压力排气阀,当菌丝滤膜反应罐内压力大于预设定值时,气体经所述压力排气阀排出。

6.一种采用如权利要求1~5任意一项所述的装置处理废水/废液的工艺,其特征在于,包括如下步骤:

(1)将废水/废液置于废水储槽内,开启第二阀门、第一水泵与第一单向阀,废水/废液自废水储槽进入菌丝滤膜反应罐下端;

(2)开启可变直流电源,污染物带电胶粒或离子将在电场驱动下快速向菌丝滤膜和填料层表面迁移,净化后废水返回至废水储槽,至废水污染物浓度低于预设定限值;

(3)至填料罐填料层吸附沉积平衡后,关闭第二阀门、第一水泵与第一单向阀,并开启第一阀门、第二水泵与第二单向阀,淋洗液自淋洗液储槽进入菌丝滤膜反应罐顶部;

(4)切换可变直流电源的正负极,菌丝滤膜和填料层上的沉积物在洗涤液和反向电场的驱动下脱附至淋洗液中,随淋洗液返回至淋洗液储槽,当淋洗液中的污染物含量高于预设值时更换淋洗液,分离回收资源。

7.根据权利要求6所述工艺,其特征在于,当所述菌丝滤膜反应罐中的菌丝滤膜所吸收的污染物以阳离子或阳离子胶团形式存在时,步骤(2)中可变直流电源的阴极连接第一直流电源极板,阳极连接第二直流电源极板;步骤(4)中所述可变直流电源的阳极连接第一直流电源极板,阴极连接第二直流电源极板。

8.根据权利要求6所述工艺,其特征在于,当所述菌丝滤膜反应罐中的菌丝滤膜所吸收的污染物离子以阴离子或阴离子胶团的形式存在时,步骤(2)中可变直流电源的阳极连接第一直流电源极板,阴极连接第二直流电源极板;步骤(4)中所述可变直流电源的阴极连接第一直流电源极板,阳极连接第二直流电源极板。

9.根据权利要求6所述工艺,其特征在于,所述淋洗液由盐酸溶液、次氯酸溶液和高氯酸双氧水溶液中的一种或多种组成,浓度为5~10%。

10.根据权利要求6所述工艺,其特征在于,所述淋洗液淋洗一个循环的时间为5~

10min。