本發明涉及污水處理與膜分離，特別是涉及一種用于污水深度處理與回用的納濾膜污染控制裝置及方法，具體是一種通過將柔性電極材料與膜組件隔網創新性集成，實現電化學過程原位強化，以多重協同機制緩解納濾膜生物污染的裝置及方法。污水再生回用是解決水資源短缺的重要途徑。納濾技術因其對溶解性有機物和多重價態離子優異的截留性能，在深度處理二級出水領域應用廣泛。然而膜污染（尤其是生物污染）導致的通量下降、能耗上升和膜壽命縮短，是制約其大規模應用的關鍵瓶頸。現有膜污染控制策略主要有兩類：一是膜前預處理，如電化學高級氧化工藝，通過產生羥基自由基等強氧化性物質降解污染物，降低進水污染負荷。但該策略通常需要獨立的反應單元，增加了系統復雜性和建設成本，且傳統剛性電極難以與卷式膜組件集成。二是優化膜組件內部水力條件，如在卷式膜元件中放置隔網墊片，通過產生湍流增強膜面剪切力，減輕濃差極化和污染物沉積。然而，傳統聚合物隔網僅有被動抗污染能力，其網絲交叉點易形成流動死區，反而促進微生物附著繁殖，導致長期運行中生物污染不可避免。現有技術中cheng?w,?wang?p,?zhang?y,?et?al.?oxidation?resistances?ofpolyamide?nanofiltration?membranes?to?hydroxyl?and?sulfate?radicals?[j].journal?of?membrane?science,?2023,?666:?121156等公開了高級氧化過程中生成的氧化活性基團具有降解有機物作用，因此高級氧化-納濾組合工藝長期運行過程中必然存在氧化活性基團攻擊納濾膜材料現象，直接改變納濾膜組分分布、特征官能團分布、微觀結構和表面形貌等諸多結構特性，削弱納濾膜的產水能力和污染物截留能力，sim?l,?gu?j,coster?h,?et?al.?quantitative?determination?of?the?electrical?properties?ofro?membranes?during?fouling?and?cleaning?processes?using?electrical?impedancespectroscopy?[j].?desalination,?2016,?379:?126-136.?[34]?xu?r,?jiang?p,?weic,?et?al.?depositing?sericin?on?partially?degraded?polyamide?reverse?osmosismembrane?for?restored?salt?rejection?and?simultaneously?enhanced?resistanceto?both?fouling?and?chlorine?[j].?journal?of?membrane?science,?2018,?545:196-203.公開了通過實驗證明了沉積在膜表面的微生物能提高濾膜的耐氯性，主要通過充當保護層和犧牲層以防止活性氯對聚酰胺骨架的破壞。中國專利cn116081785a公開了一種可調控的超濾–電催化膜耦合凈水裝置，包括污水處理池、兩個相對且間隔設置的超濾膜和兩個相對且間隔設置的電催化膜，所述兩個超濾膜位于所述兩個電催化膜的外側，超濾膜的選擇性皮層面向外側，所述兩個電催化膜分別連接于外加電源的正極和負極，所述污水處理池包括進水室、膜過濾清水室、催化降解室、降解清水室及備用室，所述進水室位于水流通道前端超濾膜的外側，所述膜過濾清水室位于前端超濾膜和前端電催化膜之間，所述催化降解室位于兩個電催化膜之間，所述降解清水室位于后端電催化膜和后端超濾膜之間，所述備用室位于后端超濾膜的外側，用于凈水，然而該手段未考慮膜污染的問題。若能開發一種兼具“隔網”的流體擾動功能和“電極”的主動電化學抗污染功能的組件，原位集成于膜分離過程，則有望同時解決現有技術中存在的膜污染問題。雖有研究嘗試在膜表面附載電極材料，但多影響膜自身性能或未能充分利用水力協同效應。因此，開發一種可與商業納濾膜組件兼容、能原位提供多重抗污染機制（電氧化、電刺激、電解產氣沖刷）的柔性陽極功能化隔網，構建高效、穩定、低成本的抗污染納濾系統，具有重要的理論價值和廣闊的工程應用前景。
背景技術：
技術實現思路
1、鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的是為了解決現有納濾工藝在處理二級出水時面臨的膜生物污染嚴重、傳統抗污染策略效率有限且集成度低的問題，進而提供基于柔性陽極功能化隔網墊片的電集成納濾凈水裝置及凈水方法用以緩解納濾膜污染的目的。
2、第一個方面，本發明公開了一種柔性陽極功能化隔網墊片，所述柔性陽極功能化隔網墊片包括：基底、中間層、和催化層，所述基底提供柔性陽極功能化隔網墊片的支撐，所述中間層連接所述催化層和所述基底，避免所述催化層脫落失效，所述催化層在電催化下對污水進行電催化，以影響納濾膜的更換周期。
3、優選的，所述基底為鈦網基底、所述中間層為sn-sb中間層、所述催化層為sno2-sb催化層。
4、優選的，所述鈦網為編織鈦網。
5、優選的，所述柔性陽極功能化隔網墊片采用采用如下方法制備：
6、步驟1，獲取鈦網，所述鈦網的絲徑為0.3-0.6mm；
7、步驟2，先堿洗，再酸刻蝕所述步驟1獲取的編織鈦網得到預處理的編織鈦網；
8、步驟3，在所述步驟2的基礎上采用脈沖電沉積法負載sn-sb層；
9、步驟4，在步驟3的后經400-600℃空氣熱處理1-12小時形成sno2-sb催化層。
10、優選的，所述鈦網為編織鈦網，鈦網絲徑為0.3-0.8mm，更優選的，為0.3-0.5mm。
11、第二個方面，本發明公開了一種基于柔性陽極功能化隔網墊片的電集成納濾凈水裝置，所述電集成納濾凈水裝置包括電集成納濾膜組件、直流電源、陰極室，所述電集成納濾膜組件內設有透水支撐層，透水支撐層上依次設有柔性陽極功能化隔網墊片和納濾膜，所述柔性陽極功能化隔網墊片以編織鈦網為基底，表面負載銻摻雜二氧化錫電催化涂層；所述陰極室內設有陰極板；所述直流電源的正極通過導線與所述柔性陽極功能化隔網墊片電連接，負極通過導線與所述陰極室內的陰極板電連接。
12、優選的，所述柔性陽極功能化隔網墊片包括：鈦網基底、sn-sb中間層、sno2-sb催化層。
13、優選的，所述電集成納濾凈水裝置還包括原水箱、進水泵、出水箱，所述原水箱通過進水泵連接至電集成納濾膜組件的進水口，電集成納濾膜組件的產水口連接出水箱。
14、優選的，所述直流電源的工作電壓為3-6v，優選為4-5v。
15、優選的，所述進水泵為齒輪泵。
16、優選的，所述電集成納濾膜組件采用為平板錯流膜盒。
17、優選的，所述陰極室設置在所述電集成納濾膜組件的上游。
18、優選的，所述柔性陽極功能化隔網墊片在面向納濾膜的一側涂覆有電絕緣保護層。
19、優選的，所述涂覆有電絕緣保護層包含選自以下的至少一種絕緣材料：金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、熱固性樹脂、熱塑性樹脂、無機-有機復合絕緣材料；所述金屬氧化物包括但不限于?tio2、al2o3、sio2、zro2、y2o3、ti4o7、ti5o9；所述金屬氮化物?/?碳化物包括但不限于?si3n4、sion、tin、tic；所述熱固性樹脂包括環氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、有機硅樹脂；所述無機-有機復合絕緣材料包括陶瓷顆粒填充樹脂、石墨烯復合陶瓷、微弧氧化陶瓷層-有機封孔層復合結構。
20、優選的，所述保護層為單層結構或多層復合結構；所述多層復合結構包括打底層、中間層、絕緣面層中的至少兩層；所述打底層選自?ti/tic、cr/crn?中的一種。
21、優選的，所述涂覆手段選自微弧氧化、溶膠-凝膠、噴涂、物理氣相沉積、化學氣相沉積、電泳、浸涂、刷涂、光固化、熱固化中的至少一種。
22、第三個方面，本發明還公開了采用第二個方面所述的基于柔性陽極功能化隔網墊片的電集成納濾凈水裝置的凈水方法；
23、采用直流電源作為凈水系統的驅動源，正極輸出端通過外部絕緣導線連接至所述柔性陽極功能化隔網墊片；負極輸出端通過外部絕緣導線連接至置于所述陰極室內的陰極板；所述直流電源的工作電壓為3-6v；
24、含導電離子的待處理水在所述進水泵的驅動下流經陰極室和所述電集成納濾膜組件的腔體；
25、在直流電源的驅動下，所述柔性陽極功能化隔網墊片原位電解水產生的氣體形成微氣泡流，所述微氣泡流和柔性陽極功能化隔網墊片協同剝離所述納濾膜的表面污染物，形成多孔污染層結構。
26、優選的，所述直流電源的工作電壓為4-5v。
27、本發明能產生的有利效果包括：
28、1、本發明利用柔性陽極功能化隔網構建電集成納濾系統，在合適的電壓下對待處理水中的有機污染物和微生物污染具有良好的協同去除與調控效果；本發明裝置及方法利用原位電解產生的微氣泡流與隔網協同增強膜面剪切力，膜污染緩解十分明顯，延長了膜的使用壽命，降低了清洗頻率與能耗；本發明裝置及方法確定了最佳工作電壓，實現了電催化氧化、微生物群落調控與物理沖刷三重機制的高效協同，抗污染性能主動且持久；本發明裝置及方法將電極功能與原隔網支撐件一體化，無需額外反應單元，實現了電化學過程與膜分離的原位深度集成，系統緊湊，改造與應用成本低。
29、2、陽極和陰極發生水電解，原位產生氧氣和氫氣微氣泡。這些微氣泡流與陽極隔網的菱形網格結構產生協同作用，極大地增強了膜表面的局部湍流和剪切力。計算流體動力學模擬證實，該協同效應可使膜面水相平均剪切力提升約93%，氣相剪切力提升約45%，從而像無數“微型刷子”一樣，對膜表面尤其是粘性的多糖類污染物進行高效物理沖刷。經過上述電化學氧化、生物調控與物理沖刷協同凈化后的水，在壓力驅動下透過納濾膜，產水進入出水箱，出水水質滿足城市再生利用標準。
30、3、本發明采用電催化陽極進行處理水，柔性陽極功能化隔網的表面產生的羥基自由基等活性物種直接氧化降解水中的有機污染物，如磺胺甲惡唑；同時，電場作用刺激并改變了膜面微生物群落結構，促進了管足綱等具有強運動與捕食能力的真核生物生長，其活動有助于在后續形成的污染層中構建異質結構和水分通道。