[發明專利]一種評價反滲透系統進水污堵潛力的裝置及方法

在審

• 申請號: 201811239205.X
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109187311A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 胡洪營;巫寅虎;趙雪皓;王運宏;童心;白苑
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;B01D63/08;B01D61/08;B01D65/10
• 代理公司: 北京東正專利代理事務所(普通合伙) 11312
• 代理人: 李夢福

本發明公開了一種評價反滲透系統進水污堵潛力的裝置及方法，所述評價方法包括以下步驟：(1)測定水樣在t時刻的產水質量M_t,并計算得出水樣在t時刻的產水流量Q_t；(2)計算反滲透膜片的過水面積S，計算得出反滲透膜片在t時刻的通量J_t；(3)將通量J_t進行標準化處理得到t時刻的標準化通量j_nt；(4)將標準化通量j_nt進行關于溫度的修正，得到t時刻修正后的標準化通量J_t；(5)將修正后的標準化通量J_t用膜污堵模型進行擬合，計算得出平衡通量J_SS和水樣的膜污堵指數σ。本發明可以準確模擬和預測RO膜通量隨運行時間的變化，對于控制膜污堵、維持反滲透系統的穩定運行具有重要意義。

技術領域

本發明涉及反滲透系統領域，尤其涉及一種評價反滲透系統進水污堵潛力的裝置及方法。

背景技術

我國水資源嚴重短缺，污水再生利用是解決這一問題的有效途徑，全面展開再生水的利用，對緩解我國水資源短缺具有十分重要的意義。反滲透工藝(Reverse Osmosis，RO)由于產水水質好、運行穩定，逐漸被應用于污水再生領域，但污水中的有機物會造成嚴重的RO膜污堵，RO膜污堵導致的膜通量下降、產水水質下降等是限制污水再生處理反滲透工藝穩定運行的主要問題。準確模擬和預測RO膜的膜通量隨系統運行時間的變化，對于控制膜污堵、維持系統的穩定運行具有重要意義，但是目前還沒有模擬和預測RO膜通量隨系統運行時間變化的方法及設備。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種評價反滲透系統進水污堵潛力的裝置及方法。

第一方面，本發明提供的評價反滲透系統進水污堵潛力的方法，包括以下步驟：

(1)測定水樣在t(min)時刻的產水質量M_t(g),并計算得出水樣在t時刻的產水流量Q_t(mL·min^-1)；

(2)計算反滲透膜片的過水面積S(mm²)，計算得出反滲透膜片在t時刻的產水通量j_t(mL·min^-1·mm^-2)：

(3)將產水通量j_t進行標準化處理得到反滲透膜片在t時刻的標準化產水通量j_nt；

(4)對標準化產水通量j_nt進行水樣溫度修正得到t時刻修正后的標準化產水通量J_t；

(5)將修正后的標準化產水通量J_t用膜污堵模型進行擬合，膜污堵模型的表達式為：

其中，J_t為t時刻修正后的標準化產水通量(無量綱)；J₀為t₀時刻修正后的標準化產水通量(無量綱)；J_SS為平衡通量(無量綱)；σ為水樣的膜污堵指數(m^-1)；

采用上述模型擬合后，計算得出模型參數J_SS和σ。

本發明提供的對反滲透系統進水污堵潛力的評價方法中，J_SS表征了測試水樣長時間持續進水后最終達到平衡時的最低通量，σ模型參數表征了該水樣對反滲透膜的污堵潛力，σ值越大表明水樣的反滲透膜污堵潛力越大。本發明提供的對反滲透系統進水污堵潛力的評價方法，是從實際工程中取部分水樣并選擇相應的反滲透膜進行評價，可以準確模擬和預測RO膜通量隨運行時間的變化，對于控制膜污堵、維持反滲透系統的穩定運行具有重要意義。