[發明專利]實時監測高鹽廢水處理中膜表面污染行為的設備

在審

• 申請號: 202011585660.2
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112619431A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 任永勝;鎖勇
• 申請（專利權）人: 寧夏大學
• 主分類號: B01D65/10
• 分類號: B01D65/10
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵

一種實時監測高鹽廢水處理中膜表面污染行為的設備，由超濾預處理系統、錯流納濾并聯系統、實時監測膜表面污染行為系統和實時數據采集系統組合而成；錯流納濾并聯系統由并聯連接的第一錯流納濾分系統、第二錯流納濾分系統及輸水分系統組合而成；實時監測膜表面污染行為系統由第一光學相干斷層掃描儀、第二光學相干斷層掃描儀、第一膜通量實時監測裝置和第二膜通量實時監測裝置組成；實時數據采集系統為安裝有數據采集和處理軟件的計算機。該設備首次將光學相干斷層掃描用于煤化工高鹽廢水處理過程中膜表面污染層的監測，能準確、實時地獲取膜表面污染情況的信息，并能同時使用兩種不同材質和結構的膜，為膜的篩選提供數據支持。

技術領域

本發明屬于高鹽廢水處理過程中膜表面污染行為監測領域，涉及一種實時監測高鹽廢水處理過程中膜表面污染行為的設備。

背景技術

我國的能源結構使得煤化工產業得以迅速發展，但隨之而來的問題則是以硫酸鈉、氯化鈉為主的大量高鹽廢水的產生，同時高鹽廢水中伴有部分難降解的有機物，若直接排放不僅造成資源的浪費，還會造成環境的嚴重污染。隨著環保力度的加強、可持續發展理念的加深，高鹽廢水的處置要求越發嚴格。

膜處理技術在廢水處理中的廣泛應用為工業廢水實現高品質回用提供了可靠技術，在煤化工含鹽廢水處理的過程中發揮著極其重要的作用。納濾和反滲透膜處理技術作為深度處理技術在水處理領域有著廣闊的應用前景，在廢水處理中得到了廣泛的應用。但是，膜污染問題造成的水通量下降、運行能耗增加、膜的使用壽命縮短、經濟效益變差、出水水質惡化一直是限制其發展的重要因素。因此，在水處理過程中，準確判斷納濾和反滲透過程隨時間推移膜性能的變化和估計膜回收時間是非常有必要的。

現有高鹽廢水處理過程中監測膜表面污染行為的設備(或裝置)，其納濾系統或反滲透系統為一套，監測系統通常由壓力表或/和電導率檢測儀組成，主要是通過跨膜壓差或/和電導率等數據判斷膜脫鹽性能和膜表面污染情況，由于跨膜壓差、電導率屬于宏觀數據，且反饋相對遲緩，因此存在以下問題：1、不能準確、實時地獲取膜表面污染情況的信息，從而難以準確判斷納濾和反滲透過程隨時間推移膜性能的變化和準確估計膜回收時間；2、不能同時使用兩種不同材質和結構的膜，使監測結果具有對比性，為膜的篩選提供數據支持；3、不能通過實時膜污染情況對阻垢劑和膜清洗過程中除垢劑的篩選和使用提供準確有效的信息。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種實時監測高鹽廢水處理中膜表面污染行為的設備，以便能準確、實時地獲取膜表面污染情況的信息，并能同時使用兩種不同材質和結構的膜，為膜的篩選提供數據支持，以及對膜污染過程中阻垢劑和膜清洗過程中除垢劑的篩選和使用提供更加準確有效的信息。

本發明所述實時監測高鹽廢水處理中膜表面污染行為的設備，由超濾預處理系統、錯流納濾并聯系統、實時監測膜表面污染行為系統和實時數據采集系統組合而成；所述錯流納濾并聯系統由并聯連接的第一錯流納濾分系統、第二錯流納濾分系統及為兩套錯流納濾分系統輸送預處理后的廢水的輸水分系統組合而成，所述第一錯流納濾分系統含有第一錯流納濾裝置，所述第二錯流納濾分系統含有第二錯流納濾裝置；所述實時監測膜表面污染行為系統由第一光學相干斷層掃描儀、第二光學相干斷層掃描儀、第一膜通量實時監測裝置和第二膜通量實時監測裝置組成；所述實時數據采集系統為安裝有數據采集和處理軟件的計算機；

所述超濾預處理系統與錯流納濾并聯系統中的輸水分系統通過管件連接，將預處理后的廢水輸送給輸水分系統；所述第一光學相干斷層掃描儀的觀測頭與第一錯流納濾裝置設置的第一觀測窗口組合，第二光學相干斷層掃描儀的觀測頭與第二錯流納濾裝置設置的第二觀測窗口組合；所述第一膜通量實時監測裝置與第一錯流納濾裝置的產水出口通過管件連接，第二膜通量實時監測裝置與第二錯流納濾裝置的產水出口通過管件連接；所述計算機分別與第一光學相干斷層掃描儀、第二光學相干斷層掃描儀、第一膜通量實時監測裝置、第二膜通量實時監測裝置通過數據線連接，接收來自它們的第一錯流納濾裝置和第二錯流納濾裝置中納濾膜表面污染狀況的信息并予以處理和保存。