[發明專利]一種外壓式中空纖維超濾膜沿程過濾特性與膜污染分布特征的檢測裝置與方法

有效

• 申請號: 202110018538.5
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112808017B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 李星;于海寬;楊艷玲;馮建勇
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B01D65/10
• 分類號: B01D65/10
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種外壓式中空纖維超濾膜沿程過濾特性與膜污染分布特征的檢測裝置進行外壓式中空纖維超濾膜沿程過濾特性與膜污染分布特征的檢測方法，其特征在于，檢測裝置由配水系統和檢測系統組成，配水系統包括水樣箱(1)、酸液箱(2)、堿液箱(3)、測試槽(4)、第一蠕動泵(5)、第一閥門(6)、第二閥門(7)、第三閥門(8)；水樣箱(1)、酸液箱(2)、堿液箱(3)的出口分別設置第一閥門(6)、第二閥門(7)、第三閥門(8)，并均通過第一蠕動泵(5)與測試槽(4)連接；檢測系統包括支架(9)、超濾膜(10)、壓力傳感器組(11)、電子天平(12)、計算機(13)；支架(9)搭在測試槽(4)上方，支架(9)上固定的超濾膜(10)和壓力傳感器組(11)使得超濾膜(10)和壓力傳感器組(11)放入測試槽(4)中不同深度，超濾膜(10)的一端通過連接管與第四閥門(14)、第二蠕動泵(15)連接，超濾膜(10)的另一端通過連接管與第五閥門(16)、第三蠕動泵(17)連接，第二蠕動泵(15)和第三蠕動泵(17)的出水收集到電子天平(12)上進行稱量，壓力傳感器組(11)測試的壓力為超濾膜(10)內即空腔內的壓力，壓力傳感器組(11)和電子天平(12)與計算機(13)連接；

第一蠕動泵(5)與測試槽(4)的連接口位于測試槽(4)的一側，此側面正對超濾膜(10)的一端；壓力傳感器組的多個壓力傳感器在超濾膜內腔沿軸長等距設置；

檢測方法包括以下步驟：

a、進行超濾膜沿程過濾特性與膜污染特征分布測試時，開啟第一蠕動泵(5)和第一閥門(6)，水樣箱(1)的水樣進入測試槽(4)，當液面高出超濾膜(10)一定高度時，調節第一蠕動泵(5)流量保持液位恒定；同時開啟第四閥門(14)和第二蠕動泵(15)以及第五閥門(16)和第三蠕動泵(17)進行超濾膜雙向過濾過程的沿程過濾特性與膜污染特征分布測試，或者開啟第四閥門(14)和第二蠕動泵(15)，或第五閥門(16)和第三蠕動泵(17)，進行超濾膜的單向逆流過濾過程或單向順流過濾過程的沿程過濾特性與膜污染特征分布測試，電子天平(12)和計算機(13)采集和記錄相關數據，直至測試過程結束；

b、超濾膜進行酸洗或堿洗-酸洗恢復狀態測試時，啟動第一蠕動泵(5)，開啟第二閥門(7)或第三閥門(8)，酸液箱(2)的酸液或堿液箱(3)的堿液進入測試槽(4)，當酸液或堿液的液面高出超濾膜(10)一定高度時關閉第一蠕動泵(5)，開啟第四閥門(14)和第二蠕動泵(15)，或開啟第五閥門(16)和第三蠕動泵(17)，分別進行超濾膜的單向清洗過程；清洗過程結束后，先將水樣箱(1)的水樣更換為純水，然后重復上述a步驟的測試過程；

通過測試得到的外壓式中空纖維超濾膜沿程跨膜壓差分布和平均膜通量變化趨勢及相關性、其與不同進水水質中的各類污染物特征的相關性，以及與各種酸組合液、堿組合液的膜污染物清洗效果的相關性，均需要依據測試得到的沿程跨膜壓差分布和平均膜通量數據采用大型統計軟件平臺進行編程和計算，依據建立的相關性和權重模型進行綜合分析和評價，由此得到具體的超濾膜沿程過濾特性與膜污染分布特征數值。

2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，壓力傳感器數量為2-8套；所述的測試槽液面高出超濾膜的高度為5-50cm。

3.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，水樣箱(1)中是純水、配制的水、以及各種實際水處理工藝中各個處理單元的進出水。

4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，超濾膜的膜絲直徑范圍為0.5-5mm、長度范圍為500-2500mm；超濾膜種類是PVC、PVDF、PAN、PES。