[發明專利]適用于膜過濾的大尺度可視化膜污染原位在線監測系統

在審

• 申請號: 202110362391.1
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113176236A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 陳玲玲;李仁劍;張夢;胡曉宇;吳天琦;徐以智;胡學娟
• 申請（專利權）人: 深圳技術大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/01
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 張秋紅

1.一種適用于膜過濾的大尺度可視化膜污染原位在線監測系統，其特征在于，主要包括：形成污水膜過濾處理過程的膜過濾機構、用于設置過濾膜并對過濾膜進行熒光成像且采集信息的光學成像機構、用于對光學成像機構采集的光學切片圖像信息進行處理以及熒光定量和深度定量分析的數據分析機構、實現對光學成像機構及膜過濾機構進行綜合控制的流程控制機構；

所述光學成像機構包括光片激發模塊、探測模塊、用于設置過濾膜的樣品池裝置模塊和位移裝置模塊，所述樣品池裝置模塊設置在膜過濾機構中，光片激發模塊發射并形成不同厚度的激光光片對樣品池裝置模塊中的過濾膜進行選擇面激發，探測模塊對過濾膜不同樣品平面進行顯微探測得到膜表面和內部的光學切片圖組成像后傳輸給數據分析機構進行處理與分析；位移裝置模塊連接樣品池裝置模塊對其位置進行調整。

2.根據權利要求1所述的適用于膜過濾的大尺度可視化膜污染原位在線監測系統，其特征在于，所述膜過濾機構包括通過管路連接的第一水池和第二水池，所述樣品池裝置模塊連接在第一水池與第二水池之間的管路中，樣品池裝置模塊前方或后方設有將第一水池中的污水輸送至樣品池裝置模塊的動力機構，樣品池裝置模塊過濾后的水流向第二水池。

3.根據權利要求1所述的適用于膜過濾的大尺度可視化膜污染原位在線監測系統，其特征在于，所述光片激發模塊包括激光器、掃描器和用于調整光片形態以適應成像的光學機構。

4.根據權利要求1所述的適用于膜過濾的大尺度可視化膜污染原位在線監測系統，其特征在于，所述樣品池裝置模塊包括所述樣品池，所述樣品池內設有用于放置過濾膜的過濾膜放置架，正對過濾膜放置架的樣品池設有用于探測模塊工作的透光窗；所述樣品池為封閉結構，所述過濾膜放置架與樣品池內壁之間密封且過濾膜放置架將樣品池內空間分割為濾前空間和濾后空間，濾前空間的樣品池和濾后空間的樣品池分別通過管路連接在膜過濾機構中。

5.根據權利要求4所述的適用于膜過濾的大尺度可視化膜污染原位在線監測系統，其特征在于，所述過濾膜放置架傾斜設置；所述探測模塊對過濾膜進行探測的探測方向與光片激發模塊中激光光片對過濾膜的照射方向相互垂直。

6.根據權利要求1所述的適用于膜過濾的大尺度可視化膜污染原位在線監測系統，其特征在于，所述探測模塊包括用于將被激光光片激發熒光顯示的各個不同樣品平面分別進行顯微探測的顯微鏡、對顯微探測的樣品平面進行逐個成像的成像機構和用于調整顯微鏡位置的位移器。

7.根據權利要求6所述的適用于膜過濾的大尺度可視化膜污染原位在線監測系統，其特征在于，所述位移器為壓電陶瓷位移器。

8.根據權利要求1所述的適用于膜過濾的大尺度可視化膜污染原位在線監測系統，其特征在于，所述位移裝置模塊為用于固定樣品池模塊的三軸平臺。

9.根據權利要求1所述的適用于膜過濾的大尺度可視化膜污染原位在線監測系統，其特征在于，所述數據分析機構包括對光學成像機構采集的光學切片圖數據進行處理的三維圖像處理模塊、將光學切片圖數據進行污染物熒光總量的計算或深度熒光分布分析的定量分析模塊。

10.根據權利要求1所述的適用于膜過濾的大尺度可視化膜污染原位在線監測系統，其特征在于，所述流程控制機構包括膜過濾機構控制單元、探測模塊控制單元、樣品池裝置模塊控制單元、位移裝置控制單元、光片激發模塊控制單元、用于接收上述控制單元信號并發出控制指令的主控制器。