[發明專利]一種反滲透膜組件污染原位監測裝置及監測方法

在審

• 申請號: 202210011917.6
• 申請日: 2022-01-05
• 公開（公告）號: CN114324479A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 王捷;賈輝;孫敏;秦卿雯
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 陸藝

本發明公開了一種反滲透膜組件污染原位監測裝置及監測方法，監測裝置包括反滲透膜殼和膜殼蓋，中心管與右、左固定管連接；中心管的近左端設置有擋板，擋板將中心管分為左側的送水管和右側的產水管，送水管上設置有進水孔；純凈水出水管貫穿反滲透膜殼的右側壁與產水管連接；產水管上設置有出水孔；在中心管的外表面設置有反滲透膜；還包括第一、第二和第三電極陣列；其每個電極均貫穿反滲透膜殼設置，電極陣列呈正方形或圓形均勻分布，并使每個電極的下端與反滲透膜的外表面距離d₁為1?3mm。本發明檢測成本低、設備簡單、操作安全、數據獲取快捷，原位實時監測等優點。可以有效的避免常用反滲透膜組件監測手段的缺陷和不足。

技術領域

本發明涉及反滲透膜組件污染原位監測領域。具體涉及一種反滲透膜組件污染原位監測裝置及監測方法。

背景技術

反滲透脫鹽技術是當今較先進、穩定有效的除鹽技術。同傳統的水處理技術相比，該技術具有脫鹽率高、適用范圍廣、可靠性強、不產生二次污染等特點。然而，伴隨著反滲透脫鹽技術的推廣，反滲透膜污染堵塞(下稱污堵)問題長期存在并影響反滲透系統的正常運行，極大地增加了反滲透設備的運行成本。反滲透膜的污染位置由于污染物種類不同而表現出不同的特點。一般情況，反滲透膜污染可以分為兩個大方向的污染：膜表層污染和系統各部位污染。反滲透膜表層污染物的相對位置由外到內大致分為三層。第一層即離膜表面最遠的一層，通常為松散附著區域，包括積聚的微粒、泥砂、松散的碳酸鈣和膠體及微生物等；第二層為中間層，通常為較堅固附著區域，主要包括沉積的硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶、鐵的氧化物和氫氧化物等結構類物質。第三層最為靠近膜表面，通常為較難去除的污垢層需要專業的化學清洗去除，這一層主要是結構緊密的結晶沉淀化合物、脫水交叉結合的復雜硅酸鹽等物質。

膜過濾易受污染物的影響：在膜單元表面的積累，產生的影響其中之一是進料通道壓降的增加，導致較高的泵送和清潔成本，最終導致了早期的膜更換。反滲透污堵在工業中廣泛發生，并給膜工廠帶來了較高的額外運營成本。傳統上，生物污垢是通過宏觀參數(例如壓降)或膜“尸檢”來研究和監控的，這是破壞性的開放和檢查。迫切需要新的測量技術，以實現對反滲透膜組件污堵的非侵入性、實時和空間分辨的觀察。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種反滲透膜組件污染原位監測裝置。

本發明的第二個目的是提供一種反滲透膜組件污染原位監測方法。

本發明的技術方案概述如下：

一種反滲透膜組件污染原位監測裝置，包括反滲透膜殼22和膜殼蓋14，反滲透膜殼與膜殼蓋活動連接；反滲透膜殼的右側壁的內表面設置有右固定管25；在膜殼蓋的內表面設置有左固定管29；中心管19的兩端分別與右固定管和左固定管連接；中心管的近左端設置有擋板17，擋板17將中心管分為左側的送水管15和右側的產水管20，進水管13貫穿膜殼蓋與送水管15連接，送水管15上設置有進水孔16；純凈水出水管23貫穿反滲透膜殼的右側壁與產水管20連接；產水管20上設置有出水孔18；濃縮水出水管24貫穿反滲透膜殼的右側壁設置；在中心管的外表面設置有反滲透膜21；還包括第一電極陣列28、第二電極陣列27和第三電極陣列26；第一電極陣列28、第二電極陣列27和第三電極陣列26的每個電極均貫穿反滲透膜殼22設置，三個電極陣列呈直線形排列并與反滲透膜殼的中軸平行；電極陣列呈正方形或圓形均勻分布，每個電極陣列有n個電極，n為4的整數倍，n為8、12或16個，并使每個電極的下端與反滲透膜21的外表面距離d₁為1-3mm。

電極陣列若呈正方形分布，其邊長d₂為28-36mm，若呈圓形分布，其直徑為28-36mm。

相鄰的兩個電極陣列間的距離d₃優選為30-40mm。

一種反滲透膜組件污染原位監測方法，包括如下步驟：