CN102890048A - 一种可定量的滤芯过滤性能检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可定量的滤芯过滤性能检测方法及装置。该方法包括步骤a)获取检测所需待过滤的液体；b)利用过滤装置安装待测试过滤滤芯；c)收集在一定压力下经测试滤芯过滤后的液体；d)利用标准孔径的膜对经待测试滤芯过滤的液体进行重滤，同时过滤未经待测试滤芯过滤的液体作对照，记录不同时间的过滤量；e)根据标准孔径膜的可滤性数据与待测试滤芯过滤的可滤性数据数据之差来定量检测滤芯的过滤性能。本发明的方法具有可简单、快速、高效地定量检测滤芯的过滤性能。本发明方法适用于所有非标准孔径的过滤滤芯，同时也适合于膜过滤滤芯的过滤性能测试，在水处理、饮料和啤酒工业中具有广阔的推广和应用前景。

Description

一种可定量的滤芯过滤性能检测方法及装置

技术领域

本发明涉及一种过滤性能检测方法，属于过滤工艺技术领域，特别是涉及一种可定量的滤芯过滤性能检测方法及装置。

背景技术

过滤滤芯通常用于液体的预过滤，主要截留相对较大的颗粒物，由于其截留的颗粒物可以通过反向清洗去除，过滤通量大，使用成本低，广泛用于水处理、啤酒、饮料过滤中的捕捉器过滤等。过滤滤芯是相对于膜过滤滤芯来说的，通常膜过滤滤芯定义为能去除1.0微米或更大颗粒物的膜过滤介质且能直接用于完整性测试过滤装置的滤芯，同时膜过滤滤芯的标称孔径是绝对孔径；而过滤滤芯标称孔径通常是相对孔径，其孔径实际大小是具有一定的跨度范围值。

目前用孔径的概念来表明滤芯的截留性能过于简单，并不能完全代表滤芯的真正截留效率，同时滤芯孔径目前也没有相应的国家标准定义，不同制造商所宣称的孔径含义也不同，由此造成滤芯的过滤截留效果难以根据孔径来判定，同时也给使用滤芯的选型带来困难。由于过滤滤芯多数属于深层类的构造特点和非绝对孔径,很难像膜过滤滤芯一样可以进行如颗粒或细菌挑战、扩散流、压力衰减、泡点或水入侵等完整性检测。

过滤滤芯一般孔径较大，通量大，对大颗粒物拦截好和过滤压差升幅小，适用于液体的预处理如水、啤酒的预过滤或捕捉器过滤等，预过滤处理的好坏直接影响后续终(精)过滤的效果或产品的质量。过滤滤芯通常包括深层过滤滤芯、预过滤滤芯、纤维或线缠绕式滤芯，由于这类滤芯属于非绝对孔径，不能利用传统方法进行完整性测试，因而，如何提供一种适用于过滤滤芯的过滤性能检测方法，是当前所属领域技术人员急需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可定量的滤芯过滤性能检测方法，通过测试待测滤芯的可滤性来确定其过滤性能，即滤芯的过滤截留能力。

本发明的另一目的在于提供一种可定量的滤芯过滤性能检测装置。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种用于滤芯的过滤性能检测方法，包括如下步骤：

a)获取检测所需待过滤的液体（水或啤酒）；

b)利用过滤装置安装测试用待测滤芯；

c)收集在一定压力下经待测滤芯过滤后的液体；

d)利用绝对孔径膜装置对经待测滤芯过滤后的液体进行重滤，同时过滤未经待测滤芯过滤的液体作对照，记录不同时间的过滤量；

e)根据绝对孔径膜的可滤性数据来分析检测待测滤芯的过滤性能。

上述过滤性能检测方法，所述步骤a中所述过滤液体为水或啤酒或其它可过滤液体。

上述过滤性能检测方法，所述步骤b步骤c中，所述待测滤芯是指不适用于完整性测试方法且适用于液体过滤的滤芯。在过滤前首先用无菌水润湿非膜过滤滤芯，过滤时压差不能超过待测滤芯的使用要求。

上述过滤性能检测方法，所述步骤d中，所述使用绝对孔径为0.45微米的过滤膜对液体进行重滤。

上述过滤性能检测方法，所述步骤d和步骤e中，所述重滤时间以2分钟和5分钟的过滤量为可滤性测量点，计算重滤后液体的可滤性数值，由此得到不同非膜过滤待测滤芯的可滤性数值，数值越大说明滤芯的过滤性能越好。

借由上述技术方案，本发明具有的优点和有益效果如下：

通过使用本发明的方法及装置可以快速地测试滤芯的截留效果，为滤芯的使用过程提供有效的监控和检测。本发明的方法具有简单、快速、高效地检测滤芯的过滤性能。本发明的方法不单适用于普通滤芯，同时也适合于膜过滤滤芯的过滤性能测试，在水处理、饮料和啤酒工业中具有广阔的推广和应用前景。

附图说明

图1是本发明的滤芯过滤性能检测方法的工艺流程图。

图2是本发明的滤芯过滤性能检测装置。

图3是本发明的滤芯可滤性能检测装置。

10：滤芯11：测试套筒

12：压力表13：排空阀

14：入口阀15：出口阀

20：储罐21：储罐顶盖

22：压力表23：排空阀

24：加压阀25：出口阀

26：夹膜器27：排气阀

具体实施方式

以下结合附图和具体较佳实施例对本发明的滤芯过滤性能检测方法作进一步详细说明，但本发明并不仅限于以下的实施例。

实施例1

用于检测待过滤的液体水

请参阅图1和图2所示，本发明的滤芯过滤性能检测方法包含如下工艺步骤：

a)获取检测所需待过滤的液体水约200升(自来水或清水)；

b)采用图2所示的过滤性能检测装置检测上述步骤a的液体水；该检测装置的中间滤芯10使用一支或多支，用常温无菌水浸泡24小时以上，以使滤芯充分润湿。浸泡过程中要求滤芯完全浸没在水中。

上述检测装置包括一滤芯10，该滤芯10的外面套接有测试套筒11，该测试套筒11的顶部安装有一压力表12。在连接压力表12的管路上向外连接有一管路，其上安装有一排空阀13。该测试套筒11的底部侧面的进口管路上安装有入口阀14，该滤芯的底部向外连接管路上安装有出口阀15。

c)按图2的检测装置将润湿充分的滤芯10装入无菌过滤单支测试套筒11内，关闭出口阀15，打开排空阀13；从入口阀14向测试套筒11内缓慢注入常温自来水或清水，直至有水从排空阀13流出没气泡为止，使测试套筒11内充满液体；打开出口阀15，关闭排空阀13，调节水的流量，使测试套筒11内压力升至1.0-1.2bar（压力不能超过滤芯的使用要求，如压力不够可以在入口处使用加压泵）。

d)待过滤5分钟后，用干净的容器收集过滤后的水约10升（必要时检测多支新滤芯，对比其均一性）。

e)对过滤前后的水进行可滤性检测。

可滤性检测参阅图3所示，本发明使用的滤芯可滤性能检测装置（也可用其它过滤方法对经滤芯过滤后的液体进行可滤性检测），包括一储罐20，该储罐20的顶部设有储罐顶盖21；该储罐20的顶部安装有一压力表22，连接压力表管路的外接管路上设有排空阀23，连接该外接管路的另一管路上安装有加压阀24，连通加压气体。该储罐20的底部管路上安装出口阀25和夹膜器26，该夹膜器26的上方连接有排气阀27。

清洗干净上述可滤性检测装置后，取直径47mm、绝对孔径0.45μm的膜片一张放置在夹膜器26内，注意膜片的正面向上和用密封圈固定。关闭出口阀25后取水5-9升加到可滤性装置的储罐20内，拧紧储罐20的顶盖21，关闭排空阀23后，储罐20用压缩空气或CO₂备压至2bar。打开出口阀25，开始计时，同时微打开夹膜器26上方的排气阀27排除膜片上方处的残留气体后立即关闭。计时并分别测量过滤2min和5min时，液体水的过滤量V2和V5（单位ml，统一用容积为1000ml的量筒）。注意过滤过程中要保证压力恒定，不能有泄漏，每次检测均要更换新膜片。按下列公式计算可滤性值Vmax（单位ml）：

$V\max =\frac{5\min -2\min }{(5\min /V_5)-(2\min /V_2)}$

可滤性值Vmax越大，表明滤芯的过滤性能越好。

检测结果如下表一数据：

表一：

实施例2

用于检测啤酒

请参阅图1和2所示，本发明的滤芯过滤性能检测方法包含如下工艺步骤：

a)获取检测所需待过滤的啤酒100-200升（啤酒清酒或经离心后的啤酒）；

b)采用图2所示的过滤性能检测装置检测上述步骤a的液体水；该检测装置的中间滤芯10使用一支或多支，用常温无菌水浸泡24小时以上，以使滤芯充分润湿。浸泡过程中要求滤芯完全浸没在水中。

上述检测装置包括一滤芯10，该滤芯10的外面套接有测试套筒11，该测试套筒11的顶部安装有一压力表12。在连接压力表12的管路上向外连接有一管路，其上安装有一排空阀13。该测试套筒11的底部侧面的进口管路上安装有入口阀14，该滤芯的底部向外连接管路上安装有出口阀15。

c)按图2的检测装置将润湿充分的滤芯10装入无菌过滤单支测试套筒11内，关闭出口阀15，打开排空阀13；从入口阀14向测试套筒11内缓慢注入常温或低温的啤酒，直至有啤酒从排空阀13流出没气泡为止，使测试套筒11内充满啤酒液体；打开出口阀15，关闭排空阀13，调节啤酒的流量，使测试套筒11内压力升至1.0-1.2bar（压力不能超过滤芯的使用要求，如压力不够可以在入口处使用加压泵）。

d)待过滤5分钟后，用洗净后的容器收集过滤后的水约5-10升（必要时检测多支新滤芯，对比其均一性）。

e)对过滤前后的啤酒进行可滤性检测。

可滤性检测参阅图3所示，本发明使用的滤芯可滤性能检测装置（也可用其它过滤方法对经滤芯过滤后的液体进行可滤性检测），包括一储罐20，该储罐20的顶部设有储罐顶盖21；该储罐20的顶部安装有一压力表22，连接压力表管路的外接管路上设有排空阀23，连接该外接管路的另一管路上安装有加压阀24，连通加压气体。该储罐20的底部管路上安装出口阀25和夹膜器26，该夹膜器26的上方连接有排气阀27。

清洗干净上述可滤性检测装置后，取直径47mm、绝对孔径0.45μm的膜片一张放置在夹膜器26内，注意膜片的正面向上和用密封圈固定。关闭出口阀25后取啤酒4.5-5.0升加到可滤性装置的储罐20内，拧紧储罐20的顶盖21，关闭排空阀23后，储罐20用压缩空气或CO₂备压至2bar。打开出口阀25，开始计时，同时微打开夹膜器26上方的排气阀27排除膜片上方处的残留气体后立即关闭。计时分别测量过滤2min和5min时，啤酒的过滤量V2和V5（单位ml，统一用容积为1000ml的量筒）。注意过滤过程中要保证压力恒定，不能有泄漏，每次检测均要更换新膜片。按下列公式计算可滤性值Vmax（单位ml）：

$V\max =\frac{5\min -2\min }{(5\min /V_5)-(2\min /V_2)}$

可滤性值Vmax越大，表明滤芯的过滤性能越好。

检测结果如下表一数据：

另外，本发明的图2和3都是检测装置,在一个实施例中都是需要的步骤，但可以在不同的实施例中可根据需要变化，如在同等条件下利用多支滤芯进行有效过滤的装置，或可滤性检测采用其它形式的过滤装置，但任何变化均按图1所示的工艺步骤要求为前提。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种可定量的滤芯过滤性能检测方法，其特征在于包括以下步骤：

a)获取检测所需待过滤的液体；

b)利用过滤装置安装测试用的过滤滤芯；

c)收集在一定压力下经待测过滤滤芯过滤后的液体；

d)利用绝对孔径膜装置对经待测滤芯过滤后的液体进行重滤，同时过滤未经滤芯过滤的液体作对照，记录不同时间的过滤量；

e)根据绝对孔径膜的可滤性数据来分析检测待测过滤滤芯的过滤性能。

2.根据权利要求1所述的过滤性能检测方法，其特征在于：步骤a中所述过滤液体为水或啤酒或其它可过滤液体。

3.根据权利要求1所述的过滤性能检测方法，其特征在于：步骤b和步骤c中，所述过滤滤芯是指不适用于完整性测试方法且适用于液体过滤的滤芯,在过滤前首先用无菌水润湿待测过滤滤芯，过滤时压差不能超过待测过滤滤芯的使用要求。

4.根据权利要求1所述的过滤性能检测方法，其特征在于：步骤d中，使用绝对孔径为0.45微米的过滤膜对液体进行重滤。

5.根据权利要求1或4所述的过滤性能检测方法，其特征在于：步骤d和步骤e中，所述重滤时间以2分钟和5钟的过滤量为可滤性测量点，计算重滤后液体的可滤性数值，由此得到不同非膜过滤滤芯的可滤性数值。

6.一种可定量的过滤滤芯的过滤性能检测装置，其特征在于其包括：设置于装置中间位置的一支或多支滤芯，滤芯外面套接有测试套筒，该测试套筒的顶部安装有一压力表和一排空阀；所述测试套筒的底部侧面的进口管路上安装有入口阀，该滤芯的底部向外连接管路上安装有出口阀。

7.一种可定量的滤芯过滤性能检测装置，其特征在于其包括：储罐，该储罐的顶部设有储罐顶盖；该储罐的顶部安装有一压力表，连接压力表管路的外接管路上设有排空阀，连接该外接管路的另一管路上安装有加压阀，连通加压气体。

8.根据权利要求7所述可定量的滤芯过滤性能检测装置，其特征在于：所述储罐的底部管路上安装有出口阀和夹膜器，该夹膜器的上方连接有排气阀。

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