CN102958585A - 用于监视水处理设施中的渗透物质量的集成系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于连续监视水处理装置(包含脱盐装置)中的来自膜元件的渗透物的方法和设备。所述设备包含探针，所述探针包含多个传感器，使得至少一个传感器与每一膜元件相关联。每一传感器耦合到节点，所述节点经配置以将与渗透物质量相关联的信号传送到中心节点宿。所述节点可与所述节点宿进行无线通信。

Description

用于监视水处理设施中的渗透物质量的集成系统
技术领域
本发明涉及一种用于监视水处理过程中的渗透物质量的方法和设备。更具体地说，本发明涉及一种用于监视水处理装置的逆渗透或纳滤脱盐中的个别膜元件的性能的方法和设备。
背景技术
水处理装置(包含脱盐装置)一般由众多过滤导管组成，其中每一导管通常包含多个螺旋迂回膜元件。一般来说，水处理是指使水变得更适合于所期望的最终用途的过程。经常地，所期望的最终用途是人类消耗；然而，其它水处理过程经设计以提供适于工业过程、医学使用、水循环进入环境及类似者的水。
示范性淡盐水及/或海水膜脱盐装置通常包含众多导管，其中每一导管通常含有6到8个个别螺旋迂回的膜元件。以大约20L/m2h的平均流量进行操作的10,000m3/天的中型脱盐装置(其中每一导管包含6个8英寸的膜元件)将需要大约116个导管和总共约700个膜元件。更大的脱盐装置(例如具有高达330,000m3/天的容量的装置)可需要总共40,000多个膜元件。如可预期的，脱盐装置的整体渗透物的质量取决于每一个别膜元件的性能。如上文所提到的，由于总共有大量的膜元件(举例来说，700个或40,000多个膜元件)，所以对个别膜元件的性能的监视既非常重要又非常困难。不能密切地监视个别膜元件的性能可导致个别膜元件的过早替换(即，在性能及对应的水质量已降级之前替换膜元件)或无法在需要的时候替换膜元件，从而可分别导致运行费用增加以及不良的性能(即，降低经处理的水的质量)。
用于监视水处理装置中的膜元件性能的当前方法通常包含单独探测每一导管，这是既耗时又昂贵的过程。单独测试由众多导管和膜元件组成的整个装置中的每一膜元件的过程可花费数天或甚至数周的时间，这取决于装置的大小。此外，与开始测试时的条件相比，到测量已完成的时候，装置的条件可能已经改变。因此，强烈需要提供对个别膜元件的优选快速监视的新颖集成方法和系统以及用于将与每一膜元件相关的数据传送到中心位置的构件。
发明内容
本发明提供一种用于监视水处理装置(包含含有多个过滤导管的脱盐装置)中的多个过滤导管内的个别膜元件的性能的方法和设备。
在一个方面中，提供一种用于监视水处理设施(包含水脱盐装置)中的膜元件的性能的系统。所述系统包含含有多个膜元件的至少一个导管。多个膜元件可操作以移除含有盐或其它溶解物质的水源中的盐，并产生经过滤水的渗透流。膜元件包含过滤介质和定位在膜元件中的渗透物收集管，所述渗透物收集管可操作以接收渗透流且包括渗透物出口。所述系统进一步包含定位在渗透物收集管内且可操作以测量渗透物的物理性质的探针，其中探针包含至少一个传感器，且其中所述至少一个传感器定位在渗透物收集管内邻近至少一个膜元件的地方。所述系统包含电子耦合到探针的至少一个节点，其中所述节点可操作以接收来自至少一个传感器的与渗透流的预先选择的物理性质相对应的信号。系统还包含经配置以接收来自至少一个节点的信号的通信节点，其中通信节点经配置以处理信号且将信号与和膜元件的性能相对应的预定值进行比较。
在某些实施例中，节点包含至少一个处理器、至少一个阻抗分析器以及至少一个收发器。在某些实施例中，渗透流的所测量的物理性质为渗透流的传导率。在替代实施例中，渗透流的可进行测量的物理性质包含渗透流的温度和传导率。在某些实施例中，系统包含邻近每一膜元件的至少一个传感器。
在另一方面中，提供一种用于监视水处理装置(包含水脱盐装置)中的膜元件的性能的方法。所述方法包含以下步骤：(a)在注射压力下将含有盐或其它溶解物质的水注射到导管内，其中导管包含至少一个膜元件和定位在所述膜元件内的渗透物收集管，其中渗透物收集管适于接收穿过所述膜元件的经过滤渗透流；(b)用传感器测量膜元件内的渗透流的性质以产生电子信号，其中至少一个传感器定位在邻近膜元件的地方以使至少一个传感器接触离开膜元件的渗透流并测量其性质，其中所述性质可选自传导率和温度；(c)将来自传感器的电子信号传送到节点，所述电子信号包含与导管内的传感器的位置相对应的信息，所述节点处理来自传感器的电子信号以提供经处理的信号；(d)电子地或无线地将来自节点的经处理的信号传送到节点宿；及(e)由节点宿接收经处理的信号，其中节点宿可操作以接收来自多个节点的与相关联的膜元件的性能相对应的经处理的信号。
在另一方面中，提供一种用于确定并评估水处理设施(包含脱盐装置)中的膜元件性能的系统。评估膜性能的步骤可包含确定膜元件是否需要替换、膜元件的剩余可操作寿命或提供对穿过膜元件的渗透流的质量的定性或定量测量。系统包含至少一个导管，其中导管包含多个膜元件、定位在多个膜元件内的渗透物收集管以及定位在渗透物收集管内的探针。渗透物收集管可操作以接收穿过膜元件的经过滤渗透流。探针包含定位在邻近至少一个膜元件的地方的至少一个传感器，其中所述至少一个传感器可操作以测量从其所邻近的对应膜元件离开的经过滤渗透流的物理性质，其中物理性质选自由传导率和温度所组成的群组。传感器还可操作以将与渗透流的传导率相对应的信号传送到导管节点。导管节点经配置以接收并处理来自至少一个传感器的信号从而产生经处理的信号。处理信号的步骤可包含正规化及/或校正与物理性质相对应的测量值，且可包含使物理性质的值与特定传感器、膜元件及/或导管相互关联的步骤。系统进一步包含电子耦合到导管节点的通信节点，其中通信节点可操作以接收来自节点的经处理的信号且可操作以发射经处理的信号。系统还包含经配置以接收来自通信节点的经处理的信号的第一计算机，其中经处理的信号与在特定膜元件处所进行的物理性质测量相对应。系统还包含与计算机相关联的且存储在有形计算机存储器媒体上的计算机程序。所述计算机程序可在计算机上操作，所述计算机程序包含一组指令，所述指令在由计算机执行时致使计算机执行一组操作。由计算机执行的操作包含接收来自与导管相关联的通信节点的经处理的信号，其中经处理的信号与经过滤渗透流的所测量的物理性质相对应，且由计算机响应于接收到经处理的信号而确定经处理的信号是否不同于预定值。预定值与膜元件的阈值性能水平相对应，且不同于预定值的经处理的信号值可指示需要替换膜元件；所述信号识别传感器和测量的渗透流所来自的相关联膜元件的位置。由计算机执行的操作进一步包含由计算机将替换膜元件的需要传送给水处理设施的操作员。
在另一方面中，提供一种存储在有形计算机存储器媒体上且可在计算机上操作的计算机程序产品。计算机程序产品包含一组指令，所述指令在由计算机执行时致使计算机执行以下操作。计算机接收来自包含多个导管(例如水处理导管)的水处理设施中的通信节点的信号。每一导管包含多个膜元件和位于所述多个膜元件内的渗透物收集管。渗透物收集管可操作以接收经过滤渗透流，且包含定位在其中的探针。探针包含定位在邻近多个膜元件中的每一者的地方的至少一个传感器，其经配置以测量在传感器位置处的渗透流的物理性质(例如传导率或温度)。响应于计算机接收信号，计算机程序确定信号是否不同于预定值，其中预定值为膜元件需要替换所在的点的阈值测量。响应于计算机确定信号不同于预定值，计算机程序将水处理设施中的膜元件需要替换的情况传送给水处理设施处的操作员。
附图说明
图1展示根据本发明的一个实施例的过滤导管的示意图。
图2展示根据本发明的另一实施例的过滤导管的示意图。
图3展示根据本发明的一个实施例的节点的示意图。
图4展示根据本发明的一个实施例的传感器主体的俯视图。
图5展示根据本发明的一个实施例的传感器主体的侧视图。
图6展示根据本发明的一个实施例的探针的局部侧视图。
具体实施方式
虽然出于说明的目的，下文的详细描述包含许多特定细节，但是应理解，所属领域的技术人员将了解，下文的细节的实例、变化和更改都在本发明的范围和精神内。因此，本文所描述的本发明的示范性实施例是在不失所主张的发明的一般性的情况下且不对所主张的发明施加限制的情况下所陈述的。
一般来说，两个因素确定脱盐过程中的膜元件的性能：选择性和生产率。选择性一般涉及保留或分离，即基于大小或类型排除某些物质。生产率一般表示成流量，按照L/m2h来表示。纳滤和逆渗透为两种基于膜的技术，其通常用于移除水中的盐，且这些技术一般根据分离是基于穿过膜的扩散而发生的原理来操作。纳滤和逆渗透过程仅打算移除溶解固体(盐)。一般来说，相比于用来移除悬浮粒子的传统技术(例如微滤和超滤)，这些过程需要较高的压力且具有较低的生产率。
本文所提供的是一种用于连续监视脱盐或水处理装置中的个别膜元件的个体或群组的系统和方法，且其适用于逆渗透和纳滤操作。
参考图1，提供了包含根据本发明的探针110的水处理导管102的一部分的横截面图。导管102(在本文中也称为过滤导管)优选为圆柱形状。探针110可包含多个传感器112，且可移除地安装并定位在每一导管102内。每一导管102包含至少一个膜元件104，所述膜元件104经设计以允许水流穿过膜，同时保留溶解盐、矿物质和其它存在于水中的物质，进而防止那些物质与水一起流过。以此方式，可提供经过滤及/或经净化的水产品或渗透流。定位在每一导管102内的传感器112的添加并不扰乱或抑制导管的正常操作或从那里流过的渗透流。
每一导管102优选包含串联连接的多个膜元件104。膜元件104包含定位在渗透膜的中心处或中心附近且延伸穿过渗透膜的渗透物收集管106。一般来说，导管102和膜元件104为圆柱形状。由于多个膜元件104可串联连接，因而延伸穿过膜元件的渗透物收集管106接着彼此流体连接。在包含一个以上膜元件104的实施例中，个别膜元件可由间隔片布置115分开。在优选的实施例中，渗透物收集管106是多孔的。
参考图2，导管102的一个末端可包含渗透物出口管或出口108，其可连接到耦合件119，例如T型接头。耦合件119可包含进入点，所述进入点经配置以允许一个或一个以上可移除的探针110插入到渗透物收集管106内。用于插入探针110的进入点可具有大于探针的外径的内径，进而允许探针通过进入点进行安装以及从导管102移除。替代地，探针110可包含可压缩结构，借此探针可具有大于耦合件119的进入点的内径的外径，且其中在插入期间，探针可压缩到小于进入点的内径的外径。在插入具有可压缩结构的示范性探针110之后，所述结构可延伸，从而优选地确保将探针置于管106内。耦合件119还可包含渗透物收集出口120，其允许将渗透物从导管102移除。在安装期间，探针110可移除地定位在渗透物收集管106内。探针110包含由管状部件114所连接的一个或一个以上传感器112，其优选地定位以使至少一个传感器邻近每一膜元件104。节点116电子耦合到每一传感器112，且定位在导管102的外部位于探针底座122上。
接头119(举例来说，其可为“T”型接头)连接到渗透物出口管108。接头119的一个末端可包含水密接头121，其可用于安装探针110。在此实施例中(其中水密接头121用于帮助安装探针110)，水密接头可与渗透物出口管108和渗透物收集管106进行直列式定位。接头119可为包含与渗透物收集106对准的路径的任何形状，进而允许探针110安装在导管102内。
节点116可经配置以接收并处理从传感器112所接收的电子信号。此外，节点116可经配置以将与从传感器112所接收的电子信号相关的数据发射到中心接收计算机或类似装置。节点116定位在导管102的一个末端处，但是在某些实施例中，导管102可包含两个或两个以上节点，其中至少一个节点定位在导管的末端处。替代地，在导管102包含两个或两个以上节点116的实施例中，节点可经定位以使导管的每一末端包含至少一个节点。第二节点对于第一节点来说可为冗余的，或第二节点可测量并传送不同于第一节点的测量。将来自传感器110的电子信号传送到节点116通常是通过有线连接，其中每一传感器耦合到相异的线。
在操作中，水处理设施(包含脱盐设施)将通常包含多个脱盐导管102。如上文所述的，每一导管102可包含至少一个节点116，且来自所有导管的节点的集合共同形成节点网络。节点网络以通信方式耦合到中心监视站或节点宿，其接收并编译来自传感器112的信号。节点宿可连接到计算机且可经配置以接收、处理并发射信号。
参考图3，展示了示范性节点116的组件。具体地说，节点116包含处理器132、收发器134和阻抗分析器136，其中的每一者可以通信方式彼此耦合。阻抗分析器136可为用于将信号转换成数字数据的任何已知构件。阻抗分析器136可为自主集成电路(如在来自模拟装置(Analog Devices)的AD5932中所发现的)，或其可用由数/模和模/数转换器结合处理器所组成的较复杂电路来替换。阻抗分析器136可使用具有已知振幅和频率的电信号来激励传感器112。阻抗的计算可通过将所接收的信号与所发射的信号进行比较来执行。同一阻抗分析器可用于以循环方式驱动安装在压力导管内的所有传感器。出于所述目的，每次可使用适当的多路复用器和多路分用器来选择正被取样的传感器。处理器132可经配置以接收来自阻抗分析器136的信号，所述处理器132将所述信号与渗透物质量的定性测量相互关联，所述定性测量又是个别膜元件104的性能的反映。收发器134经配置以直接与节点宿130进行无线通信，或者如果收发器与节点宿之间的距离超出无线范围，则使用无线路由器来与节点宿130进行无线通信。替代地，收发器134和节点宿130可直接连接。
组成节点116的元件(其可包含处理器132、收发器134和阻抗分析器136)优选地定位在单一印刷电路板上，所述印刷电路板可具有小于约10cm的长度和宽度尺寸，且在示范性实施例中，可为约5cm乘7cm。优选地，包含节点116的元件的每一印刷电路板在整个系统中可具有相同的设计，包含具有相同的电路。
参考图3，处理器132、收发器134和阻抗分析器136可使用其它电子装置来替换，这取决于特定应用和与其相关联的成本。处理器132和收发器134可任选地由单一集成电路(举例来说，来自德州仪器(Texas Instruments)的型号CC2430或CC2530)来替换。可通过使用独立式收发器集成电路(例如来自德州仪器(Texas Instruments)的型号CC2420、CC2520或来自爱特梅尔(Atmel)的型号AT86RF230、AT86RF231)结合低功率处理器(例如来自ST的型号ST8L系列或来自德州仪器(Texas Instruments)的型号MSP430系列)来实现类似功能性。在需要更多处理功率的实施例中，也可使用来自ST的型号STM32W(Cortex-M3核心)低功率系列。在所有情况下，所选择的处理器应提供足够的快闪存储器用以存储所需的通信协议和阻抗分析器的控制函数。
水处理设施中的传感器、节点和节点宿的网络的操作可类似于特别(ad hoc)无线网络。优选的无线网络可基于IEEE 802.15.4和紫蜂(Zigbee)或类似标准，其可包含用于特别网络的形成、维护和操作的协议和机制。在某些实施例中，网络架构将基于分级定向网络，且在其它实施例中，可基于网格状拓扑。
参考图4和5，提供了用于监视水处理或脱盐操作中的个别膜元件的性能的传感器112的视图。传感器112包含可为管状区段的传感器主体148，所述管状区段具有优选小于渗透物收集管106的内径的一半、更优选小于渗透物收集管的内径的30％且甚至更优选为渗透物收集管的内径的25％或更小的外径150。此外，传感器主体148的外径150小于通往用于安装探针110的导管102的入口接头119的内径。在优选的实施例中，传感器长度152与传感器主体宽度或外径(OD)150的比率可介于1∶1与10∶1之间。在示范性实施例中，传感器长度152介于40与60mm之间，传感器宽度或外径150介于10与15mm之间，且传感器内径(ID)154介于4与10mm之间。虽然探针114在本文中大体上描述为圆柱形的，但是应理解，其它几何形状对探针来说也是可能的，包含那些具有三角形、正方形、矩形、长菱形、梯形和类似横截面形状的几何形状，只要所选择的几何形状允许传感器主体接触充足的水来测量水的物理性质，例如传导率。
传感器主体148包含用于被连接到间隔片段或管状部件114的构件，所述间隔片段或管状部件114发挥作用以分开定位在探针110上的个别传感器112并确保个别传感器适当地定位在渗透物收集管106内。优选地，间隔片段114确保每一传感器与单一膜元件104相关联，并确保传感器定位在每一膜元件的所期望的位置内。此外，管状部件114可向探针110提供刚性。参考图6，用于将传感器主体148连接到管状部件114的构件可包含螺纹(例如，传感器主体148上的适于接纳管状部件114上的对应阳螺纹166的内部阴螺纹168，或者适于耦合到对应阴螺纹的外部阳螺纹)，或此项技术中已知的其它构件。管状部件114可为任何已知材料，优选的材料为刚性或半刚性材料，或起码为抗弯曲或扭结的材料。用于间隔片段的示范性材料包含中空金属管(例如不锈钢)或刚性塑料或其它聚合材料。在某些实施例中，传感器主体148为非传导材料，例如塑料或某其它聚合物。在某些实施例中，将两根线158、160固定在传感器主体148内，优选地使得两根线彼此平行定位。线158、160处于已经机械加工于传感器主体148中的阱或腔162内。腔162具有深度155，其中线158、160暴露于渗透流。线158、160定位在彼此相距某距离164处，优选地在彼此相距大于约1mm的距离处，更优选地彼此相距介于约1.5mm与3.5mm之间且甚至更优选地在彼此相距介于约1.5mm与2.5mm之间的距离处。线158、160优选地为抗蚀金属，例如镍或镉合金。线158、160优选地相对较薄，举例来说，小于约500μm厚。替代地，线158、160具有在约200μm到600μm的范围内的厚度(即，具有与AWG 32到AWG 23相对应的厚度)。AWG 32到AWG 23的典型电阻值介于约10Ω/ft与1Ω/ft之间。
传感器线158、160优选地不断地从与其相关联的传感器延伸，且穿过间隔片段115朝着渗透物收集管106的出口108延伸，进而变成用于将电子信号从传感器112发射到节点116的引线。线158、160优选包含安置在其外表面上的绝缘材料，且其定位在传感器主体148和管状部件114内。在某些实施例中，线158、160可包入在防水材料内。
示范性探针110通常包含两到十个之间的传感器112，其每一者由管状部件114连接，但是应理解，探针可包含十个以上传感器，这取决于放置在导管102内的膜元件104的数目。在某些实施例中，探针110为管状形状。虽然探针110优选包含与每一膜元件104相关联的一个传感器112，但是在某些实施例中，两个或两个以上传感器可与每一膜元件相关联。在此些实施例中，第二传感器112′可提供对第二物理性质的测量，可提供从膜元件114的长度内的不同位置的测量，或可在主要传感器失效的情况下用作备用传感器。与每一个别传感器112相关联的线容纳在管状部件114和传感器主体118内，且从每一个别传感器延伸穿过管状部件到达定位在渗透物收集管出口108处的节点116。在与每一传感器112相关联的每一线与节点116之间进行电连接。
可通过接合个别管状区段而将多个传感器112组装为单一探针110的部分，使得在一个实施例中，每一区段包含至少一个传感器。在替代实施例中，与导管102中所存在的膜元件104的总数目相比，每一探针110可包含较少的传感器112。优选地，具有适合于传感器大小的内径和外径的管状部件114包含螺纹末端。举例来说，在某些实施例中，传感器112可定位在第一管状部件114(优选为无腐蚀性(例如，不锈钢)管)内，且通过螺纹连接而连接到第二管状部件。个别管状部件的长度可依据膜元件104的长度和导管102(探针110被安装到其中)的整体长度而变化。在某些实施例中，每一管状部件114可介于约80与120cm之间。虽然探针110的准备描述为包含通过螺纹耦合件接合管状部件114和传感器112，但是应理解，可使用用于连接管状部件和传感器以提供水密接头的任何构件，包含机械或焊接配合或者用化学方法准备的连接，例如使用PVC管道。在某些实施例中，在传感器失效且需要替换的情况下可能需要不是永久结合的连接(例如螺纹连接)。
如先前所提到的，在探针110插入渗透物收集管106内之后，其被紧固到渗透物出口108。可通过任何已知手段(例如通过在管的末端上安装适于紧固到探针和渗透物出口两者的盖帽(未图示))来将探针110紧固到渗透物出口108。在示范性实施例中，盖帽可包含两个内径，第一内径允许探针紧固到盖帽且第二内径允许盖帽紧固到渗透物出口108。
连接到每一传感器112的引线(且其优选为绝缘的)定位在管状部件114内，且在探针被紧固到接头119的末端处离开探针110并从探针110延伸。在某些实施例中，接头119包含探针底座121，其可经配置以使引线从其离开并连接到节点116。离开探针110和水密接头122的线接着连接到节点116。探针110优选为水密的，进而最小化并优选地阻止引线暴露于流体。此外，探针底座121可包含用以创建与渗透物出口108的水密密封的构件。
在优选实施例中，探针110的安装可按照下文所述。按照制造商的用法说明书将多个膜元件104安装在导管102内。适于在水处理和脱盐装置中使用的典型膜元件104包含用于逆渗透和纳滤应用的那些元件，所述元件是由制造商海德能(Hydranautics)、陶氏化学公司(Dow Chemical Co.)(具体地说，Filmtec膜)、东丽(Toray)、杜邦(Trisep)和科赫(Koch)所销售的。为了本发明的目的，那些制造商的元件在其几何配置和尺寸上大体上相似。探针110可通过多种已知手段(包含将探针插入到渗透物收集管出口108内)安装在导管102内。优选地，可使用水密螺纹接头122将探针110紧固到出口108。探针110可在探针的接近出口108的末端处包含螺纹连接，进而允许探针牢固地附接到其上。优选地，探针110包含用于准备水密密封的构件，例如涂覆有特氟纶的螺纹或其它适于准备水密密封的化合物。
渗透物收集管106包含内径117且探针110包含外径150。探针110定位在渗透物收集管106内，且优选具有大体上小于渗透物收集管106的内径的外径。在某些实施例中，渗透物收集管106的内径117大体上大于探针110的外径150。在其它实施例中，探针外径150与渗透物收集管内径117的比率小于约0.5，优选小于约0.4，更优选小于约0.3，且甚至更优选小于约0.25。在一个示范性实施例中，具有大约8英寸的外径的膜元件104(渗透物收集管106的内径117为约28mm且探针110的外径150为约7mm)提供探针110的外径150与渗透物收集管106的内径117的约0.25的比率。
探针110在渗透物收集管106中的存在可限制渗透物的流动，进而有效地在渗透物收集管中创建背压。由于存在探针110引起的渗透物收集管106中的压力下降是相对较小的，且在某些实施例中可为有益的；举例来说，在包含逆渗透分离单元的某些系统中。在某些实施例中，在渗透物收集管106的出口处可包含阀(未图示)，其可用来减少渗透流。通过减少渗透流，可创建背压，例如，介于约10与40psi之间的压力。此压力创建被认为是渗透扼流，其是有益的，因为其使整个膜脱盐系统的渗透流平衡。
可根据以下步骤来实现对一个或膜元件104的移除。在导管102的操作停止之后，允许渗透物收集管106汲取其中所含有的任何流体。通过以下操作来移除探针110：松开水密接头122，所述水密接头122用于将探针紧固到连接至导管102的探针底座121；且从渗透物收集管106抽出探针。可接着维修导管102，其可包含根据需要移除并替换一个或一个以上膜元件104或导管的其它部分。在维修导管102且重新安装一个或一个以上膜元件104之后，探针110可通过渗透物出口108重新插入到导管内，且使用水密接头122紧固到出口。接着可重新开始导管102的正常操作。
在某些实施例中，探针110可包含多个中心化子(未图示)，其经设计以将探针维持在渗透物收集管内大体上中心的位置中。在某些实施例中，中心化子可为柔韧的或可收缩的，以帮助包含间隔片元件的探针插入到包含小于中心化子的外径的内径117的渗透物收集管出口108内。优选地，中心化子不限制渗透物收集管106内的渗透物的流动。在优选的实施例中，探针110经定位以使每一传感器112定位在与其相关联的对应膜元件104的近端末端附近或近端末端处，其中近端末端是相对于导管出口108来说的。邻近的个别中心化子之间的距离通常取决于膜元件104和导管102的整体长度，且在某些实施例中，可等于探针110上的传感器112之间的距离。
一种用于监视水处理设备的性能的示范性方法包含以下步骤。在注射压力下将包含盐或其它溶解物质的水注射到导管内，且接着通过膜元件进行过滤。导管包含多个膜元件。渗透物收集管大体上定位在渗透膜的中心和轴向上，且经配置以接收穿过膜元件的经过滤渗透流。探针对于每一膜元件包含至少一个传感器，且探针定位在渗透物收集管内。探针上的多个传感器经配置以测量渗透物收集管内的渗透流的物理性质(例如渗透流的传导率、温度或压力)或者可通过小型传感器(例如本文针对传导率测量所描述的传感器)所测量的其它物理或化学性质，以评估相应膜元件的性能或条件。每一传感器将信号电子地传送到节点，其中信号与传感器在膜元件处所测量的性质相对应。在某些实施例中，节点包含用于将节点所接收的信号处理或转换成经处理的信号的处理器。可接着通过位于节点内的收发器将信号或经处理的信号从节点电子地传送到通信节点或节点宿。传送可通过已知方式(例如无线或射频传输)或经由物理电连接(即，硬连线连接)进行。通信节点或节点宿经配置以接收来自多个节点的电子信号，且在某些实施例中，可包含计算机或类似装置以记录并处理信号。经处理的信号可与预定值进行比较从而定性地且定量地评估每一膜元件的性能。在其中膜元件的性能经确定为处于所期望的水平以下(例如低于预定值)的实施例中，可安排个别膜元件进行移除和替换。在某些实施例中，基于发射到节点或节点宿的信号或经处理的信号，计算机可经配置以将第二信号或警报发射到中心或远程位置，其中第二信号或警报与安排个别膜元件进行移除和替换的指令相对应。
除了本文所描述的组件之外，在某些实施例中，用于监视水过滤或脱盐装置中的膜元件的性能的系统还可包含从一个或一个以上连网的个人计算机、膝上型计算机、服务器或类似者中所选择的计算装置。计算装置可包含用于控制各种探针、传感器和节点的操作或用于接收并处理与各种渗透膜和导管的性能相关的来自各种探针、传感器和节点的数据的一组或一组以上指令或程序。所述计算装置可包含计算机指令代码，举例来说，例如Java、C、C++、Visual Basic及类似者。软件代码可作为一连串指令或命令存储在可读计算机媒体上，包含随机存取存储器、只读存储器、磁性媒体(举例来说，例如硬盘驱动器或软盘)、光学媒体或类似装置。此外，计算装置可包含软件，所述软件可操作以提供与整体系统性能、个别膜元件性能、个别膜元件的趋势以及故障膜元件的建议替换相关的报告。
在某些实施例中，可从中心或远程位置向计算装置请求提供对每一个别膜元件的性能的分析的报告。报告可提供对膜元件的定性分析，从而指示是否正移除足够数量的盐和其它溶解物质，或替代地，报告可提供对膜元件的定量分析，例如渗透流中的盐的浓度。在某些实施例中，可记录膜元件的性能的历史数据并将其与当前性能进行比较。在替代实施例中，系统可经配置以在预定基础上自动提供报告，例如每天一次、每周一次或每月一次。在另外其它实施例中，系统可将替换膜元件的需要或替换膜元件的预期需要传送给操作员。所述传送可为视觉指示器(例如光、旗标或类似者)或可为从计算机发送给操作员的消息，例如经由指示维修系统的需要的电子邮件。
在某些实施例中，计算机可经编程以与耦合到导管的动力阀通信，使得可在确定或指示导管内的至少一个膜元件正在可接受的标准以下进行操作后即刻减少或中断去往导管的水流。
在一个实施例中，提供一种用于评估水处理设施(包含脱盐装置)中的膜元件性能的系统。评估膜性能的步骤可包含确定膜元件是否需要替换、膜元件的剩余可操作寿命或提供对穿过膜元件的渗透流的质量的定性或定量测量。系统包含至少一个导管，所述导管包含多个膜元件、定位在多个膜元件内的渗透物收集管以及定位在渗透物收集管内的探针。渗透物收集管可操作以接收穿过膜元件的经过滤渗透流。探针包含定位在邻近至少一个膜元件处的至少一个传感器，其中所述至少一个传感器可操作以测量离开其所邻近的对应膜元件的经过滤渗透流的传导率。传感器还可操作以将与渗透流的传导率相对应的信号传送到导管节点。导管节点经配置以接收并处理来自至少一个传感器的所述信号从而产生经处理的信号。处理信号的步骤可包含正规化及/或校正传导率值，且可包含使传导率值与特定传感器、膜元件及/或导管相互关联的步骤。系统进一步包含无线或电子地耦合到导管节点的通信节点，其中通信节点可操作以接收来自节点的经处理的信号且可操作以发射经处理的信号。
系统还包含经配置以接收来自通信节点的经处理的信号的第一计算机，其中经处理的信号与传导率或在特定膜元件处所进行的其它测量相对应。系统还包含计算机程序，所述计算机程序与计算机相关联且存储在有形计算机存储器媒体上。计算机程序可在计算机上操作，所述计算机程序包含一组指令，所述指令在由计算机执行时致使计算机执行一组操作。由计算机执行的操作包含：接收来自与导管相关联的通信节点的经处理的信号，其中经处理的信号与渗透流的所测量的传导率或其它所测量的性质(例如温度或压力)相对应；以及由计算机响应于接收到经处理的信号而确定经处理的信号是否不同于预定值。预定值与膜元件的阈值性能水平相对应，其中不同于预定值的经处理的信号值指示需要替换膜元件；所述信号识别传感器和测量的渗透流所来自的相关联膜元件的位置。举例来说，渗透流的传导率的增加可指示渗透流的含盐量的增加以及需要替换对应的膜元件。操作进一步包含由计算机将替换膜元件的需要传送给水处理设施的操作员。
在某些实施例中，系统进一步包含以下步骤：由计算机将经处理的信号与预定值进行比较，且由计算机确定经处理的信号是否指示需要替换膜元件。
在另一实施例中，提供一种存储在有形计算机存储器媒体上且可在计算机上操作的计算机程序产品。计算机程序产品包含一组指令，所述指令在由计算机执行时致使计算机执行以下操作。计算机接收来自包含多个导管(例如水处理导管)的水处理设施中的通信节点的信号。每一导管包含多个膜元件和位于所述多个膜元件内的渗透物收集管。渗透物收集管可操作以接收经过滤渗透流，且包含定位在其中的探针。探针包含定位在邻近多个膜元件中的每一者的地方的至少一个传感器，其经配置以测量在传感器位置处的渗透流的物理性质，例如传导率。响应于计算机接收信号，计算机程序确定信号是否大于预定值，其中预定值为膜元件需要替换所在的点的阈值测量。响应于计算机确定信号不同于预定值，计算机程序将水处理设施中的膜元件需要替换的情况传送给水处理设施处的操作员。
在某些实施例中，将替换水处理设施中的膜元件的需要传送给操作员的步骤可包含将电子通知发送给所述操作员，其中电子通信可为电子邮件或文本消息。在某些实施例中，通信可为语音邮件。在替代实施例中，导管可包含膜需要替换的视觉指示器。
虽然已经详细描述了本发明，但是应理解，在不脱离本发明的原理和范围的情况下，可对其作出各种变化、代替和更改。因此，本发明的范围应由所附权利要求书及其适当的合法等效物来确定。
单数形式“一”和“所述”包含复数指示物，除非上下文另有清楚指示。
任选的或任选地是指随后描述的事件或情况可发生或可不发生。所述描述包含事件或情况发生的实例以及事件或情况不发生的实例。
范围可在本文中表示成从约一个特定值及/或到约另一特定值。当表示此范围时，应理解，另一实施例是从所述一个特定值及/或到所述另一特定值，连同在所述范围内的所有组合。
在这整个申请案中，在参考专利或公开案的情况下，这些参考的揭示内容全部既定以引用的方式并入本申请案中，以便更全面地描述本发明所属的技术领域的发展水平，除了当这些参考与本文做出的陈述相矛盾时之外。
本发明可合适地包括所揭示的元件、由所揭示的元件组成或者基本上由所揭示的元件组成，且在某些实施例中，可在不存在没有揭示的元件的情况下实践本发明。

Claims (20)

1.一种用于监视水处理设施中的膜元件的性能的系统，其包括：
至少一个导管，所述导管包括多个膜元件，所述多个膜元件可操作以移除包含盐或其它溶解物质的水源中的盐或其它溶解物质，从而产生包括经过滤水的渗透流，所述膜元件包括过滤介质和定位在所述膜元件中的渗透物收集管，所述渗透物收集管可操作用于接收所述渗透流且包括渗透物出口；
探针，其定位在所述渗透物收集管内且可操作以测量所述渗透物的至少一个物理性质，所述探针包括至少一个传感器，使得所述至少一个传感器定位在所述渗透物收集管内邻近至少一个膜元件处；
至少一个节点，其电子耦合到所述探针，所述节点可操作以接收来自所述至少一个传感器的与所述渗透流的预先选择的物理性质相对应的信号；及
通信节点，其经配置以接收来自所述至少一个节点的所述信号，所述通信节点经配置以处理所述信号并将所述信号与指示膜元件的所述性能的预定值进行比较。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述节点包括处理器、阻抗分析器和收发器中的至少一者。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述节点定位在所述导管的外部。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述探针的外径与所述渗透物收集管的内径的比率小于约0.3。
5.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括耦合到所述渗透物收集管的所述渗透物出口的接头，所述接头包括可移除的水密接头，所述水密接头适于允许插入所述探针以及从所述导管移除所述探针。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述渗透流的由所述传感器测量的所述物理性质选自传导率、温度和压力。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述渗透流的由所述传感器测量的所述物理性质是所述传导率。
8.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括测量所述渗透物的流动速率。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述探针进一步包括所述导管中所存在的每一膜元件至少一个传感器，其中每一传感器经配置以测量所述膜元件处的所述渗透流的所述传导率。
10.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括将来自所述节点的所述经处理的信号无线传送到节点宿。
11.一种用于监视水处理设施中的膜元件的性能的方法，其包括以下步骤：
将含有盐或其它溶解物质的水在注射压力下注射到导管中，所述导管包括至少一个膜元件和定位在所述膜元件内的渗透物收集管，所述渗透物收集管适于接收穿过所述膜元件的经过滤渗透流；
用传感器测量所述膜元件中的所述渗透流的性质以产生电子信号，其中至少一个传感器定位在邻近所述膜元件处使得至少一个传感器接触离开所述膜元件的所述渗透流，并测量所述渗透流的所述性质，其中所述性质选自传导率和温度；
将来自所述传感器的电子信号传送到节点，所述电子信号包含与所述导管内的所述传感器的位置相对应的信息，所述节点处理来自所述传感器的所述电子信号以提供经处理的信号；
将来自所述节点的所述经处理的信号传送到节点宿；及
由所述节点宿接收所述经处理的信号，所述节点宿可操作以接收来自多个节点的与相关联膜元件的所述性能相对应的经处理的信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括评估所述膜元件的所述性能的步骤，其中评估所述膜元件的所述性能包括接收来自所述节点的所述经处理的信号，并将所述经处理的信号与预定值进行比较，以确定所述膜元件是否正在产生具有所要质量的渗透物。
13.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括将所述经处理的信号与每一个别膜元件的历史数据进行比较以确定预测替换间隔。
14.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括在与所述渗透物的所述传导率相对应的所述经处理的信号大于所述预定值的条件下传送替换一个或一个以上膜元件的需要。
15.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括将来自所述节点的所述经处理的信号电传送到所述节点宿。
16.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括将来自所述节点的所述经处理的信号无线传送到所述节点宿。
17.一种用于确定并评估水处理设施中的膜元件性能的系统，所述系统包括：
至少一个导管，其包括：
多个膜元件；
渗透物收集管，其定位在所述多个膜元件内，所述渗透物收集管可操作以接收穿过所述膜元件的经过滤渗透流；
探针，其定位在所述渗透物收集管内，所述探针包括定位在邻近至少一个膜元件处的至少一个传感器，所述至少一个传感器可操作以测量离开所述传感器所邻近的对应膜元件的所述经过滤渗透流的物理性质并将与所述物理性质相对应的信号传送到导管节点，其中所述导管节点经配置以接收并处理来自所述至少一个传感器的所述信号，从而产生经处理的信号，其中所述物理性质选自由传导率、温度和压力组成的群组；
通信节点，其电子耦合到所述导管节点，所述通信节点可操作以接收来自所述至少一个传感器的经处理的信号，且可操作以发射所述经处理的信号；
计算机，其经配置以接收来自所述通信节点的所述经处理的信号，所述经处理的信号与在特定膜元件处所进行的所述物理性质测量相对应；
与所述计算机相关联的计算机程序，其存储在有形计算机存储器媒体上且可在计算机上操作，所述计算机程序产品包括一组指令，所述指令在由所述计算机执行时致使所述计算机执行以下操作：
由所述计算机接收来自与导管相关联的所述通信节点的所述经处理的信号，所述经处理的信号与所述经过滤渗透流的所述物理性质相对应；
由所述计算机响应于所述经处理的信号的所述接收而确定所述经处理的信号是否不同于预定值，其中所述预定值与所述膜元件的阈值性能水平相对应，其中不同于所述预定值的经处理的信号值指示需要替换所述膜元件，所述信号识别所述传感器和测量的所述渗透流所来自的所述相关联膜元件的位置；及
由所述计算机将替换所述膜元件的需要传送给所述水处理设施的操作员。
18.根据权利要求17所述的系统，其进一步包括由所述计算机将所述经处理的信号与预定值进行比较并由所述计算机确定所述经处理的信号是否指示需要替换膜元件。
19.一种计算机程序产品，其存储在有形计算机存储器媒体上且可在计算机上操作，所述计算机程序产品包括一组指令，所述指令在由所述计算机执行时致使所述计算机执行以下操作：
由计算机接收来自水处理设施中的通信节点的信号，所述水处理设施包括多个导管，每一导管包括多个膜元件和位于所述多个膜元件内且可操作以接收经过滤渗透流的渗透物收集管，所述渗透物收集管包含定位在其中的探针，所述探针包括定位在邻近所述多个膜元件中的每一者处的至少一个传感器，所述传感器经配置以测量传感器位置处的所述渗透流的物理性质；
响应于所述计算机接收到所述信号，确定所述信号是否不同于预定值，所述预定值为所述膜元件需要替换所在的点的阈值测量；及
响应于所述计算机确定所述信号不同于所述预定值，将水处理设施中的膜元件需要替换的情况传送给所述水处理设施处的操作员。
20.根据权利要求19所述的计算机程序产品，其中所述将替换所述水处理设施中的膜元件的需要传送给操作员的步骤包括将电子通知发送给所述操作员。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5628709B2 (ja) * 2011-02-28 2014-11-19 日東電工株式会社 分離膜モジュール
US9810362B2 (en) * 2011-09-30 2017-11-07 General Electric Company Permeate collection fitting
DE102012216772A1 (de) * 2012-09-19 2014-03-20 Krones Aktiengesellschaft Überprüfung eines Membranmoduls einer Filtrationsanlage
JP2015042385A (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 株式会社日立製作所 淡水化システム
CN108055830B (zh) * 2015-04-24 2022-01-28 南洋理工大学 用于评估反渗透系统污染状态的方法和装置
EP3606647B1 (en) 2017-04-05 2021-08-25 DDP Specialty Electronic Materials US, LLC Spiral wound module assembly including integrated pressure monitoring
CN111356521B (zh) 2017-07-27 2022-07-05 美国Ddp特种电子材料公司 包括集成的压差监测的螺旋卷式膜模块
DE102017126592A1 (de) * 2017-11-13 2019-05-16 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Überprüfung einer Umkehrosmose-Anlage zur Anwendung bei Dialysegeräten
CN111989151B (zh) 2018-01-15 2023-10-03 Ddp特种电子材料美国有限责任公司 集成有限流器和传感器的螺旋卷式组件
DK3917652T3 (da) 2019-01-29 2024-02-05 Ddp Specialty Electronic Mat Us Llc Måling af trykforskelle i en beholder af spiralvundne membranmoduler
US20230145145A1 (en) 2020-07-30 2023-05-11 Ddp Specialty Electronic Materials Us, Llc Spiral wound membrane modules with sensor and transmitter
US20230056889A1 (en) * 2021-06-30 2023-02-23 Enock N. Segawa Component Arrangement For Gravitational Water Desalination

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4409849A (en) * 1982-02-10 1983-10-18 Abcor, Inc. Probe for collecting test permeate from a multiple-membrane module
US6609070B1 (en) * 1998-06-19 2003-08-19 Rodi Systems Corp Fluid treatment apparatus
US20070209977A1 (en) * 2006-03-13 2007-09-13 Mark Wilf Device for measuring permeate flow and permeate conductivity of individual reverse osmosis membrane elements

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE820344T1 (de) 1995-04-14 1998-05-28 Aquasource, Rueil-Malmaison Verfahren zum betrieben und steuern einer gruppe von filtrationsmembranemodulen und eine gruppe von modulen zur ausfürung dieses verfahrens
WO1998049102A1 (de) 1997-04-28 1998-11-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur behandlung von abwasser aus einem chemisch-mechanischen polierprozess in der chipfertigung
US6190556B1 (en) 1998-10-12 2001-02-20 Robert A. Uhlinger Desalination method and apparatus utilizing nanofiltration and reverse osmosis membranes
US6919019B2 (en) 2002-03-14 2005-07-19 Saltech Corporation Laser water detection, treatment and notification systems and methods
US8137539B2 (en) 2003-12-07 2012-03-20 Ben-Gurion University Of The Negev Research And Development Authority Method and system for increasing recovery and preventing precipitation fouling in pressure-driven membrane processes
US20050224412A1 (en) 2004-04-09 2005-10-13 Best Graham J Water treatment system having upstream control of filtrate flowrate and method for operating same
US7698928B2 (en) 2004-08-31 2010-04-20 Dow Global Technologies, Inc. Method for testing separation modules
US20060144765A1 (en) 2004-12-30 2006-07-06 Timothy Skwiot Conductivity measurement and monitoring system for a fluid treatment system
CN101389389B (zh) * 2005-09-07 2012-10-24 美国海德能公司 具有rfid标签供电的流量计和电导率计的逆渗透过滤设备
WO2007037985A2 (en) 2005-09-23 2007-04-05 Max Rudolf Junghanns Systems and methods for treating water
ES2332678B1 (es) 2007-05-23 2011-01-26 Acciona Agua, S.A.U. Dispositivo para la medici0n de la perdida de carga en contenedores de membranas de osmosis inversa.
US8568596B2 (en) * 2008-06-06 2013-10-29 Nitto Denko Corporation Membrane filtering device managing system and membrane filtering device for use therein, and membrane filtering device managing method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4409849A (en) * 1982-02-10 1983-10-18 Abcor, Inc. Probe for collecting test permeate from a multiple-membrane module
US6609070B1 (en) * 1998-06-19 2003-08-19 Rodi Systems Corp Fluid treatment apparatus
US20070209977A1 (en) * 2006-03-13 2007-09-13 Mark Wilf Device for measuring permeate flow and permeate conductivity of individual reverse osmosis membrane elements

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