CN102961970A - 一种中空纤维膜抗污染性能测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中空纤维膜抗污染性能测试装置，包括堵头及设置于堵头内的中空孔，与中空孔的两端相连设有组成环流回路的供料泵和料液循环桶，中空孔的两端及供料泵和料液循环桶间设有若干连接管，连接管上安装有压力表，堵头上在中空孔的两端还设有阀门。此中空纤维膜抗污染性能测试装置在进行测试过程中，将待测试的纤维膜置于中空孔内，并通过供料泵带动料液循环桶内的液体循环流动，通过控制装置整体内部的压力，可模拟纤维膜在实际运行时的工作场景，并测定其抗污染性能，其装置的运行过程简单、测量过程便捷且其测量数值准确，此发明用于实验测试领域。

Description

一种中空纤维膜抗污染性能测试装置
技术领域
本发明涉及一种实验测试装置，特别是涉及一种测试纤维膜抗污染性能的装置。
背景技术
膜分离技术作为一种新兴的高效分离技术，在水污染治理领域具有广阔的应用前景。目前我国的膜材料以进口产品为主，拥有自主知识产权的产品很少，多数均为引进国外产品及技术。
膜分离技术不仅可以作为其它水处理工艺的预处理手段，还可以对水体进行深度净化处理，出水可以直接饮用，提供安全健康的饮用水，相关配套的分析测试设备一直没有一个标准。
同时，抗污染性能是中空纤维膜一个重要的性能指标，但是关于中空纤维膜抗污染性能的测试装置目前仍没有商用的设备用来进行测试。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种可有效测试中空纤维膜的抗污染性能的测试装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种中空纤维膜抗污染性能测试装置，包括堵头及设置于堵头内的中空孔，与中空孔的两端相连设有组成环流回路的供料泵和料液循环桶，中空孔的两端及供料泵和料液循环桶间设有若干连接管，连接管上安装有压力表，堵头上在中空孔的两端还设有阀门。
进一步作为本发明技术方案的改进，中空孔两侧的连接管上均安装有压力表。
进一步作为本发明技术方案的改进，连接管上还设有压力控制阀。
进一步作为本发明技术方案的改进，还设有支撑各压力表的支撑架。
进一步作为本发明技术方案的改进，阀门的底部还放着有透过液量筒。
本发明的有益效果：此中空纤维膜抗污染性能测试装置在进行测试过程中，将待测试的纤维膜置于中空孔内，并通过供料泵带动料液循环桶内的液体循环流动，通过控制装置整体内部的压力，可模拟纤维膜在实际运行时的工作场景，并测定其抗污染性能，其装置的运行过程简单、测量过程便捷且其测量数值准确。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例整体结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明为一种中空纤维膜抗污染性能测试装置，包括堵头1及设置于堵头1内的中空孔11，与中空孔11的两端相连设有组成环流回路的供料泵2和料液循环桶3，中空孔11的两端及供料泵2和料液循环桶3间设有若干连接管4，连接管4上安装有压力表5，堵头1上在中空孔11的两端还设有阀门12。
此中空纤维膜抗污染性能测试装置在进行测试过程中，将待测试的纤维膜置于中空孔11内，并通过供料泵2带动料液循环桶3内的液体循环流动，通过控制装置整体内部的压力，可模拟纤维膜在实际运行时的工作场景，并测定其抗污染性能，其装置的运行过程简单、测量过程便捷且其测量数值准确。
作为本发明优选的实施方式，中空孔11两侧的连接管4上均安装有压力表5，压力表5的测定范围为0.05～0.1兆帕，用于检测中空纤维膜的跨膜压差。
在测定纤维膜抗污染性能的过程中，需要参考中空孔11内的压力，通过在中空孔11的两侧连接管4上安装的压力表5读出的参数，求取其平均值而得出的压力值，其精确度更高，能使得最后的测量结构更加精准。
作为本发明优选的实施方式，连接管4上还设有压力控制阀6，用于调节装置内部压力平衡。
作为本发明优选的实施方式，还设有支撑各压力表5的支撑架51。
作为本发明优选的实施方式，阀门12的底部还放着有透过液量筒7。
本装置在进行测试时，首先在料液循环桶3中加入待测水样或者含一定分子量的料液，并确保各管路连接正确，不漏水。然后，开启供料泵2，在供料泵2的作用下，液体会沿着连接管4通过中空纤维膜的外部回到料液循环桶3。调节压力控制阀6，压力表5的示数会发生变化，调节到所需的测试压力再进行测试。
在压力的作用下，液体会透过中空纤维膜外表面的孔径渗透到膜丝内部中空侧，通过阀门12下方的透过液量筒7收集一定时间内的透过液，就可以根据公式计算出中空纤维膜的抗污染性能，即相对渗透性。在此，将相对渗透性定义为J/J0，该参数可以显示中空纤维膜丝外表面受污染影响，通量衰减的程度。且不同分子量的污染物，因膜丝外表面的孔径大小不同，会被不同程度的截留，因此可以计算出膜的截留率。
待测水样从中空纤维膜的外侧渗透到内侧，跨膜压差是通过调整接近释放侧的压力控制阀6，且读数是两个压力表5读数的平均值，基本控制在0.05MPa。
先测定纯水透水量J0，然后测量进料溶液的通量J。计算相对渗透性J/J0。
其中，J =V/（π·d·l·t）；
V为所测定时间内膜丝的透水量，单位为L；d为所测膜丝的直径，单位为m；l为所测膜丝长度，单位为m；t为测试所用的一段时间，单位为h；π为圆周率，其值为3.14。
其后，测量纤维膜的膜阻止率Rejection，即R（％）；其中：
Figure 2012104809694100002DEST_PATH_IMAGE001
CF和Cp分别代表进料液和渗透溶液的溶质浓度，进料溶液是1000 ppm（pH值为7）的牛血清蛋白（Bovine serum albumin，BSA）溶液，使用U-2000紫外分光光度计，在280nm处测量在进料液和渗透溶液的吸光值。从而获知中空纤维膜在使用过程中，随着截留污染物的不断进行，膜抗污染性能的准确参数。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种中空纤维膜抗污染性能测试装置，其特征在于：包括堵头（1）及设置于所述堵头（1）内的中空孔（11），与所述中空孔（11）的两端相连设有组成环流回路的供料泵（2）和料液循环桶（3），所述中空孔（11）的两端及供料泵（2）和料液循环桶（3）间设有若干连接管（4），所述连接管（4）上安装有压力表（5），所述堵头（1）上在中空孔（11）的两端还设有阀门（12）。
2.根据权利要求1所述的中空纤维膜抗污染性能测试装置，其特征在于：所述中空孔（11）两侧的连接管（4）上均安装有压力表（5）。
3.根据权利要求1或2所述的中空纤维膜抗污染性能测试装置，其特征在于：所述连接管（4）上还设有压力控制阀（6）。
4.根据权利要求1或2所述的中空纤维膜抗污染性能测试装置，其特征在于：还设有支撑所述各压力表（5）的支撑架（51）。
5.根据权利要求1或2所述的中空纤维膜抗污染性能测试装置，其特征在于：所述阀门(12)的底部还放着有透过液量筒（7）。
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