CN108414000A - 一种平板膜产品的质量检测方法、系统、存储介质及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种平板膜产品的质量检测方法、系统、存储介质及设备，其中，该平板膜产品的质量检测方法包括以下步骤：获取平板膜产品的实际运行数据；根据预设的检测指标选取实际运行数据，将选取的实际运行数据与标准范围值进行对比；响应对比，检测所述平板膜产品的质量是否合格。本发明通过以大量膜产品实际运行数据和自有知识产权的环境工程项目的大数据库为基础，运用数学模拟归纳和统计学分析的方法，分析列出了对膜性能有显著影响的关键因素，通过实际验证该方法能够对原有膜配方或者膜产品进行快速的检测评价，简化了膜配方的筛选流程，加快了研发和生产工作的进度，大大减轻了工作量，提高了工作效率。

Description

一种平板膜产品的质量检测方法、系统、存储介质及设备

技术领域

本发明涉及平板膜技术领域，具体涉及一种平板膜产品的质量检测方法、系统、存储介质及设备。

背景技术

膜生物反应器(MBR)技术是21世纪最具发展潜力的水处理技术之一。但是膜污染严重和膜通量较低是MBR技术发展中面临的两大关键难题。膜污染严重导致膜运行周期短，膜清洗频繁以及膜使用寿命缩短。而膜通量较低则造成膜组器的处理能力较低，装置的占地面积较多，而且增加投资费用。

近年来，对膜污染的研究越来越多，发表的与膜污染相关的论文数量呈逐年增长趋势。分析表明，缓解膜污染最直接有效、也是使用最多的方法就是膜亲水性改性，通过混合基质法、膜表面涂覆法或者膜接枝改性法等完成。然而，膜配方和膜制备工艺的改进需要的研发周期很长，膜配方的筛选过程比较复杂并且工作量巨大，目前对新型膜配方缺少简单又有效的评价标准，从而进一步加大了研发工作的难度。同时，因为膜性能指标繁多，在膜生产批次的质量抽检过程中，若全部指标均评价，则浪费人力、资源和时间。

发明内容

本发明为了解决现有技术中工作量大且效率低的问题，提供一种平板膜产品的质量检测方法、系统、存储介质及设备。

本发明提供的一种平板膜产品的质量检测方法，包括：获取平板膜产品的实际运行数据；根据预设的检测指标选取所述实际运行数据，将选取的实际运行数据与标准范围值进行对比；响应所述对比，检测所述平板膜产品的质量是否合格。

优选地，通过以下步骤确定所述检测指标：利用数学模拟归纳法和/或统计学分析方法，根据所述实际运行数据及预设的平板膜产品大数据库确定所述膜产品的检测指标。

优选地，所述检测指标包括：膜液粘度、膜厚度中的至少之一，检测所述平板膜产品的质量是否合格，包括：分别判断各所述检测指标是否处于对应的预设范围内；如果各所述检测指标分别处于对应的预设范围内，则判定所述平板膜产品的质量合格。

优选地，所述检测指标包括：膜接触角、膜临界通量、膜孔径分布中的至少之一，检测所述平板膜产品的质量是否合格，包括：分别判断各所述检测指标是否处于对应的预设范围内；如果各所述检测指标分别处于对应的预设范围内，则判定所述平板膜产品的质量合格。

相应地，本发明还一种平板膜产品的质量检测系统，包括：获取运行数据模块，用于获取平板膜产品的实际运行数据；数据对比模块，用于根据预设的检测指标选取所述实际运行数据，将选取的实际运行数据与标准范围值进行对比；质量检测模块，用于响应所述对比，检测所述平板膜产品的质量是否合格。

优选地，所述的平板膜产品的质量检测系统，还包括：检测指标确定模块，用于根据利用数学模拟归纳法和/或统计学分析方法，根据所述实际运行数据及预设的平板膜产品大数据库确定所述膜产品的检测指标。

优选地，所述检测指标包括：膜液粘度、膜厚度中的至少之一，所述质量检测模块包括：第一判断子模块及第一判定子模块，所述第一判断子模块用于分别判断各所述检测指标是否处于对应的预设范围内；如果各所述检测指标分别处于对应的预设范围内，所述第一判定子模块判定所述平板膜产品的质量合格。

优选地，所述检测指标包括：膜接触角、膜临界通量、膜孔径分布中的至少之一，所述质量检测模块包括：第二判断子模块及第二判定子模块，所述第二判断子模块用于分别判断各所述检测指标是否处于对应的预设范围内；如果各所述检测指标分别处于对应的预设范围内，所述第二判定子模块判定所述平板膜产品的质量合格。

相应地，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现如上述的平板膜产品的质量检测方法。

相应地，本发明还提供一种平板膜产品的质量检测设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如上述的平板膜产品的质量检测方法。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供一种平板膜产品的质量检测方法，包括以下步骤：获取平板膜产品的实际运行数据；根据预设的检测指标选取实际运行数据，将选取的实际运行数据与标准范围值进行对比；响应对比，检测所述平板膜产品的质量是否合格。本发明通过以大量膜产品实际运行数据和自有知识产权的环境工程项目的大数据库为基础，运用数学模拟归纳和统计学分析的方法，分析列出了对膜性能有显著影响的关键因素，通过实际验证该方法能够对原有膜配方或者膜产品进行快速的检测评价，简化了膜配方的筛选流程，加快了研发和生产工作的进度，大大减轻了工作量，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中平板膜产品的质量检测方法的一个具体示例的流程图；

图2为本发明实施例中平板膜产品的质量检测方法的另一个具体示例的组成示意图；

图3为本发明实施例中平板膜产品的质量检测系统的第一个具体示例的组成示意图；

图4A为本发明实施例中平板膜产品的质量检测系统的第二个具体示例的组成示意图；

图4B为本发明实施例中平板膜产品的质量检测系统的第三个具体示例的组成示意图；

图4C为本发明实施例中平板膜产品的质量检测系统的第四个具体示例的组成示意图；

图5为本发明实施例中平板膜产品的质量检测设备的一个具体示例的组成示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本发明实施例提供一种平板膜产品的质量检测方法，适用于微滤膜和超滤膜的研发过程或者生产过程，如图1所示，该平板膜产品的质量检测方法包括如下步骤：

步骤S10：获取平板膜产品的实际运行数据；

步骤S20：根据预设的检测指标选取实际运行数据，将选取的实际运行数据与标准范围值进行对比；

步骤S30：响应对比，检测平板膜产品的质量是否合格。

在一较佳实施例中，通过利用数学模拟归纳法和/或统计学分析方法，根据实际运行数据及预设的平板膜产品大数据库确定膜产品的检测指标。本发明实施例中，使用稳定运行的环境服务系统收集大量的膜生物反应器相关工程案例和实际运行数据，为进行膜产品性能改进和膜产品质量评价提供了资源数据，运用数学模拟归纳和统计学分析的方法，分析列出了对膜性能有显著影响的关键因素作为质量检测指标。

在一较佳实施例中，上述的检测指标包括：膜液粘度、膜厚度的至少之一。实际质量检测时，可以是仅通过上述膜液粘度、膜厚度中的一个即判断平板膜产品的质量；优选地，依次检测膜液粘度、膜厚度两个指标会对平板膜产品的质量更有保证。其中，膜液粘度用于判断铸膜液是否配制得当，膜液粘度是膜自身阻力和膜孔径分布的影响因素，膜液粘度在最佳范围内时，膜自身阻力较小，膜孔径分布较均匀。反之，膜孔径过大或者过小，膜的整体使用性能均不佳；膜厚度用于判断机械刮膜时的操作条件是否合格，膜厚度对膜实际通量具有较大的影响。

在实际生产过程中，基于上述的检测指标检测平板膜产品的质量是否合格的过程，具体包括：分别判断膜液粘度、膜厚度是否处于对应的预设范围内；如果各检测指标分别处于对应的预设范围内，则判定平板膜产品的质量合格。如果膜液粘度、膜厚度其中之一没有处于对应的预设范围内，则判定平板膜产品不合格。

在生产过程中，如果发现膜液粘度不在预设范围内，则对其进行原因分析，调整膜液粘度至预设范围，如果膜厚度严重偏离预设范围，则平板膜产品的抗污染性降低，平板膜的实际使用周期会缩短，平板膜产品的品质将变差。本发明实施例中，膜液粘度的预设范围为3000mpa.s-9000mpa.s。由于不同类型的无纺布其厚度也不同，通常控制膜厚度不变，膜厚度的预设范围是50μm-100μm，刮膜精度控制在±0.003μm。

在另一较佳实施例中，上述的检测指标包括：膜接触角、膜临界通量、膜孔径分布的至少之一。实际质量检测时，可以是仅通过上述膜接触角、膜临界通量、膜孔径分布中的一个即判断平板膜产品的质量；优选地，依次检测膜接触角、膜临界通量以及膜孔径分布三个指标会对平板膜产品的质量更有保证。其中，膜接触角是衡量膜亲水性和抗污染性的关键指标，如果膜接触角不在最佳范围内，则该膜产品的质量视为不合格，将不再继续分析其他检测指标，膜接触角检测合格后，方可进行后续质量检测；膜临界通量是衡量膜透水性能的关键指标，能够反应膜实际通量的大小。如果膜临界通量在最佳范围内，则得到的平板膜产品的实际通量较大，平板膜产品整体质量较好，否则，平板膜产品的实际通量较小，膜整体质量较差；膜孔径分布用于判断膜表层的开孔情况，对膜抗污染性和实际运行周期有较大的影响，膜孔径分布在最佳范围内时，膜的抗污染性较强，膜实际运行周期较长，否则，膜实际运行周期将缩短。

在实际应用中，基于上述的检测指标检测平板膜产品的质量是否合格的过程，具体包括：分别判断膜接触角、膜临界通量、膜孔径分布是否处于对应的预设范围内；如果各检测指标分别处于对应的预设范围内，则判定平板膜产品的质量合格。如果膜接触角、膜临界通量、膜孔径分布其中之一没有处于对应的预设范围内，则判定平板膜产品不合格。

本发明实施例中，膜接触角的预设范围是40°-90°，若待测平板膜产品的膜接触角在该预设范围内则为合格产品，若不在预设范围则为不合格产品，例如，测得膜接触角为100°，预设的膜接触角为不高于90°，所以认为该平板膜产品质量不合格，同时不再检测其他检测指标。膜临界通量的预设范围是20LMH-80LMH，当待测平板膜产品的膜临界通量在该预设范围时则为合格产品，在该预设范围的预设差值则为品质低的产品，超过预设差值则为不合格产品。例如，膜临界通量在20LMH-40LMH时为品质低的产品，膜临界通量在0LMH-20LMH时为不合格产品；膜孔径分布包括膜孔径大小和膜孔径均匀性两部分，其中膜孔径大小以膜的平均流量孔径指标衡量，是指膜的半数流量所通过的最小孔径，膜孔径分布的均匀性以膜的平均流量孔径与膜最小孔径之间的差值衡量，本发明实施中膜孔径分布的预设范围0.01μm-0.5μm，待测平板膜产品的膜孔径分在该预设范围时则为合格产品，在该预设范围的预设差值则为品质低的产品，超过预设差值则为不合格产品，例如，膜孔径分布在0.3μm-0.5μm时为品质较低产品，膜孔径分布大于0.5μm时为不合格产品。

上述平板膜产品质量检测方法适用于微滤膜和超滤膜的研发过程或者生产过程，例如膜配方的筛选或者膜产品生产批次的质量抽检。对于明显偏离最佳水平的膜产品，应复检，复检不合格的，再逐一检查，复检仍然不合格的，舍弃。例如，在某平板膜生产车间的平板膜产品进行质量抽检，测得膜液粘度4000LMH，膜厚度180μm，膜接触角为80°，膜临界通量为35LMH，膜纯水通量为8900LMH。与设计膜性能相比较后，得出膜产品质量合格。经实际证明，该膜产品使用效果良好。又例如，在平板超滤膜配方的改进研发工作中，某膜配方制备的膜产品，膜液粘度4000mpa.s，膜厚度为220μm，膜接触角为75°，膜临界通量为45LMH。评价得出膜接触角合格，膜临界通量略低于设计值。继续评价膜平均孔径为0.3μm，膜孔径分布值为0.05μm，膜牛血清蛋白截留率为10％。所以，该膜配方基本满足设计要求，但是膜通量略低。通过使用该方法，简化了平板膜产品评价的工作流程，加快了工作进度。

在一较佳实施例中，本发明实施例的平板膜产品的质量检测方法，可以应用到从平板膜产品的研发到生产完成的整个过程中，具体地，可依次检测膜液粘度、膜厚度、膜接触角、膜临界通量、膜孔径分布五个检测指标来判断平板膜产品的质量。如图2所示，包括如下步骤：

步骤S1：检测膜液粘度，判断检测膜液粘度是否在预设范围内。若膜液粘度在预设范围内，则继续下一步检测，若超过该预设范围的预设差值时，则进行原因分析，调整膜液粘度至预设范围后继续下一步检测。

步骤S2:检测膜厚度，判断膜厚度是否在预设范围内。若膜厚度在预设范围内，则继续下一步检测，若超出预设范围的预设值时，则平板膜产品的抗污染性降低，平板膜实际使用周期缩短，即平板膜产品的品质变差，然后继续下一步检测。

步骤S3:检测膜接触角，判断膜接触角是否在预设范围内。若膜接触角在设计范围内，则继续下一步检测，否则，则该平板膜产品不合格，无需进一步检测。

步骤S4:检测膜临界通量，判断膜临界通量是否在预设范围内。若膜临界通量在预设范围内，则继续下一步检测；若膜临界通量在该预设范围的预设差值则为品质低的产品，超过预设差值则为不合格产品，无需进一步检测。

步骤S5:检测膜孔径分布，判断膜临界通量是否在预设范围内。若在预设范围内，则为合格产品，反之，则表明平板膜产品的实际运行周期会缩短，平板膜的品质降低，在该预设范围的预设差值则为品质低的产品，超过预设差值则为不合格产品。

通过上述五个步骤检测后，可以对平板膜产品的质量进行综合的评价，确保平板膜产品的质量。

本发明实施例提供的一种平板膜产品的质量检测方法，通过以大量膜产品实际运行数据和自有知识产权的环境工程项目的大数据库为基础，运用数学模拟归纳和统计学分析的方法，对大量的平板膜产品实际运行数据进行科学评价，简单易行，可操作性强，实际应用效果良好，经济效益和社会效益显著。

实施例2

本发明实施例提供一种平板膜产品的质量检测系统，如图3所示，该平板膜产品的质量检测系统包括：获取运行数据模块1，用于获取平板膜产品的实际运行数据；数据对比模块2，用于根据预设的检测指标选取实际运行数据，将选取的实际运行数据与标准范围值进行对比；质量检测模块3，用于响应对比，检测平板膜产品的质量是否合格；检测指标确定模块4，用于根据利用数学模拟归纳法和/或统计学分析方法，根据实际运行数据及预设的平板膜产品大数据库确定膜产品的检测指标。

本发明实施例中，使用稳定运行的环境服务系统收集大量的膜生物反应器相关工程案例和实际运行数据，为进行膜产品性能改进和膜产品质量评价提供了资源数据，运用数学模拟归纳和统计学分析的方法，分析列出了对膜性能有显著影响的关键因素作为质量检测指标。

在一较佳实施例中，上述的检测指标包括：膜液粘度、膜厚度的至少之一，如图4A所示，该质量检测模块4包括：第一判断子模块41及第一判定子模块42，第一判断子模块41用于分别判断各检测指标是否处于对应的预设范围内；如果各检测指标分别处于对应的预设范围内，第一判定子模块42判定平板膜产品的质量合格。本发明实施例中，膜液粘度的预设范围为3000mpa.s-9000mpa.s；膜厚度的预设范围是50μm-100μm，刮膜精度控制在±0.003μm。

在另一较佳实施例中，上述的检测指标包括：膜接触角、膜临界通量、膜孔径分布中的至少之一，如图4B所示，该质量检测模块4包括：第二判断子模块43及第二判定子模块44，第二判断子模块43用于分别判断各检测指标是否处于对应的预设范围内；如果各检测指标分别处于对应的预设范围内，第二判定子模块44判定平板膜产品的质量合格。

本发明实施例中，膜接触角的预设范围是40°-90°，若待测平板膜产品的膜接触角在该预设范围内则为合格产品，若不在预设范围则为不合格产品，例如，测得膜接触角为100°，预设的膜接触角不高于90°，所以认为该平板膜产品质量不合格，同时不再检测其他检测指标。膜临界通量的预设范围是20LMH-80LMH，当待测平板膜产品的膜临界通量在该预设范围时则为合格产品，在该预设范围的预设差量则为品质低的产品，超过预设差值则为不合格产品。例如，膜临界通量在20LMH-40LMH时为品质低的产品，膜临界通量在0LMH-20LMH时为不合格产品；膜孔径分布的预设范围0.01μm-0.5μm，待测平板膜产品的膜孔径分在该预设范围时则为合格产品，在该预设范围的预设差量则为品质低的产品，超过预设差值则为不合格产品，例如，膜孔径分布在0.3μm-0.5μm时为品质较低产品，膜孔径分布大于0.5μm时为不合格产品。

在一较佳实施例中，如图4C所示，上述的第一判断子模块41、第一判定子模块42、第二判断子模块43及第二判定子模块44可整合在同一检测指标确定模块4中，通过该检测指标确定模块4，可依次检测膜液粘度、膜厚度、膜接触角、膜临界通量、膜孔径分布五个检测指标来判断平板膜产品的质量。

实施例3

本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，可读存储介质存储计算机指令，计算机指令被处理器执行时实现如实施例1的平板膜产品的质量检测方法。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccess Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

实施例4

本发明实施例还提供一种平板膜产品的质量检测设备，如图5所示，包括：至少一个处理器210，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，以及与至少一个处理器通信连接的存储器220；图5中以一个处理器210为例。该系统还可以包括：输入单元230。其中，所述存储器220存储有可被至少一个处理器210执行的指令，指令被至少一个处理器210执行，以使至少一个处理器210执行如实施例1的平板膜产品的质量检测方法。

处理器210、存储器220、输入单元230可以通过总线200或者其他方式连接，图5中以通过总线200连接为例。

其中，存储器220存储有可被处理器210执行的指令，处理器210通过运行存储在存储器220中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现实施例1中的方法。

输入单元230可接收输入的数字或字符信息，以及产生与列表项操作的处理装置的用户设置以及功能控制有关的信号输入。

一个或者多个模块存储在存储器220中，当被一个或者多个处理器210执行时，执行如图1所示的方法。

上述产品可执行本发明实施例1所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本发明实施例中详尽描述的技术细节，具体可参见如图1所示的实施例中的相关描述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种平板膜产品的质量检测方法，其特征在于，包括：

获取平板膜产品的实际运行数据；

根据预设的检测指标选取所述实际运行数据，将选取的实际运行数据与标准范围值进行对比；

响应所述对比，检测所述平板膜产品的质量是否合格。

2.根据权利要求1所述的平板膜产品的质量检测方法，其特征在于，通过以下步骤确定所述检测指标：

利用数学模拟归纳法和/或统计学分析方法，根据所述实际运行数据及预设的平板膜产品大数据库确定所述膜产品的检测指标。

3.根据权利要求1或2所述的平板膜产品的质量检测方法，其特征在于，所述检测指标包括：膜液粘度、膜厚度中的至少之一，

检测所述平板膜产品的质量是否合格，包括：

分别判断各所述检测指标是否处于对应的预设范围内；

如果各所述检测指标分别处于对应的预设范围内，则判定所述平板膜产品的质量合格。

4.根据权利要求1或2所述的平板膜产品的质量检测方法，其特征在于，所述检测指标包括：膜接触角、膜临界通量、膜孔径分布中的至少之一，

检测所述平板膜产品的质量是否合格，包括：

分别判断各所述检测指标是否处于对应的预设范围内；

如果各所述检测指标分别处于对应的预设范围内，则判定所述平板膜产品的质量合格。

5.一种平板膜产品的质量检测系统，其特征在于，包括：

获取运行数据模块，用于获取平板膜产品的实际运行数据；

数据对比模块，用于根据预设的检测指标选取所述实际运行数据，将选取的实际运行数据与标准范围值进行对比；

质量检测模块，用于响应所述对比，检测所述平板膜产品的质量是否合格。

6.根据权利要求5所述的平板膜产品的质量检测系统，其特征在于，还包括：

检测指标确定模块，用于根据利用数学模拟归纳法和/或统计学分析方法，根据所述实际运行数据及预设的平板膜产品大数据库确定所述膜产品的检测指标。

7.根据权利要求5或6所述的平板膜产品的质量检测系统，其特征在于，所述检测指标包括：膜液粘度、膜厚度中的至少之一，

所述质量检测模块包括：第一判断子模块及第一判定子模块，

所述第一判断子模块用于分别判断各所述检测指标是否处于对应的预设范围内；

如果各所述检测指标分别处于对应的预设范围内，所述第一判定子模块判定所述平板膜产品的质量合格。

8.根据权利要求5或6所述的平板膜产品的质量检测系统，其特征在于，所述检测指标包括：膜接触角、膜临界通量、膜孔径分布中的至少之一，

所述质量检测模块包括：第二判断子模块及第二判定子模块，

所述第二判断子模块用于分别判断各所述检测指标是否处于对应的预设范围内；

如果各所述检测指标分别处于对应的预设范围内，所述第二判定子模块判定所述平板膜产品的质量合格。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的平板膜产品的质量检测方法。

10.一种平板膜产品的质量检测设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求1-4中任一项所述的平板膜产品的质量检测方法。