CN110508152A - 一体化膜性能测试装置及其测试方法 - Google Patents

一体化膜性能测试装置及其测试方法 Download PDF

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郭琳媛
金栋
封士淳
赵志娟
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    • B01D—SEPARATION
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Abstract

本发明适用于膜分离技术领域，涉及一种一体化膜性能测试装置及其测试方法。本发明的一体化膜性能测试装置包括超滤膜性能测试通道、纳滤膜性能测试通道，通过将恒温储液槽内的进料液分别同时放入放有超滤膜的样品池、放有纳滤膜的样品池中，以分别收集单位时间内样品池对应产水收集测量容器内的滤过液，分别测量滤过液体积和滤过液中有机物或无机盐的浓度、以分别表征滤膜的水通量和截留率。因而，通过本发明的一体化膜性能测试装置可以同时进行超滤膜性能测试和纳滤膜性能测试，保证超滤、纳滤进料液的一致性，也保证膜性能指标测试的统一性；可以同时得到超滤、纳滤的水通量、截留率的性能指标，提高了测试效率。

Description

一体化膜性能测试装置及其测试方法
技术领域
本发明属于膜分离技术领域，尤其涉及一种一体化膜性能测试装置及其测试方法。
背景技术
目前，现有膜性能测试标准中规定了超滤膜、纳滤膜的膜性能指标的标准测试方法，超滤膜、纳滤膜的膜性能测试分别在独立的测试装置中进行。但两台独立的测试设备不便于同时进行控制；此外，需要测试的膜数量比较大时，独立测试所需时间较长，导致测试效率较低；并且对超滤膜和纳滤膜的膜性能指标进行比较时，难经保证进料液的一致性，使测得的膜性能指标没有统一的测试标准。
基于上述问题，本发明需提出一种一体化膜性能测试装置及其测试方法，通过本发明一体化的膜性能测试装置可以保证超滤、纳滤进料液的一致性，保证膜性能指标测试的统一性；并且可以同时对超滤、纳滤的水通量、截留率的性能指标进行测试，提高了测试效率。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一体化膜性能测试装置及其测试方法，以解决现有技术超滤膜、纳滤膜的膜性能指标独立测试所带来的测试效率较低以及难经保证进料液的一致性的问题。
为达到上述目的本发明提供以下技术方案：
一方面，本发明提供了一种一体化膜性能测试装置，用于放置纳滤膜并对进料液进行纳滤处理的样品池(2)通过设置用于提供压力的泵(8)的管路、连接设置用于放置进料液并调节和保持进料液温度的恒温储液槽(10)；样品池(2)与泵(8)的连接管路上设置压力表(4)；泵(8)旁路调节阀(7)的管路出口通向恒温储液槽(10)；
用于放置超滤膜并对进料液进行超滤处理的样品池(21)通过设置用于提供压力的泵(15)的管路、连接设置用于放置进料液并调节和保持进料液温度的恒温储液槽(10)；样品池(21)与泵(15)的连接管路上设置压力表(18)泵(15)旁路调节阀(14)的管路出口通向恒温储液槽(10)；
样品池(2)连接第1条测试通道，样品池(21)分别连接第2、3条测试通道；第1条测试通道依次设置出水调节阀(6)、压力表(3)和流量计(1)，第2条测试通道依次设置出水调节阀(12)、压力表(16)和流量计(19)，第3条测试通道依次设置出水调节阀(13)、流量计(17)和压力表(20)；所述第1、2、3条测试通道分别通过管路连接恒温储液槽(10)；
还通过设置样品池(2)的排水管路连接用于控制排出样品池(2)内滤过液的调节阀(5)；还通过设置样品池(21)的排水管路连接用于控制排出样品池(21)内滤过液的调节阀(22)；还通过设置恒温储液槽(10)的排水管路连接用于控制排出恒温储液槽(10)内进料液的排空阀(11)。
可选的，所述一体化膜性能测试装置还包括用于接收由调节阀(5)排出的滤过液的测量容器(9)，以及用于接收由调节阀(22)排出的滤过液的测量容器(23)。
可选的，所述一体化膜性能测试装置还包括分别电连接泵(8)、泵(15)并设置用于控制泵(8)和泵(15)开启与关闭的电控柜。
另一方面，本发明还包括一种一体化膜性能测试装置的测试方法，具体包括下述步骤：
1)配制测试用的进料液，并将进料液放入恒温储液槽(10)并调节进料液温度；
2)将待测试的纳滤膜样品放入样品池(2)、将待测试的超滤膜样品放入样品池(21)；
3)检查各连接管路密封性后，开始测试；
4)保持恒温储液槽(10)旁路调节阀(7)、(14)的阀门开度1-5％，将调节阀(6)、(12)、(13)全部关闭，将排水阀(5)、(22)全部开启；
5)通过电控柜开启泵(8)和泵(15)后，结合每条测试通道上的流量计，缓慢调节对应测试通道上的调节阀(6)、(12)、(13)和排水阀(5)、(22)，使其压力稳定在设定压力值；
6)在设定压力值稳定30分钟后，当全部测试通道上压力和流量参数调节一致后，分别收集单位时间内样品池(2)、(21)对应产水收集测量容器(9)、(23)内的滤过液，分别测量滤过液体积和滤过液中有机物或无机盐的浓度、以分别表征滤膜的水通量和截留率。
本发明具有如下有益效果：
本发明的一体化膜性能测试装置及其测试方法，可以同时进行超滤膜性能测试和纳滤膜性能测试，保证超滤、纳滤进料液的一致性，也保证膜性能指标测试的统一性；可以同时得到超滤、纳滤的水通量、截留率的性能指标，提高了测试效率。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明提供的一体化膜性能测试装置实施例的结构示意图；
图2是本发明提供的一体化膜性能测试装置实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心在于提供了一体化膜性能测试装置及其测试方法，以解决现有技术超滤膜、纳滤膜的膜性能指标独立测试所带来的测试效率较低以及难经保证进料液的一致性的问题。
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了具体说明上述一体化膜性能测试装置，下面通过具体实施例来进行说明。
如图1所示，图1是本发明提供的一体化膜性能测试装置实施例的结构示意图。所述一体化膜性能测试装置包括用于放置纳滤膜并对进料液进行纳滤处理的样品池(2)通过设置用于提供压力的泵(8)的管路、连接设置用于放置进料液并调节和保持进料液温度的恒温储液槽(10)；样品池(2)与泵(8)的连接管路上设置压力表(4)；泵(8)旁路调节阀(7)的管路出口通向恒温储液槽(10)。
用于放置超滤膜并对进料液进行超滤处理的样品池(21)通过设置用于提供压力的泵(15)的管路、连接设置用于放置进料液并调节和保持进料液温度的恒温储液槽(10)；样品池(21)与泵(15)的连接管路上设置压力表(18)泵(15)旁路调节阀(14)的管路出口通向恒温储液槽(10)。
样品池(2)连接第1条测试通道，样品池(21)分别连接第2、3条测试通道；第1条测试通道依次设置出水调节阀(6)、压力表(3)和流量计(1)，第2条测试通道依次设置出水调节阀(12)、压力表(16)和流量计(19)，第3条测试通道依次设置出水调节阀(13)、流量计(17)和压力表(20)；所述第1、2、3条测试通道分别通过管路连接恒温储液槽(10)。
本发明还通过设置样品池(2)的排水管路连接用于控制排出样品池(2)内滤过液的调节阀(5)；还通过设置样品池(21)的排水管路连接用于控制排出样品池(21)内滤过液的调节阀(22)；还通过设置恒温储液槽(10)的排水管路连接用于控制排出恒温储液槽(10)内进料液的排空阀(11)。
进一步地，如图2所示，在本发明的另一实施例中，所述一体化膜性能测试装置还包括用于接收由调节阀(5)排出的滤过液的测量容器(9)，以及用于接收由调节阀(22)排出的滤过液的测量容器(23)。
具体地，本发明实施时，所述测量容器(9)、测量容器(23)均为量筒。
进一步地，还包括分别电连接泵(8)、泵(15)并设置用于控制泵(8)和泵(15)开启与关闭的电控柜，通过该电控柜能同步控制(8)和泵(15)开启与关闭，实现超滤与纳滤性能测试同步进行。
本发明所述装置在工作时，配制测试用的进料液，本发明权采用已预先配制好的具有一定质量浓度的无机盐溶液或有机物溶液作为标准测试液，并将进料液放入恒温储液槽(10)并调节进料液温度；将待测试的纳滤膜样品放入样品池(2)、将待测试的超滤膜样品放入样品池(21)；检查各连接管路密封性，并保持恒温储液槽(10)旁路调节阀(7)、(14)的阀门开度1-5％，将调节阀(6)、(12)、(13)全部关闭，将排水阀(5)、(22)全部开启。通过电控柜开启泵(8)和泵(15)后，结合每条测试通道上的流量计，缓慢调节对应测试通道上的调节阀(6)、(12)、(13)和排水阀(5)、(22)，使其压力稳定在设定压力值。在设定压力值稳定30分钟后，当全部测试通道上压力和流量参数调节一致后，分别收集单位时间内样品池(2)、(21)对应产水收集测量容器(9)、测量容器(23)内的滤过液，分别测量滤过液体积和滤过液中有机物或无机盐的浓度、以分别表征滤膜的水通量和截留率。
本发明的一体化膜性能测试装置包括超滤膜性能测试通道、纳滤膜性能测试通道，通过将恒温储液槽内的进料液分别同时放入放有超滤膜的样品池、放有纳滤膜的样品池中，以分别收集单位时间内样品池对应产水收集测量容器内的滤过液，分别测量滤过液体积和滤过液中有机物或无机盐的浓度、以分别表征滤膜的水通量和截留率。因而，通过本发明的一体化膜性能测试装置可以同时进行超滤膜性能测试和纳滤膜性能测试，保证超滤、纳滤进料液的一致性，也保证膜性能指标测试的统一性；可以同时得到超滤、纳滤的水通量、截留率的性能指标，提高了测试效率。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种一体化膜性能测试装置，其特征在于，用于放置纳滤膜并对进料液进行纳滤处理的样品池(2)通过设置用于提供压力的泵(8)的管路、连接设置用于放置进料液并调节和保持进料液温度的恒温储液槽(10)；样品池(2)与泵(8)的连接管路上设置压力表(4)；泵(8)旁路调节阀(7)的管路出口通向恒温储液槽(10)；
用于放置超滤膜并对进料液进行超滤处理的样品池(21)通过设置用于提供压力的泵(15)的管路、连接设置用于放置进料液并调节和保持进料液温度的恒温储液槽(10)；样品池(21)与泵(15)的连接管路上设置压力表(18)泵(15)旁路调节阀(14)的管路出口通向恒温储液槽(10)；
样品池(2)连接第1条测试通道，样品池(21)分别连接第2、3条测试通道；第1条测试通道依次设置出水调节阀(6)、压力表(3)和流量计(1)，第2条测试通道依次设置出水调节阀(12)、压力表(16)和流量计(19)，第3条测试通道依次设置出水调节阀(13)、流量计(17)和压力表(20)；所述第1、2、3条测试通道分别通过管路连接恒温储液槽(10)；
还通过设置样品池(2)的排水管路连接用于控制排出样品池(2)内滤过液的调节阀(5)；还通过设置样品池(21)的排水管路连接用于控制排出样品池(21)内滤过液的调节阀(22)；还通过设置恒温储液槽(10)的排水管路连接用于控制排出恒温储液槽(10)内进料液的排空阀(11)。
2.根据权利要求1所述一体化膜性能测试装置，其特征在于，还包括用于接收由调节阀(5)排出的滤过液的测量容器(9)，以及用于接收由调节阀(22)排出的滤过液的测量容器(23)。
3.根据权利要求1所述一体化膜性能测试装置，其特征在于，还包括分别电连接泵(8)、泵(15)并设置用于控制泵(8)和泵(15)开启与关闭的电控柜。
4.一种如权利要求1至3任一项所述一体化膜性能测试装置的测试方法，按照以下步骤进行：
1)配制测试用的进料液，并将进料液放入恒温储液槽(10)并调节进料液温度；
2)将待测试的纳滤膜样品放入样品池(2)、将待测试的超滤膜样品放入样品池(21)；
3)检查各连接管路密封性后，开始测试；
4)保持恒温储液槽(10)旁路调节阀(7)、(14)的阀门开度1-5％，将调节阀(6)、(12)、(13)全部关闭，将排水阀(5)、(22)全部开启；
5)通过电控柜开启泵(8)和泵(15)后，结合每条测试通道上的流量计，缓慢调节对应测试通道上的调节阀(6)、(12)、(13)和排水阀(5)、(22)，使其压力稳定在设定压力值；
6)在设定压力值稳定30分钟后，当全部测试通道上压力和流量参数调节一致后，分别收集单位时间内样品池(2)、(21)对应产水收集测量容器(9)、(23)内的滤过液，分别测量滤过液体积和滤过液中有机物或无机盐的浓度、以分别表征滤膜的水通量和截留率。
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