CN111185093A - 纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方法及取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方法,包括:S01、在纳滤或反渗透膜机组运行时,对每个膜元件的产水进行取样;S02、对各膜元件的产水的检测指标进行检测;S03、将各膜元件的实际检测值与预设标准值进行对比,选择最接近标准值的实际检测值作为基准检测值,基准检测值对应的膜元件为基准膜元件;S04、将其它膜元件对应的实际检测值与基准检测值进行比对,以判断对应的膜元件截留性能是否下降。本发明还公开了一种纳滤或反渗透膜机组的膜元件产水在线取样装置,包括探管,探管的一端设置有取水端,探管的另一端设置有出水端,探管上设置有密封紧固件。本发明的方法及装置均具有操作简便、设备维护成本低、提高膜使用寿命等优点。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域,具体涉及一种纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方 法及取样装置。
背景技术
纳滤膜和反渗透膜是一种由特殊材料和特殊加工方法制成的半透膜,属于聚酰胺复合膜, 是通过界面聚合的方法由水相多元胺或醇(酚)和油相多元酰氯或异氰酸酯反应制备得到, 在多孔支撑层表面形成一层致密的几百纳米厚的具有峰-谷粗糙形貌的超薄活性层。
在实际应用中,纳滤膜和反渗透膜与污水中的金属离子、微生物、不易溶解的沉淀、有 机污染物、生物粘泥、胶体、油脂等长时间接触,不可避免的会发生物理、化学相互作用或 因浓差极化使某些溶质在膜表面的浓度超过其溶解度,及因机械作用而引起的膜表面或膜孔 内的吸附、沉积造成膜污染,使膜的通量及分离性能明显降低,进而导致膜产水水质变差。
常规的纳滤或反渗透膜机组由3层膜壳组成,每层膜壳并排2只膜壳,每只膜壳串联6 支膜元件,一套机组总共包括36支膜元件。若其中一支膜元件出现膜污染或机械损伤,将影 响整套机组的出水水质。其中膜壳与膜壳之间的产水可分开,而膜壳内单支膜产水与单支膜 产水不可分开,因此,若膜壳内某只膜出现膜污染或机械损伤等异常,将直接影响该只膜壳 的整体产水。由于不能分辨出膜壳内哪支膜元件故障,为了恢复整体机组产水,不得不同时 更换6支膜元件,或将6支膜元件返厂进行单支检测,从而导致膜的维护成本增加,效率低 下。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题,本发明提供一种操作 简便、降低维护成本的纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方法及取样装置。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方法,包括以下步骤:
S01、在纳滤或反渗透膜机组运行时,对膜组件内每个膜元件的产水进行取样;
S02、对上述各膜元件对应的水样的检测指标进行检测;
S03、将各膜元件的产水实际检测值与预设标准值进行对比,选择最接近标准值的实际检 测值作为基准检测值,基准检测值对应的膜元件为基准膜元件;
S04、将其它膜元件对应的实际检测值与基准检测值进行比对,以判断对应的膜元件截留 性能是否下降。
作为上述技术方案的进一步改进:
在步骤S04之后,还包括步骤S05、对截留性能下降的膜元件进行复核:当膜元件产水 的实际检测值超出标准限值时,则判断所述膜元件需更换;否则不更换。
步骤S04具体为:
基准膜元件之前的膜元件判定条件:实际检测值是否小于基准检测值的(0.6-0.9)n倍; 若是,该支膜元件完好;若否,说明该膜元件截留性能下降;
基准膜元件之后的膜元件判定条件:实际检测值是否小于基准检测值的(1.1-1.3)n倍, 若是,该支膜元件完好;否则此膜元件的截留性能下降;其中n=︱当前检测膜元件的安装序 号-基准膜的安装序号︱;
其中n表示当前检测的膜元件与基准膜元件之间间隔的膜元件数量;
n=︱当前检测膜元件的安装序号-基准膜的安装序号︱。
在步骤S01中,在纳滤或反渗透膜机组启动运行预定时间段后,再对膜组件内每个膜元 件的产水进行取样。
在步骤S01中,每个膜元件的产水取样量为300-500ml。
在步骤S02中,所述检测指标包括化学需氧量COD或电导率或总溶解固体TDS。
本发明还公开了一种纳滤或反渗透膜机组的膜元件产水在线取样装置,包括探管,所述 探管的一端设置有取水端,所述探管的另一端设置有出水端,所述探管上设置有用于将探管 密封固定于膜组件上的密封紧固件。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述探管的一端弯折以形成取水端;所述探管的另一端弯折以形成出水端,所述取水端 与所述出水端的弯折方向相反。
所述取水端和出水端的弯折角度均为90度。
所述密封紧固件包括密封圈和抱箍,所述密封圈套设于所述探管上,所述抱箍用于将密 封圈与膜组件的产水接头紧固。
与现有技术相比,本发明具有下述优点:
(1)本发明的纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方法,能够对截留性能下降的膜元 件进行初步筛选,为后续需要更换的膜元件提供判断依据,有针对性的筛选出产水水质较差 的膜元件,实现有针对性的膜元件更换,一方面可以减少工人的投入,在更换对应的膜元件 后即可恢复纳滤或反渗透膜机组的正常出水,降低纳滤膜和反渗透膜的维护成本,提高纳滤 膜和反渗透膜使用寿命,使各膜元件的使用价值最大化;另外上述整体方法操作简便且易于 实现。
(2)本发明的纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方法,检测指标采用化学需氧量COD或电导率或总溶解固体TDS三种常规检测指标,检测简单方便,检测费用较低,另外各检测指标相对稳定,水质波动引起的误差极小,不会出现很大波动,指标的参考性强。
(3)本发明的纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方法,在步骤S04之后,还对截留 性能下降的膜元件进行复核:当膜元件产水的实际检测值超出标准限值时,则判断膜元件需 更换;否则可不更换;通过上述的复核操作,使得整体检测更加合理且精准。
(4)本发明的纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方法,在进行各膜元件的判定时, 考虑了各膜元件已经使用一段时间,故选择其中一个最接近标准值的膜元件作为基准膜元件, 从而为后续的判断提供参考,保障后续检测的精准性;同时考虑了各膜元件之间的安装关系 (安装位置靠前的膜元件会对后续膜元件的产水产生影响),采用试验或经验得到的倍数值, 对各膜元件进行判定,进一步提高检测的可靠性和精度。
(5)本发明的纳滤或反渗透膜机组的膜元件产水在线取样装置,结构简单且操作简便。
附图说明
图1为本发明的方法在实施例的方法流程图。
图2为本发明的在线取样装置在实施例的结构示意图。
图3为本发明的在线取样装置在具体应用时的实施例图。
图4为本发明的膜组件中膜元件在实施例的安装示意图。
图5为本发明的纳滤或反渗透膜机组的结构示意图。
图例说明:1、进水泵;2、循环泵;3、膜组件;31、膜壳;32、膜元件;33、膜片;34、 中心柱;35、堵头;36:衔接处;37:产水接头;371:密封件;4、取样装置;41、探管; 42、抱箍;43、密封圈;44、取水端;45、出水端。
具体实施方式
如图1所示,本实施例的纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方法,包括以下步骤:
S01、在纳滤或反渗透膜机组运行时,对膜组件3内每个膜元件32的产水进行取样;
S02、对上述各膜元件32对应的产水的检测指标进行检测;
S03、将各膜元件32的产水实际检测值与标准值进行对比,选择最接近标准值的实际检 测值作为基准检测值,基准检测值对应的膜元件32为基准膜元件;
S04、将其它膜元件32对应的实际检测值与基准检测值进行比对,以判断对应的膜元件 32截留性能是否下降。
本发明的纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方法,能够对截留性能下降的膜元件32 进行初步筛选,为后续需要更换的膜元件32提供判断依据,有针对性的筛选出产水水质较差 的膜元件32,实现有针对性的膜元件32更换,一方面可以减少工人的投入,在更换对应的 膜元件32后即可恢复纳滤或反渗透膜机组的正常出水,使各膜元件32的使用价值最大化; 另外上述整体方法操作简便且易于实现。
本实施例中,在步骤S02中,检测指标包括化学需氧量COD或电导率或总溶解固体TDS 中的一种。上述三种检测指标均属于常规检测指标,检测简单方便(检测方法采用国标法), 检测费用较低,另外各检测指标相对稳定,水质波动引起的误差极小,不会出现很大波动, 指标的参考性强。
本实施例中,步骤S04具体为(对应图1中的条件1):
基准膜元件之前的膜元件32判定条件:实际检测值是否小于基准检测值的(0.6-0.9)n倍,优选采用0.83n倍;若是,该支膜元件32完好;若否,说明该膜元件32截留性能下降;
基准膜元件之后的膜元件32判定条件:实际检测值是否小于基准检测值的(1.1-1.3)n倍,优选采用1.2n倍;若是,该支膜元件32完好;否则此膜元件32的截留性能下降;
其中n=︱当前检测膜元件的安装序号-基准膜的安装序号︱;n表示当前检测的膜元件32 与基准膜元件之间间隔的膜元件32数量;其中膜元件32安装序号可如图4所示,各膜元件 32的安装序号从左至右依次排布。在进行各膜元件32的判定时,考虑了各膜元件32已经使 用一段时间,故选择其中一个最接近标准值的膜元件32作为基准膜元件,从而为后续的判断 提供参考,保障后续检测的精准性;同时考虑了各膜元件32之间的安装关系(安装位置靠前 的膜元件32会对后续膜元件32的产水产生影响),采用试验或经验得到的倍数值,对各膜元 件32进行判定,进一步提高检测的可靠性和精度。
本实施例中,在步骤S04之后,还包括步骤S05(对应图1的条件2)、对截留性能下降的膜元件32进行复核:当膜元件32产水的实际检测值超出标准限值(如GB16889-2008中 规定)时,则判断膜元件32需更换;否则可不更换。通过上述的复核操作,使得整体检测更 加合理且精准。
本实施例中,在步骤S01中,在纳滤或反渗透膜机组启动运行预定时间段后,再对膜组 件3内每个膜元件32的产水进行取样,保证取样的可靠性,提高后续检测判断的精准性;其 中每个膜元件32的产水取样量为300-500ml。
下面结合三个实施例对基于三种不同检测指标进行检测判断的过程作详细说明:
其中各膜元件32对应的检测指标数值如表1所示:
案例 | 检测指标 | 第一支产水 | 第二支产水 | 第三支产水 | 第四支产水 | 第五支产水 | 第六支产水 |
1 | COD(mg/L) | 158 | 18 | 20 | 56 | 23 | 26 |
2 | TDS(mg/L) | 231 | 267 | 294 | 425 | 391 | 459 |
3 | 电导率(us/cm) | 458 | 526 | 579 | 660 | 693 | 818 |
实施例1:选取COD作为判断指标,从检测数据可知,18mg/L是所有膜元件32产水最小值,且低于GB16889-2008排放标准,故选取第二支膜元件32作为基准膜元件。通过计算,第一支膜元件32产水COD值是基准膜元件产水COD值的8.77倍,大于0.83倍;第四只膜 元件322.11倍,大于1.44;经过复核检测,第一支膜产水COD超出GB16889-2008排放标准, 而第四支膜产水COD未超出GB16889-2008排放标准,故只需要更换第一支膜元件32,可恢 复正常运行。
实施例2:选取TDS作为判断指标,从检测数据可知,231mg/L是所有膜产水最小值,故选取第一支膜元件32作为基准膜元件,通过计算,第四支膜元件32产水TDS值是基准膜元件产水COD值的1.84倍,大于1.23=1.728倍;根据条件2进行复核检测,该只产水 COD=121mg/L,超出GB16889-2008排放标准,需要更换。
实施例3:选取电导率作为判断指标,从检测数据可知,458us/cm是所有膜元件32产水 最小值,故选取第一支膜元件32作为基准膜元件,通过计算,所有膜元件32产水复核判定 条件1,所有膜元件32完好,无需更换。
如图2和图3所示,本发明还相应公开了一种纳滤或反渗透膜机组的膜元件产水在线取 样装置4,用于实现上述方法中的产水取样作业,具体结构包括探管41,探管41的一端设置 有取水端44,探管41的另一端设置有出水端45,探管41上设置有用于将探管41密封固定 于膜组件3上的密封紧固件。其中探管41的一端弯折90度以形成取水端44;探管41的另一端弯折90度以形成出水端45,取水端44与出水端45的弯折方向相反,之间呈180度。 密封紧固件则包括密封圈43和抱箍42,密封圈43套设于探管41上,抱箍42用于将密封圈 43与膜组件3的产水接头37紧固。其中探管41形状为圆形或多边形,内部空心,长度比膜 壳31长度长50cm以上,外径为膜组件3中心柱34直径的1/3-1/2。上述在线取样装置4的 结构简单且操作简便。
纳滤或反渗透膜机组的结构如图5所示,进水泵1将水经进水管输送过来后,经循环泵2将水输入至各膜组件3内进行过滤,过滤后的水再经出水管输送出去。
如图3所示,对应的膜组件3的结构包括膜壳31,膜壳31内设有多个膜元件32,膜元件32包括膜片33,各膜元件32之间设有衔接处36,膜组件3中间设有中间柱,进水端设有 堵头35,出水端45设有产水接头37,产水接头37与膜元件32之间设有密封件371。在在 进行取样作业时,将探管41的取水端44插入至膜组件3的中心柱34内,通过抱箍42和密 封圈43定点固定膜组件3与探管41,以克服水力冲击,同时探管41可前后移动;先使进水 端位于第一只膜元件32的中心位置,探管41进水端朝上且与膜元件32中心柱34内壁紧贴, 在探管41出水端45用容器收集水样,水样不低于300ml;待第一只膜元件32水样收集后, 将探管41外拉至第二支膜元件32、第三支膜元件32和后续的个只膜元件32,取样方式和取 样量同第一支膜元件32产水取样一致,各支膜元件32产水存放在不同容器内,完成取样。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡 属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通 技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本 发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S01、在纳滤或反渗透膜机组运行时,对膜组件(3)内每个膜元件(32)的产水进行取样;
S02、对上述各膜元件(32)对应的产水的检测指标进行检测;
S03、将各膜元件(32)的产水实际检测值与预设标准值进行对比,选择最接近标准值的实际检测值作为基准检测值,基准检测值对应的膜元件(32)为基准膜元件;
S04、将其它膜元件(32)对应的实际检测值与基准检测值进行比对,以判断对应的膜元件(32)截留性能是否下降。
2.根据权利要求1所述的纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方法,其特征在于,在步骤S04之后,还包括步骤S05、对截留性能下降的膜元件(32)进行复核:当膜元件(32)产水的实际检测值超出标准限值时,则判断所述膜元件(32)需更换;否则不更换。
3.根据权利要求1或2所述的纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方法,其特征在于,步骤S04具体为:
基准膜元件之前的膜元件(32)判定:实际检测值是否小于基准检测值的(0.6-0.9)n倍;若是,该支膜元件(32)完好;若否,说明该膜元件(32)截留性能下降;
基准膜元件之后的膜元件(32)判定:实际检测值是否小于基准检测值的(1.1-1.3)n倍,若是,该支膜元件(32)完好;否则此膜元件(32)的截留性能下降;其中n=︱当前检测膜元件的安装序号-基准膜的安装序号︱;
其中n表示当前检测的膜元件(32)与基准膜元件之间间隔的膜元件(32)数量;
n=︱当前检测膜元件的安装序号-基准膜的安装序号︱。
4.根据权利要求1或2所述的纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方法,其特征在于,在步骤S01中,在纳滤或反渗透膜机组启动运行预定时间段后,再对膜组件(3)内每个膜元件(32)的产水进行取样。
5.根据权利要求1或2所述的纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方法,其特征在于,在步骤S01中,每个膜元件(32)的产水取样量为300-500ml。
6.根据权利要求1或2所述的纳滤或反渗透膜机组的膜元件在线检测方法,其特征在于,在步骤S02中,所述检测指标包括化学需氧量COD或电导率或总溶解固体TDS。
7.一种纳滤或反渗透膜机组的膜元件产水在线取样装置,其特征在于,包括探管(41),所述探管(41)的一端设置有取水端(44),所述探管(41)的另一端设置有出水端(45),所述探管(41)上设置有用于将探管(41)密封固定于膜组件(3)上的密封紧固件。
8.根据权利要求7所述的纳滤或反渗透膜机组的膜元件产水在线取样装置,其特征在于,所述探管(41)的一端弯折以形成取水端(44);所述探管(41)的另一端弯折以形成出水端(45),所述取水端(44)与所述出水端(45)的弯折方向相反。
9.根据权利要求8所述的纳滤或反渗透膜机组的膜元件产水在线取样装置,其特征在于,所述取水端(44)和出水端(45)的弯折角度均为90度。
10.根据权利要求7或8或9所述的纳滤或反渗透膜机组的膜元件产水在线取样装置,其特征在于,所述密封紧固件包括密封圈(43)和抱箍(42),所述密封圈(43)套设于所述探管(41)上,所述抱箍(42)用于将密封圈(43)与膜组件(3)的产水接头(37)紧固。
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