CN115364675A - 一种饮用水纳滤膜阻垢剂性能测试方法与设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于水处理技术领域，涉及纳滤膜阻垢性能测试方法与设备。其中，进水水箱出水管道上连有进水泵及调节水箱，所述调节水箱出水管和提升泵之间的管道连接有阻垢剂储存箱及水射器，所述调节水箱出水管设有提升泵，所述提升泵出水管连接有保安过滤器和高压泵，所述高压泵出水端连接纳滤膜组件，所述纳滤膜组件出水端连有产水水箱，所述纳滤膜组件浓水端与循环泵和浓水水箱相连，所述循环泵将浓水回流至纳滤膜组件进水端。该设备可以有效实现阻垢剂与原水的充分混合，有利于提高测试准确性，极大地降低了阻垢剂阻垢性能测试成本。该设备可加速纳滤膜表面结垢，有利于缩短测试时间，可以实现流量、压力和液位等的在线监测，提高了测试精确度。

Description

一种饮用水纳滤膜阻垢剂性能测试方法与设备

技术领域

本发明属于水处理技术领域，为纳滤膜阻垢剂性能测试设备，具体为一种饮用水纳滤膜阻垢剂阻垢性能测试设备。

背景技术

沉淀和水垢沉积是饮用水纳滤处理设备面对的主要问题之一。在纳滤过程中，进水中的溶解性盐被浓缩。当进料液中的盐溶液过饱和超过其溶解度极限，会在膜面发生沉积结垢。目前最常见的防止水垢形成的方法是添加阻垢剂。

阻垢剂是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在膜表面的沉淀、结垢的一类药剂。目前，纳滤工艺中应用的环境友好型阻垢剂主要分为两类：天然高分子类阻垢剂和人工合成的绿色高分子阻垢剂。其中，天然高分子类阻垢剂又可分为多聚糖类、木质素类、甲壳素和壳聚糖类、其他天然高分子类；人工合成高分子类阻垢剂可分为丙烯酸类共聚物、马来酸类共聚物、聚环氧琥珀酸类、聚天冬氨酸类。环境友好型的阻垢剂市场需求前景广阔，具有良好的应用前景，是未来的发展方向。

现有阻垢性能试验设备测试耗时长、成本高，不利于迅速识别阻垢剂阻垢性能。本发明提出了一种高效、快速的阻垢剂阻垢性能试验方法与设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，本发明提供了一种阻垢剂阻垢性能试验方法与设备，具备高效、快速等优势，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：饮用水纳滤膜阻垢剂阻垢性能试验设备，主要包括试验水箱、阻垢剂储存箱、纳滤膜系统、控制系统、浓水水箱和配套的水泵、管道和阀门等附件。

一方面，本发明提供了一种纳滤膜阻垢剂性能测试设备(或者称为试验设备、测试装置)，包括纳滤膜组件10和产水水箱11，所述纳滤膜阻垢剂性能测试设备还包括调节水箱3和浓水水箱13；调节水箱3、纳滤膜组件10和产水水箱11依次串联，调节水箱3的出水端与纳滤膜组件10的进水端连接，纳滤膜组件10的出水端与产水水箱11的进水端连接，纳滤膜组件10的浓水端进行部分分流，一部分与纳滤膜组件10的进水端连接，另一部分与浓水水箱13的进水端连接。

所述纳滤膜阻垢剂性能测试设备还可以包括进水水箱1，进水水箱1的出水端与调节水箱3的进水端连接。进水水箱可以存储原水，也可以在合适的时候进行检测。所述进水水箱1安装有流量测量仪表、温度测量仪表或者化学需氧量测量仪表中的一个或者几个。

调节水箱用于调节进入水循环的液体量。优选的，进入调节水箱的液体至少含有来自原水箱的原水。也可以根据实际情况调整流量及分配比例。优选的，所述调节水箱3进水管上安装流量测量仪表、液位测量仪表、pH值测量仪表、浊度测量仪表或者氧化还原电位测量仪表；或者所述调节水箱3底端安装有排空管。

所述阻垢剂加药装置可以包括常见的加药装置。加药装置的作用在于存储药物，即阻垢剂或者其浓缩液。加药装置与调节水箱之间的管道可以设置出料泵，将阻垢剂泵入调节水箱。优选的，加药装置包括阻垢剂配制罐和阻垢剂出料泵。阻垢剂配制罐用于配制或储存一定浓度的阻垢剂，阻垢剂出料泵进口与阻垢剂配制罐连接，将阻垢剂按照检测设定泵入调节水箱3出水端和提升泵7之间的管道。优选的，所述保安过滤器8安装有流量测量仪表。

纳滤膜通常能截留纳米级(0.001微米)的物质，其截留有机物的分子量约为200-800MW左右，截留溶解盐类的能力为20％-98％之间，对可溶性单价离子的去除率低于高价离子。纳滤膜的运行压力一般3.5-30bar。纳滤膜大多是复合膜，其表而分离层由聚电解质构成，因而对无机盐具有一定的截留率。膜组件的形式有中空纤维、卷式、板框式和管式等，在纳滤系统中多使用卷式膜组件。优选的，所述纳滤膜组件10进水端安装有压力测量仪表和/或温度测量仪表；或者所述纳滤膜组件10出水端安装有压力测量仪表和/或温度测量仪表；或者所述纳滤膜组件10浓水端安装有压力测量仪表。

保安过滤器又称为精密过滤器，一般设置在压力容器之前，以去除浊度1度以上的细小微粒，来满足后续工序对进水的要求；有时也设置在整个水处理系统的末端，防止细小微粒进入纳滤组件。保安过滤器由主要由过滤外壳，过滤滤芯等组成，过滤外壳大部分由不锈钢材料组成。可分为法兰式与卡箍式，而法兰式外壳主要用在过滤流量较大的场合。过滤滤壳中间装的过滤滤芯主要以PP过滤棉芯为主。优选的，所述的纳滤膜阻垢剂性能测试设备设置提升泵7，提升泵7安装在调节水箱3出水端和纳滤膜组件10进水端之间；或者提升泵7出水一侧安装有压力测量仪表701。

优选的，所述试验水箱包括进水水箱、调节水箱、产水水箱。所述进水水箱中安装液位计、电导率仪和温度计及取样管和溢流管等，所述进水水箱出水管道上连有进水泵及调节水箱。所述调节水箱安装有液位计、电导率仪和温度计等监测仪表及进水管、排空管、取样管和溢流管等，并设置温度调节设备。所述调节水箱出水管连接提升泵、保安过滤器与高压泵。所述产水水箱安装进水管、取样管和排空管等。

优选的，所述阻垢剂储存箱出口连接水射器，利用提升泵将药剂混合。

优选的，所述纳滤膜系统包括纳滤膜组件和保安过滤器。所述纳滤膜组件出水端连有产水水箱，所述纳滤膜组件浓水端连有循环泵和浓水水箱，所述循环泵将浓水回流至纳滤膜组件进水端。

优选的，所述控制系统包括各种仪器仪表。所述进水水箱安装有液位计、电导率仪和温度计，所述调节水箱安装有应设置液位计、电导率仪和温度计等监测仪表。所述保安过滤器出水一侧安装流量计及电导率仪。所述纳滤膜组件进水端安装压力表和温度计，所述纳滤膜组件出水端安装压力表及温度计，所述纳滤膜组件浓水端安装压力表。

优选的，所述水泵出水管道应设置止回阀，各水泵流量、压力及功率应符合设置点的运行要求。所述高压泵进、出口端分别安装有低、高压保护开关。

优选的，所述浓水水箱安装有液位计及取样管、排空管和溢流管等。

优选的，本发明的测试方法还包括测试前对设备的检查、对仪表的校准、配制阻垢剂溶液和/或水质检查等工作。

优选的，对设备的检查包括但不限于：确定试验设备上的膜组件、仪器仪表和控制系统及配套水泵、管道、阀门等处于正常状态。试验前对压力、流量、液位、温度、电导率、浊度、pH和氧化还原电位仪表进行校准。按试验设定的浓度要求，配制阻垢剂溶液，放入储存箱。配制阻垢剂溶液的用水应符合GB/T 6682三级水的规格。按照GB/T 5750的规定对进水水质进行检测。例如，试验设备稳定后，产水和浓水取样间隔时间不宜超过半小时，分析项目和数据记录参照附录B，检验方法应符合GB/T 5750的规定。

本发明还提供了所述的纳滤膜阻垢剂性能测试方法的应用，在相同的测试条件下，采用浓水回流加快浓缩效能，加速纳滤膜表面结垢；或者在相同的产水率下，添加不同阻垢剂后成垢的时间和程度不同，以测试阻垢剂性能与阻垢时间。

本发明中，可以对净水厂实际工况下饮用水进行预处理，然后作为试验进水。优选的，进水水温宜在4～35℃，试验期间，水温变化范围小于±1℃更好。进水水质包括但不限于下表所示。

优选的，检测指标选自但不限于原水钙离子、镁离子，氯化物、硫酸根或者有机物含量。

优选的，所述的阻垢剂用于水处理领域的阻垢剂性能测试，例如用于测试饮用水纳滤膜中的阻垢剂的性能。

优选的，所述试验水箱包括包括进水水箱、调节水箱和产水水箱。试验水箱可以根据实际需要采用合适的材料，优选的，试验水箱采用聚乙烯成品水箱。

所述进水水箱中宜安装液位、电导率和温度的监测仪表及取样管。进水水箱接试验进水，必要时设加压泵。水箱中可以应设置液位计、电导率仪和温度计等监测仪表及进水管、排空管、取样管和溢流管等。

所述调节水箱应安装温度调节设备。调节水箱应能接纳进水水箱出水和纳滤膜系统回流浓水，且大于膜系统水容积及阻垢剂储存箱最低起泵液位的要求。所述调节水箱应配置进水管、浓水回流管、排空管和取样管等。所述调节水箱出水管连接阻垢剂储存箱、管道混合器、提升泵与高压泵。优选的，调节水箱接进水水箱出水，有效容积不应小于500L，且水箱最低水位应满足阻垢剂储存箱启泵要求。

所述产水水箱应安装进水管、取样管和排空管等。优选的，产水水箱有效容积不宜小于1000L，水箱应设置液位计、电导率仪和流量计等监测仪表及进水管、排空管、取样管和溢流管等。

本发明中，纳滤系统主要包括纳滤膜组件和保安过滤器及配套的水泵、管道和阀门等。优选的，所述纳滤膜系统包括纳滤膜组件和保安过滤器。所述高压泵出水端连接纳滤膜组件，所述纳滤膜组件出水端连有产水水箱，所述纳滤膜组件浓水端连有循环泵和浓水水箱，所述循环泵将浓水回流至纳滤膜组件进水端。各水泵的设计流量、压力及功率应符合试验设备的运行要求，水泵出口管道应设置止回阀，浓水和产水管上均可以设置取样口，管道的适当位置处可以设置止回阀、检修阀和转换阀等。在本发明的一个优选例中，纳滤膜组件采用一根8英寸标准膜元件，其设计流量宜大于2m³/h，设计压力应小于2.5MPa。浓水管上应设置减压阀和流量控制阀，控制浓水回流。提升泵的过流能力应与纳滤膜组件产水能力匹配，其过滤精度不应小于5μm。

优选的，所述控制系统包括各种仪器仪表。试验设备可以配备压力表、流量计、温度计、液位计、电导率仪、浊度仪、pH计和氧化还原电位仪等监测仪表。配备的控制箱可以满足供电电源，开关和变频器，水泵启、停及转速等控制功能要求。

优选的，高压泵前后可以分别设置低、高压保护开关。压力表可以配置压力缓冲器，其量程满足设置点的最高压力要求，测量精度等级不大于1.0％。流量计量程可以满足设置点的最大流量要求，最小分值可以小于控制值的±1％。温度计量程可以满足0℃～100℃，可以设置高温报警设备，最高温度可以小于45℃，测量精度误差不可以大于±1℃。进水电导率仪量程可以根据水质条件确定，产水电导率仪量程可以满足1μS/cm～500μS/cm，测量精度1μS/cm。浊度仪的测量范围可以满足0～20NTU，分辨率为0.1NTU。氧化还原电位表可以满足最大测量要求，测量精度为1mV；pH计，精度可以为0.01级。

所述调节水箱进水管上安装有流量计，所述调节水箱上安装有液位计、pH仪、浊度仪及氧化还原电位仪。所述提升泵出水一侧安装流量计及电导率仪。所述阻垢剂投加设备安装流量计。所述纳滤膜组件进水端安装压力表及流量计，所述纳滤膜组件出水端安装压力表及流量计，所述纳滤膜组件浓水端安装压力表。

控制系统包括各种仪器仪表可以根据实际情况选用，至少能够在所选用仪器仪表的量程范围内工作。优选的，所述温度测量仪表量程应满足0℃～100℃，应设置高温报警设备，最高温度为45℃，测量精度不宜大于±1℃。高压泵前后应分别设置高、低压保护开关。压力测量仪表应配置压力缓冲器，其量程满足设置点的最高压力要求，测量精度等级不宜大于1.0％。流量测量仪表量程应满足设置点的最大流量要求，最小分值小于控制值的±1％。原水电导率测量仪表量程应设100～10000μs/cm，产水电导率测量仪表量程应满足1～3000μs/cm，测量精度±1μs/cm。

优选的，所述水泵出水管道应设置止回阀，各水泵流量、压力及功率应符合设置点的运行要求。浓水和产水管上均应设置取样口。管道的适当位置处应设置必要的止回阀、检修阀门和转换阀门等。浓水管上应设置减压阀和流量控制阀，控制浓水回流。

本发明中，水泵、管道、阀门和检测仪表等设备均符合GB/T 34242的规定。在本发明的一个优选例中，具体的设备及其连接方式如图1所示。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“原水”指未经处理的液体。在本发明的一个实施例中，原水指进入饮用水纳滤膜系统处理前的水溶液。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“浓水”指饮用水纳滤膜阻垢剂处理后、可能含有各种浓缩污染物的水溶液。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“纳滤膜”是指用于脱除饮用水中多价离子、部分一价离子的盐类和分子量大于200的有机物的半透膜。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“膜通量”是指在一定的操作条件下，单位面积纳滤膜单位时间透过水的量，通常以每小时每平方米升计(L/m²·h),简写(LMH)。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“产水率”是指纳滤系统产水量与进水量之比，以百分比(％)表示。优选的，本发明的产水率达到80-95％。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“浓水回流”，是指为提高纳滤系统产水率，部分浓水流回至进水端进行循环。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“浓缩倍数”，是指排放的浓水与纳滤系统的进水含盐量或有机物的比值。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“脱除率”是指纳滤系统脱除的特定组分进、出水浓度差与进水浓度之比，表示其脱除特定组分的能力，以百分比(％)计。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“跨膜压差”是指纳滤膜组件进、出口之间的压力之差。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“阻垢剂”是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能，并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“阻垢剂”是指饮用水纳滤处理中具有能分散、阻止或干扰水中的难溶性无机盐及有机物在纳滤膜表面沉淀与结垢等性能的药剂。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“阻垢性能”是指阻垢剂在饮用水纳滤处理工艺中分散、阻止或干扰难溶性无机盐及有机物在纳滤膜表面沉淀与结垢的能力。

在本发明的优选例中，所述的纳滤膜阻垢剂性能测试方法可以用于测试阻垢剂对对原水中含有不同的钙离子、镁离子、氯化物、硫酸根和有机物含量的作用。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，流量、压力、电导率、pH值、浊度、氧化还原电位、液位、温度或者化学需氧量，均是指本领域的常规指标。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“SDI”污染指数(SDI)值是测定纳滤系统进水的重要指标之一，是检验处理系统出水是否达到纳滤进水要求的主要手段。SDI值通常起“预警”作用，以确保进水中的颗粒物质不会污堵纳滤膜。

与现有技术相比，本发明提供了一种阻垢剂阻垢性能试验设备，具备以下有益效果：

1、该设备使用一支膜组件实现阻垢性能测试，极大地降低了阻垢剂阻垢性能测试成本。

2、该设备针对原水中含有不同的钙、镁离子，氯化物、硫酸盐和有机物含量，采用浓水回流加快浓缩效能，加速纳滤膜表面结垢，有利于缩短测试时间。

3、该设备设有流量计、压力表、液位计、电导率仪、温度计、pH计、浊度仪和氧化还原电位仪等，可以实现流量、压力和液位的在线监测。同时可在线测得电导率、浊度、pH、氧化还原电位测量仪表等化学性能，提高了测试精确度，节省了测试时间。

4、该设备与现有方法相比，通过水射器和提升泵对阻垢剂进行混合，减少了搅拌设备的使用，降低了安装难度和能耗。相对于目前水厂仅能基于钙离子测算阻垢剂性能，而且测试周期往往在2个月、半年甚至更长时间，本发明不仅能模拟实践中饮用水中存在不同的钙离子、镁离子，氯化物、硫酸盐和有机物含量的情况，而且能够在2天内获得测试结果，在全面评价阻垢剂性能的情况下，大幅度加快了检测速度、提高了产能和效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的每一幅附图针对本申请的部分实施例，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为本发明中纳滤膜阻垢剂阻垢性能试验设备图。

图中使用的图标为：进水水箱1、进水泵2、调节水箱3、换热器4、阻垢剂储存箱5、水射器6、提升泵7、保安过滤器8、高压泵9、纳滤膜组件10、产水水箱11、循环泵12、浓水水箱13。流量计

压力表

液位计

电导率仪

温度计

pH仪

浊度仪

氧化还原电位仪

低压保护开关

高压保护开关

进水/出水/浓水管道

药剂管道

冲洗管道

截止阀/泄水阀

减压阀

取样管

止回阀

排空管

溢流管

具体实施方式

参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种纳滤膜阻垢剂阻垢性能测试设备，包括进水水箱1，所述进水水箱1出水管道上连有进水泵2及调节水箱3，所述调节水箱3设有换热器4，所述调节水箱3出水管连有阻垢剂储存箱5、水射器6、提升泵7、保安过滤器8与高压泵9，所述高压泵9出水端连接纳滤膜组件10，所述纳滤膜组件10出水端连有产水水箱11，所述纳滤膜组件10浓水端连有循环泵12和浓水水箱13，所述循环泵12将部分浓水回流至纳滤膜组件10进水端。

纳滤膜是用于脱除饮用水中多价离子、部分一价离子的盐类和分子量大于200的有机物的半透膜。阻垢性能是阻垢剂在饮用水纳滤处理工艺中分散、阻止或干扰难溶性无机盐及有机物在纳滤膜表面沉淀与结垢的能力。在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“浓水”饮用水纳滤膜阻垢剂处理后、可能含有浓缩的污染物的水溶液。浓水回流是指为提高纳滤系统产水率，部分浓水流回至进水端进行循环。产水率是指纳滤系统产水量与进水量之比，以百分比(％)表示。在本发明的技术方案中，通过循环泵对浓水进行回流。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“安装”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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。

使用本发明的纳滤膜阻垢剂性能测试设备测试纳滤膜阻垢剂性能，包括以下步骤：开启进水水箱,引进来水，使用进入纳滤膜阻垢剂性能测试设备管道中的来水冲洗纳滤膜阻垢剂性能测试设备管道的内部，待装置压力稳定后，调整产水和浓水流量，产水排放至产水水箱；调节浓水回流，控制纳滤膜组件的产水率完成空白试验；将不同类型的阻垢剂投加到纳滤膜系统中并测试相关数据，通过相同跨膜压差变化下，浓缩倍数的变化的变化评价阻垢剂的性能；将不同浓度的阻垢剂投加到纳滤膜系统中并测试相关数据，通过浓缩倍数的变化优化阻垢剂的投加量。本发明可以试验阻垢剂阻垢性能并比较不同阻垢剂阻垢性能，或优化阻垢剂最佳投量，有利于缩短阻垢剂性能测试时间，节约阻垢剂性能测试成本。

下面将通过本申请的实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分优选实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。

实施例1

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种纳滤膜阻垢剂阻垢性能测试设备，包括进水水箱1，所述进水水箱1出水管道上连有进水泵2及调节水箱3，所述调节水箱3设有换热器4，所述调节水箱3出水管连有阻垢剂储存箱5、水射器6、提升泵7、保安过滤器8与高压泵9，所述高压泵9出水端连接纳滤膜组件10，所述纳滤膜组件10出水端连有产水水箱11，所述纳滤膜组件10浓水端连有循环泵12和浓水水箱13，所述循环泵12将部分浓水回流至纳滤膜组件10进水端。所述测试设备还包括换热器4，对所述调节水箱3中的进水通过换热方式进行温度控制。换热器内可设加热管,对换热器内的换热介质进行加热。测试设备中的保安过滤器8，对进水进行进一步过滤，减少对所述纳滤膜组件10的损伤。

调节水箱3一方面可以调节系统来水流量，使进水泵2运行稳定；另一方面稳定输出进水，使输出进水的流量保持稳定，提高测试准确度。同时，调节水箱3内可设有换热器，可对所述调节水箱3内液体进行换热或加热，以调节控制所述调节水箱3内进水温度。

阻垢剂储存在所述阻垢剂储存箱5中，通过所述水射器6与所述调节水箱3的出水进行混合，并经由所述提升泵7进一步与出水混合均匀，输送到所述保安过滤器8，保安过滤器8进一步对来水进行过滤处理，过滤精度可以控制在小于5μm。高压泵9负责将进水从保安过滤器8输送至纳滤膜组件10，并提供纳滤过程所需水压。试验进水经纳滤膜组件10处理后产生产水和浓水。

所述进水水箱1、调节水箱3、产水水箱11及浓水水箱13均设有取样管，便于对系统各阶段水质进行离线检测。

所述所述进水水箱1、调节水箱3、产水水箱11及浓水水箱13均设有排空管和溢流管，便于调节系统水量。每次试验结束后还可通过排空管排空进水、产水及浓水。

实施例2

本实施例的纳滤膜阻垢剂阻垢性能测试设备在实施例1的设备的基础上进一步增加了在线监测系统，所述在线监测系统包括流量计

压力表

液位计

电导率仪

温度计

pH仪

浊度仪

氧化还原电位仪

低压保护开关

高压保护开关

所述流量计

可设置在所述调节水箱3进水管、所述保安过滤器8出水管和所述纳滤膜组件10的进水端、出水端及浓水端；所述压力表所述进水泵2后、提升泵7后及所述纳滤膜组件10前后；所述液位计可设置在所述进水水箱1、调节水箱3、产水水箱11浓水水箱13中；所述电导率仪

可设置在所述进水水箱1、调节水箱3及产水水箱11中；所述温度计

可设置在所述进水水箱1和调节水箱3中；所述pH仪

可设置在所述调节水箱3中；所述浊度仪

可设置在所述调节水箱3中；所述氧化还原电位仪

可设置在所述调节水箱3中；所述低压保护开关

高压保护开关

分别设置在所述高压泵9前后。

调节水箱3进水管、所述保安过滤器8出水管和所述纳滤膜组件10的进水端、出水端及浓水端设有流量计，用于监测系统流量变化。

所述进水水箱1、调节水箱3及产水水箱11中设置有电导率仪，该电导率仪具有监测及编程功能，可以监测进水水箱1、调节水箱3及产水水箱11的电导率值。

所述进水水箱1和调节水箱3中设置有温度计，该温度计具有监测及编程功能，可用于监测进水水箱1和调节水箱3水温，并能根据预先设定的最高温度进行报警。

实施例3测试设备的操作步骤

本实施例中如图1所示通过试验水箱、纳滤膜系统和控制系统的结合。首先，开启调节水箱3和换热器4；其次，开启阻垢剂储存箱冲洗，待进水压力稳定后，开启高压泵9，调整浓水流量，产水排放至产水水箱11；再次，启动循环泵，调节浓水回流，控制纳滤的产水率为80％～95％。最后，通过水射器6将阻垢剂储存箱5中的阻垢剂投加到中管道中，利用提升泵7对阻垢剂进行混合。

饮用水纳滤系统阻垢剂阻垢性能评价方法原理如下：

在相同的测试条件下，针对进水中不同的钙离子、镁离子、氯化物、硫酸盐和有机物含量，采用浓水回流能加快浓缩效能，提高脱除率，加速纳滤膜表面结垢或沉淀。在相同的产水率下，添加不同种类或浓度的阻垢剂可以改变成垢时间或程度，反映阻垢剂的阻垢性能。

实施例4饮用水纳滤系统阻垢剂阻垢性能评价

经预处理的原水，水质稳定后进入系统，宜控制进水水温在4-35℃之间，温度变化不超过±1℃，设计流量、压力及功率应符合试验设备的运行要求，开始测试。通过所述纳滤膜组件(10)出水端及浓水端闸阀调整产水率，宜使产水率控制在80％-95％之间以减少试验时间。

选定某一产水率，产水率的计算，按式(1)计算：

式中：

y——试验设备产水率，％；

Q_P——试验设备产水量，单位为升每分钟(L/min)；

Q_F——试验设备进水量，单位为升每分钟(L/min)。

测试结束时对进水水箱(1)及浓水水箱(3)中无机离子进行检测，计算浓缩倍数。按式(2)、(3)、(4)、(5)计算：

式中：

K_Ca，K_Mg，K_Cl，

——钙离子、镁离子、氯化物和硫酸盐的浓缩倍数；

C_Ca，C_Mg，C_Cl，

——浓水中钙离子、镁离子、氯化物和硫酸盐的浓度，单位为毫克每升(mg/L)；

C_Ca,0，C_Mg,0，C_Cl,0，

——进水中钙离子、镁离子、氯化物和硫酸盐的浓度，单位为毫克每升(mg/L)。

测试结束时对有机物浓度(高锰酸盐指数，以COD_Mn计)进行检测，计算有机物浓缩倍数。按式(6)计算：

式中：

——浓水和进水中高锰酸盐指数的浓度，单位为毫克每升(mg/L)。

以上所述的实施例仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本申请公开的技术范围内，可以不通过创造性劳动即能够联想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以本申请中权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种饮用水纳滤膜阻垢剂阻垢性能试验设备，包括进水水箱(1)，其特征在于：所述进水水箱(1)连接调节水箱(3)，阻垢剂储存箱(5)连接到调节水箱(3)与保安过滤器(8)之间的管道，通过水射器(6)进行投加，保安过滤器(8)的出水端和高压泵(9)连接，所述高压泵(9)出水端连接纳滤膜组件(10)的进水端，所述纳滤膜组件(10)的出水端连接产水水箱(11)的进水端，所述纳滤膜组件(10)的浓水端分别与循环泵(12)和浓水水箱(13)相连，纳滤膜组件(10)的浓水端通过循环泵(12)与纳滤膜组件(10)的进水端连接。

2.根据权利要求1所述的饮用水纳滤膜阻垢剂阻垢性能测试设备，其特征在于：所述进水水箱(1)安装有流量计、温度计及液位计；或者

所述进水水箱(1)底部安装有排空管或者所述进水水箱安装有溢流管；或者

所述进水水箱(1)通过进水泵(2)连接至调节水箱(3)。

3.根据权利要求1所述的饮用水纳滤膜阻垢剂阻垢性能测试设备，其特征在于：所述调节水箱(3)进水管上安装有压力表、流量计，所述调节水箱(3)上安装有液位计、pH仪、浊度计、氧化还原电位仪；

或者所述调节水箱(3)底部安装有排空管，所述调节水箱安装有溢流管；

或者所述调节水箱(3)设有换热器(4)。

4.根据权利要求1所述的饮用水纳滤膜阻垢剂阻垢性能测试设备，其特征在于：所述阻垢剂储存箱(5)出水端连接有水射器(6)，阻垢剂经所述提升泵(7)混合均匀，经提升泵(7)与保安过滤器(8)和高压泵(9)连接。

5.根据权利要求1所述的饮用水纳滤膜阻垢剂阻垢性能测试设备，其特征在于：所述保安过滤器(8)出水端安装有流量计及电导率仪。

6.根据权利要求1所述的纳滤膜阻垢剂阻垢性能测试设备，其特征在于：所述纳滤膜组件(10)进水端安装有压力表及流量计，所述纳滤膜组件(10)出水端安装有压力表及流量计，所述纳滤膜组件(10)浓水端安装有压力表及流量计。

7.根据权利要求1所述的纳滤膜阻垢剂阻垢性能测试设备，其特征在于：所述产水水箱(11)安装有液位计、电导率仪和流量计等监测仪表、排空管、取样管和溢流管中的一个或者多个；或者

所述产水水箱(11)连有冲洗管道，当所述纳滤膜组件(10)被污染后，可使用产水对所述纳滤膜组件(10)进行冲洗。

8.根据权利要求1所述的纳滤膜阻垢剂阻垢性能测试设备，其特征在于：所述浓水水箱(13)安装有液位计及取样管、排空管和溢流管中的一个或者多个。

9.权利要求1所述的纳滤膜阻垢剂性能测试设备的应用，其特征在于，所述的纳滤膜阻垢剂性能测试设备用于测试纳滤膜阻垢剂性能。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，测试纳滤膜阻垢剂性能的步骤包括：

开启调节水箱(3)，引进原水，使用进入的原水冲洗设备中的管道的内部，待测试装置压力稳定后，调整浓水流量，产水排放至产水水箱(11)；调节浓水回流，控制纳滤膜组件(10)的产水率为80％～95％；

将阻垢剂按照预定的种类或者剂量投加到阻垢剂储存箱(5)中；

在设备运行状态下，检测所述的纳滤膜阻垢剂性能测试设备中液体的指标，所述液体的指标是以下指标中的一个或者多个：流量、压力、电导率、pH值、浊度、氧化还原电位、液位、温度或者化学需氧量。

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