CN203389541U - 一种中空纤维膜丝测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种中空纤维膜丝测试装置，其包括：用于放置清水或溶液的水槽；用于输送水槽中的清水或溶液至待测膜丝的送料及压力控制系统；连接于送料及压力控制系统的细针管，其插入于待测的中空纤维膜丝的一端；出水控制器；其可拆卸地固定于待测的中空纤维膜丝的另一端，以及一用于测量膜丝滤液参数的分析系统。本测试装置能准确的控制测试压力，保证测试的准确性，且本测试装置构造简单，可以直接测试单根膜丝，省去了膜丝浇注成膜组件测试的步骤，使测试效率得到显著改进。本测试装置和方法具有操作简单，效果明显，容易实现生产运行等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种中空纤维膜丝测试装置。
背景技术
近30年来，膜技术的发展极为迅速，不但在特殊溶液的分离方面有独到的作用，而且在工业给水方面也用得越来越多。膜分离技术作为解决水资源问题的有效途径，正在成为解决能源、资源和环境污染问题的重要技术和可持续发展的技术基础，因此对于膜分离技术及新型膜材料的研究具有巨大的社会效益和经济效益。中空纤维膜在膜技术领域越来越受重视，进入工业应用领域的项目正在增多。
在中空膜的测试装置和测试方法中，往往需要将少量的中空纤维膜丝用环氧树脂浇注成中空纤维膜组件后再进行测试，而组件的浇注过程中也经常会出现固化时间慢，固化不完全的问题，造成膜丝的缺漏，在试验及工业生产中造成测试麻烦，测试效率慢的缺点。因此迫切需要开发一种既容易实现又操作简单的测试装置和方法。
实用新型内容
为克服现有测试装置繁琐及测试方法难操作的缺点，本实用新型开发出一种简易内压式中空纤维膜丝测试装置。
本实用新型是通过下述技术方案实现的。
一种中空纤维膜丝测试装置，其特征在于，包括：
用于放置清水或溶液的水槽；
用于输送水槽中的清水或溶液至待测膜丝的送料及压力控制系统；
连接于送料及压力控制系统的细针管，其插入于待测的中空纤维膜丝的一端；
出水控制器；其可拆卸地固定于待测的中空纤维膜丝的另一端，以及
一用于测量膜丝滤液参数的分析系统。
在本实用新型的较佳实施例中，送料及压力控制系统包括蠕动泵和压力表。
在本实用新型的较佳实施例中，所述的出水控制器包括管夹和节流阀。
在本实用新型的较佳实施例中，所述的出水控制器固定于一支撑架上。
在本实用新型的较佳实施例中，所述的分析系统包括电子天平和/或分光光度计。
在本实用新型的较佳实施例中，所述的分析系统位于待测膜丝的正下方。
在本实用新型的较佳实施例中，中空纤维膜丝测试装置，包括一水槽，水槽连接一蠕动泵，蠕动泵的出水口通过分支管，一路与细针管相连，另一路与节流阀相连，并在蠕动泵和节流阀之间设有压力表；节流阀和压力表控制整个回流的压力，针管和管夹之间安装中空纤维膜丝，并用支架支撑，膜丝下方设一用于接收透过的液体，另设有显示烧杯收集的液体数据的电子天平上或用于测试烧杯收集的液体浓度的分光光度计。
在本实用新型中，所述的中空纤维膜丝是指各种材料及大小的内压式中空纤维膜丝。
在本实用新型中的一种优选的实施方式，在膜丝在内外压差的作用下，液体通过膜丝并穿过膜丝滤孔过滤出来，用电子天平分析通过膜丝的液体量，用分光光度计分析通过膜丝的液体浓度。
在用本实用新型的测定装置测定中空纤维膜清水通量及截留率时，将细针管插入中空纤维膜内孔一端，并用管夹夹住膜丝另外一端，采用死端过滤的形式，用蠕动泵、压力表及节流阀控制进入细针管的流量、计算通过液体的质量或浓度来衡量膜丝的纯水通量和截留率。
使用时将针管插入膜丝内孔，用尼龙绳扎紧，膜丝的另一端用管夹夹紧后固定在支撑架上，开启蠕动泵，用节流阀控制压力表的压力为0.1MPa，此时膜丝在内外压差的作用下，液体从水槽中被压入膜丝内层，料液也从膜丝内层过滤到外层，打开电子天平，记录收集滤液的数据计算通量，或将收集的液体用分光光度计分析浓度，计算截留率。
其中，膜通量计算公式：
其中J表示膜通量，单位L·m-2·h-1，Am是膜内表总面积，单位m2。T表示测试时间，单位h。
其中，膜截留率计算公式：R=(CF-CP)/CF×100%
其中，R为截留率(%)。
CF、CP分别为牛血蛋白溶液膜滤前、后的浓度，单位mol·L-1
通过对比试验，可以确定使中空纤维膜丝测试准确，稳定，且测试装置简单，操作容易，大大提高了膜丝测试效率。
本测试装置能准确的控制测试压力，保证测试的准确性，且本测试装置构造简单，可以直接测试单根膜丝，省去了膜丝浇注成膜组件测试的步骤，使测试效率得到显著改进。本测试装置和方法具有操作简单，效果明显，容易实现生产运行等优点。
附图说明
图1为本实用新型简易内压式中空纤维膜测试装置的示意图。
图中：1、水槽；2蠕动泵；3压力表；4节流阀；5细针管；6烧杯；7电子天平或分光光度计；8支撑架；9管夹；10中空纤维膜丝。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的简易内压式中空纤维膜测试装置包括：水槽1、蠕动泵2、压力表3、节流阀4、细针管5、烧杯6、电子天平或分光光度计7、支撑架8、管夹9等。
其中，水槽1的出水口连接蠕动泵2，蠕动泵2的出口分为两路，一路为回流支路，该回流支路上设有压力表3和节流阀4，回流液重新回到水槽1；另一支路为测量支路，其连接一细针管5。该细针管5用于插入待测量的膜丝内孔。膜丝的另外一端设一管夹9，该管夹9固定于支撑架8上。在膜丝的下方设有用于承接和测量滤液质量的电子天平或分光光度计7。
为了进一步说明本实用新型处理方法的优越性，下面结合实施例对本实用新型做进一步说明
本实施例为某中空纤维膜厂家的PVDF内压式中空纤维膜，用做成膜组件测试的方式检测出膜丝的纯水通量为426L·m-2·h-1，牛血清蛋白截留率为95%，现采用本实用新型的装置及方法测试单根膜丝通量及截留率。
如图1所示，在水槽1中加入RO水，将细针管5插入PVDF膜丝内孔，用尼龙绳扎紧，膜丝的另一端用管夹夹紧后固定在支撑架上，开启蠕动泵，用节流阀控制压力表的压力为0.1MPa。此时RO水在蠕动泵的作用下通过针孔进入到膜丝中，膜丝在内外压差下，液体滤过膜丝，用电子天平记录在一定时间内通过膜丝的滤液质量。
重复上述步骤，将水槽中的RO水换成浓度为0.1mol·L-1牛血清蛋白溶液，收集滤液，用分光光度计分析滤液中的牛血清蛋白浓度。
根据计算公式膜通量计算公式：
其中J表示膜通量，单位L·m-2·h-1，Am是膜内表总面积，单位m2。T表示测试时间，单位h。
膜截留率计算公式：R=(CF-CP)/CF×100%
其中，R为截留率(%)。
CF、CP分别为牛血蛋白溶液膜滤前、后的浓度，单位mol·L-1
计算出膜丝的纯水通量为418L·m-2·h-1，牛血清蛋白截留率为94.8%。
Claims (7)
1.一种中空纤维膜丝测试装置，其特征在于，包括：
用于放置清水或溶液的水槽；
用于输送水槽中的清水或溶液至待测膜丝的送料及压力控制系统；
连接于送料及压力控制系统的细针管，其插入于待测的中空纤维膜丝的一端；
出水控制器；其可拆卸地固定于待测的中空纤维膜丝的另一端，以及
一用于测量膜丝滤液参数的分析系统。
2.根据权利要求1所述的中空纤维膜丝测试装置，其特征在于，所述的送料及压力控制系统包括蠕动泵和压力表。
3.根据权利要求1所述的中空纤维膜丝测试装置，其特征在于，所述的出水控制器包括管夹和节流阀。
4.根据权利要求1所述的中空纤维膜丝测试装置，其特征在于，所述的出水控制器固定于一支撑架上。
5.根据权利要求1所述的中空纤维膜丝测试装置，其特征在于，所述的分析系统包括电子天平和/或分光光度计。
6.如权利要求1所述的中空纤维膜丝测试装置，其特征在于，所述的分析系统位于待测膜丝的正下方。
7.一种中空纤维膜丝测试装置，其特征在于，包括一水槽，水槽连接一蠕动泵，蠕动泵的出水口通过分支管，一路与细针管相连，另一路与节流阀相连，并在蠕动泵和节流阀之间设有压力表；节流阀和压力表控制整个回流的压力，针管和管夹之间安装中空纤维膜丝，并用支架支撑，膜丝下方设一用于接收透过的液体，另设有显示烧杯收集的液体数据的电子天平上或用于测试烧杯收集的液体浓度的分光光度计。
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| CN201320416675.5U CN203389541U (zh) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | 一种中空纤维膜丝测试装置 |
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| CN201320416675.5U CN203389541U (zh) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | 一种中空纤维膜丝测试装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105582814A (zh) * | 2015-12-19 | 2016-05-18 | 上海立源水处理技术有限责任公司 | 一种中空纤维超滤膜丝孔隙分布检测装置及检测方法 |
| CN107126844A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-09-05 | 天津职业技术师范大学 | 净水设备内部的膜丝通量测试控制系统 |
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| CN112569798A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-03-30 | 苏州中色德源环保科技有限公司 | 一种中空纤维膜快速检测装置 |
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2013
- 2013-07-12 CN CN201320416675.5U patent/CN203389541U/zh not_active Expired - Lifetime
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