CN205495362U - 一种正渗透膜性能检测装置 - Google Patents

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李鹏哲
范小青
许增团
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Abstract

本实用新型公开了一种正渗透膜性能检测装置，包括：原料液烧杯（8）、汲取液烧杯（17）和正渗透膜组件，所述正渗透膜组件包括膜槽（18），在所述的膜槽（18）内装有正渗透膜片（11），所述正渗透膜片（11）将膜槽（18）分为汲取液室（12）和原料液室（5），汲取液烧杯（17）进出水口与正渗透膜组件的汲取液室（12）相连通，原料液烧杯（8）进出口与正渗透膜组件的原液室（5）相连通。本实用新型装置体积小，简便易操作，测试结果稳定，且所需正渗透膜面积小，应用范围广，能检测流量，压力等因素对膜性能的影响，适合各种来源的正渗透膜性能的测试。

Description

一种正渗透膜性能检测装置
技术领域
本实用新型属于海水淡化与废水处理领域，具体涉及一种快速、高效、简便的正渗透膜（FO膜）性能检测装置。
背景技术
正渗透是一种新型的膜分离水处理技术，其不需要外加压力作为分离驱动力（或者在较低的外加压力下即可运行），靠溶液自身的渗透压差推动正渗透分离过程。此外，相对于外加压力驱动技术，其还具有回收率高和膜污染情况相对较小，膜过程设备简单。FO膜特别在饮用水处理，海水淡化和废水处理等有显著优点。
FO膜在进行膜分离时能够达到很高的通量和脱盐率，内部浓差极化微小变化，且有较高的机械强度以承受较高的水压。FO 膜分离过程有许多外界因素的干扰，如压力、流量、温度等，这些对水通量和脱盐率都有一定程度的影响，这些影响对使用FO设备时也有一些限制。现有的技术在测试FO膜性能的同时不能准确的检测出外界因素对膜性能的影响且结构较复杂，操作繁琐，耗时长，成本高。于是，寻找一种简单、快捷且标准的 FO 膜性能的测试的方法就显得十分迫切。
实用新型内容
本实用新型的目的在于更加简便且准确地探究 FO 膜在各个领域及各种情况下的水通量和正向截留率， 提供一种准确且简便可行的评价 FO 膜性能的装置。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是 ：
一种正渗透膜性能检测装置，包括原料液烧杯、汲取液烧杯、进水管、回流管、及正渗透膜组件，其特征在于：
所述原料液烧杯连接带有原料液泵的进水管以及回流管；
所述汲取液烧杯连接带有汲取液泵的进水管以及回流管 ；
所述正渗透膜组件，包括膜槽，在所述膜槽内装有正渗透膜片，所述正渗透膜片将膜槽分为汲取液室和原料液室，在所述汲取液室的一侧侧壁上开有汲取液进口，在所述汲取液室的侧壁下方开有汲取液出口，汲取液泵的出水口与膜槽内汲取液室的汲取液进水口相连通，汲取液室的汲取液出水口通过管路与汲取液烧杯相连通；在所述膜槽内的原料液室一侧壁上开有原料液进口，在所述原料液室的侧壁下方开有原料液出口，原料液泵的出水口与膜槽原料液室的原料液进水口相连通，原料液室的原料液出水口通过管路与原料液烧杯相连通。
所述正渗透膜片与汲取液室和原料液室之间通过双层密封圈和膜槽进行密封，并通过易拆卸的螺栓进行固定。
所述汲取液泵的前端设置有用于控制汲取液流量和压力的汲取液分流阀。
所述汲取液烧杯放于恒温水浴锅内，以保证汲取液温度恒定。
所述原料液烧杯放于电子天平上，用于计量单位时间内原料液质量的变化；在所述原料液烧杯内设有电导率仪，用于计量单位时间内原料液电导率的变化。
所述原料液室的进水口处设有原料液流量计，用于监测原料液室的进水流量。
所述汲取液室的进水口处汲取液流量计，用于监测原汲取室的进水流量。
在所述原料液室进出水口处装有原料液进水压力表和原料液出水压力表；在所述汲取液室进出水口处装有汲取液进水压力表和汲取液出水压力表。
本实用新型所述的正渗透膜为醋酸纤维素膜、聚苯并咪唑膜或聚酰胺复合膜中的一种；所述的汲取液为不同的无机盐水溶液、不同无机盐组合的混合水溶液、有机溶液；所述的原料液为清水、海水、苦咸水、活性污泥混合溶液，以及其他测试所需要的溶液。
本实用新型的优点在于：
1、本实用新型装置体积小，简便易操作，适合各种来源的正渗透膜性能的测试。
2、本实用新型装置采用了易拆卸的设计，且所需正渗透膜面积小，便于多次重复使用。
3、本实用新型装置采用流量控制，所需料液较少，在较短时间可以准确测出膜通量、反向盐通量、正向截留率等数据。
4、本实用新型装置适合实验室小量实验操作。
附图说明
图 1 为本实用新型装置的结构示意图。
图中：1电导率仪，2原料液泵，3原料液流量计，4原料液进水压力表 ，5原料液室 ，6汲取液出水压力表，7汲取液泵，8原料液烧杯，9电子天平，10原料液出水压力表，11正渗透膜片，12汲取液室，13汲取液进水压力表，14汲取液流量计，15汲取液泵出水分流阀 ，16恒温水浴锅 ，17汲取液烧杯，18膜槽。
具体实施方式
实施例 1
一种正渗透膜性能检测装置，包括原料液烧杯、汲取液烧杯、进水管、回流管、及正渗透膜组件，所述原料液烧杯8连接带有原料液泵2的进水管以及回流管；所述汲取液烧杯17连接带有汲取液泵7的进水管以及回流管 ；所述正渗透膜组件，包括膜槽18，在所述膜槽18内装有正渗透膜片11，所述正渗透膜片11将膜槽18分为汲取液室12和原料液室5，在所述汲取液室12的一侧侧壁上开有汲取液进口，在所述汲取液室12的侧壁下方开有汲取液出口，汲取液泵7的出水口与膜槽18内汲取液室12的汲取液进水口相连通，汲取液室12的汲取液出水口通过管路与汲取液烧杯17相连通；在所述膜槽18内的原料液室 5一侧壁上开有原料液进口，在所述原料液室 5的侧壁下方开有原料液出口，原料液泵2的出水口与膜槽18原料液室5的原料液进水口相连通，原料液室5的原料液出水口通过管路与原料液烧杯8相连通。所述正渗透膜片与汲取液室12和原料液室5之间通过双层密封圈和膜槽18进行密封，并通过易拆卸的螺栓进行固定。所述汲取液泵7的前端设置有用于控制汲取液流量和压力的汲取液分流阀15。所述汲取液烧杯17放于恒温水浴锅16内。所述原料液烧杯8放于电子天平9上，在所述原料液烧杯8内设有电导率仪1。所述原料液室5的进水口处设有原料液流量计3。所述汲取液室12的进水口处汲取液流量计14。所述原料液室5进出水口处装有原料液进水压力表4和原料液出水压力表10。所述汲取液室12进出水口处装有汲取液进水压力表13和汲取液出水压力表6。
本实用新型装置的工作时，将正渗透膜膜片 11 装入膜槽18之后， 原料液泵 2和汲取液泵 7 同时进料；调整原料液泵 2 和汲取液泵 7，使原料液流量计3和汲取液流量计14达到指定流量，当整个装置运行稳定后， 就可以通过原料液烧杯8中液体质量的变化获得正渗透膜的水通量；通过料液烧杯8中液体质量的变化和电导率仪1的变化获得正渗透膜的反向盐通量；通过正渗透膜的水通量和正渗透膜的反向盐通量获得正渗透膜的正向截留率。
实施例 2
用于测试的 FO 膜为醋酸纤维材质，有效膜面积为 0.02m² ，原料液为纯水，流速为4L／min，汲取液为1mol/L的氯化钠溶液，流速为0.4 L／min。在25℃的运行条件下，测试膜通量的变化情况。当正渗透膜性能的装置稳定运行 1h 后,通过计算得，正向水通量9LMH，反向盐通量0.14mol/m²h,脱盐率98.42%。
以上所述仅对本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是在本实用新型的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种正渗透膜性能检测装置，包括原料液烧杯、汲取液烧杯、进水管、回流管、及正渗透膜组件，其特征在于：
所述原料液烧杯（8）连接带有原料液泵（2）的进水管以及回流管；
所述汲取液烧杯（17）连接带有汲取液泵（7）的进水管以及回流管 ；
所述正渗透膜组件，包括膜槽（18），在所述膜槽（18）内装有正渗透膜片（11），所述正渗透膜片（11）将膜槽（18）分为汲取液室（12）和原料液室（5），在所述汲取液室（12）的一侧侧壁上开有汲取液进口，在所述汲取液室（12）的侧壁下方开有汲取液出口，汲取液泵（7）的出水口与膜槽（18）内汲取液室（12）的汲取液进水口相连通，汲取液室（12）的汲取液出水口通过管路与汲取液烧杯（17）相连通；在所述膜槽（18）内的原料液室 （5）一侧壁上开有原料液进口，在所述原料液室 （5）的侧壁下方开有原料液出口，原料液泵（2）的出水口与膜槽（18）原料液室（5）的原料液进水口相连通，原料液室（5）的原料液出水口通过管路与原料液烧杯（8）相连通。
2.根据权利要求 1 所述的一种正渗透膜性能检测装置，其特征在于：所述正渗透膜片与汲取液室（12）和原料液室（5）之间通过双层密封圈和膜槽（18）进行密封，并通过易拆卸的螺栓进行固定。
3.根据权利要求 1 所述的一种正渗透膜性能检测装置，其特征在于：所述汲取液泵（7）的前端设置有用于控制汲取液流量和压力的汲取液分流阀（15）。
4.根据权利要求 1 所述的一种正渗透膜性能检测装置，其特征在于：所述汲取液烧杯（17）放于恒温水浴锅（16）内。
5.根据权利要求 1 所述的一种正渗透膜性能检测装置，其特征在于：所述原料液烧杯（8）放于电子天平（9）上，在所述原料液烧杯（8）内设有电导率仪（1）。
6.根据权利要求 1 所述的一种正渗透膜性能检测装置，其特征在于：所述原料液室（5）的进水口处设有原料液流量计（3）。
7.根据权利要求 1 所述的一种正渗透膜性能检测装置，其特征在于：所述汲取液室（12）的进水口处汲取液流量计（14）。
8.根据权利要求 1 所述的一种正渗透膜性能检测装置，其特征在于：所述原料液室（5）进出水口处装有原料液进水压力表（4）和原料液出水压力表（10）。
9.根据权利要求 1 所述的一种正渗透膜性能检测装置，其特征在于：所述汲取液室（12）进出水口处装有汲取液进水压力表（13）和汲取液出水压力表（6）。
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