CN205719728U - 一种放射性分析检测的浓缩处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种放射性分析检测的浓缩处理装置，包括原水箱、原水泵、多介质过滤器、精密过滤器、高压泵、膜浓缩装置、浓水箱、清洗水箱、清洗泵和自控系统；该方法包括预清洗、浓缩和化学清洗三个阶段，由自控系统控制，自动完成。该装置可对水样进行浓缩，经过浓缩，水样中放射性元素浓度增加，进行后续检测时，蒸发浓缩的水量体积大大减少，降低了分析人员的工作量；同时本实用新型为间歇运行，每浓缩完成一次，就自动对设备进行化学清洗，不需要人为启动，该装置分离效率高，浓缩倍数高，膜污染轻，可在线清洗。

Description

一种放射性分析检测的浓缩处理装置

技术领域

本实用新型属于放射性元素分析检测技术领域，具体涉及一种放射性分析检测的浓缩处理装置。

背景技术

水体中放射性元素含量低，目前进行分析检测时，需要对水样进行高倍数的浓缩。目前浓缩采用的方法是蒸发浓缩，蒸发时需要的水样体积很大(50升左右)，所需时间也很长(数日)，浓缩到一定体积后，再进行硫酸盐化和灼烧。灼烧所得固体残渣量有最低质量要求，当水样中元素含量较低时，前期需要蒸发浓缩的水样体积就会比较大，蒸发所需要的时间也比较长，而且处理过程需要分析人员全程值守，因此现有方法耗时、耗力、耗能、效率低下。

传统膜装置通常设置为两组以上，在对膜装置进行化学清洗的时候，能够保证膜系统的连续运行。传统膜装置保留的是淡水，当出现标准渗透水量下降10％～15％，标准系统压差增加10％～15％，标准系统脱盐率下降1％～2％或淡水含盐量明显增加时，说明系统需要进行化学清洗，此时需要相关人员记录相关参数，来人为启动和停止化学清洗程序。

工业化的反渗透膜元件材质多为芳香族聚酰胺，具有物化稳定性、耐强碱、油脂、有机溶剂、机械强度好等优点。同时壳聚糖类材质对二价金属盐的截留能力大于一价金属盐，经过改性后的壳聚糖类反渗透膜耐酸碱，机械强度好，但是在工业应用中还是比较少。

实用新型内容

本实用新型提出一种放射性分析检测的浓缩处理装置，该装置可对水样进行浓缩，经过浓缩，水样中放射性元素浓度增加，进行后续检测时，蒸发浓缩的水量体积大大减少，降低了分析人员的工作量；同时本实用新型为间歇运行，每浓缩完成一次，就自动对设备进行化学清洗，不需要人为启动，该装置分离效率高，浓缩倍数高，膜污染轻，可在线清洗。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种放射性分析检测的浓缩处理装置，包括原水箱、原水泵、多介质过滤器、精密过滤器、高压泵、膜浓缩装置、浓水箱、清洗水箱、清洗泵和自控系统；所述原水箱的出水口与所述原水泵的进水口连接，所述原水泵的出水口与所述多介质过滤器的进水口连接，所述多介质过滤器的出水口与所述精密过滤器的进水口连接，所述精密过滤器的出水口与所述高压泵的进水口连接，所述高压泵的出水口与所述膜浓缩装置的进水口连接，所述膜浓缩装置的浓水出口与所述浓水箱的进口连接，所述浓水箱的出口与所述高压泵的进水口连接，所述膜浓缩装置的淡水出口与所述清洗水箱的进水口连接，所述清洗水箱与所述清洗泵的进口连接，所述清洗泵的出口与所述膜浓缩装置的进口连接。

优选地，所述膜浓缩装置内的膜组件材质为芳香族聚酰胺材料或壳聚糖类材料，所述膜组件为卷式或碟管式。

进一步地，所述的放射性分析检测的浓缩处理装置，还包括预清洗管路，所述预清洗管路的进口与所述膜浓缩装置的浓水出口相连接，所述预清洗管路的出口与所述膜浓缩装置的淡水出口相连接。

进一步地，所述的放射性分析检测的浓缩处理装置，还包括进水压力表、出水压力表、膜前压力表和膜后压力表，所述进水压力表设置在所述原水箱的出水管路上，所述出水压力表设置在所述膜浓缩装置的淡水管路上，所述膜前压力表设置在所述膜浓缩装置的进水管路上，所述膜后压力表设置在所述膜浓缩装置的浓水出水管路上。

进一步地，所述的放射性分析检测的浓缩处理装置，还包括进水电导率仪、浓水电导率仪和淡水电导率仪，所述进水电导率仪设在所述高压泵的进水管路上，所述浓水电导率仪设在所述膜浓缩装置的浓水出水管路上，所述淡水电导率仪设在所述膜浓缩装置的淡水出水管路上。

进一步地，所述高压泵的进水管路上设有进水电磁阀；所述浓水箱的出水管路上设有浓水循环电磁阀；所述预清洗管路上设有预清洗电磁阀；所述清洗泵与所述膜浓缩装置之间的管路上设有清洗进水电磁阀；所述膜浓缩装置与所述清洗水箱之间的管路上设有清洗出水电磁阀。

进一步地，所述原水箱内设有最低液位计；所述浓水箱内设有最高液位计。

利用上述装置进行放射性分析检测的浓缩处理方法，包括预清洗、浓缩和化学清洗三个阶段；

首先通过控制面板设置系统预清洗时间、进水体积、浓缩倍数；设置完成后开启设备自控系统中自动运行按钮，此时进水电磁阀和预清洗电磁阀均开启，浓水循环电磁阀关闭，原水泵运行，原水箱中原水通过原水泵进入到系统中，系统进行预清洗；

预清洗完成后，自控系统关闭预清洗电磁阀，开启高压泵，系统进样并开始浓缩，原水箱中原水经原水泵依次进入多介质过滤器和精密过滤器，经过滤后的原水经高压泵加压后进入膜浓缩装置进行浓缩处理，浓缩后的淡水一部分进入清洗水箱，一部分外排；

浓缩后的浓水经浓水出口进入浓水箱，之后系统停止进水，自控系统关闭进水电磁阀，开启浓水循环电磁阀，开始浓水循环，浓水箱中的浓水经浓水箱出口进入高压泵，经高压泵加压后进入到膜浓缩装置进行再浓缩处理，浓水不断进行循环浓缩，直至达到所需的浓缩倍数；

浓缩结束后，开始化学清洗，自控系统关闭高压泵和浓水循环电磁阀，开启清洗泵，清洗进水电磁阀和清洗出水电磁阀，此时配制好的化学清洗液经清洗水箱出水口进入清洗泵，经清洗泵后进入膜浓缩装置，自控系统根据系统中在线仪表读数来确定化学清洗停止时间，化学清洗出水视情况回流至清洗水箱或者排放掉。

优选地，所述化学清洗的方式为在线清洗，所述化学清洗类型为酸洗，所述化学清洗液为柠檬酸和氨水的混合液。

系统每完成一次待测样品的浓缩都要对设备进行化学清洗，以消除不同样品之间放射性元素的相互影响，从而提高每次浓缩的准确度和精度，更准确的对水样中的痕量放射性元素进行分析检测。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型将膜浓缩的技术引入到放射性分析检测的预处理中，该装置简单实用，并可实现高度自控，通过系统中的控制面板，可设置系统进水体积、预清洗时间、浓缩倍数、膜前压力、进出水流量等。同时膜浓缩装置是通过单支膜的浓水循环来实现高倍数的浓缩，减少了膜的使用量，降低人力和资源的成本消耗。本实用新型还设计有清洗装置，可有效解决膜浓缩分离过程中的膜污染问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所述的放射性分析检测的浓缩处理装置的结构示意图。

图中：

1、原水箱；2、原水泵；3、多介质过滤器；4、精密过滤器；5、高压泵；6、膜浓缩装置；7、浓水箱；8、清洗水箱；9、清洗泵；10、膜前压力表；11、膜后压力表；12、进水电导率仪；13、浓水电导率仪；14、淡水电导率仪；15、进水电磁阀；16、预清洗电磁阀；17、浓水循环电磁阀；18、清洗进水电磁阀；19、清洗出水电磁阀；20、进水压力表；21、出水压力表；22、预清洗管路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例所述的放射性分析检测的浓缩处理装置，包括原水箱1、原水泵2、多介质过滤器3、精密过滤器4、高压泵5、膜浓缩装置6、浓水箱7、清洗水箱8、清洗泵9和自控系统；所述原水箱1的出水口与所述原水泵2的进水口连接，所述原水泵2的出水口与所述多介质过滤器3的进水口连接，所述多介质过滤器3的出水口与所述精密过滤器4的进水口连接，所述精密过滤器4的出水口与所述高压泵5的进水口连接，所述高压泵5的出水口与所述膜浓缩装置6的进水口连接，所述膜浓缩装置6的浓水出口与所述浓水箱7的进口连接，所述浓水箱7的出口与所述高压泵5的进水口连接，所述膜浓缩装置6的淡水出口与所述清洗水箱8的进水口连接，所述清洗水箱8与所述清洗泵9的进口连接，所述清洗泵9的出口与所述膜浓缩装置6的进口连接。

本例中，所述膜浓缩装置6内的膜组件材质为壳聚糖类材料，所述膜组件为卷式。

其中，所述的放射性分析检测的浓缩处理装置，还包括预清洗管路22，所述预清洗管路22的进口与所述膜浓缩装置6的浓水出口相连接，所述预清洗管路22的出口与所述膜浓缩装置6的淡水出口相连接。

其中，所述的放射性分析检测的浓缩处理装置，还包括进水压力表20、出水压力表21、膜前压力表10和膜后压力表11，所述进水压力表20设置在所述原水箱1的出水管路上，所述出水压力表21设置在所述膜浓缩装置6的淡水管路上，所述膜前压力表10设置在所述膜浓缩装置6的进水管路上，所述膜后压力表11设置在所述膜浓缩装置6的浓水出水管路上。

其中，所述的放射性分析检测的浓缩处理装置，还包括进水电导率仪12、浓水电导率仪13和淡水电导率仪14，所述进水电导率仪12设在所述高压泵5的进水管路上，所述浓水电导率仪13设在所述膜浓缩装置6的浓水出水管路上，所述淡水电导率仪14设在所述膜浓缩装置6的淡水出水管路上。

其中，所述高压泵5的进水管路上设有进水电磁阀15；所述浓水箱7的出水管路上设有浓水循环电磁阀17；所述预清洗管路22上设有预清洗电磁阀16；所述清洗泵9与所述膜浓缩装置6之间的管路上设有清洗进水电磁阀18；所述膜浓缩装置6与所述清洗水箱8之间的管路上设有清洗出水电磁阀19。

其中，所述原水箱1内设有最低液位计；所述浓水箱内设有最高液位计。

利用上述装置进行放射性分析检测的浓缩处理方法，包括预清洗、浓缩和化学清洗三个阶段；

首先通过控制面板设置系统预清洗时间、进水体积、浓缩倍数；设置完成后开启设备自控系统中自动运行按钮，此时进水电磁阀15和预清洗电磁阀16均开启，浓水循环电磁阀17关闭，原水泵2运行，原水箱1中原水通过原水泵2进入到系统中，系统进行预清洗；

预清洗完成后，自控系统关闭预清洗电磁阀16，开启高压泵5，系统进样并开始浓缩，原水箱1中原水经原水泵2依次进入多介质过滤器3和精密过滤器4，经过滤后的原水经高压泵5加压后进入膜浓缩装置6进行浓缩处理，浓缩后的淡水一部分进入清洗水箱8，一部分外排；

浓缩后的浓水经浓水出口进入浓水箱7，之后系统停止进水，自控系统关闭进水电磁阀15，开启浓水循环电磁阀17，开始浓水循环，浓水箱7中的浓水经浓水箱出口进入高压泵5，经高压泵5加压后进入到膜浓缩装置6进行再浓缩处理，浓水不断进行循环浓缩，直至达到所需的浓缩倍数；

浓缩结束后，开始化学清洗，自控系统关闭高压泵5和浓水循环电磁阀17，开启清洗泵，清洗进水电磁阀18和清洗出水电磁阀19，此时配制好的化学清洗液经清洗水箱8出水口进入清洗泵9，经清洗泵9后进入膜浓缩装置6，自控系统根据系统中在线仪表读数来确定化学清洗停止时间，化学清洗出水视情况回流至清洗水箱或者排放掉。

其中，所述化学清洗的方式为在线清洗，所述化学清洗类型为酸洗，所述化学清洗液为柠檬酸和氨水的混合液。

本实用新型的创新点为：

1、将膜浓缩分离技术首次引入到放射性分析检测预处理当中。

2、系统运行方式为：预清洗、浓缩和清洗。预清洗和浓缩后清洗，是保障该系统可以用于放射性分析检测的关键，尤其是每次对水样进行浓缩后，都需要对设备进行化学清洗，目的是消除不同样品间的相互影响，以提高每次浓缩的精度，能更准确的对水样中痕量的放射性元素进行分析检测。

3、设备实现了完全自动化，设备拥有在线电导率仪表和压力表，依靠仪表的读数来自动确定浓缩倍数和清洗是否可以停止。

4、膜浓缩装置所选取的膜组件材质可以是芳香族聚酰胺材料或壳聚糖类材料，膜组件可以是卷式或碟管式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种放射性分析检测的浓缩处理装置，其特征在于：包括原水箱、原水泵、多介质过滤器、精密过滤器、高压泵、膜浓缩装置、浓水箱、清洗水箱、清洗泵和自控系统；所述原水箱的出水口与所述原水泵的进水口连接，所述原水泵的出水口与所述多介质过滤器的进水口连接，所述多介质过滤器的出水口与所述精密过滤器的进水口连接，所述精密过滤器的出水口与所述高压泵的进水口连接，所述高压泵的出水口与所述膜浓缩装置的进水口连接，所述膜浓缩装置的浓水出口与所述浓水箱的进口连接，所述浓水箱的出口与所述高压泵的进水口连接，所述膜浓缩装置的淡水出口与所述清洗水箱的进水口连接，所述清洗水箱与所述清洗泵的进口连接，所述清洗泵的出口与所述膜浓缩装置的进口连接。

2.根据权利要求1所述的放射性分析检测的浓缩处理装置，其特征在于：所述膜浓缩装置内的膜组件材质为芳香族聚酰胺材料或壳聚糖类材料，所述膜组件为卷式或碟管式。

3.根据权利要求1所述的放射性分析检测的浓缩处理装置，其特征在于：还包括预清洗管路，所述预清洗管路的进口与所述膜浓缩装置的浓水出口相连接，所述预清洗管路的出口与所述膜浓缩装置的淡水出口相连接。

4.根据权利要求1所述的放射性分析检测的浓缩处理装置，其特征在于：还包括进水压力表、出水压力表、膜前压力表和膜后压力表，所述进水压力表设置在所述原水箱的出水管路上，所述出水压力表设置在所述膜浓缩装置的淡水管路上，所述膜前压力表设置在所述膜浓缩装置的进水管路上，所述膜后压力表设置在所述膜浓缩装置的浓水出水管路上。

5.根据权利要求1所述的放射性分析检测的浓缩处理装置，其特征在于：还包括进水电导率仪、浓水电导率仪和淡水电导率仪，所述进水电导率仪设在所述高压泵的进水管路上，所述浓水电导率仪设在所述膜浓缩装置的浓水出水管路上，所述淡水电导率仪设在所述膜浓缩装置的淡水出水管路上。

6.根据权利要求3所述的放射性分析检测的浓缩处理装置，其特征在于：所述高压泵的进水管路上设有进水电磁阀；所述浓水箱的出水管路上设有浓水循环电磁阀；所述预清洗管路上设有预清洗电磁阀；所述清洗泵与所述膜浓缩 装置之间的管路上设有清洗进水电磁阀；所述膜浓缩装置与所述清洗水箱之间的管路上设有清洗出水电磁阀。

7.根据权利要求1所述的放射性分析检测的浓缩处理装置，其特征在于：所述原水箱内设有最低液位计；所述浓水箱内设有最高液位计。