CN210237185U - 一种错流式光催化膜反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种错流式光催化膜反应装置，包括用于装待处理污水的储水槽以及与储水槽连通的反应器；还包括滤液槽以及用于测量滤液槽中渗滤液体积的测量装置；储水槽与反应器连通的管道上设有隔膜泵，隔膜泵进水端与储水槽出水端连接，隔膜泵出水端分成两个支路，第一支路连接反应器进水端，第二支路连接储水槽进水端，反应器出水端与储水槽进水端通过排水管道连接；所述反应器内还设有膜组件，进入反应器内的污水经膜组件过滤后的滤液经反应器渗滤口流入滤液槽中；还包括可见光光源，可见光光源设置在反应器上方。本实用新型装置可用于研究膜的抗污染性能，记录膜通量、截留率等参数，以分析膜污染情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种错流式光催化膜反应装置，属于过滤膜技术领域。
背景技术
高分子材料膜在实际应用中占主导地位，这类材料品种多，来源广泛，价格相对便宜，成膜性好，膜的综合性能比较理想，因此应用领域广泛。然而在膜的使用中，膜表面容易污染，导致操作压力大，渗透通量小以及截留率差等缺点。
在光照条件下光催化材料负载在膜表面可以有效降解膜表面的污染物，减缓膜表面的污染。传统的超滤杯，价格昂贵，能耗高，并且光源不易安装照射。为了研究膜在光照条件下的抗污染性能，一种用于实验模拟的错流式光催化膜反应装置的开发很有必要。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是提供一种错流式光催化膜反应装置，该装置能够研究膜在有无光照条件下的抗污染性能，即通过膜通量了解膜的抗污染性能。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：
一种错流式光催化膜反应装置，包括用于装待处理污水的储水槽以及与储水槽连通的反应器；还包括滤液槽以及用于测量滤液槽中渗滤液体积的测量装置；储水槽与反应器连通的管道上设有隔膜泵，隔膜泵进水端与储水槽出水端连接，隔膜泵出水端分成两个支路，第一支路连接反应器进水端，第二支路连接储水槽进水端，反应器出水端与储水槽进水端通过排水管道连接；所述反应器内还设有膜组件，进入反应器内的污水经膜组件过滤后的滤液经反应器渗滤口流入滤液槽中；还包括可见光光源，可见光光源设置在反应器上方。
其中，所述第二支路上设有控制阀I；所述排水管道上设有控制阀II。
其中，所述排水管道上还设有压力计。
其中，所述测量装置包括天平以及与天平通过电缆连接的控制显示终端；天平设置在滤液槽下方。
其中，所述反应器为石英玻璃反应器，以利于光完全透过照射在超滤膜上。
其中，所述膜组件由与反应器筒体固定连接的载膜平台、固定在载膜平台上的砂滤芯以及覆盖在砂滤芯上的超滤膜。
相比于现有技术，本实用新型技术方案所具有的有益效果为：
本实用新型装置可用于各种高分子材料膜的抗污染性能研究，以得到各类高分子材料膜的抗污染性能，为改性高分子材料膜的研究提供设备。
附图说明
图1为本实用新型错流式光催化膜反应装置的结构原理图；
图2为本实用新型错流式光催化膜反应装置中反应器的结构示意图；
图3为本实用新型错流式光催化膜反应装置中膜组件的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明，但是本实用新型要求保护的范围并不局限于此。
如图1～3所示，本实用新型错流式光催化膜反应装置，包括用于装待处理污水的储水槽1以及与储水槽1连通的反应器5；本实用新型装置还包括滤液槽10以及用于测量滤液槽10中渗滤液体积的测量装置；储水槽1与反应器5连通的管道13上设有隔膜泵2，隔膜泵2进水端与储水槽1出水端连接，隔膜泵2出水端分成两个支路，第一支路A连接反应器5进水端，第二支路B连接储水槽1进水端，反应器5出水端与储水槽1进水端通过排水管道14连接；反应器5内还设有膜组件15，膜组件15包括直径为100mm的载膜平台16，载膜平台16采用有机玻璃制成，呈环形，载膜平台16外圆周上设有一圈螺纹孔19，膜组件15还包括直径45mm为的砂滤芯17，砂滤芯17嵌在载膜平台16内环中，通过胶贴与载膜平台16固定连接，膜组件15还包括直径为50mm的PES超滤膜18，PES超滤膜18平铺放置在砂滤芯17上，反应器5筒体通过螺栓20与载膜平台16固定连接；进入反应器5内的污水经膜组件15过滤后的滤液经反应器5渗滤口21流入滤液槽10中；本实用新型装置还包括可见光光源4，可见光光源4设置在反应器5的上方，反应器5为石英玻璃反应器，以利于光完全透过照射在PES超滤膜3上。
其中，第二支路B上设有控制阀I8；排水管道14上设有控制阀II9，排水管道14上还设有压力计7。测量装置包括天平11以及与天平11通过电缆连接的控制显示终端(计算机)12，天平11设置在滤液槽10下方。
隔膜泵2，用于运输污染物溶液，同时为整个装置提高跨膜压差；压力计7，用于测定装置的压力大小；控制阀I8和控制阀II9，用于控制装置中流量的大小；滤液槽10用于收集渗滤液；天平11，用于称量渗滤液质量(从而渗滤液体积等于质量/密度(密度看成1))；计算机12，用于实时记录渗滤液体积变化。
运行前，将污染液倒入储水槽1，将膜放置在膜组件中，打开可见光光源4。运行时，打开天平11和计算机12用于记录实验数据，打开隔膜泵2，将污染液运送到反应器5中，利用膜组件15进行分离截留，压力计7记录压力变化；过膜渗滤液由滤液槽10收集，控制阀I8和控制阀II9控制流量大小和压力大小，第一支路A和排水管道14连接反应器5，并形成错流，有利于对反应器5膜表面沉积污染物进行水力剪切。
对比实验1：打开可见光光源4，启动隔膜泵2，反应一段时间后，记录滤液槽10中渗滤液的体积；关闭可见光光源4，启动隔膜泵2，反应相同的一段时间后，记录滤液槽10中渗滤液的体积；对比实验中所使用的超滤膜相同，此实验是为了研究有无光照条件下超滤膜材料的抗污染性能。
对比实验2：打开可将光光源4，反应器5内使用的膜组件为A类高分子材料膜，启动隔膜泵2，反应一段时间后，记录滤液槽10中渗滤液的体积；打开可将光光源4，反应器5内使用的膜组件为B类高分子材料膜，启动隔膜泵2，反应一段时间后，记录滤液槽10中渗滤液的体积；此实验是为了研究两类膜材料的抗污染性能。
本实用新型装置工作过程：储水槽1中亚甲基蓝溶液经过隔膜泵2输送至反应器5中，反应器5上方为可见光光源4，经过反应器5一部分溶液经排水管道14回流至储水槽1中，形成循环对膜组件表面沉积的污染物进行水力冲刷；另一部分则通过膜组件15过滤至滤液槽10中，由天平11连接计算机12自动称量渗滤液体积。
本实用新型装置可用于研究膜的抗污染性能，通过记录膜通量和截留率等参数，以分析膜污染情况。
Claims (5)
1.一种错流式光催化膜反应装置，其特征在于：包括用于装待处理污水的储水槽以及与储水槽连通的反应器；还包括滤液槽以及用于测量滤液槽中渗滤液体积的测量装置；储水槽与反应器连通的管道上设有隔膜泵，隔膜泵进水端与储水槽出水端连接，隔膜泵出水端分成两个支路，第一支路连接反应器进水端，第二支路连接储水槽进水端，反应器出水端与储水槽进水端通过排水管道连接；所述反应器内还设有膜组件，进入反应器内的污水经膜组件过滤后的滤液经反应器渗滤口流入滤液槽中；还包括可见光光源，可见光光源设置在反应器上方。
2.根据权利要求1所述的错流式光催化膜反应装置，其特征在于：所述第二支路上设有控制阀I；所述排水管道上设有控制阀II。
3.根据权利要求1所述的错流式光催化膜反应装置，其特征在于：所述测量装置包括天平以及与天平通过电缆连接的控制显示终端；天平设置在滤液槽下方。
4.根据权利要求1所述的错流式光催化膜反应装置，其特征在于：所述反应器为石英玻璃反应器。
5.根据权利要求1所述的错流式光催化膜反应装置，其特征在于：所述膜组件由与反应器筒体固定连接的载膜平台、固定在载膜平台上的砂滤芯以及覆盖在砂滤芯上的超滤膜。
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