CN210964663U - 一种超滤膜膜处理实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超滤膜膜处理实验装置，包括：原水箱(1)、原水泵(3)、超滤膜组件(8)、反洗泵(10)以及产水箱(12)，所述原水箱(1)利用连接管道通过所述原水泵(3)连接至所述超滤膜组件(8)的进水口，所述超滤膜组件(8)的产水口通过连接管道连接至所述产水箱(12)的进水口，同时所述超滤膜组件(8)的产水口还利用连接管道通过所述反洗泵(10)连接至所述产水箱(12)的出水口，所述超滤膜组件(8)的前后段连接管道上分别设置第一流量计(41)和第一压力表(51)以及第二流量计(42)和第二压力表(52)，所述超滤膜组件(8)还设有排污口以及浓水口，通过本实用新型，能够模拟水厂的超滤膜过滤，确定最佳的膜通量以及清洗频次。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种实验装置，特别是涉及一种超滤膜膜处理实验装置。
背景技术
随着工业化和城市化进程的不断推进，大量生产废水和生活污水未经处理或处理不达标就直接排入天然水体中，导致地表水环境受污染的程度越来越严重，水源水质问题突出；同时新版水质指标中增加的有机化合物、消毒剂、微生物、微量元素及非金属元素等项目，目前，在水厂中应为较为广泛的常规水处理工艺已经很难协调水源水质不断恶化与水质标准不断提高的矛盾。
在新型水处理技术中，膜技术被誉为目前最具发展前景的水处理技术之一。由于超滤膜价格合适，目前最适于城市水厂大规模应用；此外，采用超滤膜可以几乎完全去除水中的微生物，极大地提高水的生物安全性。但是，膜污染所带来的运行成本偏高、膜寿命较短等问题一直制约着膜技术的发展，因此如何降低膜污染，延长超滤膜的使用年限已成为现阶段亟待解决的问题之一。根据Field提出的膜的临界通量的概念，在某一个通量下长期运行，跨膜压差不增大，换言之，膜污染极轻或为零。在水厂运行中，水量大，改变膜通量较为不便，目前缺少一种小型实验模拟装置，以能够模拟运行某一时期的水质条件下，满足水量水质的条件下的超滤膜的膜通量以及清洗频次。
因此为了确定水厂中超滤膜运行的零污染膜通量以及清洗频次，急需一种便于占地面积小、便于安装、操作简单、可推广的超滤膜膜处理实验装置。
实用新型内容
为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型之目的在于提供一种超滤膜膜处理实验装置，以能够模拟水厂的超滤膜过滤，确定最佳的膜通量以及清洗频次。
为达上述目的，本实用新型提出一种超滤膜膜处理实验装置，所述装置包括：原水箱(1)、原水泵(3)、超滤膜组件(8)、反洗泵(10)以及产水箱 (12)，所述原水箱(1)利用连接管道通过所述原水泵(3)连接至所述超滤膜组件(8)的进水口，所述超滤膜组件(8)的产水口通过连接管道连接至所述产水箱(12)的进水口，同时所述超滤膜组件(8)的产水口还利用连接管道通过所述反洗泵(10)连接至所述产水箱(12)的出水口，所述超滤膜组件(8) 的前后段连接管道上分别设置第一流量计(41)和第一压力表(51)以及第二流量计(42)和第二压力表(52)，所述超滤膜组件(8)还设有排污口以及浓水口。
优选地，所述原水泵(3)前后段连接管道上分别设置第一进水阀(21) 和第二进水阀(22)。
优选地，在所述超滤膜组件(8)的前段，第一流量计(41)设置于所述原水泵(3)与所述第二进水阀(22)之间，第一压力表(51)设置于所述第二进水阀(22)与所述超滤膜组件(8)之间。
优选地，在所述超滤膜组件(8)的后段设置第二流量计(42)，第二压力表(52)设置于所述超滤膜组件(8)与所述第二流量计(42)之间。
优选地，所述反洗泵(10)与第二流量计(42)之间的连接管道上设置反洗阀(9)，所述超滤膜组件(8)与产水箱(12)的进水口之间的连接管道上设置有产水阀(11)。
优选地，所述排污口以及浓水口的连接管道上分别设置有排污阀(6)及浓水阀(7)，所述浓水阀(7)与所述浓水口之间的连接管道还设置有第三压力表(53)。
优选地，在所述原水箱(1)中与所述原水泵(3)连接的进口设置滤网(13)。
优选地，各组件之间连接所用的连接管道均采用螺纹连接方式。
优选地，所有连接管道能垂直连接处尽可能垂直连接。
优选地，所述超滤膜组件(8)采用和水厂相同的超滤膜组件，所述超滤膜组件(8)中的超滤膜膜面积不大于2m2。
与现有技术相比，本实用新型提供了一种占地面积小、便于安装、操作简单、可推广的超滤膜膜处理实验装置，该超滤膜膜处理实验装置能够模拟水厂的超滤膜过滤，确定最佳的膜通量以及清洗频次。
附图说明
图1为本实用新型一种超滤膜膜处理实验装置的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。
图1为本实用新型一种超滤膜膜处理实验装置的结构示意图。如图1所示，本实用新型一种超滤膜膜处理实验装置，包括：原水箱1、原水泵3、超滤膜组件8、反洗泵10以及产水箱12，原水箱1利用连接管道通过原水泵3连接至超滤膜组件8的进水口，超滤膜组件8的产水口通过连接管道连接至产水箱12的进水口，同时超滤膜组件8的产水口还利用连接管道通过反洗泵10连接至产水箱12出水口，也就是说，在进水阶段原水箱1里的水可通过原水泵3带动，进入超滤膜组件8，而在反洗阶段，产水箱12里的水可通过反洗泵10带动，进入超滤膜组件8进行反冲洗，需说明的是，原水泵3以及反洗泵10在通电前，要保证充满水，防止空机运行。优选地，在原水箱1中与原水泵3连接的进口应设置滤网13，以防止水泵损坏和超滤膜堵塞，所述滤网13位于原水泵前，可防止类似于炭滤池出水中的活性炭对实验的影响。
所述原水泵3前后段连接管道上分别设置进水阀21和进水阀22，即在原水箱1与原水泵3之间的连接管道上设置一进水阀21，在原水泵3与超滤膜组件8之间的连接管道上也设置一进水阀22，当原水泵3停止工作时先关闭后段阀门22(原水泵3与超滤膜组件8之间的)，以防止原水泵3空转，反洗泵10 与超滤膜组件8之间设置反洗阀9，超滤膜组件8与产水箱12的进水口之间则设置有产水阀11。
超滤膜组件8的前后连接管道上分别设置流量计，以便于控制过水流量，具体地，在原水泵3与超滤膜组件8之间(最好在原水泵3与进水阀22之间) 的连接管道上设置第一流量计41，其主要是为了防止进入超滤膜组件8的水量过大，浪费水，同时在超滤膜组件8与反洗阀9之间的连接管道上也设置一第二流量计42，在本实用新型具体实施例中，第一流量计41和第二流量计42可采用转子流量计；超滤膜组件8前后的连接管道上还分别设置第一压力表51和第二压力表52，以获取压力值，具体地，在原水泵3与超滤膜组件8之间(最好在进水阀22与超滤膜组件8之间)的连接管道上设置第一压力表51，在超滤膜组件8与反洗阀9之间(最好在超滤膜组件8与第二流量计42之间)的连接管道上也设置一第二压力表52，所述第一压力表51和第二压力表52采用电子压力表，在一定通量运行下，跨膜压差变化小，要求精度高。
所述超滤膜组件8还设有排污口以及浓水口，以通过管道排污或排出浓水，在所述排污口以及浓水口的连接管道上分别设置有排污阀6及浓水阀7，所述浓水阀7与浓水口之间的连接管道还设置有第三压力表53。排污阀6和浓水阀7 的出口都是浓缩液排出的口，为了计算跨膜压差，在正常过滤状态下，排污阀6 常闭，仅用浓水阀7作为浓水口，便于测量浓水侧的压力。
本实用新型在使用中，在进水阶段，关闭反洗阀9以及反洗泵10，原水箱里的水通过原水泵3带动，进入超滤膜组件8中，调整第一流量计41以防止进入超滤膜组件的水量过大，并调整第二流量计42，使其在所要求的膜通量(膜通量的数值是超滤膜组件后的第二流量计42)下运行，采用恒通量运行一段时间，观察压力表51、52、53的数据变化计算跨膜压差变化情况，具体地，跨膜压差＝(P进+P出)/2-P产水(P进，P出，P产水分别代表超滤膜组件8前第一压力表51读数，浓水阀7前的第三压力表53读数以及超滤膜组件8后第二压力表52读数，然后通过调整第一流量计41、第二流量计42，逐步提高运行通量，当跨膜压差增长时，说明膜污染以及形成，当前通量的前一个通量为该操作下的零污染通量；如果需要取某一时刻的出水水样，可将产水箱12拆卸后直接取样。每次试验结束后利用原水箱3的水先对超滤膜组件8进行正冲5min，接着关闭超滤膜组件8前的进水阀2，打开反洗阀9和反洗泵10反冲5min最后再正冲5min，然后用次氯酸钠进行清洗10min，正冲状态下以及次氯酸钠清洗状态下，关闭产水阀11、排污阀6以及反洗阀9和反洗泵10，开启浓水阀7或者污水阀6，污水从浓水阀7或污水阀6中流出；反冲状态下，关闭超滤膜组件 8前的进水阀以及产水阀11，打开反洗泵10和反洗阀9，污水从污水阀6或者浓水阀7流出。
在本实用新型具体实施例中，各组件之间连接所用的连接管道均采用螺纹连接方式，便于拆卸，所有连接管道能垂直连接处尽可能垂直连接，以减小占地面积，便于安置。
所述超滤膜组件8采用和水厂相同的超滤膜组件，尽可能使用较小面积的超滤膜，减少水资源的浪费。在本实用新型具体实施例中，所述超滤膜组件8 选用过水面积不超过2m2的超滤膜(主要是考虑到过水面积过大，如果是在实验室或者其他取水较不便利的地方，试验用水的量过大)，若面积过大，会增加用水量。超滤膜组件8以及各连接管道使用螺纹连接，便于在测试中更换不同材质的超滤膜，根据实际需求，可选用的材质可为UPVC、PVDF，可实际模拟水厂中超滤膜处理水。
在本实用新型中，原水箱1和产水箱12可使用任何材质，原水箱1设于原水泵3前，产水箱12设于超滤膜组件后。
本实用新型之超滤膜膜处理实验装置，可安装在水厂膜处理车间或者实验室内，能模拟水厂超滤膜处理工艺，此外，由于本实用新型中间的超滤膜组件可拆卸，因此，可多次使用，分析不同超滤膜性能。超滤膜组件的膜面积较小，用水量不大，在保证流量的情况下，节约用水；本实用新型占地面积小，不影响原有水厂或者实验室基础布置，可随时随地进行试验；本实用新型的超滤膜膜处理实验装置，通过前置滤网装置，可减少超滤膜的损伤；本实用新型可模拟水厂中超滤膜运行，根据观察跨膜压差，调整清洗频次，在一定程度上，清洗频次越高，膜丝断裂破损越严重，不同季节水质和膜性能有所不同，阶段性调整清洗频次，降低水厂能耗，提高超滤膜组件使用年限，很大程度上，节约水厂运营成本。
本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型之超滤膜膜处理实验装置，可安装在水厂膜处理车间或者实验室内，能模拟水厂超滤膜处理工艺。
(2)本实用新型之超滤膜膜处理实验装置，可安装在水厂膜处理车间或者实验室内，中间的膜组件可拆卸，因此，可多次使用，分析不同超滤膜性能。
(3)本实用新型之超滤膜膜处理实验装置，安装在水厂膜处理车间或者实验室内，膜面积较小，用水量不大，在保证流量的情况下，节约用水。
(4)本实用新型之超滤膜膜处理实验装置，占地面积小，不影响原有水厂或者实验室基础布置，可随时随地进行试验。
(5)本实用新型之超滤膜膜处理实验装置，通过前置滤网装置，可减少超滤膜的损伤。
(6)本实用新型之超滤膜膜处理实验装置，可模拟水厂中超滤膜运行，根据观察跨膜压差，调整清洗频次，在一定程度上，清洗频次越高，膜丝断裂破损越严重，不同季节水质和膜性能有所不同，阶段性调整清洗频次，降低水厂能耗，提高超滤膜组件使用年限，很大程度上，节约水厂运营成本。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。
Claims (10)
1.一种超滤膜膜处理实验装置，其特征在于，所述装置包括：原水箱(1)、原水泵(3)、超滤膜组件(8)、反洗泵(10)以及产水箱(12)，所述原水箱(1)利用连接管道通过所述原水泵(3)连接至所述超滤膜组件(8)的进水口，所述超滤膜组件(8)的产水口通过连接管道连接至所述产水箱(12)的进水口，同时所述超滤膜组件(8)的产水口还利用连接管道通过所述反洗泵(10)连接至所述产水箱(12)的出水口，所述超滤膜组件(8)的前后段连接管道上分别设置第一流量计(41)和第一压力表(51)以及第二流量计(42)和第二压力表(52)，所述超滤膜组件(8)还设有排污口以及浓水口。
2.如权利要求1所述的一种超滤膜膜处理实验装置，其特征在于：所述原水泵(3)前后段连接管道上分别设置第一进水阀(21)和第二进水阀(22)。
3.如权利要求2所述的一种超滤膜膜处理实验装置，其特征在于：在所述超滤膜组件(8)的前段，第一流量计(41)设置于所述原水泵(3)与所述第二进水阀(22)之间，第一压力表(51)设置于所述第二进水阀(22)与所述超滤膜组件(8)之间。
4.如权利要求2所述的一种超滤膜膜处理实验装置，其特征在于：在所述超滤膜组件(8)的后段设置第二流量计(42)，第二压力表(52)设置于所述超滤膜组件(8)与所述第二流量计(42)之间。
5.如权利要求4所述的一种超滤膜膜处理实验装置，其特征在于：所述反洗泵(10)与第二流量计(42)之间的连接管道上设置反洗阀(9)，所述超滤膜组件(8)与产水箱(12)的进水口之间的连接管道上设置有产水阀(11)。
6.如权利要求5所述的一种超滤膜膜处理实验装置，其特征在于：所述排污口以及浓水口的连接管道上分别设置有排污阀(6)及浓水阀(7)，所述浓水阀(7)与所述浓水口之间的连接管道还设置有第三压力表(53)。
7.如权利要求6所述的一种超滤膜膜处理实验装置，其特征在于：在所述原水箱(1)中与所述原水泵(3)连接的进口设置滤网(13)。
8.如权利要求7所述的一种超滤膜膜处理实验装置，其特征在于：各组件之间连接所用的连接管道均采用螺纹连接方式。
9.如权利要求8所述的一种超滤膜膜处理实验装置，其特征在于：所有连接管道能垂直连接处尽量垂直连接。
10.如权利要求7所述的一种超滤膜膜处理实验装置，其特征在于：所述超滤膜组件(8)采用和水厂相同的超滤膜组件，所述超滤膜组件(8)中的超滤膜膜面积不大于2m2。
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