CN211411648U - 平板陶瓷膜过滤性能测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平板陶瓷膜过滤性能测试设备，包括产水箱、原水箱、膜池、产水泵、输水泵、原水泵以及分析仪和控制装置，所述膜池内设置有过滤装置，所述过滤装置包括若干个过滤膜组，每个过滤膜组包括平板陶瓷膜和用于夹住所述平板陶瓷膜的夹具，所述原水泵与原水箱之间设置有原水管道，所述原水箱的底部与所述输水泵之间设置有下水管道，所述膜池与所述输水泵之间设置有输水管道，所述膜池与所述产水泵之间设置有第一产水管道，所述产水泵与所述产水箱之间设置有第二产水管道，所述产水箱的底部与所述产水泵之间设置有第一反洗管道，所述产水泵与所述膜池之间设置有第二反洗管道。

Description

平板陶瓷膜过滤性能测试设备

技术领域

本实用新型属于水处理技术领域，具体涉及一种用于评测平板陶瓷膜过滤性能的设备。

背景技术

目前平板陶瓷膜分离设备越来越多的应用于市政自来水、海水淡化、石油化工、食品、医疗等各领域，通常在应用开发过程中首先需要进行小试、中试，以优化平板陶瓷膜在特定环境中的运行通量、耐污染性、反洗、强度、曝气量等性能参数，验证平板陶瓷膜过滤性能。由于平板陶瓷膜是近几年新兴的膜材料，国家暂无相关产品的推荐标准，市面上的平板陶瓷膜规格种类繁多，产品质量良莠不齐，传统平板陶瓷膜过滤装置一般指针对一种尺寸的陶瓷膜进行设计，对于其他厂家平板陶瓷膜产品无法进行安装试验。此外，传统的平板陶瓷膜过滤装置在水质监测方面都是人工现场取样送检方式进行水质检测，取样送检耗费人力和时间，不但操作繁琐，取样过程还存在水样二次污染的可能，试验数据处理方面也面临无法实时跟踪等问题。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种平板陶瓷膜过滤性能测试设备。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

一种平板陶瓷膜过滤性能测试设备，包括产水箱、原水箱、膜池、产水泵、输水泵、原水泵以及分析仪和控制装置，所述膜池内设置有过滤装置，所述过滤装置包括若干个过滤膜组，每个过滤膜组包括平板陶瓷膜和用于夹住所述平板陶瓷膜的夹具，所述原水泵与原水箱之间设置有原水管道，所述原水箱的底部与所述输水泵之间设置有下水管道，所述膜池与所述输水泵之间设置有输水管道，所述膜池与所述产水泵之间设置有第一产水管道，所述产水泵与所述产水箱之间设置有第二产水管道，所述产水箱的底部与所述产水泵之间设置有第一反洗管道，所述产水泵与所述膜池之间设置有第二反洗管道，所述第一产水管道上设置有第一电磁阀，所述第二产水管道上设置有第二电磁阀，所述第二反洗管道上设置有第三电磁阀，所述第一反洗管道上设置有第四电磁阀。

优选地，所述夹具上开设有供所述平板陶瓷膜的出水口穿过的缺口，所述夹具包括相互配合的第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板用于夹住所述平板陶瓷膜的端部，所述过滤膜组还包括用于将所述平板陶瓷膜定位在所述夹具上的定位装置。通过设置定位装置，使得夹具能够适配不同规格的平板陶瓷膜片。

采用专用膜片夹具，适用于市面上所有平板陶瓷膜尺寸，无需整体更换过滤装置膜架，更换快捷方便。具体的，在一些实施例中，所述定位装置包括开设在所述第一夹板和第二夹板中的其中一个上的若干个定位孔以及与所述定位孔配合的定位销。在另一些实施例中，所述定位装置包括设置在所述平板陶瓷膜端部的定位块以及开设在所述夹具上的与所述定位块相匹配的定位槽。

优选地，所述过滤膜组通过产水管与所述第一产水管道连通。

优选地，所述膜池还设置有曝气装置，所述曝气装置包括曝气泵以及设置在所述膜池底部的曝气管，所述曝气管与所述曝气泵相连通，所述曝气管上开设有曝气孔。

优选地，所述第二产水管道上设置有用于监测水体流量的流量传感器。

优选地，所述原水管道上设置有第一隔膜阀，所述输水管道上设置有第二隔膜阀，所述第二反洗管道上设置有第三隔膜阀。

优选地，所述产水箱、原水箱、膜池的底布均设置有排污管道。

优选地，所述控制装置内设置有与所述分析仪相连接的数据检测模块、数据处理模块以及无线数据传输转换模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：本实用新型的平板陶瓷膜过滤性能测试设备，能够快速实现产水和检测，无需人工介入，试验数据更加准确可靠，避免了传统取样过程中二次污染的可能，同时极大的缩短了送样检测周期。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本实用新型优选实施例中平板陶瓷膜过滤性能测试设备的立体图；

图2为本实用新型优选实施例中平板陶瓷膜过滤性能测试设备的主视图；

图3为本实用新型优选实施例中过滤装置的示意图；

图4为本实用新型优选实施例中过滤膜组的立体图；

图5为本实用新型优选实施例中曝气装置的立体图；

图6为本实用新型另一优选实施例中过滤膜组的立体图；

图7为本实用新型优选实施例中无线数据传输转换模块通过运营商基站与移动终端交互的示意图；

附图中，产水泵-1，输水泵-2，原水泵-3，曝气泵-4，曝气管-5，平板陶瓷膜片-6，膜池-7，原水箱-8，产水箱-9，分析仪-10，控制装置-11，万向轮-12，夹具-13，原水管道-14，下水管道-15，输水管道-16，第一产水管道-17，第二产水管道-18，第一反洗管道-19，第二反洗管道-20，第一电磁阀-21，第二电磁阀-22，第三电磁阀-23，第四电磁阀-24，第一缺口-25，第二缺口-26，第一夹板-27，第二夹板-28，定位孔-29，定位销-30，定位块-31，定位槽-32，产水管-33，曝气孔-34，流量传感器-35，温度传感器-36，第一球阀-37，第二球阀-38，第一隔膜阀-39，第二隔膜阀-40，第三隔膜阀-41，过滤装置-42，螺纹孔-43，螺钉-44，压力传感器-45，无线数据传输转换模块-46，运营商基站-47，移动终端-48。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1-5所示，本实施例的平板陶瓷膜过滤性能测试设备，包括框架以及设置在框架上的产水箱9、原水箱8、膜池7、产水泵1、输水泵2、原水泵3以及分析仪10和控制装置11、曝气装置以及万向轮12，膜池7内设置有过滤装置42，原水泵3与原水箱8之间设置有原水管道14，原水箱8的底部与输水泵2之间设置有下水管道15，膜池7与输水泵2之间设置有输水管道16，膜池7与产水泵1之间设置有第一产水管道17，过滤装置42通过产水管33与第一产水管道17连通，产水泵1与产水箱9之间设置有第二产水管道18，产水箱9的底部与产水泵1之间设置有第一反洗管道19，产水泵1与膜池7之间设置有第二反洗管道20，第一产水管道17上设置有第一电磁阀21，第二产水管道18上设置有第二电磁阀22，第二反洗管道20上设置有第三电磁阀23，第一反洗管道19上设置有第四电磁阀24。如图1-2所示，本实施例中的第二反洗管道20与第一产水管道17以及第二产水管道18有部分的重合。膜池7上还引出一个支管，支管上还设置有第二球阀38以备用。

过滤装置42包括若干个过滤膜组，每个过滤膜组包括平板陶瓷膜片6和用于夹住平板陶瓷膜片6的夹具13，夹具13上开设有供平板陶瓷膜片6的出水口穿过的缺口，夹具13包括相互配合的第一夹板27和第二夹板28，第一夹板27上开设有第一缺口25，第二夹板28上开设有第二缺口26，第一缺口25和第二缺口26形成上述供平板陶瓷膜片6的出水口穿过的缺口，第一夹板27和第二夹板28用于夹住平板陶瓷膜片6的端部，过滤膜组还包括用于将平板陶瓷膜片6定位在夹具13上的定位装置。采用专用膜片夹具13，用来将密封好的平板陶瓷膜片6通过螺栓固定在膜池7上，适用于不同规格的平板陶瓷膜片6尺寸，无需整体更换过滤装置42膜架，更换快捷方便。

具体的，在本实施例中，定位装置包括开设在第一夹板27和第二夹板28中的其中一个上的若干个定位孔27以及与定位孔27配合的定位销30。通过将定位销30插入不同的定位孔27中，从而适用于不同规格的平板陶瓷膜片6。

如图6所示，在其他一些实施例中，定位装置可以为设置在平板陶瓷膜片6端部的定位块31以及开设在夹具13上的与定位块31相匹配的定位槽32。

曝气装置包括曝气泵4以及设置在膜池7底部的曝气管5，曝气管5与曝气泵4相连通，曝气管5上开设有曝气孔34。第二产水管道18上设置有用于监测水体流量的流量传感器35。如图5所示，曝气管5两端具有第一横杆和第二横杆，第一横杆和第二横杆里面具有中空结构，该中空结构连通曝气泵4和曝气管5，气体从曝气泵4进入中空结构后进入曝气管5。

原水管道14上设置有第一隔膜阀39，输水管道16上设置有第二隔膜阀40，第二反洗管道20上设置有第三隔膜阀41，控制装置11能够控制上述隔膜阀以控制各个步骤阶段的速度。

控制装置11内含有数据检测模块(多参数水样分析仪10分析单元)、数据处理模块、无线数据传输转换模块46、电控单元、触摸屏等。原水箱8、膜池7、产水箱9底部均有排污阀，用于排空水箱中的水和污染物。无线数据传输转换模块46将测试结果通过运营商基站47的无线网络发送给移动终端48，无线数据传输转换模块46与移动终端48之间交互，工作人员可实时监测记录装置出水参数以及实时控制设备运行状态，如图7所示。

本实施例的平板陶瓷膜性能测试设备，是采用平板陶瓷膜片6的过滤特性，将不同厂家平板陶瓷膜片放入检测系统装置中，将试验介质以额定流量通过平板陶瓷膜片6，并保持在额定条件下，经多参数水样分析仪10实时检测后，将检测数据上传至数据处理模块进行数据分析，以此来判断平板陶瓷膜片6在不同水溶液中的适用性。

以下简述本实施例中的平板陶瓷膜过滤性能测试设备的工作过程：

启动设备电源，设备运行，原水经原水泵3提升至原水箱8以储存，原水箱8中水的通过输水泵2提升至膜池7，膜池7中的水通过平板陶瓷膜片6过滤由产水泵1提升至产水箱9。产水箱9中的水可以作为反洗水，反洗平板陶瓷膜片6，膜池7底部有曝气装置，持续的曝气用于洗脱膜表面的污物。平板陶瓷膜片6由特制夹具13固定于过滤装置42中，用以适用各不同规格的平板陶瓷膜片6。整个系统由PLC控制，可实现内部连锁控制，同时可以采用终端如手机APP或电脑实时显示，可以实现远程自动化控制。

具体过程如下：

原水箱8进水过程：

从取样池中取样，经管道过滤器滤除大颗粒杂质，由原水泵3通过原水管道14提升至原水箱8中，第一隔膜阀39起到流量调节作用。

膜池7进水过程：

待原水箱8中的液位达到设定液位时，输水泵2启动，原水箱8中的原水需经下水管道15、输水泵2、再通过输水管道16提升至膜池7，运行前打开第一球阀37、第二隔膜阀40，通过输水泵2出口的压力表判断输水泵2的运行情况，温度表和温度传感器36用于记录膜池7进水水温，第二隔膜阀40用于控制输水泵2的流量。

膜池7产水过程：

待膜池7中的液位达到设定液位时产水泵1启动，第一电磁阀21、第二电磁阀22处于打开状态，第三电磁阀23、第四电磁阀24、第三隔膜阀41处于关闭状态，此时产水泵1工作，压力表显示负压，压力传感器45将信号传给控制装置11，经平板陶瓷膜片6过滤后的水通过产水管33汇入第一产水管道17，通过产水泵1经第二产水管道18提升至产水箱9，温度传感器36记录出水水温，多参数水质分析仪10在线监测出水质状况，流量传感器35、产水泵1联锁实时调节出水水量。

膜池7反洗过程：

当产水泵1作反洗泵时，压力表显示正压，压力传感器45将信号传给控制装置11，打开第四电磁阀24、第三电磁阀23、第三隔膜阀41，关闭第一电磁阀21、第二电磁阀22，此时产水箱9中的清水经第一反洗管道19、产水泵1、第二反洗管道20提升至膜池7，由平板陶瓷膜片6内部向外冲洗平板陶瓷膜片6；反洗时曝气泵4同时启动，曝气泵4产生的气经膜池7底部的曝气管5产生均匀气泡冲刷、洗脱附着于平板陶瓷膜片6表面的污染物，以防止对下次检测造成影响。

整个控制过程由PLC设定，停洗比为9:1，即运行9分钟，反洗1分钟。该装置的运行参数及水质分析数据，实时在控制装置11触摸屏反馈，该设备可手动控制也可远程控制。

远程监测时，该设备运行控制参数和多参数水质分析仪10检测数据通过控制装置11内无线数据传输转换模块46，转换成无线数据，由运营商基站47传输至手机移动终端48，工作人员可实时监测记录装置出水参数以及实时控制设备运行状态，如图7所示。

本实用新型的设备具有膜替换方便、安装运输简单、在线数据检测、数据实时反馈、试验装置远程控制、验证可靠性高等优点，适用于陶瓷膜在小试、中试过程中的过滤性能验证。

本实用新型的平板陶瓷膜过滤性能测试设备1、兼容性强：采用专用膜片夹具，适用于市面上所有平板陶瓷膜尺寸，无需整体更换过滤装置膜架，更换快捷方便；2、安装运输方便：该设备所有管道均采用快速接头、控制装置和过滤装置为分体组合式、机架底部装有万向轮，安装快捷，运输方便；3、水样在线检测：可实现水样由原先的取样送检到在线的实时检测的转换，试验数据更加准确可靠，避免了传统取样过程中二次污染的可能，同时极大的缩短了送样检测周期；4、数据实时反馈：采用独特的数据采集模块，将多参数水样分析仪获取的数据经数据处理模块处理完成后由信号发射器传输至手机客户端，通过指定的软件APP能够实时浏览水样的动态数据变化；5、试验状态远程控制：该试验装置本身的动态数据包括温度、液位、流量、压力以及各控制类开关、阀门等，这些数据均可在APP界面实时反馈；控制软件还包括数据异常报警装置，当发生异常情况时软件报警以手机震动的方式提醒客户端用户，工作人员分析异常数据进而远程遥控各类阀门、开关解决异常状态；6、验证可靠性高，数据对比性强：将不同厂家的膜片分批次装入检测装置中进行，按照额定流量持续通过被测膜片，在较短时间内可以实现对不同膜厂家膜元件的性能验证，试验数据以动态对比图的形式呈现，数据连续性强，避免了之前断点取样的弊端。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种平板陶瓷膜过滤性能测试设备，其特征在于：包括产水箱、原水箱、膜池、产水泵、输水泵、原水泵以及分析仪和控制装置，所述膜池内设置有过滤装置，所述过滤装置包括若干个过滤膜组，每个过滤膜组包括平板陶瓷膜和用于夹住所述平板陶瓷膜的夹具，所述原水泵与原水箱之间设置有原水管道，所述原水箱的底部与所述输水泵之间设置有下水管道，所述膜池与所述输水泵之间设置有输水管道，所述膜池与所述产水泵之间设置有第一产水管道，所述产水泵与所述产水箱之间设置有第二产水管道，所述产水箱的底部与所述产水泵之间设置有第一反洗管道，所述产水泵与所述膜池之间设置有第二反洗管道，所述第一产水管道、第二产水管道、第二反洗管道、第一反洗管道上分别设置有第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀。

2.根据权利要求1所述的一种平板陶瓷膜过滤性能测试设备，其特征在于：所述夹具上开设有供所述平板陶瓷膜的出水口穿过的缺口，所述夹具包括相互配合的第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板用于夹住所述平板陶瓷膜的端部，所述过滤膜组还包括用于将所述平板陶瓷膜定位在所述夹具上的定位装置。

3.根据权利要求2所述的一种平板陶瓷膜过滤性能测试设备，其特征在于：所述定位装置包括开设在所述第一夹板和第二夹板中的其中一个上的若干个定位孔以及与所述定位孔配合的定位销。

4.根据权利要求2所述的一种平板陶瓷膜过滤性能测试设备，其特征在于：所述定位装置包括设置在所述平板陶瓷膜端部的定位块以及开设在所述夹具上的与所述定位块相匹配的定位槽。

5.根据权利要求1所述的一种平板陶瓷膜过滤性能测试设备，其特征在于：所述过滤膜组通过产水管与所述第一产水管道连通。

6.根据权利要求1所述的一种平板陶瓷膜过滤性能测试设备，其特征在于：所述膜池还设置有曝气装置，所述曝气装置包括曝气泵以及设置在所述膜池底部的曝气管，所述曝气管与所述曝气泵相连通，所述曝气管上开设有曝气孔。

7.根据权利要求1所述的一种平板陶瓷膜过滤性能测试设备，其特征在于：所述第二产水管道上设置有用于监测水体流量的流量传感器。

8.根据权利要求1所述的一种平板陶瓷膜过滤性能测试设备，其特征在于：所述原水管道、输水管道、第二反洗管道上分别设置有第一隔膜阀、第二隔膜阀和第三隔膜阀。

9.根据权利要求1所述的一种平板陶瓷膜过滤性能测试设备，其特征在于：所述产水箱、原水箱、膜池的底布均设置有排污管道。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种平板陶瓷膜过滤性能测试设备，其特征在于：所述控制装置内设置有与所述分析仪相连接的数据检测模块、数据处理模块以及无线数据传输转换模块。

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