一種中空纖維超濾膜絲孔隙分布檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及纖維膜絲檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種中空纖維超濾膜絲孔隙分布檢 測(cè)裝置及檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著膜技術(shù)的發(fā)展，膜的制作方法及工藝不斷推陳出新。超濾膜為應(yīng)用最 廣泛的膜技術(shù)之一，膜材料和膜組件種類繁多。超濾膜組件種類主要有板式超濾膜組件、卷 式超濾膜組件、管式超濾膜組件、毛細(xì)管式超濾膜組件、中空纖維超濾膜組件。中空纖維超 濾膜組件由于其獨(dú)特的適應(yīng)性結(jié)構(gòu)而成為使用范圍最廣、用量最大的超濾膜組件。不論是 國際還是國內(nèi)都充斥著大量的品質(zhì)良莽不齊的中空纖維超濾膜絲制成的中空纖維超濾膜 組件，中空纖維超濾膜組件性能的好壞主要取決于組件內(nèi)中空纖維超濾膜絲的性能，而膜 絲孔隙分布是表征其性能的重要指標(biāo)之一?？紫斗植季鶆虻某瑸V膜絲各處純水通量趨于一 致，運(yùn)樣膜的抗污染能能力更強(qiáng)、更耐用。中空纖維超濾膜絲孔隙分布系數(shù)i是一個(gè)用于評(píng) 估中空纖維超濾膜絲性能的重要指標(biāo)，膜絲孔隙分布測(cè)定方法將是評(píng)定中空纖維膜絲性能 的必備，而目前缺乏專用的設(shè)備用于檢測(cè)中空纖維超濾膜絲孔隙分布系數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中缺乏用于準(zhǔn)確檢測(cè)中空纖維超濾膜絲孔隙分布系數(shù) 的裝置，提供了一種能準(zhǔn)確測(cè)量中空纖維超濾膜絲的膜孔徑、孔隙分布系數(shù)的中空纖維超 濾膜絲孔隙分布檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種中空纖維超濾膜絲孔隙分布檢測(cè)裝置，包括水箱、膜絲定位支架，中空纖維超 濾膜絲的兩端固定在膜絲定位支架上，所述膜絲定位支架上設(shè)有一排漏斗，每個(gè)漏斗的出 液端一一對(duì)應(yīng)設(shè)有燒杯，所有漏斗的開口端口徑相等且共面，相鄰漏斗的開口端邊緣相切， 所述中空纖維超濾膜絲與所有漏斗的直徑重疊，中空纖維超濾膜絲的兩端分別連接有水管 A、水管B，所述水管A、水管B的進(jìn)水端通過總水管與水箱底部連接，水管A與中空纖維超濾膜 絲的連接端通過回流管與水箱頂部連接，水管A上設(shè)有壓力表A、閥A，水管B上設(shè)有壓力表B、 閥B，所述的總水管上設(shè)有總閥口、水累，水箱內(nèi)設(shè)有純水。
[0006] 作為優(yōu)選，所述的回流管上設(shè)有回流閥，所述水箱的底部側(cè)面設(shè)有排空管，排空管 上設(shè)有排空閥。排空管、排空閥在清理水箱的時(shí)候用于水箱排空。
[0007] 作為優(yōu)選，所述的水累為微型隔膜累。微型隔膜累能改變介質(zhì)流量，而且壓力穩(wěn) 定。
[000引作為優(yōu)選，所述的純水為反滲透純水或蒸饋水。
[0009 ]作為優(yōu)選，所述的水管A、水管B、總水管、回流管的材質(zhì)為PU材質(zhì)、UPVC材質(zhì)、SS材 質(zhì)中的一種。運(yùn)些材質(zhì)不會(huì)污染純水，使得測(cè)量的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。
[0010]作為優(yōu)選，所述燒杯的外側(cè)壁上貼有標(biāo)簽。標(biāo)簽用于標(biāo)記燒杯，便于記錄數(shù)據(jù)，整 個(gè)裝置中燒杯很多，而且檢測(cè)過程中燒杯需要多次取出和放入，防止數(shù)據(jù)記錄錯(cuò)誤。
[0011] 作為優(yōu)選，壓力表A、壓力表B量程范圍為OMPa-0.6MPa。檢測(cè)過程中，中空纖維超濾 膜絲的內(nèi)部水壓需要控制在該范圍內(nèi)，在該壓力范圍內(nèi)J與AP成正比例關(guān)系。
[0012] -種中空纖維超濾膜絲孔隙分布檢測(cè)方法，包括W下步驟：
[0013] a、打開總閥口、閥B、回流閥，關(guān)閉閥A，取下燒杯，啟動(dòng)水累，l-2min后，打開閥A;調(diào) 節(jié)閥A、閥B，使得壓力表A、壓力表B的壓力相等，等待5-lOmin后關(guān)閉總閥口，將貼有標(biāo)簽的 燒杯一一對(duì)應(yīng)與漏斗的出液端連接；
[0014] b、打開總閥口，同時(shí)秒表計(jì)時(shí)，記錄閥A、閥B的壓力值P，經(jīng)過At時(shí)間后計(jì)時(shí)結(jié)束， 關(guān)閉總閥口，取出燒杯，用量筒測(cè)量每個(gè)燒杯內(nèi)的水量并記錄數(shù)值J;
[001引C、打開總閥口，調(diào)節(jié)閥A、閥B，使得壓力表A、壓力表B的數(shù)值同時(shí)增大并相等，關(guān)閉 總閥口，將貼有標(biāo)簽的燒杯一一對(duì)應(yīng)與漏的出液端連接，重復(fù)步驟b若干次，得到若干組燒 杯產(chǎn)水量J與對(duì)應(yīng)壓力P的數(shù)據(jù)；
[0016] d、根據(jù)步驟C中得到的數(shù)據(jù)在平面直角坐標(biāo)系中繪審IjJ-P關(guān)系曲線，得到正比例系 數(shù)k值，k=J/P，從而得到每一段中空纖維超濾膜絲的k值；
[0017] 利用化gen-化ise公式
和k = J/P計(jì)算得到中空纖維超濾膜絲每一段的 平均孔徑：
[0018] 其中：J為膜通量，AP為跨膜壓差，AP = P，Ax為膜壁厚度，d為膜孔徑，y為液體黏 度，e為膜表面的孔隙率，T為彎曲因子；
[0019] e、根據(jù)步驟C中得到的數(shù)據(jù)計(jì)算出每段中空纖維超濾膜絲的膜通量J的平均值，從 所有平均值中找出最大值Jmax、最小值化in,求得中空超濾膜絲孔隙分布的不均勻系數(shù)i，
[0020] 作為優(yōu)選，中空纖維超濾膜絲固定在膜絲定位支架之前先通過純水浸泡處理，浸 泡時(shí)間12h-24h。中空纖維超濾膜絲經(jīng)純水浸泡處理，使得中空纖維超濾膜絲完全浸潤達(dá)到 良好的檢測(cè)狀態(tài)。
[0021] 因此，本發(fā)明具有能準(zhǔn)確測(cè)量中空纖維超濾膜絲的膜孔徑、孔隙分布系數(shù)的有益 效果，根據(jù)膜孔徑、孔隙分布系數(shù)可W有效的評(píng)估中空纖維超濾膜絲的綜合性能。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖2為膜絲定位支架的俯視圖。
[0024] 圖中：水箱1、膜絲定位支架2、中空纖維超濾膜絲3、漏斗4、燒杯5、標(biāo)簽6、水管A7、 水管B8、總水管9、回流管10、壓力表All、閥A12、壓力表B13、閥B14、總閥口 15、水累16、純水 17、回流閥18、排空管19、排空閥20。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
[0026] 如圖1所示的一種中空纖維超濾膜絲孔隙分布檢測(cè)裝置，包括水箱1、膜絲定位支 架2,中空纖維超濾膜絲3的兩端固定在膜絲定位支架上，膜絲定位支架2上設(shè)有一排漏斗4， 每個(gè)漏斗的出液端--對(duì)應(yīng)設(shè)有燒杯5，燒杯的側(cè)面貼有標(biāo)簽6，本實(shí)施例中，漏斗一共有十 個(gè)，燒杯也是十個(gè)，標(biāo)簽分別為數(shù)字1-10與十個(gè)燒杯對(duì)應(yīng)，如圖2所示，漏斗4的開口端口徑 相等且共面，相鄰漏斗的開口端邊緣相切，中空纖維超濾膜絲3與所有漏斗的直徑重疊，中 空纖維超濾膜絲的兩端分別連接有水管A7、水管B8,水管A、水管B的進(jìn)水端通過總水管9與 水箱底部連接，水管A與中空纖維超濾膜絲的連接端通過回流管10與水箱頂部連接，水管A 上設(shè)有壓力表Al 1、閥A12，水管B上設(shè)有壓力表B13、閥B14，總水管上設(shè)有總閥口 15、水累16， 水箱內(nèi)設(shè)有純