專利名稱：平板反滲透或納濾膜設(shè)備內(nèi)隔網(wǎng)壓緊程度的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種檢測技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種平板反滲透或納濾膜 設(shè)備內(nèi)隔網(wǎng)壓緊程度的檢測方法。
背景技術(shù)：
反滲透膜水處理技術(shù)具有常溫下操作、能耗低、設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、運行費用經(jīng) 濟、產(chǎn)品水質(zhì)穩(wěn)定等突出優(yōu)點，己經(jīng)成為最經(jīng)濟的海水和苦咸水淡化技術(shù)，并且 廣泛應(yīng)用于超純水制備、電廠高壓鍋爐用水的脫鹽凈化、工業(yè)廢水處理、食品及 飲料加工及各種化工領(lǐng)域中的濃縮分離和凈化過程。同樣，納濾膜也在水處理、 制藥等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用。
平板膜設(shè)備是一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備小巧、價格低廉、密封性能好、加工組合 簡便、操作控制方便的小型多功能平板膜分離試驗裝置，而且通過更換不同的平 板膜片，可以進行相應(yīng)的微濾、超濾、納濾和反滲透等的連續(xù)膜分離試驗。但是， 通過對相關(guān)技術(shù)文獻的檢索以及試驗操作，發(fā)現(xiàn)如果平板膜的隔網(wǎng)沒有壓緊的 話，會影響進水隔網(wǎng)的湍流分散作用，導(dǎo)致流體流動分布不均勻，加劇濃差極化 現(xiàn)象，加速膜污染在膜與進水隔網(wǎng)接觸點上的發(fā)生(Spiral wound modules and spacers: Review and analysis, Journal of Membrane Science 242 (2004) 129-135)，影 響產(chǎn)水水質(zhì)的穩(wěn)定性及質(zhì)量，降低膜的脫鹽率(Influence of spacer thickness on permeate flux in spiral-wound seawater reverse osmosis systems, Desalination 146 (2002)225-230)。此外，由于隔網(wǎng)的壓緊與否所產(chǎn)生的后果將會影響膜分離試驗 研究結(jié)果的準確性。
在平板膜設(shè)備中，目前尚未檢索到如何檢測隔網(wǎng)是否壓緊的相關(guān)文獻及專利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種平板反滲透或納濾膜設(shè)備內(nèi)隔網(wǎng)壓緊程度的檢測方法，通過系統(tǒng)停泵時的回吸作用以及回吸管路中的液位 變化情況，簡單、快捷、有效地檢測平板反滲透或納濾膜隔網(wǎng)的壓緊程度。 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，具體包括以下步驟
第一步，打開平板反滲透或納濾膜設(shè)備，分別安裝進水隔網(wǎng)、平板反滲透或 納濾膜片混合隔網(wǎng)，將整個膜設(shè)備組裝好；
第一步中，所述的進水隔網(wǎng)、平板反滲透或納濾膜片混合隔網(wǎng)，是指 一層 進水隔網(wǎng)、一層平板反滲透或納濾膜片和1-20層的產(chǎn)水或產(chǎn)水和進水混合隔網(wǎng)。
第二步，采用經(jīng)過活性炭過濾后不含氯離子的自來水作為反滲透或納濾的進 水，啟動系統(tǒng)，調(diào)節(jié)旁路閥門和濃水閥門，將濃縮液和滲透液都回流到進水桶進 行循環(huán)運行，記錄進水電導(dǎo)以及產(chǎn)水電導(dǎo)，計算膜的脫鹽率；通過公式
及=1 —》計算膜的脫鹽率，其中，Apenn為產(chǎn)水的電導(dǎo)率，單位^is/cm; feed &feed
為進水的電導(dǎo)率，單位ps/cm。
第二步中，在啟動系統(tǒng)后，在恒定進水溫度為20-35'C的條件下，調(diào)節(jié)旁路 閥門和濃水閥門。
第二步中，所述的調(diào)節(jié)旁路閥門和濃水閥門，壓力為10-40bar、流量為 30-100L/h。
第二步中，所述的運行為運行兩個小時之后。
第三步，降低系統(tǒng)的壓力《2bar,關(guān)閉產(chǎn)水閥門，打開回吸管路閥門，關(guān)掉
高壓泵，記錄在20秒內(nèi)回吸管路中量筒的液位下降情況；
液位下降越多，說明膜隔網(wǎng)越?jīng)]壓緊，液位不下降則表明隔網(wǎng)已被壓緊。
平板反滲透和納濾膜設(shè)備中放置安裝一定數(shù)量的產(chǎn)水隔網(wǎng)，并在進水溫度和
pH值一定以及采用相同的操作壓力情況下運行一段時間，使得產(chǎn)水參數(shù)穩(wěn)定之
后記錄產(chǎn)水通量以及產(chǎn)水電導(dǎo)。然后降低系統(tǒng)的壓力，關(guān)閉產(chǎn)水閥門，打開回吸
管路閥門，隨后停泵，利用停泵過程中的回吸作用，記錄回吸管路中量筒(高于
平板膜20-50厘米)的液位變化情況，從而可以定量地說明隔網(wǎng)是否壓緊。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下的有益效果采用的檢測程序簡單方便，
可以快速地診斷出平板或納濾膜器內(nèi)隔網(wǎng)是否壓緊，為診斷小型多功能平板膜分離試驗裝置內(nèi)隔網(wǎng)壓緊與否提供了可靠的依據(jù)。


圖1為本發(fā)明的實驗裝置結(jié)構(gòu)及實驗流程圖。
圖2為本發(fā)明六個實施例中的回吸水量變化情況。
圖3為本發(fā)明六個實施例中反滲透膜的脫鹽率變化情況。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例做詳細說明本實施例以發(fā)明技術(shù)方案為前 提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限 于下述的實施例。
第一步，打開平板反滲透或納濾膜設(shè)備，分別安裝進水隔網(wǎng)、平板反滲透或 納濾膜片混合隔網(wǎng)，將整個膜設(shè)備組裝好；
第一步中，所述的進水隔網(wǎng)、平板反滲透或納濾膜片混合隔網(wǎng)，是指 一層 進水隔網(wǎng)、一層平板反滲透或納濾膜片和1-20層的產(chǎn)水或產(chǎn)水和進水混合隔網(wǎng)。
第二步，采用經(jīng)過活性炭過濾后不含氯離子的自來水作為反滲透或納濾的進 水，啟動系統(tǒng)，調(diào)節(jié)旁路閥門和濃水閥門，將濃縮液和滲透液都回流到進水桶進 行循環(huán)運行，記錄進水電導(dǎo)以及產(chǎn)水電導(dǎo)，計算膜的脫鹽率；通過公式
i =l —^L計算膜的脫鹽率，其中，^enn為產(chǎn)水的電導(dǎo)率，單位一Cm; feed &feed
為進水的電導(dǎo)率，單位ps/cm。
第二步中，在啟動系統(tǒng)后，在恒定進水溫度為20-35'C的條件下，調(diào)節(jié)旁路 閥門和濃水閥門。
第二步中，所述的調(diào)節(jié)旁路閥門和濃水閥門，壓力為10-40bar、流量為 30-100L/h。
第二步中，所述的運行為運行兩個小時之后。
第三步，降低系統(tǒng)的壓力《2bar，關(guān)閉產(chǎn)水閥門，打開回吸管路閥門，關(guān)掉 高壓泵，記錄在20秒內(nèi)回吸管路中量筒的液位下降情況；
液位下降越多，說明膜隔網(wǎng)越?jīng)]壓緊，液位不下降則表明隔網(wǎng)已被壓緊。 如圖l所示，在反滲透膜系統(tǒng)中，采用低壓平板反滲透膜，平板膜取自北京安德膜分離公司的TW30-1812膜，膜面積為1.39xl(T2m2，反滲透膜濃縮液端口
安裝濃水閥門、流量計及換熱器，從反滲透膜出來的濃縮液全部回流至原水槽進
行循環(huán)。在反滲透膜滲透液端口安裝小量程的流量計和產(chǎn)水閥門，并使全部滲透
液回流至原水槽進行循環(huán)。原水槽與反滲透膜之間安裝高壓泵——隔膜泵，在隔
膜泵后安裝旁路及旁路閥門，用于調(diào)節(jié)反滲透膜的進口流量和壓力。在滲透液管
路的產(chǎn)水閥門之后通過三通連接回吸管路，在回吸管路中安裝量筒(量筒內(nèi)水液
面高于平板膜22厘米)以及回吸管路閥門。 實施例1
首先，打開平板反滲透膜設(shè)備，采用一層進水隔網(wǎng)、 一層TW30-1812平板 反滲透膜片和三層產(chǎn)水隔網(wǎng)。然后將整個平板反滲透膜設(shè)備組裝完好。隨后，在 原水槽中注入20L的經(jīng)過活性炭過濾的自來水，調(diào)節(jié)反滲透膜系統(tǒng)管路中的濃水 閥門、旁路閥門以及換熱器中的冷卻水流量，使系統(tǒng)在溫度為25°C、壓力為 10bar、濃縮液流量為50L/h的條件下運行兩個小時，記錄進水電導(dǎo)kfeed和產(chǎn)水
電導(dǎo)kpenn，可以得出此時反滲透膜的脫鹽率為83.4%。然后，降低系統(tǒng)的壓力《
2bar，關(guān)閉產(chǎn)水閥門，打開回吸管路閥門，關(guān)掉隔膜泵，記錄在20秒內(nèi)回吸管
路中量筒的液位下降情況，此時回吸水量為23ml。結(jié)果如圖2和圖3所示。
本實施例說明，當采用三層的產(chǎn)水隔網(wǎng)時，回吸管路的液位下降得很迅速，
平板反滲透膜的隔網(wǎng)沒有壓緊。 實施例2
本實施例增加產(chǎn)水隔網(wǎng)至五層，將整個平板反滲透膜設(shè)備組裝完好。在原水 槽中注入20L的經(jīng)過活性炭過濾的自來水，調(diào)節(jié)反滲透膜系統(tǒng)管路中的濃水閥 門、旁路閥門以及換熱器中的冷卻水流量，使系統(tǒng)在溫度為25°C、壓力為10bar、
濃縮液流量為50L/h的條件下運行兩個小時，記錄進水電導(dǎo)kfeed和產(chǎn)水電導(dǎo)kpen^，
此時反滲透膜的脫鹽率為84.6%。然后，降低系統(tǒng)的壓力《2bar，關(guān)閉產(chǎn)水闊門， 打開回吸管路閥門，關(guān)掉隔膜泵，記錄在20秒內(nèi)回吸管路中量筒的液位下降情 況，此時回吸水量為17ml。結(jié)果如圖2和圖3所示。
本實施例說明，當采用五層的產(chǎn)水隔網(wǎng)時，反滲透膜的脫鹽率比采用三層產(chǎn) 水隔網(wǎng)時有所提高，而且回吸水量也有所降低。但是，此時平板反滲透膜的隔網(wǎng)仍然沒有壓緊。量筒的液位下降還是較為明顯。 實施例3
本實施例中增加產(chǎn)水隔網(wǎng)到七層。在原水槽中注入20L的經(jīng)過活性炭過濾的 自來水，調(diào)節(jié)反滲透膜系統(tǒng)管路中的濃水閥門、旁路閥門以及換熱器中的冷卻水 流量，使系統(tǒng)在溫度為25。C、壓力為10bar、濃縮液流量為50L/h的條件下運行
兩個小時，記錄進水電導(dǎo)kfced和產(chǎn)水電導(dǎo)kpem，此時反滲透膜的脫鹽率為88.3%。
然后，降低系統(tǒng)的壓力《2bar，關(guān)閉產(chǎn)水閥門，打開回吸管路閥門，關(guān)掉隔膜泵， 記錄在20秒內(nèi)回吸管路中量筒的液位下降情況，此時回吸水量為12ml。結(jié)果如 圖2和圖3所示。
本實施例說明，當產(chǎn)水隔網(wǎng)為七層時，反滲透膜的脫鹽率比產(chǎn)水隔網(wǎng)為三層
和五層時均有所提高，而且回吸水量也明顯降低。 實施例4
本實施例增加產(chǎn)水隔網(wǎng)至九層。在原水槽中注入20L的經(jīng)過活性炭過濾的自 來水，調(diào)節(jié)反滲透膜系統(tǒng)管路中的濃水閥門、旁路閥門以及換熱器中的冷卻水流 量，使系統(tǒng)在溫度為25。C、壓力為10bar、濃縮液流量為50L/h的條件下運行兩
個小時，記錄進水電導(dǎo)kfeed和產(chǎn)水電導(dǎo)kpenn，此時反滲透膜的脫鹽率為90.5%。
然后，降低系統(tǒng)的壓力《2bar，關(guān)閉產(chǎn)水閥門，打開回吸管路閥門，關(guān)掉隔膜泵， 記錄在20秒內(nèi)回吸管路中量筒的液位下降情況，此時回吸水量為6ml。結(jié)果如 圖2和圖3所示。
本實施例說明，當采用九層的產(chǎn)水隔網(wǎng)時，反滲透膜的產(chǎn)水水質(zhì)明顯提高，
而且回吸水量很少，隔網(wǎng)壓緊程度增加。 實施例5
本實施例增加產(chǎn)水隔網(wǎng)至十一層，將整個平板反滲透膜設(shè)備組裝完好。在原 水槽中注入20L的經(jīng)過活性炭過濾的自來水，調(diào)節(jié)反滲透膜系統(tǒng)管路中的濃水閥 門、旁路閥門以及換熱器中的冷卻水流量，使系統(tǒng)在溫度為25°C、壓力為10bar、
濃縮液流量為50L/h的條件下運行兩個小時，記錄進水電導(dǎo)kfeed和產(chǎn)水電導(dǎo)kpe皿，
此時反滲透膜的脫鹽率為92%。然后，降低系統(tǒng)的壓力《2bar，關(guān)閉產(chǎn)水閥門， 打開回吸管路閥門，關(guān)掉隔膜泵，記錄在20秒內(nèi)回吸管路中量筒的液位下降情況，此時回吸水量為3ml。結(jié)果如圖2和圖3所示。
本實施例說明，當采用十一層的產(chǎn)水隔網(wǎng)時，反滲透膜的脫鹽率可以達到
92%，而且回吸水量進一步很少，隔網(wǎng)壓緊程度進一步增加。 實施例6
為了降低產(chǎn)水的阻力，本實施例膜產(chǎn)水側(cè)的隔網(wǎng)采用十一層混合隔網(wǎng)進行: 四層進水隔網(wǎng)加上七層產(chǎn)水隔網(wǎng)。將整個平板反滲透膜設(shè)備組裝完好。在原水槽
中注入20L的經(jīng)過活性炭過濾的自來水，調(diào)節(jié)反滲透膜系統(tǒng)管路中的濃水閥門、 旁路閥門以及換熱器中的冷卻水流量，使系統(tǒng)在溫度為25。C、壓力為10bar、濃
縮液流量為50L/h的條件下運行兩個小時，記錄進水電導(dǎo)kfted和產(chǎn)水電導(dǎo)kpem，
此時反滲透膜的脫鹽率為92.3%。然后，降低系統(tǒng)的壓力《2bar，關(guān)閉產(chǎn)水閥門， 打開回吸管路閥門，關(guān)掉隔膜泵，在20秒內(nèi)回吸管路中量筒的液位沒有下降。 結(jié)果如圖2和圖3所示。
本實施例說明，采用混合隔網(wǎng)(四層進水隔網(wǎng)加上七層產(chǎn)水隔網(wǎng))時，平板 反滲透膜的隔網(wǎng)可以壓緊，回吸管路中量筒的液位沒有下降。膜產(chǎn)水側(cè)采用十一 層混合隔網(wǎng)時產(chǎn)水量為10ml/min，而采用單純十一層產(chǎn)水隔網(wǎng)時產(chǎn)水量為 9. 4ml/min，說明混合隔網(wǎng)的采用降低了產(chǎn)水流動的阻力。
權(quán)利要求
1、一種平板反滲透或納濾膜設(shè)備內(nèi)隔網(wǎng)壓緊程度的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟第一步，打開平板反滲透或納濾膜設(shè)備，分別安裝進水隔網(wǎng)、平板反滲透或納濾膜片混合隔網(wǎng)，將整個膜設(shè)備組裝好；第二步，采用經(jīng)過活性炭過濾后不含氯離子的自來水作為反滲透或納濾的進水，啟動系統(tǒng)，調(diào)節(jié)旁路閥門和濃水閥門，將濃縮液和滲透液都回流到進水桶進行循環(huán)運行，記錄進水電導(dǎo)以及產(chǎn)水電導(dǎo)，計算膜的脫鹽率；第三步，降低系統(tǒng)的壓力≤2bar，關(guān)閉產(chǎn)水閥門，打開回吸管路閥門，關(guān)掉高壓泵，記錄在20秒內(nèi)回吸管路中量筒的液位下降情況；液位下降越多，說明膜隔網(wǎng)越?jīng)]壓緊，液位不下降則表明隔網(wǎng)已被壓緊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板反滲透或納濾膜設(shè)備內(nèi)隔網(wǎng)壓緊程度的檢測 方法，其特征是，第一步中，所述的進水隔網(wǎng)、平板反滲透或納濾膜片混合隔網(wǎng)， 是指 一層進水隔網(wǎng)、 一層平板反滲透或納濾膜片和l-20層的產(chǎn)水或產(chǎn)水和進 水混合隔網(wǎng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板反滲透或納濾膜設(shè)備內(nèi)隔網(wǎng)壓緊程度的檢測 方法，其特征是，第二步中，在啟動系統(tǒng)后，在恒定進水溫度為20-35'C的條件 下，調(diào)節(jié)旁路閥門和濃水閥門。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板反滲透或納濾膜設(shè)備內(nèi)隔網(wǎng)壓緊程度的檢測 方法，其特征是，第二步中，所述的調(diào)節(jié)旁路閥門和濃水閥門，壓力為10-40bar、 流量為30-100L/h。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板反滲透或納濾膜設(shè)備內(nèi)隔網(wǎng)壓緊程度的檢測 方法，其特征是，第二步中，所述的運行為運行兩個小時之后。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種平板反滲透和納濾膜設(shè)備內(nèi)隔網(wǎng)壓緊程度的檢測方法。在平板反滲透或納濾膜設(shè)備中將進水隔網(wǎng)、平板反滲透或納濾膜片和一定數(shù)量的產(chǎn)水隔網(wǎng)或進水和產(chǎn)水混合隔網(wǎng)組裝好。采用脫除活性氯的自來水作為進水，以全循環(huán)模式運行一段時間，使得反滲透系統(tǒng)運行以及產(chǎn)水參數(shù)穩(wěn)定之后，降低系統(tǒng)壓力，關(guān)閉產(chǎn)水閥門，打開回吸管路閥門，隨后關(guān)掉高壓泵，利用停泵過程中回吸管路中量筒與平板設(shè)備內(nèi)膜之間的壓力差，來檢測量筒的液位下降情況，從而來判斷平板膜設(shè)備中的隔網(wǎng)是否壓緊，液位下降越多，說明膜隔網(wǎng)越?jīng)]壓緊，液位不下降則表明隔網(wǎng)已被壓緊。
文檔編號G01F23/02GK101545797SQ20091005045
公開日2009年9月30日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者李亞娟, 楊慶峰 申請人:上海交通大學(xué)