The invention relates to a membrane separation technology related process used in sewage treatment, and relates to a method and device for determining the diffusion coefficient of a cleaning agent in the membrane fouling layer, which belongs to the field of water treatment technology. Includes the following steps: using a micrometer determination of membrane fouling layer thickness; membrane fouling layer is fixed on the test device; the upper surface of the color test paper using cleaning agent diffusion coating of the end point (back); injection to the device cleaning agent to preset the scale and timing; stop timing test paper and all color. The calculation of diffusion coefficients based on the diffusion model of cleaning agent in membrane fouling layer in. This test method to establish the diffusion model in the pollution layer cleaning agent, realizes the scale of a cleaning agent diffusion process of quantitative monitoring of pressure conditions, not only the measurement of short time, high repeatability, convenient operation and low cost, providing effective support method to study the diffusion mechanism of chemical cleaning agent cleaning process the.
【技术实现步骤摘要】
一种用于测定清洗剂在膜污染层中扩散系数的方法及装置
本专利技术涉及水处理
,针对污水处理中使用的膜分离技术相关工艺,特别涉及一种清洗剂在膜污染层中扩散系数测定的方法及装置。
技术介绍
膜分离技术(如微滤、超滤、纳滤、反渗透等)和膜生物反应器技术目前已经被广泛应用于水处理
然而,膜污染导致的膜通量下降、使用寿命缩短等问题成为了制约膜技术应用的重要因素。因此,为了恢复膜通量、延长膜的使用寿命,膜清洗过程成为膜技术应用过程中必不可少的重要措施。膜清洗包括物理清洗、化学清洗和生物清洗。其中,化学清洗借助于化学试剂的反应、溶解、乳化、分散、吸附作用,能够有效清除物理清洗难以去除的较为顽固的膜面污染物,从而高效恢复膜性能。因此,作为膜技术应用中最常用的清洗过程,化学清洗的机理研究对于优化化学清洗过程、有效控制膜污染以及膜分离技术的推广应用具有重要意义。化学清洗的过程主要分为两个步骤:1.清洗剂从膜面扩散至污染层内部;2.清洗剂与污染物发生系列化学反应,从而使污染物自膜面脱落、去除。目前已有诸多学者针对清洗剂与污染物间的反应机制进行了研究,如清洗剂的种类、剂量、pH、温度、离子强度等对清洗效率的影响。然而,却很少有针对清洗剂在膜污染层中的扩散过程对清洗机制影响的研究。究其原因,是由于清洗剂的扩散过程难以定量监测,无法准确描述不同条件下清洗剂在污染层中扩散情况的变化。且目前尚未有一种针对清洗剂在污染层中扩散系数的有效测定方法。基于此问题,本专利技术针对化学清洗过程中清洗剂在膜面污染层中的扩散过程,建立了相关测试装置,利用试纸的显色反应标记清洗剂扩散终点,通过 ...
【技术保护点】
一种清洗剂在膜污染层中的扩散系数测试方法,其特征在于包括如下步骤:(1)使用千分尺测定未污染膜的平均厚度及污染后膜的平均厚度,两者做差得出污染层平均厚度;(2)将待测膜的污染层朝下放置在U形渗透装置的圆形平台上,以便让污染层能够与清洗剂接触;(3)用标记清洗剂扩散终点的显色试纸覆盖待测膜的上表面(背面),确保试纸与待测膜紧密贴合,并用固定装置固定;(4)将清洗剂从U形渗透装置一端注入,至水面刚好与预定刻度相平,同时开始计时;(5)观察待测膜背面试纸变色情况,至试纸全部变色时停止计时,并根据清洗剂在膜污染层中的扩散模型计算扩散系数。
【技术特征摘要】
1.一种清洗剂在膜污染层中的扩散系数测试方法,其特征在于包括如下步骤:(1)使用千分尺测定未污染膜的平均厚度及污染后膜的平均厚度,两者做差得出污染层平均厚度;(2)将待测膜的污染层朝下放置在U形渗透装置的圆形平台上,以便让污染层能够与清洗剂接触;(3)用标记清洗剂扩散终点的显色试纸覆盖待测膜的上表面(背面),确保试纸与待测膜紧密贴合,并用固定装置固定;(4)将清洗剂从U形渗透装置一端注入,至水面刚好与预定刻度相平,同时开始计时;(5)观察待测膜背面试纸变色情况,至试纸全部变色时停止计时,并根据清洗剂在膜污染层中的扩散模型计算扩散系数。2.根据权利要求1所述的一种清洗剂在膜污染层中的扩散系数测试方法,其特征在于:所述步骤(5)中的清洗剂在膜污染层中的扩散模型的推导过程如下:根据达西定律可知,v=K×J其中,Q为渗流量;K为渗透系数;A为垂直于水流方向的截面积;L为渗流长度;△h为上下游水头差;由于污染层厚度仅为数百微米,因此清洗剂在污染层中的渗透速率可近似看做恒定不变,即其中,v’为扩散速率,cm/s;为污染层平均厚度,cm;t为扩...
【专利技术属性】
技术研发人员:王志伟,王雪野,张星冉,王巧英,吴志超,
申请(专利权)人:同济大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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