一体化电辅助微滤、超滤和纳滤膜性能综合测试平台制造技术

一种一体化电辅助微滤、超滤和纳滤膜性能综合测试平台，包括预处理系统、膜过滤系统、后处理系统、在线监测系统、显示系统、配电系统。预处理系统、膜过滤系统和后处理系统之间通过不锈钢管路相连；膜过滤系统中包括微滤膜过滤管路、超滤膜过滤管路、纳滤膜过滤管路和浸没式负压膜过滤管路；配电系统包括膜电压调控电源，通过导线连接到待测膜(组件)上提供电压。该测试平台既可自动运行，又可手动控制，可原位在线测试膜过滤性能，且测试结果可在触摸式显示屏幕和相关的仪表上显示，能够对微滤、超滤和纳滤膜在电辅助下的渗透性、截留性能、分离性能和抗膜污染性能进行测试；能够在加压过滤和负压过滤方式下对电辅助膜(组件)进行测试和评价。试和评价。试和评价。

【技术实现步骤摘要】
一体化电辅助微滤、超滤和纳滤膜性能综合测试平台


[0001]本专利技术涉及膜分离水处理领域。

技术介绍

[0002]膜分离技术具有高效、节能、环保、操作简便、易于规模化等优点，已成为解决当前人类面临的资源、能源和环境问题的重要技术，是21世纪最具有发展前景的高新技术之一。近年来，膜分离技术迅速发展，在饮用水处理、污水深度处理、化工废水处理、海水苦咸水淡化处理等方面具有广阔的发展前景。分离膜是膜分离技术的核心。通常情况下，分离膜的渗透性和选择性之间存在着矛盾，而且分离膜在运行过程中还面临着严重的膜污染问题。将电与膜分离技术相耦合，能够通过电化学相互作用、电化学反应或电场作用等，有效地提高膜的分离性能，同时还可以减缓膜污染。在电辅助作用下，膜过滤过程的吨水处理能耗也会显著降低。因此，电辅助膜分离对于获得高的膜分离性能和好的水处理效果，以及推动膜分离技术在水处理领域的应用具有重要意义。
[0003]对于不同的分离膜和膜分离过程来说，膜分离性能的测试对于分离膜的制备、研究和应用都非常重要，是保证分离膜质量的关键步骤。关于膜性能的测试平台已提出了一些专利技术。CN203694926U公开了一种膜组件分离性能测试平台，该测试平台能对不同压力和处理量下膜组件的分离性能进行测试和评价。CN105013330B提供了一种具有双测试功能的膜性能测试平台及使用方法，该专利技术用于检测膜产品的通量、截留率、截留分子量和最大承压，且测量结果不受温度因素的影响。此外，先前还公开了一些膜性能测试装置的专利技术，如CN210964672U、CN112414921A、CN102049199B、CN102407078A。尽管如此，但是现有的膜性能测试平台通常仅能测试分离膜的分离性能(膜通量、截留率、截留分子量等)，而无法直接测试膜在电辅助下的分离性能。此外，现有测试平台的功能较为单一，难以实现对不同的分离膜、不同过滤方式的膜过程进行测试、研究，对膜性能的测试结果也难以很好地为中试和工业化装置的设计提供实用的基础实验数据。先前公开了有关膜电极性能测试装置的专利技术，如CN110988697A、CN110988697A、CN109946519A，但这类膜电极与本专利所涉及的电辅助分离膜有明显不同。因此，有必要进一步专利技术新型的、综合性的、可测试电辅助膜性能的测试平台。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术提出以下技术方案：一种一体化电辅助微滤、超滤和纳滤膜性能综合测试平台，其特征在于，该测试平台包括顺序连接的预处理系统I、膜过滤系统II、后处理系统III，而配电系统IV分别与膜过滤系统II、在线监测系统V和显示系统VI相连。膜过滤系统II还与在线监测系统V相连。在线监测系统V与显示系统VI相连。原水槽的侧面下部和上部分别设有冷却回流进水管i和冷却回流出水管ii，侧面下部还设有原水排放管iii。原水槽通过管iv与泵i的进水端相连，泵i的出水端所连接的管v上有回流管vi，在回流管vi上设有流量计i和电动调节阀i。泵i的出水管v经安全阀i后与管vii和
管viii相连，其中管vii经过控制阀i、压力表i、流量计ii与管ix连接，再经过控制阀iv和控制阀vii与管xxi相连。管viii经过控制阀ii与预处理过滤器i的进水端相连，预处理过滤器i与预处理过滤器ii串连，预处理过滤器ii的出水端通过管x并经过控制阀iii与压力表i相连，再经过流量计ii并通过管xi上的控制阀v与预处理超滤膜组件的进水端相连。预处理超滤膜组件为待测的纳滤膜过滤前的预处理部件。预处理超滤膜组件的渗透出水端与管xii相连，并通过管xiii进入纳滤储水槽。管xii和管xiii上分别有控制阀vi和控制阀viii。纳滤储水槽的侧面下部和上部分别设有冷却回流进水管xiv和冷却回流出水管xv，侧面下部还设有原水排放管xvi。纳滤储水槽通过管xvii与泵ii的进水端相连，泵ii的出水端所连接的管xviii上有回流管xix，在回流管xix上设有流量计iii和电动调节阀ii。泵ii的出水管xviii经过安全阀ii与管xx相连，再经过控制阀ix与管xxi相连。管xxi上设有压力表ii、流量计iv和在线检测传感器i并且分别与管xxii、管xxiii、管xxiv和管xxv相连。在线检测传感器i为温度传感器、pH传感器、电导传感器、浊度传感器、COD传感器、氨氮传感器、亚硝酸盐传感器和硝酸盐传感器。管xxii经过控制阀x与待测的微滤膜组件相连，并且待测的微滤膜组件为电辅助膜过滤组件，其优选尺寸范围为100～400mm
×
50～200mm
×
50～250mm。管xxiii经过控制阀xi与待测的超滤膜组件相连，并且待测的超滤膜组件为电辅助膜过滤组件，其优选尺寸范围为100～400mm
×
50～200mm
×
50～250mm。管xxiv经过控制阀xii与待测的纳滤膜组件相连，并且待测的纳滤膜组件为电辅助膜过滤组件，其优选尺寸范围为100～400mm
×
50～200mm
×
50～250mm。管xxv经过控制阀xiii与浸没式膜池相连。待测的微滤膜组件、超滤膜组件、纳滤膜组件和浸没式膜池为可拆卸、更换的部件。待测的微滤膜组件、超滤膜组件和纳滤膜组件的渗透出水端分别与管xxvi、管xxvii和管xxviii相连，并且这三条管路上分别连接有控制阀xiv、控制阀xv和控制阀xvi。待测的微滤膜组件、超滤膜组件和纳滤膜组件的错流出水端分别与管xxix、管xxx和管xxxi相连，并且分别经过控制阀xvii、控制阀xviii和控制阀xix与管xxxii相连。管xxxii经过压力表iii、流量传感器v后，与管xxxiii和管xxxiv相连，管xxxiii上设有电动调节阀iii，管xxxiv上设有电动调节阀iv。管xxxiv与管xxxv和管xxxvi相连，管xxxv上设有控制阀xx，管xxxvi上设有控制阀xxi。浸没式膜池的出水端与管xxxvii相连接，并且管xxxvii上有控制阀xxii。浸没式膜池内部设有待测的浸没式膜组件，并且待测的浸没式膜组件为电辅助膜过滤组件，其优选尺寸范围为100～400mm
×
50～300mm
×
50～150mm。待测的浸没式膜组件的渗透出水端通过管xxxviii与压力表iv、电动调节阀v、真空泵依次相连。真空泵后的管xxxix上设有控制阀xxiii并且分别与管xxvi、管xxvii和管xxviii的输出端以及管xl的输入端相连。管xl上设有压力表v、流量计vi和在线检测传感器ii并且与管xli和管xlii相连。其中，在线检测传感器ii为温度传感器、pH传感器、电导传感器、浊度传感器、COD传感器、氨氮传感器、亚硝酸盐传感器和硝酸盐传感器。管xli经过控制阀xxiv后与管xliv相连。管xlii经过控制阀xxv与后处理过滤器的进水端相连。后处理过滤器的出水端与管xliii相连，管xliii再经过控制阀xxvi后与管xliv相连。膜电压调控电源通过导线i和导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体化电辅助微滤、超滤和纳滤膜性能综合测试平台，其特征在于，所述测试平台包括顺序连接的预处理系统I、膜过滤系统II、后处理系统III，而配电系统IV分别与膜过滤系统II、在线监测系统V和显示系统VI相连，所述膜过滤系统II还与在线监测系统V相连，所述在线监测系统V与显示系统VI相连；原水槽(1)的侧面下部和上部分别设有冷却回流进水管i(G1)和冷却回流出水管ii(G2)，侧面下部还设有原水排放管iii(G3)；所述原水槽(1)通过管iv(G4)与泵i(2)的进水端相连，所述泵i(2)的出水端所连接的管v(G5)上有回流管vi(G6)，在回流管vi(G6)上设有流量计i(3)和电动调节阀i(4)；所述泵i(2)的出水管v(G5)经安全阀i(5)后与管vii(G7)和管viii(G8)相连，其中管vii(G7)经过控制阀i(6)、压力表i(11)、流量计ii(12)与管ix(G9)连接，再经过控制阀iv(13)和控制阀vii(17)与管xxi(G21)相连；管viii(G8)经过控制阀ii(7)与预处理过滤器i(8)的进水端相连，所述预处理过滤器i(8)与预处理过滤器ii(9)串连，所述预处理过滤器ii(9)的出水端通过管x(G10)并经过控制阀iii(10)与压力表i(11)相连，再经过流量计ii(12)并通过管xi(G11)上的控制阀v(14)与预处理超滤膜组件(15)的进水端相连，所述预处理超滤膜组件(15)的渗透出水端与管xii(G12)相连，并通过管xiii(G13)进入纳滤储水槽(19)；所述管xii(G12)和管xiii(G13)上分别有控制阀vi(16)和控制阀viii(18)；所述纳滤储水槽(19)的侧面下部和上部分别设有冷却回流进水管xiv(G14)和冷却回流出水管xv(G15)，侧面下部还设有原水排放管xvi(G16)；所述纳滤储水槽(19)通过管xvii(G17)与泵ii(20)的进水端相连，所述泵ii(20)的出水端所连接的管xviii(G18)上有回流管xix(G19)，在回流管xix(G19)上设有流量计iii(21)和电动调节阀ii(22)；所述泵ii(20)的出水管xviii(G18)经过安全阀ii(23)与管xx(G20)相连，再经过控制阀ix(24)与管xxi(G21)相连；所述管xxi(G21)上设有压力表ii(25)、流量计iv(26)和在线检测传感器i(27)并且分别与管xxii(G22)、管xxiii(G23)、管xxiv(G24)和管xxv(G25)相连；所述管xxii(G22)经过控制阀x(28)与待测的微滤膜组件(32)相连；所述管xxiii(G23)经过控制阀xi(29)与待测的超滤膜组件(33)相连；所述管xxiv(G24)经过控制阀xii(30)与待测的纳滤膜组件(34)相连；所述管xxv(G25)经过控制阀xiii(31)与浸没式膜池(35)相连；所述待测的微滤膜组件(32)、超滤膜组件(33)和纳滤膜组件(34)的渗透出水端分别与管xxvi(G26)、管xxvii(G27)和管xxviii(G28)相连，并且所述三条管路上分别连接有控制阀xiv(36)、控制阀xv(37)和控制阀xvi(38)；所述待测的微滤膜组件(32)、超滤膜组件(33)和纳滤膜组件(34)的错流出水端分别与管xxix(G29)、管xxx(G30)和管xxxi(G31)相连，并且分别经过控制阀xvii(39)、控制阀xviii(40)和控制阀xix(41)与管xxxii(G32)相连；所述管xxxii(G32)经过压力表iii(42)、流量传感器v(43)后，与管xxxiii(G33)和管xxxiv(G34)相连，管xxxiii(G33)上设有电动调节阀iii(44)，管xxxiv(G34)上设有电动调节阀iv(45)；所述管xxxiv(G34)与管xxxv...

【专利技术属性】
技术研发人员：全燮，张海光，杜磊，陈硕，于洪涛，姬保江，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：