专利名称：一种膜性能测试装置及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种膜性能测试装置，更具体地说，涉及一种平板超滤膜或反渗透膜 性能的测试装置，以及在高温条件下评价膜分离性能、测试膜通量衰减、进行在线膜污染清 洗的方法。
背景技术：
近年来，随着膜分离技术的快速发展和广泛应用，膜分离技术已成为解决当前能 源、资源和环境问题，实现可持续发展的主要技术之一。美国、日本等发达国家已将膜技术 列为21世纪优先发展的高新技术。在我国，随着膜技术的引进和研究工作的深入，膜技术 已在化工废水处理，海水、苦咸水淡化，环境污染治理等领域得到广泛应用。分离膜是膜技术的核心，由于膜材料本身的局限性，现有超滤膜和反渗透膜存在 着一些缺点和不足。在膜分离的实际应用中，选择具有耐热、高通量、抗污染、物理化学稳定 的超滤膜和反渗透膜，并在此基础上寻找最佳运行工艺，成为目前膜技术研究的重点。目前工业应用分离膜的耐温性能普遍较低，95%以上的膜产品要求进水温度 <45°C，否则在运行过程中很容易造成膜的破坏或性能丧失。因此，对高温废水(100°C以 下的低品位废水)的处理回用，一般先将待处理的高温体系降温，然后再进行膜法处理。这 种方法不仅造成了待处理体系的低品位热能损失，而且增加了处理装置的投资和运行费 用。直接对高温体系进行膜分离处理回用，是发展膜技术、提高膜技术实用性的发展 方向。选择耐高温分离膜直接用于100°c以下的低品位高温废水的处理和回用具有如下 重要作用⑴高温操作，可以提高膜通量，有利于提高产水率、降低膜污染；⑵节省处理 回用系统的投资，降低能耗，并且有利于热能的回收；(3)进一步拓宽膜分离技术的应用领 域。目前研究和应用的膜材料可分为有机高分子材料和无机材料两大类。可用于高温 介质分离的有机高分子膜材料，主要包括聚偏氟乙烯、聚酰胺类、聚砜类以及含芳杂环结构 类聚醚砜等。为了对高温体系直接进行膜处理，不仅要开发耐高温分离膜，同时也需要对高温 条件下的分离膜进行稳定性测试、长期运行性能测试以及膜污染评价等。现有的膜性能测 试系统存在的主要缺陷如下(1)对平板膜性能测试主要是在室温条件下进行的，即使加热条件下的测试，也多 采用加热带对渗透池体进行电加热的方法，该方法虽然能进行高温条件下的膜性能测试， 但由于传热结构和温度控制手段的限制，该测试方法对物料温度的调控能力不强，在实测 过程中物料温度波动比较严重，对测试结果影响较大。(2)平板膜测试系统多为死端过滤，不能实现浓水的排放和回流。而在实际应用中 膜处理过程很少采用死端运行，这导致了实验室膜性能的测试结果与实际应用中的膜性能 差别较大，实验室的测试数据不能很好地为中试装置、工业化装置的设计提供实用的基础数据和试验数据。(3)现有平板膜测试装置主要是对膜进行基本的性能测试，测试装置一般不能进 行长期运行，不能实现待处理体系中膜面关键污染物的提取。(4)现有平板膜测试装置没有考虑被污染膜片的在线清洗。目前，平板膜清洗以及 清洗效果的考察方法，一般是将被污染的膜片从测试装置上拆下来清洗后再进行安装、测 试，这样不仅增加了劳动强度、降低了工作效率、并与实际的工业应用过程脱节，影响测试 数据的有效性和实用性。
发明内容
为了解决现有膜性能测试装置存在的问题，本发明提供一种连续式平板膜性能测 试装置及其使用方法。该膜性能测试装置，能够在较高温度下进行恒温操作，并且模拟膜在 实际运行中的操作条件，实现膜分离性能测试、膜通量衰减测试、膜面关键污染物的提取以 及污染膜的在线清洗等功能。本发明之一的一种膜性能测试装置是这样实现的一种膜性能测试装置，包括渗透池4、供水单元、排水单元和测量仪表；所述渗透池4，包括基座cl2、壳体Cl、进水口 c4、出水口 clO、排气口 c8、插底管 c3、搅拌器c9和水浴夹套c2;所述壳体cl是上端封闭、下端开口的筒状体，所述进水口 c4和所述排气口 c8设 置在所述壳体cl的上端；所述基座cl2的上端设有导水槽c6，所述出水口 clO设置在所述 基座cl2的底部并与所述导水槽c6联通；在进行膜性能测试时，所述壳体cl密闭固定在所 述基座cl2之上；被测试的超滤或反渗透平板膜放置在所述壳体cl和所述基座cl2之间，所述平板 膜的下方是位于导水槽c6之上起支撑作用的多孔板cll，所述平板膜的上方是起固定作用 的密封环c7 ；被测试的料液由所述进水口 c4进入所述渗透池4，所述平板膜的产水，经过所 述多孔板cll和所述导水槽c6，由所述出水口 clO排出所述渗透池4 ；所述水浴夹套c2位于所述壳体cl的外部，并与恒温水浴连接；所述搅拌器c9位 于所述壳体cl的内部；所述插底管c3由所述壳体cl的上端伸入到所述壳体cl的底部；所述供水单元，包括料液罐1、供压装置3和连接所述料液罐1与所述渗透池4之 进水口 c4的管路，所述供压装置3为所述料液罐1提供压力；所述排水单元，包括与所述渗透池4之插底管c3连接的浓水排出管路，和与所述 渗透池4之出水口 clO相连的产水排出管路；所述测量仪表，包括测量所述渗透池4内温度和压力的仪表，和测量所述渗透池4 之进水口 c4、出水口 clO和插底管c3液体流量的仪表，和测量所述渗透池4之插底管c3气 体流量的仪表。具体实施时，在所述插底管c3的底部连接有螺旋盘管c5，所述螺旋盘管c5的所在 平面与所述平板膜的所在平面平行，在所述螺旋盘管c5上有多个朝向所述平板膜的开孔； 所述搅拌器c9为电动或磁力搅拌装置；所述测试装置，包括多个并联的渗透池4，并且每个 渗透池4可以单独使用。本发明之二的一种膜性能测试装置的使用方法是这样实现的
一种膜性能测试装置的使用方法，使用本发明的膜性能测试装置，首先将被测试 的超滤或反渗透平板膜放置在所述多孔板cll上，然后在所述平板膜上放置密封环c7，然 后将所述壳体cl与所述基座cl2紧密连接，所述平板膜被固定在所述渗透池4中，然后对 所述平板膜进行膜性能测试和在线膜污染清洗测试；(1)所述平板膜的膜性能测试依次包括加料、恒温和测试的步骤，在所述加料步骤中，关闭渗透池4的所述插底管c3，打开所述进水口 c4和所述排 气口 c8，在所述供压装置3的驱动下，被测试的料液由所述料液罐1经所述进水口 c4进入 所述渗透池4，当所述料液充满所述渗透池4后，关闭所述供压装置3和所述排气口 c8 ；在所述恒温步骤中，启动所述搅拌器c9，对所述料液进行搅拌；启动所述恒温水 浴，所述恒温水浴产生的加热水流经所述水浴夹套c2加热所述料液，使所述料液达到设定 温度；在所述测试步骤中，打开所述供压装置3，调节所述渗透池4内的压力达到设定压 力，然后打开所述出水口 ClO和所述插底管c3，所述平板膜的产水，经过所述多孔板cll和 所述导水槽c6，由所述出水口 ClO排出所述渗透池4，所述平板膜截留的浓水由所述插底管 c3排出所述渗透池4，所述外排浓水的流量由所述浓水排出管路上的流量阀门控制；在测试过程中，记录所述料液进水、所述产水和所述外排浓水的流量以及所述渗 透池4内的温度和压力，在控温条件下进行所述平板膜的分离性能测试和膜通量衰减测 试；(2)所述的在线膜污染清洗测试过程包括以下步骤在达到清洗条件时，首先关闭所述插底管c3，打开所述进水口 c4和所述排气口 c8，清洗液经所述进水口 c4进入所述渗透池4，当所述清洗液达到设定容量时，关闭所述进 水口 c4 ；然后启动所述恒温水浴，所述恒温水浴产生的加热水流经水浴夹套c2加热所述 清洗液，使所述清洗液达到清洗温度；然后启动所述搅拌器c9，对所述清洗液进行搅拌，并打开所述插底管c3，在供压 装置3的驱动下，压缩空气或氮气由所述插底管c3通入所述渗透池4，按设定的清洗时间、 清洗温度、搅拌强度和气体流量对所述平板膜进行气水混合清洗；清洗完成后，关闭所述排气口 c8，打开所述进水口 c4，在供压装置3的驱动下，压 缩空气或氮气由所述进水口 c4进入所述渗透池4，所述清洗液由所述插底管c3排出所述渗 透池4。具体实施时，在进行膜性能测试时，控制所述渗透池4内的压力为0. 5 5. 5MPa, 控制所述渗透池4内的温度为5 95°C ；在进行膜性能测试时，调节所述浓水排出管路上 的流量阀门，控制所述外排浓水流量，使所述膜性能测试装置的系统回收率达到5 95%。现有的膜测试装置，主要是在室温条件下进行膜性能测试，即使加热也主要采用 加热带对渗透池外体进行电加热，该方法虽然能够在较高温度条件下进行膜性能测试，但 由于电加热的控温能力不强，温度波动较大，对膜性能的测试结果有不利影响。本发明采用 恒温水浴夹套对渗透池进行加热，并且在水浴夹套内设置隔流通道，以延长热流体在加套 内的停留时间，温度控制稳定、均勻，有利于在常温和较高温度条件下，对平板超滤膜和反 渗透膜进行膜性能测试和膜通量衰减测试。
现有的膜测试系统一般为死端过滤，不能实现浓水的排放和回流，由于膜在实际 工业应用中很少采用死端运行，因此导致了现有膜测试装置测试结果与实际运行的差别较 大，测试数据不能为工业化装置运行参数的设计提供可靠数据等问题。本发明在膜测试装 置的渗透池内设置插底管，浓缩液由池内的插底管路排出，可以控制膜测试过程的系统回 收率。同时插底管还起到了清洗气导入管的作用，在插底管下部螺线管的底部设有多个清 洗布气孔，使清洗气能够在膜表明均勻分布以提高膜清洗效果。本发明的膜测试装置在渗透池内设有搅拌器，能将浓缩料液和新鲜料液充分混合 以降低膜面浓差极化。本发明的膜测试装置将多个渗透池进行并联连接，且各渗透池均可 单独使用，在测试过程中任何一个渗透池的安装和换膜操作均不受其它影响，可进行相同 条件下的平行测试或对比试验；克服现有的膜测试装置不能平行测试或平行性测试结果可 重复性较差、平行测试所需时间较长的问题。此外，本发明的膜测试装置还可进行膜面污染 物的提取，和膜装置长期运行性能的测试。
图1是本发明膜性能测试装置渗透池4、5、6的剖面图。图2是本发明膜性能测试装置的流程示意图。
具体实施例方式下面对照附图、结合实施例进一步详述本发明的技术方案，本发明的保护范围不 局限于下述的具体实施方式
。实施例11、膜测试装置膜性能测试装置，包括3个并联的渗透池、供水单元、排水单元、阀门和测量仪表；在附图2中，1为料液罐，3为供压装置(氮气钢瓶)，4、5、6为渗透池，8、9、10为磁 力搅拌驱动器，7为恒温水浴；30、33、36为渗透池的进料阀，31、34、37为渗透池的排气阀， 32、35、38为渗透池浓水排放阀，39、41、43为水浴夹套c2的进水阀，40、62、64为水浴夹套 c2的排水阀，46、50、54为浓水排放阀，48、52、56为产水排放阀，11、12、13为清洗气流量计， 60、61、62为清洗气截止阀。渗透池4、5、6的内部结构和外部的供排水方式相同，进行并联连接，下面以渗透 池4为例说明渗透池的内部结构和外部连接关系。渗透池4由基座cl2、壳体Cl、进水口 c4、出水口 clO、排气口 c8、插底管c3、搅拌 器c9和水浴夹套c2组成；壳体Cl是上端封闭、下端开口的筒状体，密闭固定在基座cl2之上；进水口 c4和 排气口 c8设置在壳体cl的上端；基座cl2上设有导水槽c6，出水口 clO在基座cl2的底部 并与导水槽c6联通；平板膜置于壳体cl和基座cl2之间，其下方是位于导水槽c6之上起 支撑作用的多孔板cll，其上方是密封环c7 ；测试的料液由进水口 c4进入渗透池4，透过平 板膜得到的产水，经过多孔板ell、导水槽c6，由出水口 clO排出渗透池4;水浴夹套c2位于 壳体cl的外部，并与恒温水浴7连接；磁力搅拌器c9位于壳体cl的内部中心；插底管c3 由壳体cl的上端伸入到壳体cl的底部，插底管c3的底部连接有螺旋盘管c5，螺旋盘管c5的所在平面与平板膜所在平面平行，螺旋盘管c5上有多个朝向平板膜的开孔；供水单元，包括料液罐1、供压装置3和连接料液罐1与进水口 c4的管路，供压装 置3为料液罐1提供压力；排水单元，包括与插底管c3连接的浓水排出管路，和与出水口 ClO相连的产水排出管路。2、膜性能测试(使用耐压料罐、使用单个渗透池进行测试)首先将待测的平板膜放置在多孔板Cll上，并在待测膜上放置密封环c7，然后将 壳体cl与基座cl2紧密连接，待测膜被固定在渗透池4中，然后进行膜性能测试和膜在线 清洗测试；(1)系统加料开启耐压料罐1上方的进料阀21和排气阀22，注入待处理的料液后，关闭料阀21 和排气阀22，打开压缩氮气钢瓶3的减压阀进行压力粗调，关闭稳压阀27和球阀沈，打开 稳压阀25进行压力微调，打开耐压料罐1的进气阀观开始对耐压料罐1内的料液进行加 压，待耐压料罐1上的压力表101的读数达到设定数值后，打开耐压料罐1出料管路上的总 阀四以及渗透池4上方的进料阀30和排气阀31开始对测试系统中的渗透池4进行供料， 同时关闭渗透池5和渗透池6上方的阀33、36和渗透池4的浓缩液排放阀32，待有料液从 排气阀31溢出时关闭排气阀31，此时表明待测物料已充满渗透池，同时关闭进水阀30。(2)物料恒温打开稳定到设定温度的恒温水浴7与带加套的渗透池4管路连接的水浴进水阀 39和排水阀40，同时打开磁力搅拌驱动器8并设定一定的搅拌速度，对渗透池4内的待测 液体加热的同时进行搅拌(防止待测料液温度分布不均)，此恒温过程的预热时间控制为 20-60min。(3)测试系统运行待渗透池内料液温度达到预设温度后，打开渗透池4的进料阀门30以及浓水调节 排放阀32并根据需要调节开度大小，通过打开渗透池4上的浓水排放流量检测阀45和关 闭阀46来测量浓缩液的排放流量；打开产水管路上的阀47关闭阀48来测量某时刻下的产 水流量；本测试装置可通过调整浓缩液的排放流量和渗透液流量间的比例大小来控制被测 膜回收率大小，也可测试在相同条件下的同类型膜在不同回收率下的膜污染情况。(4)膜测试系统清洗a.耐压料罐1的清洗本系统通过开启阀22、57和58，排空耐压料罐1内的剩余物料和恒温水浴7内的 水，通过开启阀沈、27和63，关闭阀57，进行对耐压料罐的清洗，清洗完成后，通过关闭阀 63，开启阀22、57，排空清洗废水。b.被污染膜的在线清洗在整个测试系统无压力的情况下，打开渗透池4的排气阀31和进气总管路的末端 阀59，将一定量的膜污染清洗液加入到渗透池4，然后关闭阀59J8和四，打开阀27，调节 第二稳压阀沈至适当开度后打开阀60，通过流量计11的微调阀调节适当气量，再依次打开 渗透池4的排气阀31，进行被污染膜的气水混合清洗，清洗时间和强度均由被污染膜的污 染程度来设定，清洗后的废液可通过阀25、27、30、32、46的开启以及阀沈、28、四、31、45的 关闭来实现；该清洗过程也可在不同的清洗温度下进行被污染膜的清洗。
实施例21、膜测试装置与实施例1相同。2、膜性能测试与膜清洗(使用耐压料罐、使用三个渗透池进行测试)(1)系统加料同时开启耐压料罐1上方进料阀21和排气阀22注入待处理的料液后关闭料阀21 和排气阀22，打开压缩氮气钢瓶3的减压阀进行所需压力粗调，在经稳压阀25进行压力微 调后关闭稳压阀26和球阀27，打开进气阀观开始对耐压料罐1内的料液进行加压，待耐 压料罐1上的压力表101的读数达到一定数值后，打开耐压料罐1出料管路上的总阀四以 及渗透池4上方的进料阀30/33/36和排气阀31/34/37，开始对测试系统中的渗透池4/5/6 进行供料，关闭32、35和38待有料液从排气阀31、34和37溢出时关闭排气阀31、34和37， 此时表明待测物料已充满渗透池，同时关闭总进水阀四。(2)物料恒温打开稳定到设定温度的恒温水浴7与带加套的渗透池4/5/6管路连接的水浴进水 阀39/41/43和排水阀40/62/64，同时打开与之相配套的磁力搅拌驱动器8/9/10，设定搅拌 速度为300rpm，对渗透池4/5/6内的待测液体加热的同时搅拌，此恒温过程的预热时间为 30_60mino(3)测试系统运行待渗透池内料液温度达到预设温度后，打开总进料阀门四以及渗透池4/5/6对应 的浓水调节排放阀32/35/38的开度大小，通过打开渗透池4/5/6上的浓水排放流量检测阀 45/49/53关闭阀46/50Λ4来测量浓缩液的排放流量，打开产水管路上的阀47/51/55关闭 阀48/52/56来测量某时刻下的产水流量。(4)膜测试系统清洗a.耐压料罐1的清洗可通过开启57、58和22实现耐压料罐1内剩余物料和恒温水浴7内水的排空，以 及可通过开启阀27、26、63和关闭四、57对耐压料罐进行清洗操作，清洗后的废水可以通过 开启22、57排空。b.被污染膜的在线清洗在整个测试系统无压力的情况下，将一定量的清洗液通过打开渗透池4/5/6的排 气阀31/34/37以及进气总管路的末端阀59加入后，关闭阀观、四和59，打开27并调节第 二稳压阀沈至适当开度后依次打开60/61/62再通过流量计11/12/13本身自带的微调阀 调节到适当的气量后，再依次打开渗透池4/5/6的排气阀31/34/37进行被污染膜的气水 混合清洗，清洗时间和强度均由被污染膜的污染程度设定；清洗后的废液可通过阀25、27、 30、33、35、36、38、46、50 和 54 的开启以及阀 26、28、29、31、34、37、45、49、53 的关闭来实现， 同时该清洗过程也可在5-95°C的清洗温度下进行污染膜清洗。实施例31、膜测试装置与实施例1相同。2、膜性能测试与膜清洗(不使用耐压料罐、使用单个渗透池进行测试)
(1)系统加料打开渗透池4上方的排气阀31和59，关闭渗透池4的浓缩液排放阀32，对渗透池 4进行手动加料，加料完毕后关闭排气阀31和59。(2)物料恒温打开恒温水浴7连接水浴夹套c2管路的进水阀39和排水阀40，打开磁力搅拌驱 动器8并设定一定的搅拌速度，对渗透池4内的待测液体加热的同时进行搅拌以防止待测 料液温度分布不均。(3)测试系统运行在渗透池4内料液温度达到预设温度后，依次打开压缩氮气钢瓶3的减压阀至合 适压力、稳压阀25、27和30之前要保证阀沈、观和四是关闭状态，调节渗透池4的浓水调 节排放阀32并根据需要调节开度大小，通过打开渗透池4上的浓水排放流量检测阀45和 关闭阀46来测量浓缩液的排放流量，打开产水管路上的阀47关闭阀48来测量某时刻下的 产水流量；(4)被污染膜的在线清洗在整个测试系统无压力的情况下，将一定量的膜污染清洗液通过打开渗透池4的 排气阀31以及进气总管路的末端阀59加入后立即关闭阀59、28、四，打开27并调节第二稳 压阀沈至适当开度后打开阀60再通过流量计11自带的微调阀调节到适当的气量后，再依 次打开渗透池4的排气阀31进行被污染膜的气水混合清洗，清洗时间和强度由污染程度来 进行调节；清洗后的废液可通过阀25、27、30、32、46的开启以及阀沈、28、四、31、45的关闭 来实现，同时该清洗过程也可在不同的清洗温度下进行污染膜的清洗。实施例41、膜测试装置与实施例1相同。2、膜性能测试与膜清洗(不使用耐压料罐、使用三个渗透池进行测试)(1)系统加料打开渗透池4/5/6上方的阀31/34/37和59开始对测试系统中的渗透池4/5/6进 行加料，同时暂关闭渗透池4/5/6的浓缩液排放阀32/35/38，加料完毕后关闭阀31/34/37 和59。(2)物料恒温打开稳定到设定温度的恒温水浴7与带加套的渗透池4/5/6管路连接的水浴进水 阀39/41/43和排水阀40/62/64，同时打开与之相配套的磁力搅拌驱动器8/9/10，设定搅拌 速度为500rpm，对渗透池4/5/6内的待测液体加热的同时进行搅拌，恒温过程的时间由起 始料液温度来控制。(3)测试系统运行待渗透池内料液温度达到预设温度后，依次打开压缩氮气钢瓶1的减压阀至合适 压力、稳压阀25和27之前要保证阀沈、观和四是关闭状态，然后再分别打开渗透池4/5/6 的进料阀门30/33/36以及对应的浓水调节排放阀32/35/38的开度大小。通过打开渗透池 4/5/6上的浓水排放流量检测阀45/49/53和关闭阀46/50/M来测量浓缩液的排放流量，打 开产水管路上的阀47/51/55关闭阀48/52/56来测量某时刻下的产水流量；本测试系统可通过调节浓缩液的排放流量和渗透液流量间的比例大小来控制被测试膜的回收率大小，也 可测试在相同条件下的同类型膜在不同回收率下的膜污染情况。(4)被污染膜的在线清洗将一定量的清洗液通过打开渗透池4/5/6的排气阀31/34/37以及进气总管路的 末端阀59加入后，关闭阀观、29、63，打开27并调节第二稳压阀沈至适当开度后依次打开 60/61/62再通过流量计11/12/13的微调阀调节到适当的气量后，再依次打开渗透池4/5/6 的排气阀31/34/37进行被污染膜的气水混合清洗，清洗时间和强度由被污染膜的污染程 度来进行调节；清洗后的废液可通过阀25、27、30、32、33、35、36、38、46、50和讨的开启以及 阀沈、28、四、31、34、37、45、49、53的关闭来实现，同时该清洗过程也可在不同的清洗温度 为5-95 °C下进行污染膜的清洗。
权利要求
1.一种膜性能测试装置，包括渗透池W]、供水单元、排水单元和测量仪表；其特征在于所述渗透池W]，包括基座[cl2]、壳体[cl]、进水口 [c4]、出水口 [clO]、排气口 [c8]、插底管[c3]、搅拌器[c9]和水浴夹套[c2]；所述壳体[cl]是上端封闭、下端开口的筒状体，所述进水口 [c4]和所述排气口 [c8] 设置在所述壳体[cl]的上端；所述基座[cl2]的上端设有导水槽[c6]，所述出水口 [clO] 设置在所述基座[cl2]的底部并与所述导水槽[c6]联通；在进行膜性能测试时，所述壳体 [cl]密闭固定在所述基座[cl2]之上；被测试的超滤或反渗透平板膜放置在所述壳体[cl]和所述基座[cl2]之间，所述平 板膜的下方是位于导水槽[c6]之上起支撑作用的多孔板[cll]，所述平板膜的上方是起固 定作用的密封环[c7]；被测试的料液由所述进水口 [c4]进入所述渗透池W]，所述平板膜 的产水，经过所述多孔板[cll]和所述导水槽[c6]，由所述出水口 [clO]排出所述渗透池 [4]；所述水浴夹套[c2]位于所述壳体[cl]的外部，并与恒温水浴连接；所述搅拌器[c9] 位于所述壳体[cl]的内部；所述插底管[c3]由所述壳体[cl]的上端伸入到所述壳体[cl] 的底部；所述供水单元，包括料液罐[1]、供压装置[3]和连接所述料液罐[1]与所述渗透池 [4]之进水口 [c4]的管路，所述供压装置[3]为所述料液罐[1]提供压力；所述排水单元，包括与所述渗透池[4]之插底管[c3]连接的浓水排出管路，和与所述 渗透池[4]之出水口 [clO]相连的产水排出管路；所述测量仪表，包括测量所述渗透池W]内温度和压力的仪表，和测量所述渗透池[4] 之进水口 [c4]、出水口 [clO]和插底管[c3]液体流量的仪表，和测量所述渗透池[4]之插 底管[c3]气体流量的仪表。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于在所述插底管[c3]的底部连接有螺旋盘管[c5]，所述螺旋盘管[c5]的所在平面与所 述平板膜的所在平面平行，在所述螺旋盘管[c5]上有多个朝向所述平板膜的开孔。
3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述搅拌器[c9]为电动或磁力搅拌装置。
4.根据权利要求1、2或3所述的测试装置，其特征在于所述测试装置，包括多个并联的渗透池W]，并且每个渗透池[4]可以单独使用。
5.一种膜性能测试装置的使用方法，使用权利要求1 4之一所述的膜性能测试装置， 首先将被测试的超滤或反渗透平板膜放置在所述多孔板[cll]上，然后在所述平板膜上放 置密封环[c7]，然后将所述壳体[cl]与所述基座[cl2]紧密连接，所述平板膜被固定在所 述渗透池[4]中，然后对所述平板膜进行膜性能测试和在线膜污染清洗测试；(1)所述平板膜的膜性能测试依次包括加料、恒温和测试的步骤，在所述加料步骤中，关闭渗透池[4]的所述插底管[c3]，打开所述进水口 [c4]和所述 排气口 [c8]，在所述供压装置[3]的驱动下，被测试的料液由所述料液罐[1]经所述进水口 [c4]进入所述渗透池W]，当所述料液充满所述渗透池[4]后，关闭所述供压装置[3]和所 述排气口 [c8]；在所述恒温步骤中，启动所述搅拌器[c9]，对所述料液进行搅拌；启动所述恒温水浴， 所述恒温水浴产生的加热水流经所述水浴夹套[c2]加热所述料液，使所述料液达到设定温度；在所述测试步骤中，打开所述供压装置[3]，调节所述渗透池W]内的压力达到设定 压力，然后打开所述出水口 [clO]和所述插底管[c3]，所述平板膜的产水，经过所述多孔板 [ell]和所述导水槽[c6]，由所述出水口 [clO]排出所述渗透池W]，所述平板膜截留的浓 水由所述插底管[c3]排出所述渗透池W]，所述外排浓水的流量由所述浓水排出管路上的 流量阀门控制；在测试过程中，记录所述料液进水、所述产水和所述外排浓水的流量以及所述渗透池 [4]内的温度和压力，在控温条件下进行所述平板膜的分离性能测试和膜通量衰减测试；(2)所述的在线膜污染清洗测试过程包括以下步骤在达到清洗条件时，首先关闭所述插底管[c3]，打开所述进水口 [c4]和所述排气口 [c8]，清洗液经所述进水口 [c4]进入所述渗透池W]，当所述清洗液达到设定容量时，关闭 所述进水口 [c4]；然后启动所述恒温水浴，所述恒温水浴产生的加热水流经水浴夹套[c2]加热所述清 洗液，使所述清洗液达到清洗温度；然后启动所述搅拌器[c9]，对所述清洗液进行搅拌，并打开所述插底管[c3]，在供压 装置[3]的驱动下，压缩空气或氮气由所述插底管[c3]通入所述渗透池W]，按设定的清洗 时间、清洗温度、搅拌强度和气体流量对所述平板膜进行气水混合清洗；清洗完成后，关闭所述排气口 [c8]，打开所述进水口 [c4]，在供压装置[3]的驱动下， 压缩空气或氮气由所述进水口 [c4]进入所述渗透池W]，所述清洗液由所述插底管[c3]排 出所述渗透池W]。
6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于在进行膜性能测试时，控制所述渗透池[4]内的压力为0. 5 5. 5MPa,控制所述渗透池 [4]内的温度为5 95°C。
7.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于在进行膜性能测试时，调节所述浓水排出管路上的流量阀门，控制所述外排浓水流量， 使所述膜性能测试装置的系统回收率达到5 95%。
全文摘要
本发明提供了一种连续式平板超滤膜和反渗透膜性能的测试装置及其使用方法。该装置包括供水单元、排水单元和多个并联的渗透池，其中，渗透池包括基座、壳体、进水口、出水口、排气口、插底管、搅拌器和恒温水浴夹套。透过待测分离膜的产水，由出水口排出渗透池。该测试装置能在较高温度下进行恒温、稳定操作，可实现膜分离性能测试、膜通量衰减测试、膜面关键污染物的提取、膜在线清洗和清洗后膜性能恢复测试等功能。
文档编号B01D65/10GK102049199SQ20091023676
公开日2011年5月11日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者刘正, 杨永强, 王娟 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院