一種加氣自凈型卷式膜過(guò)濾裝置及應(yīng)用該過(guò)濾裝置的氣體透過(guò)率檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加氣自凈型卷式膜過(guò)濾裝置及應(yīng)用該過(guò)濾裝置的氣體透過(guò)率檢測(cè)方法，屬于一種膜分離技術(shù)領(lǐng)域或者給水排水、環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]膜分離技術(shù)是指在推動(dòng)力作用下，利用膜的選擇透過(guò)性，使混合物中各組份分離的技術(shù)。膜分離技術(shù)被廣泛應(yīng)用于環(huán)保、食品飲料、制藥、化工等領(lǐng)域。在當(dāng)今人類社會(huì)大力倡導(dǎo)并切實(shí)履行節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的潮流中，膜技術(shù)在物料分離以及水處理方面的應(yīng)用將更加突出。
[0003]膜分離按切割物質(zhì)大小可分為微濾、超濾、納濾和反滲透，按膜、膜組件的形狀大致分為中空纖維、管式膜、板式膜以及卷式膜。卷式膜以其單位體積充滿的膜面積大、流道設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行動(dòng)力成本低而應(yīng)用量最大，應(yīng)用領(lǐng)域最廣。
[0004]影響膜分離系統(tǒng)運(yùn)行最關(guān)鍵因素是抑制膜污染以及膜污染后如何更有效的清洗，特別是膜分離應(yīng)用于物料分離、提純、濃縮以及規(guī)模更大的中水回用。在現(xiàn)有技術(shù)中，卷式膜組件通常橫向排列組合，有效的低成本的氣水清洗方法不能應(yīng)用，因?yàn)檫\(yùn)行中膜組件即使進(jìn)入少量氣體，也會(huì)導(dǎo)致氣體在膜元件上部集中而造成膜元件的損毀。
[0005]中國(guó)專利文獻(xiàn)CN20111079456.8公開(kāi)了一種豎立式卷式膜過(guò)濾裝置及其清洗方法，其中提到膜組件豎立擺放，利用氣水形成的微小氣泡對(duì)膜表面進(jìn)行更有效的清洗。停機(jī)時(shí)，自動(dòng)排空濃水(污水)，充裝低純水(凈水)，從而防止膜的堵塞，降低運(yùn)行費(fèi)用。雖然該豎立式卷式膜可以通過(guò)氣水形成的微小氣泡對(duì)膜表面進(jìn)行有效的清洗，但其無(wú)法對(duì)污染物的產(chǎn)生條件進(jìn)行破壞，只能被動(dòng)進(jìn)行清理，同時(shí)當(dāng)待處理物料含黏性污染物比較多，或含結(jié)垢性傾向物質(zhì)比較高時(shí)，清洗效果差，膜通量下降，使用壽命降低，導(dǎo)致膜處理效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種能夠防止過(guò)濾膜堵塞、水通量穩(wěn)定、膜處理效率高的加氣自凈型卷式膜過(guò)濾裝置及應(yīng)用該過(guò)濾裝置的氣體透過(guò)率檢測(cè)方法。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案主要是:一種加氣自凈型卷式膜過(guò)濾裝置，包括豎立放置的膜外殼，所述膜外殼內(nèi)安裝有與之適應(yīng)的卷式膜元件，所述膜外殼上、下端分別安裝有上、下密封頭，所述卷式膜元件中設(shè)置有透過(guò)液輸出管，膜外殼兩端分別設(shè)置有進(jìn)料口和濃縮液出口，所述進(jìn)料口連接有輸料栗，所述輸料栗輸出口連接有加氣裝置，所述加氣裝置包括有高壓輸氣栗或高壓儲(chǔ)氣瓶，所述濃縮液出口連接有氣水分離器，所述氣水分離器設(shè)置有排液口和排氣口，所述排氣口連接有流量計(jì)。
[0008]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述加氣裝置還包括有壓力調(diào)節(jié)器，所述壓力調(diào)節(jié)器設(shè)置于高壓輸氣栗或高壓儲(chǔ)氣瓶輸出口與輸料栗輸出口之間。
[0009]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述膜外殼設(shè)置有限壓排氣閥，過(guò)濾裝置內(nèi)部氣壓超過(guò)設(shè)定的壓力值時(shí)限壓排氣閥自動(dòng)打開(kāi)排氣降壓。
[0010]進(jìn)一步，所述高壓輸氣栗或高壓儲(chǔ)氣瓶輸入進(jìn)料口的氣體為壓縮凈化氣體，壓縮凈化氣體為氮?dú)饣蚨栊詺怏w。
[0011]進(jìn)一步，所述透過(guò)液輸出管的出口連接有第二氣水分離器，所述第二氣水分離器設(shè)置有排液口和排氣口，所述排氣口連接有流量計(jì)。
[0012]本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用上述過(guò)濾裝置的氣體透過(guò)率檢測(cè)方法，包括以下步驟:
S1:將待過(guò)濾的料液通過(guò)輸料栗輸入進(jìn)料口，壓縮氣體通過(guò)加氣裝置輸入進(jìn)料口并記入輸入量；
52:料液和壓縮氣體形成氣液混合體，氣液混合體進(jìn)入膜外殼內(nèi)并流過(guò)卷式膜元件表面，部分氣液混合體透過(guò)膜表面形成透過(guò)液進(jìn)入透過(guò)液輸出管排出，其余通過(guò)濃縮液出口排出;
53:通過(guò)與濃縮液出口連接的氣水分尚器獲得壓縮氣體的排出量；
S4:將壓縮氣體的排出量與輸入量對(duì)比計(jì)算，獲得壓縮氣體的透過(guò)率。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的一種加氣自凈型卷式膜過(guò)濾裝置及應(yīng)用該過(guò)濾裝置的氣體透過(guò)率檢測(cè)方法，通過(guò)設(shè)置有豎立的膜外殼，進(jìn)料時(shí)同時(shí)輸入高壓壓縮氣體，使得在進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，過(guò)濾膜表面受到強(qiáng)大的剪切力，避免污染物在膜表面聚集，破壞污染物的產(chǎn)生條件，防止過(guò)濾膜堵塞，使得膜處理的效率會(huì)更高，水通量保持穩(wěn)定，該過(guò)濾裝置在進(jìn)行過(guò)濾的同時(shí)可以進(jìn)行自清洗，也使得卷式膜元件的使用奉命更長(zhǎng)，避免對(duì)裝置進(jìn)行過(guò)多的沖洗和清洗，減少了裝置的運(yùn)行費(fèi)用，另外通過(guò)應(yīng)用該方法，使用不同類型的壓縮氣體進(jìn)行試驗(yàn)，可以獲得不同類型的壓縮氣體在過(guò)濾膜中的透過(guò)率，從而為過(guò)濾裝置選擇合適類型的壓縮氣體提供參考資料。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0016]參照?qǐng)D1，本發(fā)明的一種加氣自凈型卷式膜過(guò)濾裝置，包括豎立放置的膜外殼1，所述膜外殼I內(nèi)安裝有與之適應(yīng)的卷式膜元件2，所述膜外殼I上、下端分別安裝有上、下密封頭3、4，所述卷式膜元件2中設(shè)置有透過(guò)液輸出管20，膜外殼I兩端分別設(shè)置有進(jìn)料口 10和濃縮液出口 11，所述進(jìn)料口 10連接有輸料栗5，所述輸料栗5輸出口連接有加氣裝置6，所述加氣裝置6包括有高壓輸氣栗或高壓儲(chǔ)氣瓶，所述濃縮液出口 11連接有氣水分離器7，所述氣水分離器7設(shè)置有排液口和排氣口，所述排氣口連接有流量計(jì)8 ο該過(guò)濾裝置進(jìn)料時(shí)同時(shí)輸入高壓壓縮氣體，使得在進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，過(guò)濾膜表面受到強(qiáng)大的剪切力，避免污染物在膜表面聚集，破壞污染物的產(chǎn)生條件，防止過(guò)濾膜堵塞，使得膜處理的效率會(huì)更高，水通量保持穩(wěn)定，該過(guò)濾裝置在進(jìn)行過(guò)濾的同時(shí)可以進(jìn)行自清洗，也使得卷式膜元件的使用奉命更長(zhǎng)，避免對(duì)裝置進(jìn)行過(guò)多的沖洗和清洗，減少了裝置的運(yùn)行費(fèi)用。
[0017]該過(guò)濾裝置中，所述加氣裝置6還包括有壓力調(diào)節(jié)器9，所述壓力調(diào)節(jié)器9設(shè)置于高壓輸氣栗或高壓儲(chǔ)氣瓶輸出口與輸料栗5輸出口之間，通過(guò)設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)器9，調(diào)節(jié)壓縮氣體的輸入壓力使之與料液的輸入壓力之間保持平衡，避免壓縮氣體輸入壓力過(guò)大使料液回流至輸料栗5。
[0018]為保證過(guò)濾裝置的運(yùn)行安全，所述膜外殼I設(shè)置有限壓排氣閥12，該過(guò)濾裝置內(nèi)部氣壓超過(guò)設(shè)定的壓力值時(shí)限壓排氣閥12自動(dòng)打開(kāi)排氣降壓，避免因壓力過(guò)大造成膜組件的損壞，限壓排氣閥12的壓力閥值按實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定。
[0019]本發(fā)明中，高壓輸氣栗或高壓儲(chǔ)氣瓶輸入進(jìn)料口的氣體為壓縮凈化氣體，壓縮凈化氣體為氮?dú)饣蚨栊詺怏w，氮?dú)饣蚨栊詺怏w不會(huì)與料液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，避免料液變質(zhì)，保證過(guò)濾的效果。
[0020]透過(guò)液輸出管20的出口連接有第二氣水分離器13，所述第二氣水分離器13設(shè)置有排液口和排氣口，所述排氣口連接有流量計(jì)，通過(guò)設(shè)置有第二氣水分離器，使得用戶可以直觀獲知壓縮氣體通過(guò)過(guò)濾膜的透過(guò)量，從而為進(jìn)一步研究作準(zhǔn)備。
[0021]本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述過(guò)濾裝置的氣體透過(guò)率檢測(cè)方法，包括以下步驟:
S1:將待過(guò)濾的料液通過(guò)輸料栗5輸入進(jìn)料口，壓縮氣體通過(guò)加氣裝置6輸入進(jìn)料口 10并記入輸入量；
S2:料液和壓縮氣體形成氣液混合體，氣液混合體進(jìn)入膜外殼I內(nèi)并流過(guò)卷式膜元件表面，部分氣液混合體透過(guò)膜表面形成透過(guò)液進(jìn)入透過(guò)液輸出管20排出，其余通過(guò)濃縮液出口 11排出；
S3:通過(guò)與濃縮液出口 11連接的氣水分尚器8獲得壓縮氣體的排出量；
S4:將壓縮氣體的排出量與輸入量對(duì)比計(jì)算，獲得壓縮氣體的透過(guò)率。
[0022]通過(guò)應(yīng)用該方法，使用不同類型的壓縮氣體進(jìn)行試驗(yàn)，可以獲得不同類型的壓縮氣體在過(guò)濾膜中的透過(guò)率，從而為上述過(guò)濾裝置選擇合適類型的壓縮氣體提供參考資料。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，只要以基本相同手段實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種加氣自凈型卷式膜過(guò)濾裝置，包括豎立放置的膜外殼(I)，所述膜外殼(I)內(nèi)安裝有與之適應(yīng)的卷式膜元件(2)，所述膜外殼(I)上、下端分別安裝有上、下密封頭(3、4)，所述卷式膜元件(2)中設(shè)置有透過(guò)液輸出管(20)，膜外殼(I)兩端分別設(shè)置有進(jìn)料口(10)和濃縮液出口( 11)，所述進(jìn)料口( 1 )連接有輸料栗(5 )，其特征在于:所述輸料栗(5 )輸出口連接有加氣裝置(6)，所述加氣裝置(6)包括有高壓輸氣栗或高壓儲(chǔ)氣瓶，所述濃縮液出口(11)連接有氣水分離器(7)，所述氣水分離器(7)設(shè)置有排液口和排氣口，所述排氣口連接有流量計(jì)(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加氣自凈型卷式膜過(guò)濾裝置，其特征在于:所述加氣裝置(6)還包括有壓力調(diào)節(jié)器(9)，所述壓力調(diào)節(jié)器(9)設(shè)置于高壓輸氣栗或高壓儲(chǔ)氣瓶輸出口與輸料栗(5)輸出口之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加氣自凈型卷式膜過(guò)濾裝置，其特征在于:所述膜外殼(I)設(shè)置有限壓排氣閥(12)，過(guò)濾裝置內(nèi)部氣壓超過(guò)設(shè)定的壓力值時(shí)限壓排氣閥(12)自動(dòng)打開(kāi)排氣降壓。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加氣自凈型卷式膜過(guò)濾裝置，其特征在于:所述高壓輸氣栗或高壓儲(chǔ)氣瓶輸入進(jìn)料口(10)的氣體為壓縮凈化氣體，壓縮凈化氣體為氮?dú)饣蚨栊詺怏w。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加氣自凈型卷式膜過(guò)濾裝置，其特征在于:所述透過(guò)液輸出管(20)的出口連接有第二氣水分離器(13)，所述第二氣水分離器(13)設(shè)置有排液口和排氣口，所述排氣口連接有流量計(jì)。6.—種應(yīng)用權(quán)利要求1所述過(guò)濾裝置的氣體透過(guò)率檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: S1:將待過(guò)濾的料液通過(guò)輸料栗(5)輸入進(jìn)料口(10)，壓縮氣體通過(guò)加氣裝置(6)輸入進(jìn)料口(10)并記入輸入量； 52:料液和壓縮氣體形成氣液混合體，氣液混合體進(jìn)入膜外殼(I)內(nèi)并流過(guò)卷式膜元件表面，部分氣液混合體透過(guò)膜表面形成透過(guò)液進(jìn)入透過(guò)液輸出管(20 )排出，其余通過(guò)濃縮液出口(11)排出； 53:通過(guò)與濃縮液出口( 11)連接的氣水分離器(7)獲得壓縮氣體的排出量； S4:將壓縮氣體的排出量與輸入量對(duì)比計(jì)算，獲得壓縮氣體的透過(guò)率。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種加氣自凈型卷式膜過(guò)濾裝置及應(yīng)用該過(guò)濾裝置的氣體透過(guò)率檢測(cè)方法，通過(guò)設(shè)置有豎立的膜外殼，進(jìn)料時(shí)同時(shí)輸入高壓壓縮氣體，使得在進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，過(guò)濾膜表面受到強(qiáng)大的剪切力，避免污染物在膜表面聚集，破壞污染物的產(chǎn)生條件，防止過(guò)濾膜堵塞，使得膜處理的效率會(huì)更高，水通量保持穩(wěn)定，該裝置在進(jìn)行過(guò)濾的同時(shí)可以進(jìn)行自清洗，也使得卷式膜元件的使用奉命更長(zhǎng)，避免對(duì)裝置進(jìn)行過(guò)多的沖洗和清洗，減少了裝置的運(yùn)行費(fèi)用，另外通過(guò)應(yīng)用該方法，使用不同類型的壓縮氣體進(jìn)行試驗(yàn)，可以獲得不同類型的壓縮氣體在過(guò)濾膜中的透過(guò)率，從而為該過(guò)濾裝置選擇合適類型的壓縮氣體提供參考資料。
【IPC分類】B01D63/00, B01D53/22, B01D65/02, B01D65/08, G01N15/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105536542
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510931028
【發(fā)明人】臧立新, 陳冰心, 曾玉平, 余文杰, 英明達(dá), 汪曉軍
【申請(qǐng)人】廣東創(chuàng)源節(jié)能環(huán)保有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月14日