中空纖維超微濾膜組件及膜性能檢測裝置的製作方法

2023-10-19 04:29:42 2

本實用新型涉及一種中空纖維超微濾膜組件及膜性能檢測裝置，屬於水處理膜分離領域。

背景技術：

目前超濾微濾技術已廣泛應用於飲用水、生活汙水、工業廢水處理、海水淡化、食品和醫藥等方面。超微濾中空纖維膜由於在單位體積膜組件中其有效膜面積最大，過濾分離效率高，容易清洗，結構簡單，操作方便，從而得到廣泛應用，因此是超微濾膜分離的一種重要的膜形式。另外，超微濾中空纖維膜的通量和分離性能是膜較為重要的性能參數之一。在檢測中空纖維膜性能如純水通量和超濾膜的截留分子量時，均需將中空纖維膜絲封裝成組件進行檢測。但是，由於一般使用的膜組件製作工序複雜，所需中空纖維膜絲較多，檢測裝置不易拆裝和清洗，所以給檢測中空纖維膜的水通量和膜分離性能帶來許多不便。

技術實現要素：

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種易於拆裝、清洗方便且結構簡單的中空纖維超微濾膜組件及膜性能檢測裝置。

為實現上述目的，本實用新型採取以下技術方案：一種中空纖維超微濾膜組件，其特徵在於：它包括一位於中部的第一導管和兩位於端部的第二導管；所述第一導管與兩所述第二導管之間分別通過第一、第二三通接頭連接；在所述第一導管與兩所述第二導管內穿設有中空纖維膜絲，所述中空纖維膜絲的始端和末端通過封裝膠與兩所述第二導管的兩自由端密封。

在每一所述第二導管內距離相鄰所述三通接頭一至兩釐米的位置均設置有脫脂棉。

所述第一三通接頭和所述第二三通接頭均為T形三通快插接頭。

所述第一導管為四氟管，兩所述第二導管均為聚氨酯管。

所述封裝膠採用環氧樹脂膠和固化劑製成。

一種膜性能檢測裝置，其特徵在於：它包括所述中空纖維超微濾膜組件和用於盛放液體的樣品池；在所述樣品池的底部設置有磁力攪拌器，所述第一三通接頭和所述第二三通接頭的第三開口均通過管線與所述樣品池連接，所述第一三通接頭靠近所述中空纖維膜絲的始端，所述第二三通接頭靠近所述中空纖維膜絲的末端，在位於所述第一三通接頭與所述樣品池之間的所述管線上設置有泵，連接所述第一三通接頭的所述第二導管的自由端通過第一管線支路連接在所述第一三通接頭與所述樣品池之間的所述管線上，連接所述第二三通接頭的所述第二導管的自由端通過管線與所述樣品池連接，在位於連接所述第二三通接頭的所述第二導管與所述樣品池之間的所述管線上設置有用於取樣的第二管線支路，在位於所述第二三通接頭與所述樣品池之間的所述管線上設置有用於取樣的第三管線支路。

在位於所述第一三通接頭與所述樣品池之間的所述管線上通過管線連接用於盛放氮氣或壓縮空氣的容器。

在位於所述第一三通接頭與所述樣品池之間的所述管線上通過第四管線支路與所述樣品池連接，在所述第四管線支路上設置有一第一控制閥。

在位於所述第一三通接頭與所述樣品池之間的所述管線上間隔設置有一第一流量計、一第一壓力表和一第二控制閥。

在位於所述第二三通接頭與所述樣品池之間的所述管線上間隔設置有一第二流量計、一第二壓力表和一第三控制閥；在位於連接所述第二三通接頭的所述第二導管與所述樣品池之間的所述管線上間隔設置有一第三流量計、一第三壓力表和一第四控制閥；在所述第一管線支路上設置有一第五控制閥，在所述第二管線支路上設置有一第六控制閥，在所述第三管線支路上設置有一第七控制閥；在連接所述容器的所述管線上設置有一第四壓力表。

本實用新型由於採取以上技術方案，其具有以下優點：1、本實用新型的中空纖維超微濾膜組件設置了一第一導管和兩第二導管，第一導管和兩第二導管之間通過兩T形三通快插接頭連接，在第一導管和兩第二導管內穿設有中空纖維膜絲，中空纖維膜絲的始端和末端通過封裝膠與兩第二導管的兩自由端密封，本實用新型中空纖維超微濾膜組件結構簡單，使用方便，經濟性好。2、本實用新型的膜性能檢測裝置設置了中空纖維超微濾膜組件和樣品池，中空纖維超微濾膜組件和樣品池之間通過管線連接，本實用新型易於拆裝、清洗方便。3、本實用新型的膜性能檢測裝置的底部設置了恆溫磁力攪拌器，能夠保證樣品池內的樣溶液濃度均勻和溫度恆定，本實用新型膜性能檢測裝置穩定性好。4、本實用新型的膜性能檢測裝置在位於第一三通接頭與樣品池之間的管線上連接用於盛放氮氣或壓縮空氣的容器，利用壓力衰減，能夠對中空纖維超微濾膜組件進行過濾樣溶液前和過濾樣溶液後的完整性檢測，從而提高了本實用新型檢測的可靠性。5、本實用新型的膜性能檢測裝置設置了第四管線支路，通過第四管線支路的分流作用，能夠調節進入第一三通接頭和中空纖維膜絲內液體的壓力和流量，從而提高了膜性能檢測裝置和中空纖維超微濾膜組件的穩定性，本實用新型檢測數據的可靠性高。

附圖說明

圖1是本實用新型中空纖維超微濾膜組件的結構示意圖

圖2是本實用新型膜性能檢測裝置的結構示意圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。

如圖1所示，本實用新型的中空纖維超微濾膜組件，它包括一位於中部的導管1、兩位於端部的導管2以及分別連接導管1與兩導管2的兩三通接頭3。在導管1和兩導管2中穿設有中空纖維膜絲4。其中，中空纖維膜絲4的始端和末端通過封裝膠與兩導管2的兩自由端密封。

上述實施例中，導管1為四氟管。

上述實施例中，兩導管2均為聚氨酯管。

上述實施例中，在每一導管2內距離相鄰三通接頭3一至兩釐米的位置均設置有脫脂棉，能夠防止封裝膠流入導管2的內部。

上述實施例中，封裝膠採用環氧樹脂膠和固化劑製成。

上述實施例中，每一三通接頭3均為T形三通快插接頭，能夠實現快速地連接和拆卸。

本實用新型的膜性能檢測裝置，它包括中空纖維超微濾膜組件和用於盛放液體的樣品池5，在樣品池5的底部設置有磁力攪拌器6。每一三通接頭3的第三開口均通過管線與樣品池5連接。在位於靠近中空纖維膜絲4始端的三通接頭3與樣品池5連接的管線上設置有泵7。靠近中空纖維膜絲4始端的導管2的自由端通過管線支路8連接在位於靠近中空纖維膜絲4始端的三通接頭3與樣品池5之間的管線上。靠近中空纖維膜絲4末端的導管2的自由端通過管線與樣品池5連接，在位於靠近中空纖維膜絲4末端的導管2與樣品池5之間的管線上設置有用於取樣的管線支路9。在位於靠近中空纖維膜絲4末端的三通接頭3與樣品池5之間的管線上設置有用於取樣的管線支路10。

上述實施例中，在位於三通接頭3與樣品池5之間且與管線支路8連接的管線上通過管線連接用於盛放氮氣或壓縮空氣的容器11。

上述實施例中，在位於三通接頭3與樣品池5之間且與管線支路8連接的管線上通過管線支路12與樣品池5連接，在管線支路12上設置有控制閥13，通過管線支路12的分流作用，能夠調節進入三通接頭3和中空纖維膜絲4內液體的壓力和流量。

上述實施例中，在位於三通接頭3與樣品池5之間且與管線支路8連接的管線上間隔設置有一流量計14、一壓力表15和一控制閥16。

上述實施例中，在位於導管2與樣品池5之間且與管線支路9連接的管線上間隔設置有一流量計14、一壓力表15和一控制閥17。

上述實施例中，在位於三通接頭3與樣品池4之間且與管線支路10連接的管線上間隔設置有一流量計14、一壓力表15和一控制閥18。

上述實施例中，在管線支路8上設置有一控制閥19，在管線支路9上設置有一控制閥20，在管線支路10上設置有一控制閥21。

上述實施例中，在連接容器11的管線上設置有一壓力表15。

上述實施例中，磁力攪拌器6為恆溫磁力攪拌器。

上述實施例中，靠近中空纖維膜絲始端4的導管2自由端與管線支路8連接的位置設置有L形接頭。靠近中空纖維膜絲末端4的導管2與管線連接的位置也設置有L形接頭。

實施例一：外壓死端過濾

在實驗室用於外壓死端過濾檢測外壓式中空纖維膜的純水通量和分離性能，首先在樣品池5中加入一定量的純水或含有被截留物質的溶液，關閉控制閥16、18、19、20和21，打開控制閥13和17。然後開啟泵7，待泵7穩定後打開控制閥16，並調節控制閥13的開度使進入三通接頭3內樣溶液的壓力和流速達到設定值，部分樣溶液從各中空纖維膜絲4側壁上的膜孔進入中空纖維膜絲4腔內並從末端流出至控制閥17所在的管線上，後進入樣品池5內。一定時間後取樣，取樣時關閉控制閥17，打開控制閥20，從管線支路9處取過濾後的樣溶液進行測定，取完樣溶液後關閉控制閥20，打開控制閥17，使過濾液後的樣溶液回流到樣品池5中。

該外壓死端方式下的反衝洗，待樣溶液過濾結束後，關閉控制閥16、18、19和20，然後打開控制閥13、17和21。在樣品池5中加入純水，開啟泵7，待泵7穩定後打開控制閥19，調節控制閥13和17的開度，使反衝洗壓力和流量達到設定值。純水經各中空纖維膜絲4始端進入中空纖維膜絲4的管腔內，其中一部分經控制閥21所在的管線支路10流出，另一部分流經各中空纖維膜絲4末端後進入控制閥17所在的管線進入樣品池5中。

實施例二：外壓錯流過濾

在實驗室用於外壓錯流檢測外壓式中空纖維膜的純水通量和分離性能，在樣品池5中加入一定量的純水或含有被截留物質的溶液，關閉控制閥16、19、20和21，打開控制閥13、17和18，然後開啟泵7，待泵7穩定後打開控制閥16，調節控制閥13和18的開度使進入三通接頭3內樣溶液的壓力和流速達到設定值，其中一部分樣溶液流經各中空纖維膜絲4外壁與導管1內壁之間的間隙後，經控制閥18所在的管線進入樣品池5內，另一部分樣溶液從各中空纖維膜絲4側壁上的膜孔進入中空纖維膜絲4腔內並從末端流出至控制閥17所在的管線上，後進入樣品池5內。一定時間後取樣，取樣時關閉控制閥17，打開控制閥20，從管線支路9處取過濾後的樣溶液進行測定，取完樣溶液後關閉控制閥20，打開控制閥17，使過濾後的溶液回流到樣品池5中。

該外壓錯流方式下的反衝洗過程，與實例一相同。

實施例三：內壓死端過濾

在實驗室用於內壓死端檢測內壓式中空纖維膜的純水通量和分離性能，在樣品池5中加入一定量的純水或含有被截留物質的溶液，關閉控制閥16、17、19、20和21，打開控制閥13和18，然後開啟泵7，待泵7穩定後打開控制閥19，調節控制閥13使進入各中空纖維膜絲4始端的樣溶液壓力和流速達到設定值。樣溶液經各中空纖維膜絲4始端進入管腔內，部分溶液從各中空纖維膜絲4側壁上的膜孔流出經靠近管線支路10的三通接頭3進入控制閥18所在的管線上，後進入樣品池5內。一定時間後取樣，取樣時關閉控制閥18，打開控制閥21，從控制閥21所在的管線支路10處取過濾後的樣溶液進行測定，取完樣溶液後關閉控制閥21，打開控制閥18，使過濾液後樣溶液回流到樣品池5中。

該內壓死端方式下的反衝洗，待樣溶液過濾結束後，關閉控制閥16、17、19和21，打開控制閥13、18和20，在樣品池5中加入純水。開啟泵7，待泵7穩定後打開控制閥16，調節控制閥13和18，使反衝洗壓力和流量達到設定值。純水經靠近管線支路8的三通接頭3進入，一部分純水流經各中空纖維膜絲4外壁與導管1內壁之間的間隙後經另一三通接頭3流出進入樣品池5內，另一部分純水從各中空纖維膜絲4側壁上的膜孔進入中空纖維膜絲4腔內從末端流出，最後從管線支路9流出。

實施例四：內壓錯流過濾

在實驗室用於內壓錯流檢測內壓式中空纖維膜的純水通量和分離性能，在樣品池中加入一定量的純水或含有被截留物質的溶液，關閉控制閥16、19、20和21，打開控制閥13、17和18，然後開啟泵7，待泵7穩定後打開控制閥19，調節控制閥13和17的開度使進入各中空纖維膜絲4始端樣溶液的壓力和流速達到設定值，一部分樣溶液經各中空纖維膜絲4始端進入管腔內從中空纖維膜絲4末端後流入樣品池5內，另一部分從各中空纖維膜絲4的管腔內經側壁上的膜孔流出，經靠近管線支路10的三通接頭3進入控制閥18所在的管線上，後進入樣品池5內。一定時間後取樣，取樣時關閉控制閥18，打開控制閥21，從管線支路10處取過濾後的樣溶液進行測定，取完樣溶液後關閉控制閥21，打開控制閥18，使過濾液回流到樣品池5中。

該內壓錯流方式下的反衝洗過程，與實例三相同。

實施例五

對本實用新型的膜性能檢測裝置進行膜絲和中空纖維超微濾膜組件完整性檢測，在過流前後需檢查中空纖維膜絲4及中空纖維超微濾膜組件的完整性以保證實驗數據準確可靠，保持控制閥13關閉。如果在過濾樣溶液前進行檢查，可以先在中空纖維超微濾膜組件中充滿純水，關閉控制閥18和21，打開控制閥16、17、19和20，打開連接氮氣或壓縮空氣的容器11，並調節進氣壓力，待排乾中空纖維超微濾膜組件內的水後調節進氣壓力，關閉氣源，觀察10分鐘內壓力衰減情況。若是在過濾樣溶液後檢測，可以不用在中空纖維超微濾膜組件內充滿水，關閉控制閥18和21，打開控制閥16、17、19和20，打開連接氮氣或壓縮空氣的容器11，並調節進氣壓力，待排乾中空纖維超微濾膜組件內的液體後調節壓力，關閉氣源，觀察10分鐘內壓力衰減情況。

上述各實施例僅用於說明本實用新型，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本實用新型的保護範圍之外。