[发明专利]一种平板膜组件膜损检测装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及过滤膜损检测技术领域，特别涉及一种平板膜组件膜损检测装置与方法。

背景技术

膜分离技术的研究与应用已经取得了很大的进展，目前已经广泛应用于海水、苦咸水淡化，纯水、超纯水生产，以及食品工业、医药工业、生物工程等领域。平板膜组件是最常用的膜分离组件之一，平板膜组件由支撑层和和膜层组成，一般情况下，进料原液在进料泵的驱动下穿过支撑层的两侧，透过膜层的渗透液在膜外侧收集。平板膜具有拆卸方便，便于清洗等优点。然而，平板膜组件经长时间运行后，膜表面的磨损程度逐渐增加，导致膜孔径发生变化，进而影响到平板膜的过滤性能，而且这些损伤是无法修复的。为避免以上现象造成的膜损伤从而影响膜分离的效果，需要及时有效地检测膜破损，进而确保膜膜分离的效果。

目前，常用的膜损检测方法主要有以下几种：1、泡点测试法：该方法的原理是检测一个完全润湿膜在缓慢加压条件下，气体冲破润湿膜孔形成大量气泡时能被检测的最小压力，但是其测量时需要将膜从膜组件上移除，无法实现在线检测；2、浊度检测法：该方法基于膜破损前后透过液的浊度不同，通过检测透过液的浊度反映膜是否完整；浊度检测法虽然能够连续在线检测，但是检测不灵敏并且受原液颗粒浓度和工艺条件的限制，应用范围较小。

发明内容

为了克服现有膜损坏检测识别方法的不足，本发明提供一种应用范围广、检测灵敏、能够实现膜损的连续在线检测的平板膜组件膜损检测装置与方法。

本发明一种平板膜组件膜损检测装置采用的技术方案是：包含原液罐，原液罐经第一增压泵 连接平板膜组件入口，平板膜组件出口连接原液罐，平板膜滤液出口经两路分支管道引出，第一路分支管道上装有第一电磁阀 且连接细菌浓度检测装置，细菌浓度检测装置下方是储液罐，细菌浓度检测装置底部由集菌瓶出水管道和驻液瓶排液通道引出伸入储液罐中，第二路分支管道上装有第二电磁阀且伸入储液罐中；所述细菌浓度检测装置包括集菌瓶、驻液瓶和无菌液罐；集菌瓶左侧上端与所述第一路分支管道连接；集菌瓶内腔中有支撑网、浓缩膜，正电极棒、负电极棒、L型的正电极丝与L型的负电极丝；集菌瓶内腔最底部是支撑网，支撑网上层贴附浓缩膜，集菌瓶内部的左右两侧壁分别垂直布置有底部均固定压在浓缩膜上表面的正电极棒与负电极棒，正电极棒与负电极棒分别与位于集菌瓶外部的数控恒流源的正、负极连接，负电极丝底部贴附在浓缩膜上表面，正电极丝的水平部分有间隙地位于负电极丝的水平部分的正上方，正电极丝与负电极丝的直部分均向上伸出至集菌瓶顶部之外且经MCU采样接口连接MCU控制系统；集菌瓶右侧底部且位于浓缩膜处设有集菌瓶排液口，集菌瓶排液口经第六电磁阀连接所述集菌瓶出水管道；集菌瓶底部正中心连接于倒T型集菌瓶底部管道上端，集菌瓶底部管道底部右端经第五电磁阀连接驻液瓶，驻液瓶密封塞内部有液位传感器，驻液瓶右侧上部设有驻液瓶抽气口，驻液瓶抽气口经第七电磁阀与真空泵连接；驻液瓶右侧底部设有所述驻液瓶排液通道，驻液瓶排液通道上设有第八电磁阀；集菌瓶底部管道底部左端依次串联有第四电磁阀、第三增压泵、无菌液罐、第二增压泵、第三电磁阀、集菌瓶；所述MCU控制系统通过不同的控制端口分别连接液位传感器、数控恒流源、真空泵、三个所述增压泵和八个所述电磁阀。

本发明一种平板膜组件膜损检测方法采用的技术方案是包括以下步骤；

A、向原液罐中注入无菌液，MCU控制系统开启第一增压泵、第五电磁阀、第七电磁阀、第一电磁阀及真空泵，无菌液进入平板膜组件入口并从平板膜滤液出口流出后流向集菌瓶，再通过集菌瓶底部管道流入驻液瓶中；

B、MCU控制系统采集液位传感器的输出信号，判断驻液瓶中的液位是否达到预先设置的液位阈值，如果达到阈值则MCU控制系统关闭第一电磁阀、第五电磁阀、第七电磁阀及真空泵，并打开第二电磁阀，使无菌液流入储液罐中；

C、MCU控制系统开启数控恒流源并使其输出恒定交流电流，采集正电极丝和负电极丝之间无菌液的电压，计算出正电极丝和负电极丝之间无菌液的阻抗值，然后MCU控制系统关闭数控恒流源，同时打开第八电磁阀与第六电磁阀将驻液瓶与集菌瓶中的液体排出；

D、向原液罐中加入细菌，MCU控制系统开启第五电磁阀、第七电磁阀、第一电磁阀及真空泵，并关闭第二电磁阀，含菌液进入平板膜组件入口，未能透过膜孔的浓缩液从平板膜组件出口流出并返回原液罐进行再次过滤，透过膜孔的滤液从平板膜滤液出口流出后流向集菌瓶中，细菌被浓缩膜截留在集菌瓶内，滤液则通过集菌瓶底部管道流入驻液瓶中；