[发明专利]一体化电辅助微滤、超滤和纳滤膜性能综合测试平台

说明书

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。

技术领域

本发明涉及膜分离水处理领域。

背景技术

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。

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，该发明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，有必要进一步发明新型的、综合性的、可测试电辅助膜性能的测试平台。

发明内容