专利名称：平板反渗透或纳滤膜设备内隔网压紧程度的检测方法
技术领域：
本发明涉及的是一种检测技术领域的方法，具体是一种平板反渗透或纳滤膜 设备内隔网压紧程度的检测方法。
背景技术：
反渗透膜水处理技术具有常温下操作、能耗低、设备结构紧凑、运行费用经 济、产品水质稳定等突出优点，己经成为最经济的海水和苦咸水淡化技术，并且 广泛应用于超纯水制备、电厂高压锅炉用水的脱盐净化、工业废水处理、食品及 饮料加工及各种化工领域中的浓縮分离和净化过程。同样，纳滤膜也在水处理、 制药等领域有广阔的应用。
平板膜设备是一种结构简单、设备小巧、价格低廉、密封性能好、加工组合 简便、操作控制方便的小型多功能平板膜分离试验装置，而且通过更换不同的平 板膜片，可以进行相应的微滤、超滤、纳滤和反渗透等的连续膜分离试验。但是， 通过对相关技术文献的检索以及试验操作，发现如果平板膜的隔网没有压紧的 话，会影响进水隔网的湍流分散作用，导致流体流动分布不均匀，加剧浓差极化 现象，加速膜污染在膜与进水隔网接触点上的发生(Spiral wound modules and spacers: Review and analysis, Journal of Membrane Science 242 (2004) 129-135)，影 响产水水质的稳定性及质量，降低膜的脱盐率(Influence of spacer thickness on permeate flux in spiral-wound seawater reverse osmosis systems, Desalination 146 (2002)225-230)。此外，由于隔网的压紧与否所产生的后果将会影响膜分离试验 研究结果的准确性。
在平板膜设备中，目前尚未检索到如何检测隔网是否压紧的相关文献及专利。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种平板反渗透或纳滤膜设备内隔网压紧程度的检测方法，通过系统停泵时的回吸作用以及回吸管路中的液位 变化情况，简单、快捷、有效地检测平板反渗透或纳滤膜隔网的压紧程度。 本发明是通过以下技术方案实现的，具体包括以下步骤
第一步，打开平板反渗透或纳滤膜设备，分别安装进水隔网、平板反渗透或 纳滤膜片混合隔网，将整个膜设备组装好；
第一步中，所述的进水隔网、平板反渗透或纳滤膜片混合隔网，是指 一层 进水隔网、一层平板反渗透或纳滤膜片和1-20层的产水或产水和进水混合隔网。
第二步，采用经过活性炭过滤后不含氯离子的自来水作为反渗透或纳滤的进 水，启动系统，调节旁路阀门和浓水阀门，将浓縮液和渗透液都回流到进水桶进 行循环运行，记录进水电导以及产水电导，计算膜的脱盐率；通过公式
及=1 —》计算膜的脱盐率，其中，Apenn为产水的电导率，单位^is/cm; feed &feed
为进水的电导率，单位ps/cm。
第二步中，在启动系统后，在恒定进水温度为20-35'C的条件下，调节旁路 阀门和浓水阀门。
第二步中，所述的调节旁路阀门和浓水阀门，压力为10-40bar、流量为 30-100L/h。
第二步中，所述的运行为运行两个小时之后。
第三步，降低系统的压力《2bar,关闭产水阀门，打开回吸管路阀门，关掉
高压泵，记录在20秒内回吸管路中量筒的液位下降情况；
液位下降越多，说明膜隔网越没压紧，液位不下降则表明隔网已被压紧。
平板反渗透和纳滤膜设备中放置安装一定数量的产水隔网，并在进水温度和
pH值一定以及采用相同的操作压力情况下运行一段时间，使得产水参数稳定之
后记录产水通量以及产水电导。然后降低系统的压力，关闭产水阀门，打开回吸
管路阀门，随后停泵，利用停泵过程中的回吸作用，记录回吸管路中量筒(高于
平板膜20-50厘米)的液位变化情况，从而可以定量地说明隔网是否压紧。
与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果采用的检测程序简单方便，
可以快速地诊断出平板或纳滤膜器内隔网是否压紧，为诊断小型多功能平板膜分离试验装置内隔网压紧与否提供了可靠的依据。
图1为本发明的实验装置结构及实验流程图。
图2为本发明六个实施例中的回吸水量变化情况。
图3为本发明六个实施例中反渗透膜的脱盐率变化情况。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施例做详细说明本实施例以发明技术方案为前 提进行实施，给出了详细的实施方式和具体操作过程，但本发明的保护范围不限 于下述的实施例。
第一步，打开平板反渗透或纳滤膜设备，分别安装进水隔网、平板反渗透或 纳滤膜片混合隔网，将整个膜设备组装好；
第一步中，所述的进水隔网、平板反渗透或纳滤膜片混合隔网，是指 一层 进水隔网、一层平板反渗透或纳滤膜片和1-20层的产水或产水和进水混合隔网。
第二步，采用经过活性炭过滤后不含氯离子的自来水作为反渗透或纳滤的进 水，启动系统，调节旁路阀门和浓水阀门，将浓縮液和渗透液都回流到进水桶进 行循环运行，记录进水电导以及产水电导，计算膜的脱盐率；通过公式
i =l —^L计算膜的脱盐率，其中，^enn为产水的电导率，单位一Cm; feed &feed
为进水的电导率，单位ps/cm。
第二步中，在启动系统后，在恒定进水温度为20-35'C的条件下，调节旁路 阀门和浓水阀门。
第二步中，所述的调节旁路阀门和浓水阀门，压力为10-40bar、流量为 30-100L/h。
第二步中，所述的运行为运行两个小时之后。
第三步，降低系统的压力《2bar，关闭产水阀门，打开回吸管路阀门，关掉 高压泵，记录在20秒内回吸管路中量筒的液位下降情况；
液位下降越多，说明膜隔网越没压紧，液位不下降则表明隔网已被压紧。 如图l所示，在反渗透膜系统中，采用低压平板反渗透膜，平板膜取自北京安德膜分离公司的TW30-1812膜，膜面积为1.39xl(T2m2，反渗透膜浓縮液端口
安装浓水阀门、流量计及换热器，从反渗透膜出来的浓縮液全部回流至原水槽进
行循环。在反渗透膜渗透液端口安装小量程的流量计和产水阀门，并使全部渗透
液回流至原水槽进行循环。原水槽与反渗透膜之间安装高压泵——隔膜泵，在隔
膜泵后安装旁路及旁路阀门，用于调节反渗透膜的进口流量和压力。在渗透液管
路的产水阀门之后通过三通连接回吸管路，在回吸管路中安装量筒(量筒内水液
面高于平板膜22厘米)以及回吸管路阀门。 实施例1
首先，打开平板反渗透膜设备，采用一层进水隔网、 一层TW30-1812平板 反渗透膜片和三层产水隔网。然后将整个平板反渗透膜设备组装完好。随后，在 原水槽中注入20L的经过活性炭过滤的自来水，调节反渗透膜系统管路中的浓水 阀门、旁路阀门以及换热器中的冷却水流量，使系统在温度为25°C、压力为 10bar、浓縮液流量为50L/h的条件下运行两个小时，记录进水电导kfeed和产水
电导kpenn，可以得出此时反渗透膜的脱盐率为83.4%。然后，降低系统的压力《
2bar，关闭产水阀门，打开回吸管路阀门，关掉隔膜泵，记录在20秒内回吸管
路中量筒的液位下降情况，此时回吸水量为23ml。结果如图2和图3所示。
本实施例说明，当采用三层的产水隔网时，回吸管路的液位下降得很迅速，
平板反渗透膜的隔网没有压紧。 实施例2
本实施例增加产水隔网至五层，将整个平板反渗透膜设备组装完好。在原水 槽中注入20L的经过活性炭过滤的自来水，调节反渗透膜系统管路中的浓水阀 门、旁路阀门以及换热器中的冷却水流量，使系统在温度为25°C、压力为10bar、
浓縮液流量为50L/h的条件下运行两个小时，记录进水电导kfeed和产水电导kpen^，
此时反渗透膜的脱盐率为84.6%。然后，降低系统的压力《2bar，关闭产水阔门， 打开回吸管路阀门，关掉隔膜泵，记录在20秒内回吸管路中量筒的液位下降情 况，此时回吸水量为17ml。结果如图2和图3所示。
本实施例说明，当采用五层的产水隔网时，反渗透膜的脱盐率比采用三层产 水隔网时有所提高，而且回吸水量也有所降低。但是，此时平板反渗透膜的隔网仍然没有压紧。量筒的液位下降还是较为明显。 实施例3
本实施例中增加产水隔网到七层。在原水槽中注入20L的经过活性炭过滤的 自来水，调节反渗透膜系统管路中的浓水阀门、旁路阀门以及换热器中的冷却水 流量，使系统在温度为25。C、压力为10bar、浓縮液流量为50L/h的条件下运行
两个小时，记录进水电导kfced和产水电导kpem，此时反渗透膜的脱盐率为88.3%。
然后，降低系统的压力《2bar，关闭产水阀门，打开回吸管路阀门，关掉隔膜泵， 记录在20秒内回吸管路中量筒的液位下降情况，此时回吸水量为12ml。结果如 图2和图3所示。
本实施例说明，当产水隔网为七层时，反渗透膜的脱盐率比产水隔网为三层
和五层时均有所提高，而且回吸水量也明显降低。 实施例4
本实施例增加产水隔网至九层。在原水槽中注入20L的经过活性炭过滤的自 来水，调节反渗透膜系统管路中的浓水阀门、旁路阀门以及换热器中的冷却水流 量，使系统在温度为25。C、压力为10bar、浓縮液流量为50L/h的条件下运行两
个小时，记录进水电导kfeed和产水电导kpenn，此时反渗透膜的脱盐率为90.5%。
然后，降低系统的压力《2bar，关闭产水阀门，打开回吸管路阀门，关掉隔膜泵， 记录在20秒内回吸管路中量筒的液位下降情况，此时回吸水量为6ml。结果如 图2和图3所示。
本实施例说明，当采用九层的产水隔网时，反渗透膜的产水水质明显提高，
而且回吸水量很少，隔网压紧程度增加。 实施例5
本实施例增加产水隔网至十一层，将整个平板反渗透膜设备组装完好。在原 水槽中注入20L的经过活性炭过滤的自来水，调节反渗透膜系统管路中的浓水阀 门、旁路阀门以及换热器中的冷却水流量，使系统在温度为25°C、压力为10bar、
浓縮液流量为50L/h的条件下运行两个小时，记录进水电导kfeed和产水电导kpe皿，
此时反渗透膜的脱盐率为92%。然后，降低系统的压力《2bar，关闭产水阀门， 打开回吸管路阀门，关掉隔膜泵，记录在20秒内回吸管路中量筒的液位下降情况，此时回吸水量为3ml。结果如图2和图3所示。
本实施例说明，当采用十一层的产水隔网时，反渗透膜的脱盐率可以达到
92%，而且回吸水量进一步很少，隔网压紧程度进一步增加。 实施例6
为了降低产水的阻力，本实施例膜产水侧的隔网采用十一层混合隔网进行: 四层进水隔网加上七层产水隔网。将整个平板反渗透膜设备组装完好。在原水槽
中注入20L的经过活性炭过滤的自来水，调节反渗透膜系统管路中的浓水阀门、 旁路阀门以及换热器中的冷却水流量，使系统在温度为25。C、压力为10bar、浓
縮液流量为50L/h的条件下运行两个小时，记录进水电导kfted和产水电导kpem，
此时反渗透膜的脱盐率为92.3%。然后，降低系统的压力《2bar，关闭产水阀门， 打开回吸管路阀门，关掉隔膜泵，在20秒内回吸管路中量筒的液位没有下降。 结果如图2和图3所示。
本实施例说明，采用混合隔网(四层进水隔网加上七层产水隔网)时，平板 反渗透膜的隔网可以压紧，回吸管路中量筒的液位没有下降。膜产水侧采用十一 层混合隔网时产水量为10ml/min，而采用单纯十一层产水隔网时产水量为 9. 4ml/min，说明混合隔网的采用降低了产水流动的阻力。
权利要求
1、一种平板反渗透或纳滤膜设备内隔网压紧程度的检测方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，打开平板反渗透或纳滤膜设备，分别安装进水隔网、平板反渗透或纳滤膜片混合隔网，将整个膜设备组装好；第二步，采用经过活性炭过滤后不含氯离子的自来水作为反渗透或纳滤的进水，启动系统，调节旁路阀门和浓水阀门，将浓缩液和渗透液都回流到进水桶进行循环运行，记录进水电导以及产水电导，计算膜的脱盐率；第三步，降低系统的压力≤2bar，关闭产水阀门，打开回吸管路阀门，关掉高压泵，记录在20秒内回吸管路中量筒的液位下降情况；液位下降越多，说明膜隔网越没压紧，液位不下降则表明隔网已被压紧。
2、 根据权利要求1所述的平板反渗透或纳滤膜设备内隔网压紧程度的检测 方法，其特征是，第一步中，所述的进水隔网、平板反渗透或纳滤膜片混合隔网， 是指 一层进水隔网、 一层平板反渗透或纳滤膜片和l-20层的产水或产水和进 水混合隔网。
3、 根据权利要求1所述的平板反渗透或纳滤膜设备内隔网压紧程度的检测 方法，其特征是，第二步中，在启动系统后，在恒定进水温度为20-35'C的条件 下，调节旁路阀门和浓水阀门。
4、 根据权利要求1所述的平板反渗透或纳滤膜设备内隔网压紧程度的检测 方法，其特征是，第二步中，所述的调节旁路阀门和浓水阀门，压力为10-40bar、 流量为30-100L/h。
5、 根据权利要求1所述的平板反渗透或纳滤膜设备内隔网压紧程度的检测 方法，其特征是，第二步中，所述的运行为运行两个小时之后。
全文摘要
本发明涉及的是一种平板反渗透和纳滤膜设备内隔网压紧程度的检测方法。在平板反渗透或纳滤膜设备中将进水隔网、平板反渗透或纳滤膜片和一定数量的产水隔网或进水和产水混合隔网组装好。采用脱除活性氯的自来水作为进水，以全循环模式运行一段时间，使得反渗透系统运行以及产水参数稳定之后，降低系统压力，关闭产水阀门，打开回吸管路阀门，随后关掉高压泵，利用停泵过程中回吸管路中量筒与平板设备内膜之间的压力差，来检测量筒的液位下降情况，从而来判断平板膜设备中的隔网是否压紧，液位下降越多，说明膜隔网越没压紧，液位不下降则表明隔网已被压紧。
文档编号G01F23/02GK101545797SQ20091005045
公开日2009年9月30日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者李亚娟, 杨庆峰 申请人:上海交通大学