一种中空纤维超微滤膜组件及膜性能检测装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种中空纤维超微滤膜组件及膜性能检测装置，其特征在于：中空纤维超微滤膜组件包括一第一导管和两第二导管；三根导管之间通过两三通接头连接；在三根导管内穿设中空纤维膜丝，中空纤维膜丝的始端和末端与两第二导管的两自由端密封。膜性能检测装置包括中空纤维超微滤膜组件和样品池；在样品池的底部设置磁力搅拌器，两三通接头的第三开口均通过管线与样品池连接，在第一三通接头与样品池之间的管线上设置泵。其中一第二导管的自由端通过第一管线支路连接在第一三通接头与样品池之间的管线上，另一第二导管的自由端通过管线与样品池连接，并在该管线上设置第二管线支路，在第二三通接头与样品池之间的管线上设置第三管线支路。
【专利说明】
一种中空纤维超微滤膜组件及膜性能检测装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种中空纤维超微滤膜组件及膜性能检测装置，属于水处理膜分离领域。
【背景技术】
[0002]目前超滤微滤技术已广泛应用于饮用水、生活污水、工业废水处理、海水淡化、食品和医药等方面。超微滤中空纤维膜由于在单位体积膜组件中其有效膜面积最大，过滤分离效率高，容易清洗，结构简单，操作方便，从而得到广泛应用，因此是超微滤膜分离的一种重要的膜形式。另外，超微滤中空纤维膜的通量和分离性能是膜较为重要的性能参数之一。在检测中空纤维膜性能如纯水通量和超滤膜的截留分子量时，均需将中空纤维膜丝封装成组件进行检测。但是，由于一般使用的膜组件制作工序复杂，所需中空纤维膜丝较多，检测装置不易拆装和清洗，所以给检测中空纤维膜的水通量和膜分离性能带来许多不便。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明的目的是提供一种易于拆装、清洗方便且结构简单的中空纤维超微滤膜组件及膜性能检测装置。
[0004]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种中空纤维超微滤膜组件，其特征在于:它包括一位于中部的第一导管和两位于端部的第二导管;所述第一导管与两所述第二导管之间分别通过第一、第二三通接头连接;在所述第一导管与两所述第二导管内穿设有中空纤维膜丝，所述中空纤维膜丝的始端和末端通过封装胶与两所述第二导管的两自由端密封。
[0005]在每一所述第二导管内距离相邻所述三通接头一至两厘米的位置均设置有脱脂棉。
[0006]所述第一三通接头和所述第二三通接头均为T形三通快插接头。
[0007]所述第一导管为四氟管，两所述第二导管均为聚氨酯管。
[0008]所述封装胶采用环氧树脂胶和固化剂制成。
[0009]—种膜性能检测装置，其特征在于:它包括所述中空纤维超微滤膜组件和用于盛放液体的样品池;在所述样品池的底部设置有磁力搅拌器，所述第一三通接头和所述第二三通接头的第三开口均通过管线与所述样品池连接，所述第一三通接头靠近所述中空纤维膜丝的始端，所述第二三通接头靠近所述中空纤维膜丝的末端，在位于所述第一三通接头与所述样品池之间的所述管线上设置有栗，连接所述第一三通接头的所述第二导管的自由端通过第一管线支路连接在所述第一三通接头与所述样品池之间的所述管线上，连接所述第二三通接头的所述第二导管的自由端通过管线与所述样品池连接，在位于连接所述第二三通接头的所述第二导管与所述样品池之间的所述管线上设置有用于取样的第二管线支路，在位于所述第二三通接头与所述样品池之间的所述管线上设置有用于取样的第三管线支路。
[0010]在位于所述第一三通接头与所述样品池之间的所述管线上通过管线连接用于盛放氮气或压缩空气的容器。
[0011]在位于所述第一三通接头与所述样品池之间的所述管线上通过第四管线支路与所述样品池连接，在所述第四管线支路上设置有一第一控制阀。
[0012]在位于所述第一三通接头与所述样品池之间的所述管线上间隔设置有一第一流量计、一第一压力表和一第二控制阀。
[0013]在位于所述第二三通接头与所述样品池之间的所述管线上间隔设置有一第二流量计、一第二压力表和一第三控制阀；在位于连接所述第二三通接头的所述第二导管与所述样品池之间的所述管线上间隔设置有一第三流量计、一第三压力表和一第四控制阀；在所述第一管线支路上设置有一第五控制阀，在所述第二管线支路上设置有一第六控制阀，在所述第三管线支路上设置有一第七控制阀;在连接所述容器的所述管线上设置有一第四压力表。
[0014]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本发明的中空纤维超微滤膜组件设置了一第一导管和两第二导管，第一导管和两第二导管之间通过两T形三通快插接头连接，在第一导管和两第二导管内穿设有中空纤维膜丝，中空纤维膜丝的始端和末端通过封装胶与两第二导管的两自由端密封，本发明中空纤维超微滤膜组件结构简单，使用方便，经济性好。2、本发明的膜性能检测装置设置了中空纤维超微滤膜组件和样品池，中空纤维超微滤膜组件和样品池之间通过管线连接，本发明易于拆装、清洗方便。3、本发明的膜性能检测装置的底部设置了恒温磁力搅拌器，能够保证样品池内的样溶液浓度均匀和温度恒定，本发明膜性能检测装置稳定性好。4、本发明的膜性能检测装置在位于第一三通接头与样品池之间的管线上连接用于盛放氮气或压缩空气的容器，利用压力衰减，能够对中空纤维超微滤膜组件进行过滤样溶液前和过滤样溶液后的完整性检测，从而提高了本发明检测的可靠性。5、本发明的膜性能检测装置设置了第四管线支路，通过第四管线支路的分流作用，能够调节进入第一三通接头和中空纤维膜丝内液体的压力和流量，从而提高了膜性能检测装置和中空纤维超微滤膜组件的稳定性，本发明检测数据的可靠性高。
【附图说明】
[0015]图1是本发明中空纤维超微滤膜组件的结构示意图
[0016]图2是本发明膜性能检测装置的结构示意图
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0018]如图1所示，本发明的中空纤维超微滤膜组件，它包括一位于中部的导管1、两位于端部的导管2以及分别连接导管I与两导管2的两三通接头3。在导管I和两导管2中穿设有中空纤维膜丝4。其中，中空纤维膜丝4的始端和末端通过封装胶与两导管2的两自由端密封。
[0019]上述实施例中，导管I为四氟管。
[0020]上述实施例中，两导管2均为聚氨酯管。
[0021]上述实施例中，在每一导管2内距离相邻三通接头3—至两厘米的位置均设置有脱脂棉，能够防止封装胶流入导管2的内部。
[0022]上述实施例中，封装胶采用环氧树脂胶和固化剂制成。
[0023]上述实施例中，每一三通接头3均为T形三通快插接头，能够实现快速地连接和拆卸。
[0024]本发明的膜性能检测装置，它包括中空纤维超微滤膜组件和用于盛放液体的样品池5，在样品池5的底部设置有磁力搅拌器6。每一三通接头3的第三开口均通过管线与样品池5连接。在位于靠近中空纤维膜丝4始端的三通接头3与样品池5连接的管线上设置有栗7。靠近中空纤维膜丝4始端的导管2的自由端通过管线支路8连接在位于靠近中空纤维膜丝4始端的三通接头3与样品池5之间的管线上。靠近中空纤维膜丝4末端的导管2的自由端通过管线与样品池5连接，在位于靠近中空纤维膜丝4末端的导管2与样品池5之间的管线上设置有用于取样的管线支路9。在位于靠近中空纤维膜丝4末端的三通接头3与样品池5之间的管线上设置有用于取样的管线支路10。
[0025]上述实施例中，在位于三通接头3与样品池5之间且与管线支路8连接的管线上通过管线连接用于盛放氮气或压缩空气的容器11。
[0026]上述实施例中，在位于三通接头3与样品池5之间且与管线支路8连接的管线上通过管线支路12与样品池5连接，在管线支路12上设置有控制阀13，通过管线支路12的分流作用，能够调节进入三通接头3和中空纤维膜丝4内液体的压力和流量。
[0027]上述实施例中，在位于三通接头3与样品池5之间且与管线支路8连接的管线上间隔设置有一流量计14、一压力表15和一控制阀16。
[0028]上述实施例中，在位于导管2与样品池5之间且与管线支路9连接的管线上间隔设置有一流量计14、一压力表15和一控制阀17。
[0029]上述实施例中，在位于三通接头3与样品池4之间且与管线支路10连接的管线上间隔设置有一流量计14、一压力表15和一控制阀18。
[0030]上述实施例中，在管线支路8上设置有一控制阀19，在管线支路9上设置有一控制阀20，在管线支路1上设置有一控制阀21。
[0031]上述实施例中，在连接容器11的管线上设置有一压力表15。
[0032]上述实施例中，磁力搅拌器6为恒温磁力搅拌器。
[0033]上述实施例中，靠近中空纤维膜丝始端4的导管2自由端与管线支路8连接的位置设置有L形接头。靠近中空纤维膜丝末端4的导管2与管线连接的位置也设置有L形接头。
[0034]实施例一:外压死端过滤
[0035]在实验室用于外压死端过滤检测外压式中空纤维膜的纯水通量和分离性能，首先在样品池5中加入一定量的纯水或含有被截留物质的溶液，关闭控制阀16、18、19、20和21，打开控制阀13和17。然后开启栗7，待栗7稳定后打开控制阀16，并调节控制阀13的开度使进入三通接头3内样溶液的压力和流速达到设定值，部分样溶液从各中空纤维膜丝4侧壁上的膜孔进入中空纤维膜丝4腔内并从末端流出至控制阀17所在的管线上，后进入样品池5内。一定时间后取样，取样时关闭控制阀17，打开控制阀20，从管线支路9处取过滤后的样溶液进行测定，取完样溶液后关闭控制阀20，打开控制阀17，使过滤液后的样溶液回流到样品池5中。
[0036]该外压死端方式下的反冲洗，待样溶液过滤结束后，关闭控制阀16、18、19和20，然后打开控制阀13、17和21。在样品池5中加入纯水，开启栗7，待栗7稳定后打开控制阀19，调节控制阀13和17的开度，使反冲洗压力和流量达到设定值。纯水经各中空纤维膜丝4始端进入中空纤维膜丝4的管腔内，其中一部分经控制阀21所在的管线支路10流出，另一部分流经各中空纤维膜丝4末端后进入控制阀17所在的管线进入样品池5中。
[0037]实施例二:外压错流过滤
[0038]在实验室用于外压错流检测外压式中空纤维膜的纯水通量和分离性能，在样品池5中加入一定量的纯水或含有被截留物质的溶液，关闭控制阀16、19、20和21，打开控制阀13、17和18，然后开启栗7，待栗7稳定后打开控制阀16，调节控制阀13和18的开度使进入三通接头3内样溶液的压力和流速达到设定值，其中一部分样溶液流经各中空纤维膜丝4外壁与导管I内壁之间的间隙后，经控制阀18所在的管线进入样品池5内，另一部分样溶液从各中空纤维膜丝4侧壁上的膜孔进入中空纤维膜丝4腔内并从末端流出至控制阀17所在的管线上，后进入样品池5内。一定时间后取样，取样时关闭控制阀17，打开控制阀20，从管线支路9处取过滤后的样溶液进行测定，取完样溶液后关闭控制阀20，打开控制阀17，使过滤后的溶液回流到样品池5中。
[0039]该外压错流方式下的反冲洗过程，与实例一相同。
[0040]实施例三:内压死端过滤
[0041]在实验室用于内压死端检测内压式中空纤维膜的纯水通量和分离性能，在样品池5中加入一定量的纯水或含有被截留物质的溶液，关闭控制阀16、17、19、20和21，打开控制阀13和18，然后开启栗7，待栗7稳定后打开控制阀19，调节控制阀13使进入各中空纤维膜丝4始端的样溶液压力和流速达到设定值。样溶液经各中空纤维膜丝4始端进入管腔内，部分溶液从各中空纤维膜丝4侧壁上的膜孔流出经靠近管线支路10的三通接头3进入控制阀18所在的管线上，后进入样品池5内。一定时间后取样，取样时关闭控制阀18，打开控制阀21，从控制阀21所在的管线支路10处取过滤后的样溶液进行测定，取完样溶液后关闭控制阀21，打开控制阀18，使过滤液后样溶液回流到样品池5中。
[0042]该内压死端方式下的反冲洗，待样溶液过滤结束后，关闭控制阀16、17、19和21，打开控制阀13、18和20，在样品池5中加入纯水。开启栗7，待栗7稳定后打开控制阀16，调节控制阀13和18，使反冲洗压力和流量达到设定值。纯水经靠近管线支路8的三通接头3进入，一部分纯水流经各中空纤维膜丝4外壁与导管I内壁之间的间隙后经另一三通接头3流出进入样品池5内，另一部分纯水从各中空纤维膜丝4侧壁上的膜孔进入中空纤维膜丝4腔内从末端流出，最后从管线支路9流出。
[0043]实施例四:内压错流过滤
[0044]在实验室用于内压错流检测内压式中空纤维膜的纯水通量和分离性能，在样品池中加入一定量的纯水或含有被截留物质的溶液，关闭控制阀16、19、20和21，打开控制阀13、17和18，然后开启栗7，待栗7稳定后打开控制阀19，调节控制阀13和17的开度使进入各中空纤维膜丝4始端样溶液的压力和流速达到设定值，一部分样溶液经各中空纤维膜丝4始端进入管腔内从中空纤维膜丝4末端后流入样品池5内，另一部分从各中空纤维膜丝4的管腔内经侧壁上的膜孔流出，经靠近管线支路10的三通接头3进入控制阀18所在的管线上，后进入样品池5内。一定时间后取样，取样时关闭控制阀18，打开控制阀21，从管线支路10处取过滤后的样溶液进行测定，取完样溶液后关闭控制阀21，打开控制阀18，使过滤液回流到样品池5中。
[0045]该内压错流方式下的反冲洗过程，与实例三相同。
[0046]实施例五
[0047]对本发明的膜性能检测装置进行膜丝和中空纤维超微滤膜组件完整性检测，在过流前后需检查中空纤维膜丝4及中空纤维超微滤膜组件的完整性以保证实验数据准确可靠，保持控制阀13关闭。如果在过滤样溶液前进行检查，可以先在中空纤维超微滤膜组件中充满纯水，关闭控制阀18和21，打开控制阀16、17、19和20，打开连接氮气或压缩空气的容器U，并调节进气压力，待排干中空纤维超微滤膜组件内的水后调节进气压力，关闭气源，观察10分钟内压力衰减情况。若是在过滤样溶液后检测，可以不用在中空纤维超微滤膜组件内充满水，关闭控制阀18和21，打开控制阀16、17、19和20，打开连接氮气或压缩空气的容器U，并调节进气压力，待排干中空纤维超微滤膜组件内的液体后调节压力，关闭气源，观察10分钟内压力衰减情况。
[0048]上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【主权项】
1.一种中空纤维超微滤膜组件，其特征在于:它包括一位于中部的第一导管和两位于端部的第二导管;所述第一导管与两所述第二导管之间分别通过第一、第二三通接头连接；在所述第一导管与两所述第二导管内穿设有中空纤维膜丝，所述中空纤维膜丝的始端和末端通过封装胶与两所述第二导管的两自由端密封。2.如权利要求1所述的一种中空纤维超微滤膜组件，其特征在于:在每一所述第二导管内距离相邻所述三通接头一至两厘米的位置均设置有脱脂棉。3.如权利要求1或2所述的一种中空纤维超微滤膜组件，其特征在于:所述第一三通接头和所述第二三通接头均为T形三通快插接头。4.如权利要求1所述的一种中空纤维超微滤膜组件，其特征在于:所述第一导管为四氟管，两所述第二导管均为聚氨酯管。5.如权利要求1所述的一种中空纤维超微滤膜组件，其特征在于:所述封装胶采用环氧树脂胶和固化剂制成。6.一种膜性能检测装置，其特征在于:它包括如权利要求1?5任一项所述的中空纤维超微滤膜组件和用于盛放液体的样品池;在所述样品池的底部设置有磁力搅拌器，所述第一三通接头和所述第二三通接头的第三开口均通过管线与所述样品池连接，所述第一三通接头靠近所述中空纤维膜丝的始端，所述第二三通接头靠近所述中空纤维膜丝的末端，在位于所述第一三通接头与所述样品池之间的所述管线上设置有栗，连接所述第一三通接头的所述第二导管的自由端通过第一管线支路连接在所述第一三通接头与所述样品池之间的所述管线上，连接所述第二三通接头的所述第二导管的自由端通过管线与所述样品池连接，在位于连接所述第二三通接头的所述第二导管与所述样品池之间的所述管线上设置有用于取样的第二管线支路，在位于所述第二三通接头与所述样品池之间的所述管线上设置有用于取样的第三管线支路。7.如权利要求6所述的一种膜性能检测装置，其特征在于:在位于所述第一三通接头与所述样品池之间的所述管线上通过管线连接用于盛放氮气或压缩空气的容器。8.如权利要求6所述的一种膜性能检测装置，其特征在于:在位于所述第一三通接头与所述样品池之间的所述管线上通过第四管线支路与所述样品池连接，在所述第四管线支路上设置有一第一控制阀。9.如权利要求6所述的一种膜性能检测装置，其特征在于:在位于所述第一三通接头与所述样品池之间的所述管线上间隔设置有一第一流量计、一第一压力表和一第二控制阀。10.如权利要求6所述的一种膜性能检测装置，其特征在于:在位于所述第二三通接头与所述样品池之间的所述管线上间隔设置有一第二流量计、一第二压力表和一第三控制阀；在位于连接所述第二三通接头的所述第二导管与所述样品池之间的所述管线上间隔设置有一第三流量计、一第三压力表和一第四控制阀；在所述第一管线支路上设置有一第五控制阀，在所述第二管线支路上设置有一第六控制阀，在所述第三管线支路上设置有一第七控制阀;在连接所述容器的所述管线上设置有一第四压力表。
【文档编号】B01D65/10GK106000109SQ201610649432
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年8月10日
【发明人】郑祥, 刘丽, 尚闽, 程荣
【申请人】中国人民大学