用于连续测定膜污染指数的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于测定膜污染指数的装置和使用其的测定方法，所述装置包括：具有容纳在其中的过滤膜的过滤膜室，用于对膜污染指数待测定的原水进行膜过滤处理；计算和控制单元，用于测定通过过滤膜在预配置流速和预配置压力下对一次原水进行膜过滤处理所消耗的时间T0、在其期间在对一次原水进行膜过滤处理之后对原水另外进行膜过滤处理的预配置时间T和通过所述过滤膜在预配置流速和预配置压力下对二次原水进行膜过滤处理所消耗的时间T1，并基于所测定的时间T0、T和T1计算过滤膜的膜污染指数；和清洗单元，用于清洗所述过滤膜使得能够重复使用所述过滤膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于测定膜污染指数的装置，更具体地，涉及一种用于连续并自动测定膜污染指数并远程和实时地管理所测定的膜污染指数的装置和方法。
技术介绍
污染指数(FI)是与在水处理工艺中所使用的过滤膜的污染相关的指数，其评价水中包括的悬浮物的污染程度，并通过测定使得待测定的原水通过滤膜以及从其被截留所消耗的时间并对该时间进行指数化来计算。也就是说，污染指数可以被视为膜污染指数的同义词。虽然各种指数可以用作膜污染指数，但使用最广泛的膜污染指数是淤泥密度指数(SDI)。因此，当SDI被称为污染指数时，将作出以下描述。在基于膜过滤工艺的水处理现场，SDI用作常用的污染指数。所有这些因素可以被称为污染指数，并能够通过等式(1)表达。FI=SDI=1-(T0/T1)T...(1)]]>T0：使用孔径为0.45μm的滤膜，在206kPa的压力下，对对应于预配置流速(通常为500mL)的一次原水进行过滤所需的时间(秒)。T1：用于在那之后连续进行预定时间(在这种情况下，通常为15分钟，由SDI15表示)的过滤(也就是，在污染发生之后)，然后以与一次原水相同的流速再次过滤二次原水所需的时间(秒)。也就是说，根据用于测定由SDI15表示的污染指数的一般方法，通过测定过滤500ml原水所用的时间T0(第一步骤)、进行另外的过滤15分钟(第二步骤)并测定与第一步骤相同地再次过滤500ml原水所用的时间T1以标识第二步骤中产生的污染程度(第三步骤)，根据以上污染指数等式来计算污染指数。在本文中，很明显的是，可以改变第一步骤和第三步骤中原水的量和第二步骤中的过滤时间段。同时，污染指数等式理论上基于不可压缩滤饼的恒压过滤中的过滤等式。通过FI值进行堵塞程度的评价广泛用于预处理的水质评价，诸如纳滤(NF)和反渗透(RO)。在所述NF和RO中，因为由于原水中的悬浮物粘附到膜表面而产生污染，所以有必要尽可能地从预处理水中去除污染物。因为预处理水是不能基于浊度精确测定的清洁水，所以设计了通过相对简单的测定对水中的少量悬浮物进行指数化并量化的方法。通常，在微滤(MF)预处理和超滤(UF)预处理的情况下，用于纳滤膜和反渗透膜的原水的FI值大约是1.5-3.0并且在介质过滤预处理诸如双重介质过滤和砂滤的情况下大约是3-5。此外，在FI值的测定中，通常使用由聚合物物制成的有机膜并使用直径为47mm的膜滤器。通常，在纳滤方法和反渗透方法中，当值(即根据FI测定方法测定的FI值)小于3时，确定污染不严重，而当FI值等于或大于5时，确定污染严重。因此，由于FI值超过纳滤膜和反渗透膜的制造商所需的预处理流入原水的基准，所以有必要加强预处理工艺。作为用于测定FI值的传统设备，如在图1和图2中所示出的用于测定FI值的设备以便携式套件的形式配置。通常使用的用于测定FI值的设备接收在原水供应单元10中待测定的原水，通过使用泵P和阀门V在配置压力和配置流入(inflow)下向过滤膜室20内的过滤膜21供应原水进行膜过滤来测定膜污染指数，并在第一测定之后，弃用所使用的过滤膜(21)、用另一过滤膜(21’)替换所使用的过滤膜(21)并进行下一测定。因此，如上所述，由于更换过滤膜，用于测定膜污染指数的传统设备不能连续并自动地测定膜污染指数，并且因为过滤膜相当昂贵，造成更换过滤膜的消费成本高。因此，用于测定膜污染指数的传统设备通常一天进行一次或两次测定。因此，传统设备问题在于，难以根据流入原水的污染源的水质变化通过监控膜污染指数的实质变化来标识水质信息，或难以根据各个短周期管理水质信息。在下文中，将描述与用于测定膜污染指数的设备相关的现有技术文献。设计了在美国专利号5,198,116,美国专利号6,306,291,日本专利公开号2004-003170,日本专利公开号2012-213676,中国专利公开号101706407和中国专利公开号102519550中公开的所有专利技术技术，用以通过减少所需的现有过滤膜的面积、改变测定顺序、有效改善测定位置或相对于用于测定测试的工艺提出用于测定测试的工艺来改善传统技术。在韩国专利No.1006901中公开的用于测定膜污染指数的装置是在其中平行设置有多个具有不同孔径的过滤膜的膜污染测定装置，并因此，量化了原水中存在的各种类型的膜污染。另外，韩国专利公开No.2013-0081436和欧洲专利登记No.EP2803398A1公开了在其中串联设置有多个具有不同孔径的过滤膜的膜污染测定装置，并因此，改善了膜污染的量化精确度。然而，与传统测定装置相比，在所引用的文献中公开的装置和方法对量化膜污染指数测定值和改善其精确度具有优异的效果。然而，所有装置和方法都对应于基于间歇的批次式的膜污染指数测定方法，且问题在于，因为在测定之后需要更换过滤膜，所以难以连续测定并管理膜污染指数，并且由于为了精确度使用了多个过滤膜，所以当更换过滤膜时所消费的成本大得多。【现有技术文献】【专利文献】(专利文献1)US5,198,116B1(专利文献2)US6,306,291B1(专利文献3)JP2004-003170A(专利文献4)JP2012-213676A(专利文献5)CN101706407A(专利文献6)CN102519550A(专利文献7)KR1006901B1(专利文献8)KR2013-0081436A(专利文献9)EP2803398A1
技术实现思路
【技术问题】因此，为了解决上述问题已经构思出本专利技术，并且本专利技术的一方面是提供一种用于测定膜污染的装置和方法，其使得能够自动并连续测定膜污染指数，从而由于不需更换过滤膜而减少了成本，并能实时监控并管理膜污染指数。【技术方案】为了实现上述方面，本专利技术的实施方式提供了一种用于测定膜污染指数的装置，所述装置包括：具有过滤膜210容纳在其中的过滤膜室200，用于对其膜污染指数待测定的原水进行膜过滤处理，使得所述原水被处理以转变成已处理水；计算和控制单元400，用于测定通过所述过滤膜210在预配置流速和预配置压力下对作为一次原水的全部原水进行膜过滤处理所消耗的时间T0，在其期间在对作为一次原水的所述原水进行所述膜过滤处理之后对所述原水另外进行膜过滤处理的预配置时间T，和通过所述过滤膜210在预配置流速和预配置压力下对作为二次原水的所述全部原水进行膜过滤处理所消耗的时间T1，并基于所测定的各时间T0、T和T1计算所述过滤膜210的膜污染指数；和清洗单元600，用于清洗所述过滤膜210使得在预配置时间T0、T和T1以及通过所述计算和控制单元(400)来计算膜污染指数所消耗的时间期间产生膜污染之后，能够重复使用所述过滤膜210，其中所述过滤膜210是无机膜。另外，优选地，所述过滤膜210是陶瓷膜或耐腐蚀钢膜。另外，优选地，所述清洗单元600包括用于向所述过滤膜室200供应清洗剂的清洗剂供应单元610。另外，优选地，所述清洗单元600包括用于向所述过滤膜室200供应清洗蒸汽的蒸汽供应单元620。另外，优选地，所述的装置还包括将所述经过膜过滤的已处理水储存在其中的已处理水储存单元300，并且向所述过滤膜室200供应所述储存在所述已处理水储存单元300中的已处理水，使得反冲洗所述过滤膜210。另外，优选地，所述的装置还包括已处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测定膜污染指数的装置，所述装置包括：具有容纳在其中的无机膜过滤膜(210)的过滤膜室(200)，用于对膜污染指数待测定的原水进行膜过滤处理，使得所述原水被处理以转变成已处理水；计算和控制单元(400)，用于测定通过所述过滤膜(210)在预配置流速和预配置压力下对作为一次原水的全部原水进行膜过滤处理所消耗的时间T0，在其期间在对作为一次原水的所述原水进行所述膜过滤处理之后对所述原水另外进行膜过滤处理的预配置时间T，和通过所述过滤膜(210)在预配置流速和预配置压力下对作为二次原水的全部原水进行膜过滤处理所消耗的时间T1；以及，基于所测定的时间T0、T和T1计算所述过滤膜(210)的膜污染指数；处理水储存单元(300)，其中用于存储所述经过膜过滤的已处理水；传输单元(500)，其用于向预配置实时远程监控系统传输记录在所述计算和控制单元中的所述过滤膜(210)的膜污染指数，所述传输单元(500)连接至所述计算和控制单元(400)；和清洗单元(600)，用于清洗所述过滤膜(210)使得在预配置时间T0、T和T1以及通过所述计算和控制单元(400)来计算膜污染指数所消耗的时间期间产生膜污染之后，能够重复使用所述过滤膜(210)，其中所述清洗单元包括用于向所述过滤膜室(200)供应清洗蒸汽的蒸汽供应单元(620)，且通过向所述蒸汽供应单元(620)供应所述储存在所述已处理水储存单元(300)中的已处理水，产生蒸汽，并以反冲洗方向向所述过滤膜室(200)供应所产生的蒸汽来清洗所述过滤膜。...

【技术特征摘要】
2015.07.22 KR 10-2015-01039561.一种用于测定膜污染指数的装置，所述装置包括：具有容纳在其中的无机膜过滤膜(210)的过滤膜室(200)，用于对膜污染指数待测定的原水进行膜过滤处理，使得所述原水被处理以转变成已处理水；计算和控制单元(400)，用于测定通过所述过滤膜(210)在预配置流速和预配置压力下对作为一次原水的全部原水进行膜过滤处理所消耗的时间T0，在其期间在对作为一次原水的所述原水进行所述膜过滤处理之后对所述原水另外进行膜过滤处理的预配置时间T，和通过所述过滤膜(210)在预配置流速和预配置压力下对作为二次原水的全部原水进行膜过滤处理所消耗的时间T1；以及，基于所测定的时间T0、T和T1计算所述过滤膜(210)的膜污染指数；处理水储存单元(300)，其中用于存储所述经过膜过滤的已处理水；传输单元(500)，其用于向预配置实时远程监控系统传输记录在所述计算和控制单元中的所述过滤膜(210)的膜污染指数，所述传输单元(500)连接至所述计算和控制单元(400)；和清洗单元(600)，用于清洗所述过滤膜(210)使得在预配置时间T0、T和T1以及通过所述计算和控制单元(400)来计算膜污染指数所消耗的时间期间产生膜污染之后，能够重复使用所述过滤膜(210)，其中所述清洗单元包括用于向所述过滤膜室(200)供应清洗蒸汽的蒸汽供应单元(620)，且通过向所述蒸汽供应单元(620)供应所述储存在所述已处理水储存单元(300)中的已处理水，产生蒸汽，并以反冲洗方向向所述过滤膜室(200)供应所产生的蒸汽来清洗所述过滤膜。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述过滤膜(210)是陶瓷膜或耐腐蚀钢膜。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述清洗单元(600)包括用于向所述过滤膜室(200)供...

【专利技术属性】
技术研发人员：金志勋，金炯秀，
申请(专利权)人：成均馆大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR