一种小面积滤膜的错流与截流模式的分离性能实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种滤膜的分离性能实验装置，属水处理技术与滤膜技术领域。一种小面积滤膜的错流与截流模式的分离性能测试装置，包括内层套管及与其装配的外层套管；外层套管与内层套管之间有间隙，用于收集滤液并通入清水池；内层套管的近端通过抽吸泵连接料液池；远端通过阀门连接料液池，用于浓缩液回流；内层套管远端设有阀门，用于实现错流与截流模式的切换；内层套管侧壁上开有台阶小孔，用以安装实验滤膜。本实用新型专利技术的装置，利用一片小面积的滤膜，能够实现错流与截流模式的性能测试；特别是在错流模式下，利用小面积的平面膜，有效代替大尺寸的管式膜，节省膜材料并减少管式膜的加工过程，降低研发与实验成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种滤膜的分离性能实验装置，属水处理技术与滤膜

技术介绍
膜技术是新型的绿色环保的水处理技术。随着对水处理技术要求的提高，人们对膜性能的要求也来越高，高性能随之带来的是膜技术的高成本。并且，新型的膜的研发，需要大量的前期投入，主要是高成本的小批量的膜的制备加工及其在性能测试中的消耗。当前研究者通常利用膜组件实验装置进行膜的性能测试，中国专利申请号201410244073.5提出一种MBR实验装置，申请号201420291990.4提出一种实验型一体式膜生物反应器，申请号201420600982.3提出一种实验膜分离装置。然而，上述装置均不能对膜材料本身的性能提供测试。默克密理博的Amicon超滤杯是通用的膜材料通量性能测试的主要装置，但是难以获得错流模式的膜通量数据。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种小面积滤膜的分离性能实验装置，即利用同一片小面积（0.5~30cm2）的平面或小弧度滤膜，通过阀门开关实现错流与截流模式的分离性能的测试，降低材料成本与实验成本。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种小面积滤膜的错流与截流模式的分离性能测试装置，包括内层套管及与其装配的外层套管；外层套管与内层套管之间有间隙，用于收集滤液并通入清水池；内层套管的近端通过抽吸泵连接料液池；远端通过阀门连接料液池，用于浓缩液回流；内层套管远端设有阀门，用于实现错流与截流模式的切换；内层套管侧壁上开有台阶小孔，用以安装实验滤膜。所述的内层套管的台阶小孔的两边与内层套管的轴线平行，另外两边为垂直于轴向的圆弧，以保证滤膜各处的压力相同。所述的台阶小孔设有固定、承载滤膜的滤膜固定框，滤膜固定框实现滤膜固定，滤膜固定框中间具有稀疏网格，承载滤膜所受的压力。所述的滤膜固定框通过卡槽、滑块、螺栓方式固定在内层套管之上。所述的小面积滤膜是指膜的面积为0.5～30cm2。所述的滤膜，其材质为多孔金属，高分子聚合物薄膜，多孔陶瓷，纳米管及纳米线或它们的织布。从滤膜的孔径角度而言，可以是纳滤膜、超滤膜、微滤膜。本技术的装置，利用一片小面积的滤膜，能够实现错流与截流模式的性能测试；特别是在错流模式下，利用小面积的平面膜，有效代替大尺寸的管式膜，节省膜材料并减少管式膜的加工过程，降低研发与实验成本。附图说明图1是本技术的小面积滤膜的错流与截流模式的分离性能实验装置结构连接图；图中：1、原水池；2、第一流量泵；3、内层套管；4、外层套管；5、紧固滑块；6、紧固螺栓；7、滤膜固定框；8、滤膜；9、第一压力计；10、第一阀门；11、第二流量泵；12、清水池；13第二压力计；14、第三流量泵；15、第二阀门。具体实施方式如图1所示，本技术的小面积滤膜的错流与截流模式的分离性能实验装置，包括内层套管3及与其装配的外层套管4；外层套管4与内层套管3之间有间隙，用于收集滤液并通入清水池12；内层套管3的近端通过第一流量泵2连接原水池1；远端通过第一阀10、第二流量泵11连接清水池12，用于浓缩液回流；内层套管远端设有第二阀门15，第三流量泵14和第二压力计13，用于实现错流与截流模式的切换。内层套管3侧壁上开有台阶小孔，台阶小孔设有固定、承载滤膜的滤膜固定框7，滤膜固定框7通过紧固滑块5和紧固螺栓6固定在内层套管3的台阶小孔上。滤膜8固定在滤膜固定框7上，滤膜固定框7中间具有稀疏网格，承载滤膜所受的压力。以下是本技术的小面积滤膜的错流与截流模式的分离性能实验装置的工作原理说明。一、安装滤膜：将固定滤膜固定框7的紧固滑块5沿紧固螺栓6的径向移向外侧，使紧固滑块5与滤膜固定框7脱离接触，取下滤膜固定框7；利用滤膜固定框7将平整的、完全覆盖滤膜固定框7的滤膜8固定在台阶小孔之上，将所有的紧固滑块5移向内侧，固定滤膜8；将内层套管3与外层套管4装配，密封，并与输液管相连接。二、错流模式测量：利用第一流量泵2将原水池1中的料液输送至内层套管3，利用第二压力计13获得压力，调节第二阀门15与第一流量泵2获得所需实验压力；在压力的作用下，水分子及小分子穿过滤膜8进入外层套管4，并在第二流量泵11的作用下，进入清水池12；浓缩液经过第二阀门15，第三流量泵14返回到原水池1或者浓缩液池。三、截流模式测量：将第二阀门15关闭，浓缩液无法回流从而形成截流过滤模式，即原水池1中的料液经过第一流量泵2输送至内层套管3，通过调节第一流量泵2与第一阀门10的压力，并由第二压力计13测量测试压力，由第一压力计9测量出水压力；在压力的作用下，水分子及小分子通过滤膜8进入内层套管3，并在第二流量泵11的作用下输送至清水池12。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小面积滤膜的错流与截流模式的分离性能测试装置，其特征在于：包括内层套管及与其装配的外层套管；外层套管与内层套管之间有间隙，用于收集滤液并通入清水池；内层套管的近端通过抽吸泵连接料液池；远端通过阀门连接料液池，用于浓缩液回流；内层套管远端设有阀门，用于实现错流与截流模式的切换；内层套管侧壁上开有台阶小孔，用以安装实验滤膜。

【技术特征摘要】
1.一种小面积滤膜的错流与截流模式的分离性能测试装置，其特征在于：包括内层套管及与其装配的外层套管；外层套管与内层套管之间有间隙，用于收集滤液并通入清水池；内层套管的近端通过抽吸泵连接料液池；远端通过阀门连接料液池，用于浓缩液回流；内层套管远端设有阀门，用于实现错流与截流模式的切换；内层套管侧壁上开有台阶小孔，用以安装实验滤膜。2.根据权利要求1所述的小面积滤膜的错流与截流模式的分离性能测试装置，其特征在于：所述的台阶小孔设有固定、承载滤膜的滤膜固定框。3.根据权利要求2所述的小面积滤膜的错流与截流模式的分离性能测试装置，其特征在于：滤膜固定框中间具有稀疏网格，承载滤膜所受的压力。4.根据权利要求2所述的小面积滤膜的错流与截流模式的分离性能测试装置，其特征在于：所述的滤膜固定框通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭风祥，周忠海，臧鹤超，王起维，张风丽，王闻，胡祎萌，
申请(专利权)人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所，
类型：新型
国别省市：山东;37