用于测试滤膜完整性的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于具有内表层的中空纤维滤膜的完整性测试方法，浓缩物室（Ｊ）由中空纤维下部形成，渗透物室（Ｋ）由中空纤维外侧上的部分形成；使得加压气体流动经过浓缩物室（Ｊ）以便排出中空纤维，所述中空纤维在其端部处开放；所述方法由将渗透物室（Ｋ）与大气相通开始，从而允许滤膜表面上的液体迁移经过所述滤膜；然后将渗透物室（Ｋ）隔离；测量由浓缩物室（Ｊ）中气体循环和朝向渗透物室的气体流动造成的渗透物室（Ｋ）中的压力升高；并且在限定时间后，将所述压力升高与使用完整滤膜时的压力升高进行比较。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及测试管状几何形状的滤膜即超滤膜、微滤膜、纳米过 滤膜或超微滤膜的完整性的方法，所述滤膜用于由包括封装中空纤维 阵列的壳体组成的模块中。
技术介绍
超滤和微滤膜为用于消除大肠杆菌类型细菌、贾第虫孢嚢和隐孢子虫孢嚢(cryptosporidian cyst)的真正物理屏障，其作为传统消毒 方法的可行替代方法应用在水处理领域，既用于饮用水生产又用于污 水处理。但是，滤膜缺乏完整性可能污染经过滤的水的回路，所迷经过滤 的水的回路因此被再次污染。因此当然提出了检查滤膜构成的物理屏 障的完整性(integrity)的需要。已知的完整性测试方法利用起泡压力(bubbling pressure)的原 理。在指定气压下，滤膜具有非常低的空气渗透性，通过其的气流非 常低，仅由包含在滤膜中的液体内的空气的扩散控制。在高于将水从 孔去除并且允许空气流动的必要和充分的气压下，滤膜变得空气可渗 透。该压力定义为起泡压力。滤膜的该起泡压力或起泡点通过本领域技术人员广泛应用的实验 室方法测量，用于确定多孔膜的任何缺乏完整性的情况。这些测量意 味着滤膜必须定期地受到高于其起泡压力的气压，随着时间过去这可 能造成损坏，并且可能高于"低压"滤膜的最大可接受压力。另一种方法，称为术语"压力衰减测试"，通过将预先加压到低于 其起泡压力的气压的滤膜的一个表面隔离来提供响应。接下来的步骤 为在通常5到15分钟的指定时间段测量加压表面侧的压力的变化。气 体到液体中的扩散产生小的压力减小，这定义为指定时间段的最大可接受压降。压力减小大于该参考值表明气体泄漏，说明缺乏完整性。WO 2005/077499将"压力衰减测试"应用到受到气压回洗 (backwash)的中空纤维滤膜。该测试在回洗后进行，这通常构成其 间可能造成滤膜损坏的阶段。在测试过程中，中空纤维的内部暴露于 气压并被隔离，并且对中空纤维内部的压力减小进行测量和分析。测 试的灵敏度保持非常依赖于测试持续时间，并且当该持续时间为l分 钟数量级时，如在该文件中所述，灵敏度需要提高。而且，在工业环 境中，这种需要滤膜内部隔离的静态测试对于阀漏非常敏感，因此干 扰结果。
技术实现思路
特别地，本专利技术的一个目的是，提供一种滤膜完整性测试方法， 其利用气压在数量级为几分钟或更短的时间内进行，同时仍可得到对 阀漏不敏感的可靠结果。所述方法的步骤如下利用气流排出浓缩物(concentrate );使渗透物(permeate)室与大气相通，从而使表面液体迁移经过 滤膜；通过将渗透物室隔离或通过分析渗透物质量进行完整性测试。根据本专利技术第 一 方面，提供了 一种用于安装到液体过滤组件内的 中空纤维滤膜的完整性测试方法，其中划分了浓缩物室和渗透物室， 所述浓缩物室中积聚以悬浮形式和在薄膜上的形式保留的物质，所述 渗透物室中收集经过滤的液体，所述方法包括使用处于低于滤膜起泡 压力但是高于纤维外部压力的压力下的气体(特别是空气)将滤膜的 中空纤维的内部加压的步骤，其特征在于所述测试在具有内表层的滤膜上进行，所述浓缩物室由中空纤维 的内部形成，所述渗透物室由中空纤维的外部形成；使在浓缩物室中的处于压力下的气体流动以便排出端部开放的中 空纤维；使渗透物室与大气相通，从而允许滤膜表面上的液体迁移经过所述滤膜；然后将渗透物室隔离；测量由在浓缩物室中的气流动体和流到渗透物室中的气体流动造 成的渗透物室中的压力升高；和在限定时间后，将该压力升高与使用完整滤膜过程中观测到的压 力升高相比较。根据本专利技术另 一方面，提供了 一种用于安装到液体过滤组件内的 中空纤维滤膜的完整性测试方法，其中划分了浓缩物室和渗透物室， 所述浓缩物室中积聚以悬浮形式和在所述滤膜上的形式保留的物质， 并且所述渗透物室中收集经过滤的液体，所述方法包括使用处于低于 滤膜起泡压力但是高于纤维外部压力的压力下的气体(特别是空气) 将滤膜的中空纤维的内部加压的步骤，其特征在于所述测试在具有内表层的滤膜上进行，所述浓缩物室由中空纤维 的内部形成，所述渗透物室由中空纤维的外部形成；使在浓缩物室中的处于压力下的气体流动以便排出端部开放的中空纤维；特别是利用位于所述渗透物室顶部的气体清洗装置使渗透物室与 大气相通，从而允许滤膜表面上的液体迁移经过所述滤膜；和在限定时间后，将所述渗透物室中的液体的质量，特别是在渗透 物室顶部处的气体清洗装置处存在的液体的质量，与使用完整滤膜过 程中观测到的相比较。存在气体/水两相混合物证明是不完整的滤膜。本专利技术的测试为动态测试，因为在测试过程中气体永久不断地流 过浓缩物室。根据本专利技术第一方面，由于连续再供给在压力下流动的 气体，因此对渗透物室中压力升高的测量基本上对于隔离阀中的任何 泄漏不敏感。根据本专利技术第二方面，在渗透物室中存在的液体的质量， 特别是在气体清洗过程中，事实上与不合需要的液体流动无关。本专利技术使得可能将完整性测量与空气+水两相洗涤结合，由此将 测试持续时间减小到少于几分钟。还使得可能在过滤过程中应用测试， 于是使得能确定有缺陷的模块的位置。浓缩物室在回洗模式或过滤模式中进行填充。完整性测试可在每一个回洗过程中进行，或在一定数量回洗后周 期性地进行，或在过滤过程中周期性地进行。根据本专利技术方法的第二方面，水的质量可通过传导(conductimetric )测量方式或通过通道检测测量方式或通过一见觉测量 方式(视频图像分析器)进行检测。本专利技术还涉及一种用于安装到液体过滤組件内的中空纤维滤膜的 完整性测试装置，其中划分了浓缩物室和渗透物室，所述浓缩物室中 积聚以悬浮形式和在所述滤膜上的形式保留的物质，并且所述渗透物 室中收集经过滤的液体，所述装置包括用于使用处于低于滤膜起泡压力但是高于纤维外部压力的压力下的气体(特别是空气)将滤膜的中 空纤维的内部加压的器件，所述装置特征在于其包括增压器(booster) 特别是吹风机；用于将吹风机的出口连接到浓缩物室的器件，所述浓 缩物室由具有内表层的中空纤维滤膜的内部形成；用于将渗透物室隔 离的器件；用于排出浓缩物室从而容许由增压器输出的气体流动的器 件；和用于测量渗透物室参数的器件，所述渗透物室的参数对至少由 于不完整的滤膜而流入渗透物的气体流敏感。测量器件可包括对所述渗透物室中的压力敏感的压力计；和/或位 于渗透物室顶部处的气泡检测器和/或用于测量渗透物传导能力的传 导计(conductimeter)和/或通道检测器和/或视频图像分析器。增压器有利地由具有0.5巴压力下的空气的高输出的吹风机形成。 吹风机的输出特别设计用于确保模块顶部处(相对于中空纤维的自由 截面)的气流速度约为0.4到1.5m/s。 附图说明除了上面所述的布置，本专利技术还包括多种其他布置，这将在下面 关于参照附图描述的示例性实施例进行更详细说明，但是这些实施例 决非限制性。在这些附图中图1显示了采用根据本专利技术方法的过滤装置的图示；图2是基于具有内表层的中空纤维滤膜的过滤模块的图示；图3是进行根据本方法笫一方面的经受测试的完整过滤模块的放 大示意性轴向竖直截面；图4是进行根据本方法第 一方面的经受测试的受损的不完整滤膜 的放大示意性轴向截面；图5是示出根据本方法第一方面的完整滤膜和受损滤膜情况下渗 透物压力变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于安装到液体过滤组件内的中空纤维滤膜的完整性测试方法，其中划分了浓缩物室和渗透物室，所述浓缩物室中积聚以悬浮形式和在薄膜上的形式保留的物质，所述渗透物室中收集经过滤的液体，所述方法包括使用处于低于滤膜起泡压力但是高于纤维外部压力的压力下的气体，特别是空气，而将滤膜的中空纤维的内部加压的步骤，其特征在于：　所述测试在具有内表层的滤膜（Ｆ、Ｆｄ）上进行，所述浓缩物室（Ｊ）由中空纤维的内部形成，所述渗透物室（Ｋ）由中空纤维的外部形成；　使在浓缩物室（Ｊ）中的处于压力下的气体流动以便排出端部开放的中空纤维；　使渗透物室（Ｋ）与大气相通，从而允许滤膜表面上的液体迁移经过所述滤膜；　然后将渗透物室（Ｋ）隔离；　测量由在浓缩物室（Ｊ）中的气流动体和流到渗透物室（Ｋ）中的气体流动造成的渗透物室（Ｋ）中的压力升高；和　在限定时间后，将该压力升高与使用完整滤膜过程中观测到的压力升高相比较。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M彼得里，
申请(专利权)人：底格里蒙公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]