[实用新型]一种RO/NF膜微生物污染在线监测膜壳

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种RO/NF膜微生物污染在线监测膜壳。

背景技术

微生物污染反渗透及纳滤(RO/NF)膜系统经常发生的系统运行故障，因其难以监测、无法准确预测其发生和发展的趋势、难以有效控制且清洗恢复极其困难，一直被视为反渗透及纳滤膜的“癌症”。对于反渗透及纳滤膜系统微生物污染还没有一个完美的解决方案，目前业界的共识是，对应微生物污染的关键在于尽早发现污染的发生并准确掌握污染发展的状况，这样才能及时采取投加杀菌剂、改善预处理等控制措施并及时对受污染系统进行有效清洗，因此可靠准确的在线监测方法就成为就成为防治反渗透及纳滤膜系统微生物污染的关键技术。反渗透及纳滤膜系统性能在线监测的常用指标是压力降和产水量，当污染发生后，由于流道及膜表面部分堵塞，压力降会增加而产水量会下降。但由于各种污染发生后都会发生类似的现象，所以无法准确判断微生物污染的状况。

在学术研究及系统故障诊断实践中采用了多种方法来监测反渗透及纳滤膜系统微生物污染状况，比较常用的有ATP分析、菌落总数分析等，但这类方法只能是离线的实验室分析，无法用于在线监测。

与有机物污染、结垢等其他类型污染现象相比，反渗透及纳滤膜系统微生物污染的特点是，最先发生的污染点是膜系统进水端的首支膜元件，在污染发展直到爆发生物膜严重堵塞进水通道时，90％以上的污染负载依然集中于进水端首支膜元件。如果能够对进水端膜壳中的单支膜元件的压力损失进行独立在线监测，就会获得微生物污染发生发展的重要关联信息，但由于传统的膜壳设计的局限性，无法安装简单易行的设备和数据采集系统。

发明内容

为了实现对RO/NF膜系统进水端膜壳中的与微生物污染发生发展密切相关的单支膜元件压力损失进行独立在线监测，本发明提供了一种RO/NF膜微生物污染在线监测膜壳。

本实用新型解决反渗透及纳滤膜系统生物污染在线监测的技术方案为：利用发生膜元件的生物污染时膜壳内进水端首支膜元件的压力损失增加会明显大于其他膜元件这一技术特征，通过对传统膜壳进行结构改进实现膜壳内单支膜元件压力损失的在线监测。

所述的RO/NF膜微生物污染在线监测膜壳，其结构特征为在传统壳的筒身1上开1-5个孔，推荐开1-2个孔，开孔位置在膜壳内膜元件的连接部位，推荐在进水端首支膜元件4及第二支膜元件5的末端位置，在开孔处连接压力监测设备，如直读式压力表、压力传感器或者压差计，在线监测开孔处膜壳内膜元件端头部位的压力，获得与生物污染直接相关的单支膜元件压力损失变化数据。

利用所述RO/NF膜微生物污染在线监测膜壳对膜壳内单支膜元件的压力损失的监测数据及其计算方法如下：

1)进水端首支膜元件的压力损失ΔP₁₁与初始值相比的增加比例；

2)进水端首支膜元件压力损失增加值ΔP₁₁占第一段膜壳压力损失ΔP₁增加值的比例ΔP₁₁/ΔP₁；

3)进水端首支膜元件压力损失增加值ΔP₁₁与进水端第二支膜元件压力损失增加值ΔP₁₂的比例ΔP₁₁/ΔP₁₂。

压力损失的计算：

ΔP₁＝P_f-P₁；

ΔP₁₁＝P₀-P₁₁；

ΔP₁₂＝P₁₁-P₁₂；

其中：

P_f，系统进水端压力，等于首支膜元件进水端压力；

P₁，系统段间压力，即第一段膜壳浓水端压力；

P₁₁，进水端首支膜元件浓水端压力；

P₁₂，进水端第二支膜元件浓水端压力；

ΔP₁，第一段膜壳压力损失；

ΔP₁₁，进水端首支膜元件压力损失；

ΔP₁₂，进水端第二支膜元件压力损失。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。

图1是RO/NF膜微生物污染在线监测膜壳的第一实施例视图；

图2是RO/NF膜微生物污染在线监测膜壳的第二实施例视图。

具体实施方式：