[发明专利]一种中空纤维膜组件完整性检测装置

说明书

技术领域

本发明属于膜过滤处理技术领域，涉及一种利用电学原理检测技术装置。

背景技术

水处理过程中超滤膜组件应用日益广泛，该技术不仅可以很好地去除水体中胶体颗粒，而且可以有效地屏障水体中病原微生物。然而，中空纤维膜组件在运行过程中一旦出现破损，后果将很严重，特别是在生活饮用水处理中不但可导致急、慢性中毒，还可能导致流行性疾病的发生。因此，如何及时有效地检测膜的破损情况，确保膜完整性对于饮用水安全、污水达标排放等尤为重要。

从膜法水处理诞生，就伴随着膜完整性检测方法的研究，目前膜完整性检测方法主要有直接和间接完整性检测方法，由于直接检测的方法步骤繁琐，在操作上不易实现，且难于在线检测，因此间接检测在实际应用中受到专业人员的广泛采用和国内外权威机构的推荐。

间接检测指通过检测过滤水的水质来反映膜的完整性，主要包括浊度检测和颗粒计数法等，浊度大小主要取决于光的波长以及颗粒大小、形状和组成，不能反映水质的微小变化，且易受到水中气泡的影响；颗粒计数检测方法则不适用于死端过滤，因为反洗时形成的气泡容易影响检测结果。另外，华中科技大学学者王松林采用磁性纳米颗粒为标记物，通过测定超滤膜组件透过液的磁化率，判别各膜组件的完整性；韩国学者Soo Hoon Choi采用荧光发色粒子作为标记物，通过荧光图分析，估算流出颗粒质量，判别膜组件的完整性，以上各种方法在实际应用中都存在一定的局限性，开发快速、准确、灵敏、连续、简便的膜完整性在线检测方法目前已经成为精确应用超滤膜技术的焦点问题之一。

根据电学方程如下，

U＝I×R＝I×(R₁+R₂)

上式中，U为电路电压，I为电路电流，R为电路总电阻，R₁位可变电阻，R₂位固定电阻，由方程可知，当电路可变电阻改变，必然引起电流的变化，固定电阻两端电压相应改变。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种能快速、准确、灵敏，且可以连续在线检测膜完整性的中空纤维膜组件完整性检测装置。

本发明的技术方案概述如下：

一种中空纤维膜组件完整性检测装置，包括反应器20，曝气泵15通过管道依次与气体流量计13和位于反应器20底部的曝气头12连接；水泵3的出水口与出水管2的一端连接，出水管2的另一端位于反应器20内的上部；水泵3的进水口与进水管4的一端连接；进水管4上安装有第一对铂丝探针7和第二对铂丝探针5，第一电路17和第二电路16并联接在5V的电源9上；第一对铂丝探针7和第一固定电阻8串连在第一电路上；第一固定电容22与第一固定电阻8并联；第二对铂丝探针5和第二固定电阻6串连在第二电路上；第二固定电容21与第二固定电阻6并联；第一固定电阻8的两端通过导线与采集卡11联连，第二固定电阻6的两端通过导线与采集卡11联连，采集卡11采集固定电阻6两端的电压和固定电阻8两端的电压，采集卡采集到的信号通过数据线与电脑10连接并根据在线显示电压的变化来判断中空纤维膜组件完整性。

本发明的中空纤维膜完整性检测装置是根据电学原理，利用数据采集装置采集固定电阻两端电压变化，根据电压信号变化规律判断膜组件完整性，中空纤维膜组件完整性检测装置可以实现连续在线检测，不但灵敏度较高，运行稳定，且经济性也较好。

附图说明

图1为本发明一种中空纤维膜组件完整性检测装置(不包括图中的1-浸没式中空纤维膜组件)

图2为本发明中空纤维膜组件完整性检测装置电路图；

图3为进水管4上两对铂丝探针示意图。

图4为完整膜组件运行过程中电压值随运行时间的变化规律，图中的前置探针为第一对铂丝探针，后置探针表示第二对铂丝探针。

图5为破损膜组件运行过程中电压值随运行时间的变化规律，图中的前置探针表示第一对铂丝探针，后置探针表示第二对铂丝探针。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。