[发明专利]一种判断离子交换膜污染程度的设备及其使用方法

说明书

本发明提供了一种判断离子交换膜污染程度的设备及其使用方法，本发明的判断离子交换膜污染程度的设备主要包括原料罐、泵、第一pH计、第一电导率仪、第二pH计、第二电导率仪、离子交换柱和储液罐，测试时，将处理后的物料投入到原料罐中，观察料液经过第二电导率仪及第二PH计的示数即可判断离子交换膜的污染情况。本发明设备简单，便于操作，判断简单，一般的工程技术人员都很容易使用，只要观察第二电导率仪及第二PH计上的示数即可判断出离子交换膜的污染程度，本发明的设备可以指导污水处理与海水淡化的工程设计。

技术领域

本发明属于离子交换膜设备技术领域，具体涉及一种判断离子交换膜污染程度的设备及其使用方法。

背景技术

阳离子交换膜常常带有荷负电的离子交换基团，如磺酸、羧酸基团，允许阳离子选择性通过，而阴离子交换膜常常带有荷正电的离子交换基团，如季铵、季磷基团，允许阴离子选择性通过。离子交换膜过程中，阴阳离子在电场作用下通过阴阳离子交换膜到达不同腔室，从而实现水的淡化除盐、海水浓缩制盐，高纯水制备等。

反渗透系统中用来衡量进水水质的一个重要指标是於塞指数SDI，它是恒定压力0.21MPa和一定时间间隔内，一定体积的水样通过微孔过滤器(0.45um)的阻塞率。

而离子交换膜过程是常压操作，膜污染较小，但是随着离子交换膜过程的长期进行，离子交换膜终将被污染。为了避免离子交换膜过快污染，目前一般都要预处理去除悬浮颗粒，但预处理到何种程度还没有相应的判定标准。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种判断离子交换膜污染程度的设备及其使用方法，具体发明内容如下

本发明的目的在于提供一种判断离子交换膜污染程度的设备，其技术点在于：所述判断离子交换膜污染程度的设备主要包括原料罐、泵、第一pH计、第一电导率仪、第二pH计、第二电导率仪、离子交换柱和储液罐，所述原料罐上的第一出料口和离子交换柱一端的第一进料口通过第一管道连通，所述第一管道上依次连通有泵、第一电导率仪和第一pH计，所述离子交换柱另一端的第二出料口与储液罐的上的第二进料口通过第二管道连通，所述第二管道上依次连通有第二电导率仪和第二pH计。

在本发明的有的实施例中，所述的离子交换柱内填充有阴离子交换树脂和阳离子交换树脂，所述阳离子交换树脂为H型强酸性阳离子交换树脂，所述阴离子交换树脂为OH型强碱性阴离子交换树脂。

在本发明的有的实施例中，所述的H型强酸性阳离子交换树脂的H离子交换容量和OH型强碱性阴离子交换树脂的OH离子交换容量为1：1。

在本发明的有的实施例中，所述的OH型强碱性阴离子交换树脂的总孔隙面积为9～10m²/g，孔隙体积为0.004～0.005cm³/g，比表面积为4～5m²/g，平均孔径为6～6.5nm，含水量为67～68％，总离子交换容量为11～11.5mmol/g，阴离子交换能力为11～12mmol/g。

在本发明的有的实施例中，所述的H型强酸性阳离子交换树脂的总孔隙面积为5～5.5m²/g，孔隙体积为0.05～0.06cm³/g，比表面积为8～9m²/g，平均孔径为31～31.5nm，含水量为87～88％，总离子交换容量为8～8.5mmol/g，阳离子交换能力为7～9mmol/g。

在本发明的有的实施例中，所述的H型强酸性阳离子交换树脂和OH型强碱性阴离子交换树脂的离子交换容量均为0.5～15mmol/g。

本发明的另外一个目的在于提供一种判断离子交换膜污染程度的方法，其技术点在于：所述的判断离子交换膜污染程度的设备的使用方法包括以下步骤：

S1物料的前处理：将物料用多介质过滤器和5μm过滤器以去除物料中的悬浮颗粒，然后将50～100mL处理后的物料投入到原料罐中；