本發(fā)明涉及環(huán)保廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種膜濃縮微型實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
膜分離技術(shù)是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過(guò)半透膜時(shí)，實(shí)現(xiàn)選擇性分離，半透膜又稱分離膜或?yàn)V膜，膜壁布滿小孔，根據(jù)孔徑大小可以分為：微濾膜（MF）、超濾膜（UF）、納濾膜（NF）、反滲透膜（RO）等，膜分離都采用錯(cuò)流過(guò)濾方式。
膜分離技術(shù)由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級(jí)過(guò)濾及過(guò)濾過(guò)程簡(jiǎn)單、易于控制等特征，因此，目前已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，已成為當(dāng)今分離科學(xué)中最重要的手段之一。
在膜處理工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)工藝進(jìn)行試驗(yàn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，膜試驗(yàn)裝置均為中試裝置，采用的膜大多為直徑4英寸或8英寸的膜組件，造成了膜試驗(yàn)設(shè)備成本高，試驗(yàn)水樣需求量大等問(wèn)題，且試驗(yàn)裝置靈活性低，同一套試驗(yàn)裝置不能進(jìn)行不同工藝、不同廢水的膜處理試驗(yàn)。ZL201520192417.2公開(kāi)了一種反滲透膜的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，但該系統(tǒng)采用的是膜組件，同樣存在膜試驗(yàn)設(shè)備成本高，試驗(yàn)水樣需求量大，試驗(yàn)裝置靈活性低等問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種膜濃縮微型實(shí)驗(yàn)裝置，主要解決了膜處理工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，膜工藝參數(shù)范圍過(guò)于廣泛，缺少準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)依據(jù)，膜試驗(yàn)水樣需求量大、設(shè)備成本高，膜試驗(yàn)裝置靈活性低等問(wèn)題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種膜濃縮微型實(shí)驗(yàn)裝置，所述實(shí)驗(yàn)裝置的處理量為0.4L/h到2L/h；所述實(shí)驗(yàn)裝置主要設(shè)備包括板式膜組件、產(chǎn)水燒杯、濃水燒杯、原水燒杯、微量高壓泵、壓力表針閥、濃水流量計(jì)、安全閥、脈沖阻尼器、止回閥和高壓針閥；所述原水燒杯與微量高壓泵的入口連接；所述微量高壓泵與安全閥并聯(lián)，該微量高壓泵的出口與止回閥入口連接；所述脈沖阻尼器安裝在微量高壓泵與止回閥所連接的管道上；所述止回閥出口與高壓針閥的入口連接；所述高壓針閥的出口與板式膜組件的原水入口連接；所述板式膜組件的產(chǎn)水出口與產(chǎn)水燒杯連接，該板式膜組件的濃水出口與壓力表針閥的入口連接；所述壓力表針閥的出口與濃水流量計(jì)的入口連接；所述濃水流量計(jì)的出口與濃水燒杯連接。
作為對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)一步闡述。
在上述技術(shù)方案中，所述板式膜組件包括高壓鋼板和膜片；所述膜片由兩塊高壓鋼板固定；所述膜片為納濾膜和反滲透膜中的任意一種。
在上述技術(shù)方案中，所述板式膜組件與壓力表針閥、高壓針閥均采用高壓軟管連接。
在上述技術(shù)方案中，所述壓力表針閥設(shè)有壓力表，以測(cè)量板式膜組件的濃水出口壓力；所述脈沖阻尼器設(shè)有壓力表，以測(cè)量板式膜組件的原水進(jìn)口壓力。
在上述技術(shù)方案中，所述微量高壓泵的流量范圍為0.3L/h到3L/h；所述微量高壓泵為柱塞計(jì)量泵和活塞計(jì)量泵中的任意一種。
以下為本發(fā)明的有益效果。
1、整套實(shí)驗(yàn)裝置的處理量為0.4L/h到2L/h，占地面積小，實(shí)驗(yàn)所需水樣用量小，設(shè)備成本低，可在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行微型的膜處理實(shí)驗(yàn)，運(yùn)輸方便，操作簡(jiǎn)單。
2、該實(shí)驗(yàn)裝置用于模擬廢水處理實(shí)際工況，能精確地測(cè)試出不同工藝操作參數(shù)下納濾膜或反滲透膜的處理數(shù)據(jù)，為科研和工業(yè)應(yīng)用中膜的選型提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
3、該實(shí)驗(yàn)裝置靈活性強(qiáng)，處理不同工藝、不同類(lèi)型的含鹽廢水僅需更換板式膜組件中的膜片，即可進(jìn)行微型膜處理實(shí)驗(yàn)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1. 板式膜組件，2. 產(chǎn)水燒杯，3. 壓力表針閥，4.濃水流量計(jì)，5. 濃水燒杯，6. 原水燒杯，7. 安全閥，8. 微量高壓泵，9. 脈沖阻尼器，10. 止回閥。11. 高壓針閥。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示，為一種膜濃縮微型實(shí)驗(yàn)裝置，包括板式膜組件1、產(chǎn)水燒杯2、壓力表針閥3、濃水流量計(jì)4、濃水燒杯5、原水燒杯6、安全閥7、微量高壓泵8、脈沖阻尼器9、止回閥10和高壓針閥11。
原水燒杯6與微量高壓泵8的入口連接，微量高壓泵8與安全閥7并聯(lián)，該微量高壓泵8的出口與止回閥10入口連接，脈沖阻尼器9安裝在微量高壓泵8與止回閥10所連接的管道上，止回閥10出口與高壓針閥11的入口連接，高壓針閥11的出口與板式膜組件1的原水入口連接，板式膜組件1的產(chǎn)水出口與產(chǎn)水燒杯2連接，該板式膜組件1的濃水出口與壓力表針閥3的入口連接，壓力表針閥3的出口與濃水流量計(jì)4的入口連接，濃水流量計(jì)4的出口與濃水燒杯5連接。
板式膜組件1包括高壓鋼板和膜片，膜片由兩塊高壓鋼板夾緊固定，其中一塊高壓鋼板設(shè)有兩個(gè)孔，分別為原水入口和濃水出口。另一塊高壓鋼板設(shè)有一個(gè)孔，為產(chǎn)水出口。兩塊高壓鋼板之間設(shè)有凹槽，為液體的流動(dòng)通道。膜片為反滲透膜或納濾膜。
板式膜組件1與壓力表針閥3、高壓針閥11均采用高壓軟管螺紋連接，螺紋的尺寸為M14*1.5。
壓力表針閥3設(shè)有壓力表，用于測(cè)量板式膜組件1的濃水出口壓力。脈沖阻尼器9設(shè)有壓力表，用于測(cè)量板式膜組件1的原水進(jìn)口壓力。
微量高壓泵8采用柱塞計(jì)量泵或活塞計(jì)量泵，其流量在0.3L/h到3L/h范圍內(nèi)可調(diào)。
以下為本發(fā)明實(shí)施例一。
將某種反滲透膜片（膜面積為0.01㎡）用板式膜組件1的高壓鋼板夾緊固定組成板式膜組件1。
將經(jīng)過(guò)預(yù)處理2L的某種含鹽廢水置于原水燒杯6，將微量高壓泵8的流量設(shè)定在2L/h。該含鹽廢水經(jīng)過(guò)微量高壓泵8提高壓力和脈沖阻尼器9消除脈沖后，進(jìn)入板式膜組件1。調(diào)節(jié)高壓針閥11，使脈沖阻尼器9的壓力表讀數(shù)為5MPa。該含鹽廢水經(jīng)過(guò)反滲透膜處理后，濃水從板式膜組件1的濃水出口流到濃水燒杯5中，通過(guò)濃水流量計(jì)4測(cè)出流量為1.8L/h，則可以得出該種反滲透膜的單支膜回收率約為10%，膜通量約為20L/(㎡·h)。
以下為本發(fā)明實(shí)施例二。
將某種納濾膜片用板式膜組件1的高壓鋼板夾緊固定組成板式膜組件1。
將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的某種含鹽廢水置于原水燒杯6，調(diào)節(jié)好微量高壓泵8的流量。該含鹽廢水經(jīng)過(guò)微量高壓泵8提高壓力和脈沖阻尼器9消除脈沖后，進(jìn)入板式膜組件1。調(diào)節(jié)高壓針閥11，使脈沖阻尼器9的壓力表讀數(shù)為1.0MPa。該含鹽廢水經(jīng)過(guò)納濾膜處理后，濃水從板式膜組件1的濃水出口流到濃水燒杯5中，濃水燒杯5得到濃水。檢測(cè)分析產(chǎn)水燒杯5中的濃水各成分含量，與所述含鹽廢水作比較，分析該含鹽廢水透過(guò)所述納濾膜前后水質(zhì)變化的情況。
按上述步驟重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)高壓針閥11，使脈沖阻尼器9的壓力表讀數(shù)為1.5MPa，濃水燒杯5得到濃水。檢測(cè)分析兩次實(shí)驗(yàn)獲得的濃水各成分含量，比較所述納濾膜在不同工作壓力下濃水水質(zhì)變化的情況。
以下為本發(fā)明實(shí)施例三。
將某種反滲透膜片用板式膜組件1的高壓鋼板夾緊固定組成板式膜組件1。
將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的某種含鹽廢水置于原水燒杯6，調(diào)節(jié)好微量高壓泵8的流量。該含鹽廢水經(jīng)過(guò)微量高壓泵8提高壓力和脈沖阻尼器9消除脈沖后，進(jìn)入板式膜組件1。調(diào)節(jié)高壓針閥11，使脈沖阻尼器9的壓力表讀數(shù)為4MPa。該含鹽廢水經(jīng)過(guò)納濾膜處理后，產(chǎn)水從板式膜組件1的產(chǎn)水出口流到產(chǎn)水燒杯2中，產(chǎn)水燒杯2得到產(chǎn)水。
按上述步驟重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)高壓針閥11，使脈沖阻尼器9的壓力表讀數(shù)為5MPa，產(chǎn)水燒杯2得到產(chǎn)水。檢測(cè)分析兩次實(shí)驗(yàn)獲得的產(chǎn)水各成分含量，比較所述反滲透膜在不同工作壓力下產(chǎn)水水質(zhì)變化的情況。
上述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)裝置適用于處理不同工藝、不同類(lèi)型的含鹽廢水，能大大縮小膜工藝設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇范圍，為膜的選型提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。