本發(fā)明涉及正滲透膜性能檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及實(shí)驗(yàn)室用正滲透膜性能測(cè)試方法與裝置。

背景技術(shù)：

正滲透技術(shù)是一種新型的膜分離技術(shù)，它與傳統(tǒng)的膜分離技術(shù)最大的區(qū)別之處在于通過在正滲透膜一側(cè)添加高濃度的汲取液，以高濃度的汲取液產(chǎn)生強(qiáng)大的滲透壓為動(dòng)力實(shí)現(xiàn)膜分離過程，而不需要外加壓力。正滲透技術(shù)是一項(xiàng)節(jié)能的新型膜分離技術(shù)，因此，近年來，正滲透技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者的研究熱點(diǎn)。

具備較高的水通量和較低的反向鹽通量的性質(zhì)是性能良好的正滲透膜的特點(diǎn)，也是評(píng)價(jià)正滲透膜性能的兩個(gè)最為直觀的性能。而目前市面上以及各研究單位自制的平板式正滲透膜測(cè)試裝置多采用方框式的設(shè)計(jì)，需要用多根螺栓緊固，安裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力；并且所需要的正滲透膜有效膜面積也較大，增大了膜制備的難度與成本。

因此，設(shè)計(jì)一種易于組裝的平板式正滲透膜測(cè)試裝置顯得十分必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種安裝方便、快捷的平板式正滲透膜性能測(cè)試裝置，該裝置為圓柱體形，使用卡箍固定，相比傳統(tǒng)正滲透膜組件的安裝更省時(shí)省力，操作簡(jiǎn)便。

本發(fā)明還提供了基于上述裝置的平板式正滲透膜性能測(cè)試方法。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種平板式正滲透膜性能測(cè)試裝置，其特征在于，為圓柱體形，包括原料液池池體、密封圈、汲取液池池體和固定卡箍；所述原料池池體和汲取液池池體均為裝置圓柱體的半圓柱體；

所述原料液池池體的腔體內(nèi)有原料液池；在原料液池池體的下端面具有凸出的管口，為原料液進(jìn)口管，所述原料液進(jìn)口管與原料液池下端連通；在原料液池池體的上端面具有凸出的管口，為原料液出口管，所述原料液出口管與原料液池的上端連通；

所述原料液池池體的矩形面上有與密封圈結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的凹槽，所述密封圈安裝在在凹槽上；

所述汲取液池池體的腔體內(nèi)有汲取液池，在汲取液池池體的下端面具有凸出的管口，為汲取液進(jìn)口管，所述汲取液進(jìn)口管與汲取液池的下端連通；在汲取液池池體的上端面具有凸出的管口，為汲取液出口管，所述汲取液出口管與汲取液的上端連通；

所述原料液池與汲取液池結(jié)構(gòu)對(duì)稱，大小相同，且靠近進(jìn)口管側(cè)和出口管側(cè)均設(shè)計(jì)有導(dǎo)流段，保證池內(nèi)不存在死角；

所述固定卡箍在裝置柱體的中下部和中上部，通過螺栓和螺母的配合，合攏并箍緊原料液池池體與汲取液池池體兩個(gè)半圓柱體。

進(jìn)一步地，測(cè)試過程中，待測(cè)試的正滲透膜放置原料液池池體與汲取液池池體合攏位置上，且正滲透膜的尺寸大于原料液池池體或汲取液池池池的尺寸。

測(cè)試過程中，通過外部的原料液和汲取液供給系統(tǒng)連接至原料液進(jìn)口管和汲取液進(jìn)口管實(shí)現(xiàn)進(jìn)水，原料液和汲取液通過測(cè)試裝置后，分別通過原料液出口管和汲取液出口管排出至相應(yīng)的外部測(cè)試系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述原料液池池體和汲取液池池體采用亞克力有機(jī)玻璃制作。

進(jìn)一步地，所述密封圈采用丁腈橡膠、硅橡膠或氟橡膠材質(zhì)的密封圈，以保證密封效果和耐腐蝕要求。

基于上述任一項(xiàng)所述裝置的一種平板式正滲透膜性能測(cè)試方法，包括如下步驟：

將原料液進(jìn)料系統(tǒng)與原料液進(jìn)口管連接好，將汲取液進(jìn)料系統(tǒng)與汲取液進(jìn)口管連接好，原料液與汲取液同時(shí)分別從原料液進(jìn)口管和汲取液進(jìn)口管進(jìn)入裝置，并分別從原料液出口管和汲取液出口管排出進(jìn)入測(cè)試系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，測(cè)試的平板式正滲透膜包括采用以聚丙烯腈為基膜，以界面聚合法制備的芳香聚酰胺為活性分離層的平板膜。

進(jìn)一步地，所述原料液為去離子水。

進(jìn)一步地，所述汲取液為1~2mol/L的氯化鈉溶液。

進(jìn)一步地，測(cè)得的正滲透膜水通量為7~11L/(m²*h)，反向鹽通量為2~4g/(m²*h)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

（1）本發(fā)明裝置測(cè)試過程中，原料液和汲取液在相應(yīng)膜池內(nèi)布水均勻，且池內(nèi)具有導(dǎo)流段；

（2）本發(fā)明裝置相較于傳統(tǒng)板框式測(cè)試裝置，所需正滲透膜面積小，適用于各種類型的平板式正滲透膜的性能測(cè)試；

（3）本裝置相較于傳統(tǒng)測(cè)試裝置需安裝過程繁瑣且耗時(shí)費(fèi)力，安裝快捷省時(shí)，且操作簡(jiǎn)便。

附圖說明

圖1 為本發(fā)明一種平板式正滲透膜性能測(cè)試裝置的組裝示意圖；

圖2 為本發(fā)明一種平板式正滲透膜性能測(cè)試裝置的外觀圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。

本發(fā)明一種平板式正滲透膜性能測(cè)試裝置的組裝示意圖和外觀圖分別如圖1和圖2所示，該裝置為圓柱體形，包括原料液池池體、密封圈7、汲取液池池體和固定卡箍8；原料池池體和汲取液池池體均為裝置圓柱體的半圓柱體。

原料液池池體的腔體內(nèi)有原料液池1；在原料液池池體的下端面具有凸出的管口，為原料液進(jìn)口管2，原料液進(jìn)口管2與原料液池1下端連通；在原料液池池體的上端面具有凸出的管口，為原料液出口管3，原料液出口管3與原料液池1的上端連通。

原料液池池體的矩形面上有與密封圈7結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的凹槽，密封圈7安裝在在凹槽上。

汲取液池池體的腔體內(nèi)有汲取液池4，在汲取液池池體的下端面具有凸出的管口，為汲取液進(jìn)口管5，汲取液進(jìn)口管5與汲取液池4的下端連通；在汲取液池池體的上端面具有凸出的管口，為汲取液出口管6，汲取液出口管6與汲取液4的上端連通。

原料液池1與汲取液池4結(jié)構(gòu)對(duì)稱，大小相同，且靠近進(jìn)口管側(cè)和出口管側(cè)均設(shè)計(jì)有導(dǎo)流段，保證池體內(nèi)不存在死角。

固定卡箍8在裝置柱體的中下部和中上部，通過螺栓和螺母的配合，合攏并箍緊原料液池池體與汲取液池池體兩個(gè)半圓柱體。

測(cè)試過程中，待測(cè)試的正滲透膜放置原料液池池體與汲取液池池體合攏位置上，且正滲透膜的尺寸大于原料液池池體1或汲取液池池池4的尺寸；本實(shí)例原料液池池體和汲取液池池體采用亞克力有機(jī)玻璃制作；密封圈7采用丁腈橡膠、硅橡膠或氟橡膠材質(zhì)的密封圈。

實(shí)施例1

按圖1及上述組裝步驟，將帶平板復(fù)合正滲透膜的裝置組裝完成，外觀圖如圖2。

將原料液進(jìn)料系統(tǒng)與原料液進(jìn)口管2連接好，將汲取液進(jìn)料系統(tǒng)與汲取液進(jìn)口管5連接好，原料液與汲取液同時(shí)分別從原料液進(jìn)口管2和汲取液進(jìn)口管5進(jìn)入裝置，并分別從原料液出口管3和汲取液出口管6排出進(jìn)入測(cè)試系統(tǒng)。

所述的平板復(fù)合正滲透膜是采用以聚丙烯腈為基膜，以界面聚合法制備的芳香聚酰胺為活性分離層的平板膜；原料液為去離子水，汲取液為1mol/L的氯化鈉溶液，原料液與汲取液的流量皆為80L/h。

以活性層面對(duì)原料液的測(cè)試方式，測(cè)得的正滲透膜水通量為10.52L/(m²*h)，反向鹽通量為4.29g/(m²*h)。

以相同的測(cè)試條件，使用傳統(tǒng)板框式測(cè)試裝置測(cè)量所得結(jié)果為膜水通量11.38 L/(m²*h)，反向鹽通量為4.71 g/(m²*h)。

本裝置測(cè)量結(jié)果與傳統(tǒng)板框式測(cè)試裝置結(jié)果接近，說明本裝置測(cè)量結(jié)果有效、可靠。

實(shí)施例2

按圖1及上述組裝步驟，將帶平板復(fù)合正滲透膜的裝置組裝完成，外觀圖如圖2。

將原料液進(jìn)料系統(tǒng)與原料液進(jìn)口管2連接好，將汲取液進(jìn)料系統(tǒng)與汲取液進(jìn)口管5連接好，原料液與汲取液同時(shí)分別從原料液進(jìn)口管2和汲取液進(jìn)口管5進(jìn)入裝置，并分別從原料液出口管3和汲取液出口管6排出進(jìn)入測(cè)試系統(tǒng)。

所述的平板復(fù)合正滲透膜是采用以醋酸纖維素為基膜，以溶膠凝膠法制備的平板膜；原料液為去離子水，汲取液為2mol/L的氯化鈉溶液，原料液與汲取液的流量皆為80L/h。

以活性層面對(duì)原料液的測(cè)試方式，測(cè)得的正滲透膜水通量為7.16L/(m²*h)，反向鹽通量為2.37g/(m²*h)。

以相同的測(cè)試條件，使用傳統(tǒng)板框式測(cè)試裝置測(cè)量所得結(jié)果為膜水通量6.99 L/(m²*h)，反向鹽通量為2.42 g/(m²*h)。

本裝置測(cè)量結(jié)果與傳統(tǒng)板框式測(cè)試裝置結(jié)果接近，說明本裝置測(cè)量結(jié)果有效、可靠。