本实用新型涉及一种膜元件及膜组件通量测试装置，属于平板膜元件及膜组件膜通量测试技术领域。
背景技术：
膜分离技术是指根据膜的不同特性，在推动力(膜两侧压差)的作用下，利用各组分在膜中传质的选择性差异，对多组分的流体物质进行分离、分级、提纯和富集。膜分离技术在水污染治理过程中发挥着不可替代的作用，能够合理利用膜的渗透性，将水中的污染物分离出来。当前，膜分离技术不但可以对废水进行净化与过滤，而且在纯水制备、食品杀菌与消毒中发挥着重要作用，应用方便，成本较低，而且不会带来二次污染。膜分离技术具有良好的分离效果，在对废水进行处理的过程中，膜分离技术主要通过沉淀、挤压将废水中含有的有害物质、细菌等分离出来，实现对废水的净化。膜分离技术操作方遍，有较强的适用性，环境要求较低。膜分离技术需要配备相应的设备设施，自动化程度高，为工作人员的操作带来更多便利。膜分离技术运用范围广泛，膜分离技术兼有分离、浓缩、纯化和精制的能力，又有高效、节能、环保、分子级过滤、过滤过程简单、易于控制等特征，可以实现分离、提纯、浓缩的综合目标。正是因为其独特处理特性，其广泛运用于生物、医药、化工、冶金、能源和水处理，对当代社会产生巨大的影响。
平板膜元件由abs支撑板片两面布置产水导流布和膜片及相应导流管等部件通过超声波焊接构成。工作时平板膜组件稳定浸没于反应池中，气液两相流扰动，低压抽吸出水，具有出水水质优质稳定，膜不易污染、膜清洗频率低、清洗操作方便等优点，在膜生物反应器得到应用。平板膜元件及膜组件通量是很重要的一个指标参数，但因平板膜的膜材料以及尺寸和应用的处理场所不同，造成膜元件及膜组件膜通量的较大变化，而影响处理效率。因此需要一种简单方便实用的膜通量测试装置。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种结构简洁，操作方便，适用范围广，测试准确的膜元件及膜组件通量测试装置。
本实用新型为达到上述目的的技术方案是：一种膜元件及膜组件通量测试装置，其特征在：包括水箱、样品固定机构、曝气机构和测试机构，
所述样品固定机构为分体拆装结构并用于将被测膜元件竖置间隔限位固定，且样品固定机构放置在水箱内；
所述曝气机构用于用空气对被测膜元件表面搅动，包括曝气管和风机，与风机连接的曝气管设置在水箱内并位于样品固定机构底部；
所述的测试机构包括抽吸泵、集水管、排水管以及用于设定出水压力的负压表和用于计量出水量的流量表，所述负压表、流量表和集水管安装在水箱上，负压表和流量表与集水管通，集水管的一端具有与膜元件集水口连接的接口、另一端与抽吸泵的进水口连接相通，所述的排水管与抽吸泵的出水口连接相通。
本实用新型采分体拆装结构的样品固定机构，将竖置的膜元件限位固定在样品固定机构并再放置水箱内，因此更换膜元件的装卸操作非常方便，还能根据膜元件的实际尺寸灵活调节，能适应于任何尺寸的膜元件的限位固定，用于不同规格膜组件膜通量的测试。本实用新型将抽吸泵、集水管、排水管以及负压表和流量表均集成在水箱上部，且负压表和流量表与集水管相通，能在不同压力条件下测得膜元件及膜组件的通量，操作方便。本实用新型的通量测试装置结构简洁，更换膜元件及膜组件方便，测试数据可靠。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。
图1是本实用新型膜元件及膜组件通量测试装置。
图2是本实用新型样品固定机构的结构示意图。
图3是本实用新型被测膜元件的结构示意图。
图4是本实用新型曝气机构的结构示意图。
其中：1—测试仪，2—抽吸泵，3—水箱，4—滚轮，5—压板，6—定位滑轨，6-1—限位槽，7—支架，8—被测膜元件，8-1—集水口，9—曝气管，10—连接轴，11—集水管，12—排水管，13—负压表，14—管托，15—流量表，16—集水软管，17—螺母，18—风机，19—控制阀，20—过渡管。
具体实施方式
见图1～4所示，本实用新型的一种膜元件及膜组件通量测试装置，包括水箱3、样品固定机构、曝气机构和测试机构。
本实用新型的水箱3可采用耐腐蚀材料制成，如采用sus304不锈钢材质制成，见图1所示，本实用新型水箱3在底部的四角安装有能行走的滚轮4，水箱3上还具有支承架，支承架可设置在水箱3的下部或上部，抽吸泵2和风机18安装在支承架上，在移动测试装置的时候，既可以减少实验人员数量，又可以保持装置的稳固性，整体兼顾实用性、便利性和稳定性。
见图1～3所示，本实用新型样品固定机构为分体拆装结构并用于将被测膜元件8竖置间隔限位固定，通过样品固定机构对不同型号尺寸的被测膜元件8进行限位固定，样品固定机构放置在水箱3内，在水箱3注入被测液后，被测膜元件8浸没在所测液体内，以测得被测膜元件及膜组件的膜通量。
见图1～3所示，本实用新型样品固定机构包括两侧的定位滑轨6、压板5以及连接轴10，定位滑轨6上均布有限位槽6-1，被测膜元件8的两端侧设置在两定位滑轨6各自对应的限位槽6-1内，压板5设置在定位滑轨6的外侧，两连接轴10穿出对应的定位滑轨6和压板5并通过紧固件连接，连接轴10的上下两端设有螺纹段，螺母17旋接在连接轴10上，将被测膜组件竖置间隔安装在样品固定机构上，由于被测膜元件8之间间距均匀，在测试中，能使气液两相流扰动并作用在各被测膜元件8的膜表面，充分对将被测液体进行过滤处理。
见图1所示，本实用新型样品固定机构底部还设有支架7上，样品固定机构插装在支架7上，该支架7上设有插孔或插槽，可将连接轴10的底部插装在对应的插孔或插槽。本实用新型支架7上设有与压板5对应的安装孔，连接轴10穿过安装孔并用紧固件连接，支架7沿长度方向放置在水箱3底部，且支架7与水箱3底部设有曝气管9穿过的空间，既方便样品固定机构的装卸固定，又能使放置在水箱3的样品固定机构具有较好的稳定性。
见图1～4所示，本实用新型曝气机构用于用气液两相对被测膜元件8表面搅动，包括曝气管9和风机18，与风机18连接的曝气管9设置在水箱3内并位于样品固定机构底部，通过曝气产生气泡及水流，对膜表面不断充分搅动和冲刷，以确保出水的稳定性。见图4所示，本实用新型曝气管9表面均匀布置出气孔，可以达到曝气均匀的效果，曝气管9可多根排列设置支架7的下部，曝气管9的长度大于样品固定机构的长度，且曝气管9的两端通过过渡管20与风机18连接，过渡管20上安装有控制阀19，操作控制阀19，方便两个风机18来控制曝气强度。
见图1～3所示，本实用新型测试机构包括抽吸泵2、集水管11、排水管12以及用于设定出水压力的负压表13和用于计量出水量的流量表15，负压表13、流量表15和集水管11安装在水箱3上，负压表13和流量表15与集水管11相通，可将负压表13以及流量表15安装在水箱3上部，集水管11的一端具有与被测膜元件8集水口8-1连接的接口、另一端与抽吸泵2的进水口连接相通，排水管12与抽吸泵2的出水口连接相通，通过抽吸泵2给膜元件提供抽吸力，用于平板膜组件的终端出水，测试仪1与抽吸泵2、负压表13以及流量表15的信号输出侧连接，能实时记录以及观察、上传各工作状态时和数据。
本实用新型的排水管12为软管并安装在抽吸泵2的出水口处，因此可以移动排水管12，出水通过排水管12直接排出，或将出水排到水箱3内进行循环回用，达到节约水资源，降低测试成本的目的。
见图1所示，本实用新型集水管11通过管托14安装在水箱3一侧的顶部，可将集水管11用管托14安装在水箱3的短边侧板顶部，集水管11上的接口与集水软管16连接相通，集水软管16与被测膜元件8的集水口8-1连接，方便被测膜元件8的拆装。
本实用新型还具有时间继电器，时间继电器与抽吸泵2的电源连接，用于间隔控制抽吸泵2工作，如可设置常规的“抽四停一”即通过抽吸泵2抽吸4min、停止1min间歇运行，或“抽八停二”等，以模拟实际工况条件下抽吸泵2的运行方式，让测试结果更具有针对性。
本实用新型工作时，把测试装置运输或移至现场，将需测试膜组件的多个平板膜元件两侧安装在上下两定位滑轨6的对应限位槽6-1内，用螺母17旋接在连接轴10上将压板5夹紧定位滑轨6，对膜元件限位固定，将平板膜元件上的集水口与集水软管16的接口连接，提升泵把测试液样抽入水箱3内，启动抽吸泵2和风机18，曝气管9充分曝气并用气液两相冲刷膜元件表面，调节压力表达到所测试在设定压力，经被测膜元件过滤后的水从集水口、集水软管16和集水管11进入抽吸泵2内，并通过抽吸泵2的排水管12排出，当流量表15数据稳定后，记录产水量，从而测得膜组件的膜通量。
1.一种膜元件及膜组件通量测试装置，其特征在：包括水箱(3)、样品固定机构、曝气机构和测试机构，
所述样品固定机构为分体拆装结构并用于将被测膜元件(8)竖置间隔限位固定，且样品固定机构放置在水箱(3)内；
所述曝气机构用于用气液两相对被测膜元件(8)表面搅动，包括曝气管(9)和风机(18)，与风机(18)连接的曝气管(9)设置在水箱(3)内并位于样品固定机构底部；
所述的测试机构包括抽吸泵(2)、集水管(11)、排水管(12)以及用于设定出水压力的负压表(13)和用于计量出水量的流量表(15)，所述负压表(13)、流量表(15)和集水管(11)安装在水箱(3)上，负压表(13)和流量表(15)与集水管(11)相通，集水管(11)的一端具有与被测膜元件(8)的集水口(8-1)连接的接口、另一端与抽吸泵(2)的进水口连接相通，所述的排水管(12)与抽吸泵(2)的出水口连接相通。
2.根据权利要求1所述的膜元件及膜组件通量测试装置，其特征在于：还具有时间继电器，所述的时间继电器与抽吸泵(2)的电源连接，用于间隔控制抽吸泵(2)工作。
3.根据权利要求1所述的膜元件及膜组件通量测试装置，其特征在于：所述样品固定机构包括两侧的定位滑轨(6)、压板(5)以及连接轴(10)，定位滑轨(6)上均布有限位槽(6-1)，被测膜元件(8)的两端侧设置在两定位滑轨(6)各自对应的限位槽(6-1)内，压板(5)设置在定位滑轨(6)的外侧，两连接轴(10)穿出对应的定位滑轨(6)和压板(5)并通过紧固件连接。
4.根据权利要求3所述的膜元件及膜组件通量测试装置，其特征在于：所述样品固定机构底部还设有支架(7)上，样品固定机构插装在支架(7)上，或支架(7)上设有与压板(5)对应的安装孔，连接轴(10)穿过支架(7)上安装孔并用紧固件连接，所述支架(7)沿长度方向放置在水箱(3)底部，且支架(7)与水箱(3)底部设有曝气管(9)穿过的空间。
5.根据权利要求1所述的膜元件及膜组件通量测试装置，其特征在于：所述曝气管(9)表面均匀布置出气孔，曝气管(9)的两端通过过渡管(20)与风机(18)连接，过渡管(20)上安装有控制阀(19)。
6.根据权利要求5所述的膜元件及膜组件通量测试装置，其特征在于：所述曝气管(9)多根排列设置支架(7)的下部，所述曝气管(9)的长度大于样品固定机构的长度。
7.根据权利要求1所述的膜元件及膜组件通量测试装置，其特征在于：所述集水管(11)通过管托(14)安装在水箱(3)一侧的顶部，集水管(11)上的接口与集水软管(16)连接相通，所述的集水软管(16)与被测膜元件(8)的集水口(8-1)连接。
8.根据权利要求1所述的膜元件及膜组件通量测试装置，其特征在于：所述排水管(12)为软管并安装在抽吸泵(2)的出水口处。
9.根据权利要求1所述的膜元件及膜组件通量测试装置，其特征在于：所述水箱(3)在底部的四角安装有能行走的滚轮(4)。
10.根据权利要求1所述的膜元件及膜组件通量测试装置，其特征在于：所述水箱(3)上还具有支承架，所述的抽吸泵(2)和风机(18)安装在支承架上。
技术总结