一種中空纖維超濾膜絲孔隙分布檢測裝置及檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及纖維膜絲檢測技術領域，尤其設及一種中空纖維超濾膜絲孔隙分布檢 測裝置及檢測方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，隨著膜技術的發展，膜的制作方法及工藝不斷推陳出新。超濾膜為應用最 廣泛的膜技術之一，膜材料和膜組件種類繁多。超濾膜組件種類主要有板式超濾膜組件、卷 式超濾膜組件、管式超濾膜組件、毛細管式超濾膜組件、中空纖維超濾膜組件。中空纖維超 濾膜組件由于其獨特的適應性結構而成為使用范圍最廣、用量最大的超濾膜組件。不論是 國際還是國內都充斥著大量的品質良莽不齊的中空纖維超濾膜絲制成的中空纖維超濾膜 組件，中空纖維超濾膜組件性能的好壞主要取決于組件內中空纖維超濾膜絲的性能，而膜 絲孔隙分布是表征其性能的重要指標之一。孔隙分布均勻的超濾膜絲各處純水通量趨于一 致，運樣膜的抗污染能能力更強、更耐用。中空纖維超濾膜絲孔隙分布系數i是一個用于評 估中空纖維超濾膜絲性能的重要指標，膜絲孔隙分布測定方法將是評定中空纖維膜絲性能 的必備，而目前缺乏專用的設備用于檢測中空纖維超濾膜絲孔隙分布系數。
【發明內容】
[0003] 本發明為了解決現有技術中缺乏用于準確檢測中空纖維超濾膜絲孔隙分布系數 的裝置，提供了一種能準確測量中空纖維超濾膜絲的膜孔徑、孔隙分布系數的中空纖維超 濾膜絲孔隙分布檢測裝置及檢測方法。
[0004] 為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
[0005] -種中空纖維超濾膜絲孔隙分布檢測裝置，包括水箱、膜絲定位支架，中空纖維超 濾膜絲的兩端固定在膜絲定位支架上，所述膜絲定位支架上設有一排漏斗，每個漏斗的出 液端一一對應設有燒杯，所有漏斗的開口端口徑相等且共面，相鄰漏斗的開口端邊緣相切， 所述中空纖維超濾膜絲與所有漏斗的直徑重疊，中空纖維超濾膜絲的兩端分別連接有水管 A、水管B，所述水管A、水管B的進水端通過總水管與水箱底部連接，水管A與中空纖維超濾膜 絲的連接端通過回流管與水箱頂部連接，水管A上設有壓力表A、閥A，水管B上設有壓力表B、 閥B，所述的總水管上設有總閥口、水累，水箱內設有純水。
[0006] 作為優選，所述的回流管上設有回流閥，所述水箱的底部側面設有排空管，排空管 上設有排空閥。排空管、排空閥在清理水箱的時候用于水箱排空。
[0007] 作為優選，所述的水累為微型隔膜累。微型隔膜累能改變介質流量，而且壓力穩 定。
[000引作為優選，所述的純水為反滲透純水或蒸饋水。
[0009 ]作為優選，所述的水管A、水管B、總水管、回流管的材質為PU材質、UPVC材質、SS材 質中的一種。運些材質不會污染純水，使得測量的數據更加準確。
[0010]作為優選，所述燒杯的外側壁上貼有標簽。標簽用于標記燒杯，便于記錄數據，整 個裝置中燒杯很多，而且檢測過程中燒杯需要多次取出和放入，防止數據記錄錯誤。
[0011] 作為優選，壓力表A、壓力表B量程范圍為OMPa-0.6MPa。檢測過程中，中空纖維超濾 膜絲的內部水壓需要控制在該范圍內，在該壓力范圍內J與AP成正比例關系。
[0012] -種中空纖維超濾膜絲孔隙分布檢測方法，包括W下步驟：
[0013] a、打開總閥口、閥B、回流閥，關閉閥A，取下燒杯，啟動水累，l-2min后，打開閥A;調 節閥A、閥B，使得壓力表A、壓力表B的壓力相等，等待5-lOmin后關閉總閥口，將貼有標簽的 燒杯一一對應與漏斗的出液端連接；
[0014] b、打開總閥口，同時秒表計時，記錄閥A、閥B的壓力值P，經過At時間后計時結束， 關閉總閥口，取出燒杯，用量筒測量每個燒杯內的水量并記錄數值J;
[001引C、打開總閥口，調節閥A、閥B，使得壓力表A、壓力表B的數值同時增大并相等，關閉 總閥口，將貼有標簽的燒杯一一對應與漏的出液端連接，重復步驟b若干次，得到若干組燒 杯產水量J與對應壓力P的數據；
[0016] d、根據步驟C中得到的數據在平面直角坐標系中繪審IjJ-P關系曲線，得到正比例系 數k值，k=J/P，從而得到每一段中空纖維超濾膜絲的k值；
[0017] 利用化gen-化ise公式
和k = J/P計算得到中空纖維超濾膜絲每一段的 平均孔徑：
[0018] 其中：J為膜通量，AP為跨膜壓差，AP = P，Ax為膜壁厚度，d為膜孔徑，y為液體黏 度，e為膜表面的孔隙率，T為彎曲因子；
[0019] e、根據步驟C中得到的數據計算出每段中空纖維超濾膜絲的膜通量J的平均值，從 所有平均值中找出最大值Jmax、最小值化in,求得中空超濾膜絲孔隙分布的不均勻系數i，
[0020] 作為優選，中空纖維超濾膜絲固定在膜絲定位支架之前先通過純水浸泡處理，浸 泡時間12h-24h。中空纖維超濾膜絲經純水浸泡處理，使得中空纖維超濾膜絲完全浸潤達到 良好的檢測狀態。
[0021] 因此，本發明具有能準確測量中空纖維超濾膜絲的膜孔徑、孔隙分布系數的有益 效果，根據膜孔徑、孔隙分布系數可W有效的評估中空纖維超濾膜絲的綜合性能。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發明的一種結構示意圖。
[0023] 圖2為膜絲定位支架的俯視圖。
[0024] 圖中：水箱1、膜絲定位支架2、中空纖維超濾膜絲3、漏斗4、燒杯5、標簽6、水管A7、 水管B8、總水管9、回流管10、壓力表All、閥A12、壓力表B13、閥B14、總閥口 15、水累16、純水 17、回流閥18、排空管19、排空閥20。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步描述：
[0026] 如圖1所示的一種中空纖維超濾膜絲孔隙分布檢測裝置，包括水箱1、膜絲定位支 架2,中空纖維超濾膜絲3的兩端固定在膜絲定位支架上，膜絲定位支架2上設有一排漏斗4， 每個漏斗的出液端--對應設有燒杯5，燒杯的側面貼有標簽6，本實施例中，漏斗一共有十 個，燒杯也是十個，標簽分別為數字1-10與十個燒杯對應，如圖2所示，漏斗4的開口端口徑 相等且共面，相鄰漏斗的開口端邊緣相切，中空纖維超濾膜絲3與所有漏斗的直徑重疊，中 空纖維超濾膜絲的兩端分別連接有水管A7、水管B8,水管A、水管B的進水端通過總水管9與 水箱底部連接，水管A與中空纖維超濾膜絲的連接端通過回流管10與水箱頂部連接，水管A 上設有壓力表Al 1、閥A12，水管B上設有壓力表B13、閥B14，總水管上設有總閥口 15、水累16， 水箱內設有純