无泡供氧及出水膜组件性能测试研究装置

摘要

一种无泡供氧及出水膜组件性能测试研究装置，包括机架，机架上并列设有多个反应罐，每个反应罐内沿前后方向分别设有膜组件，膜组件将反应罐内的空腔分割成进流体腔和排流体腔，每个进流体腔侧壁上分别安装有溶氧仪，每个排流体腔侧壁上分别安装有pH检测仪，每个排流体腔侧壁的下部分别设有水循环出口，每个进流体腔侧壁的下部分别设有水循环进口，同一个反应罐上的水循环进口通过串联有循环泵的管路与该反应罐的水循环出口相连；每个反应罐分别通过串联有气体质量流量计和减压阀的流体输送管路与氧气罐相连。其目的是提供一种能对比不同膜材料、膜孔径、膜面积下的无泡供氧压力及充氧效率进行考察的无泡供氧及出水膜组件性能测试研究装置。

说明书

技术领域

本发明涉及一种无泡供氧及出水膜组件性能测试研究装置。

背景技术

为了研究空间微生物废水处理系统，要求着重于解决空间条件下的氧气 传输以及气液固三相分离的关键问题，包括微生物废水处理系统的氧气供应 系统以及净水收集与分离两大系统，但现有的设备都不具备这样的功能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种能对比不同膜材料、膜孔径、 膜面积下的无泡供氧压力及充氧效率进行考察，建立不同压力下的充氧曲线， 供氧压力调节范围大，能在线计量并存储反应罐体进出口氧气瞬时流量和累 积流量；还可同时用于清水和微生物活性污泥系统供气实验的无泡供氧及出 水膜组件性能测试研究装置。

本发明的无泡供氧及出水膜组件性能测试研究装置，包括机架，机架上 并列设有多个反应罐，每个反应罐内沿前后方向分别设有膜组件，膜组件将 反应罐内的空腔分割成进流体腔和排流体腔，每个进流体腔的侧壁上分别安 装有溶氧仪，每个所述排流体腔的侧壁上分别安装有pH检测仪，每个排流体 腔侧壁的下部分别设有水循环出口，每个进流体腔侧壁的下部分别设有水循 环进口，同一个反应罐上的水循环进口通过串联有循环泵的管路与该反应罐 的水循环出口相连；每个反应罐分别通过串联有气体质量流量计和减压阀的 流体输送管路与氧气罐相连；

每个所述进流体腔的顶部分别设有加药口，每个所述排流体腔的顶部分 别设有出气管和压力计，每个排流体腔的底部分别设有进水管和排空阀。

进一步的，每个所述反应罐包括罐体，罐体的顶部采用螺栓安装固定有 法兰盖，所述加药口、所述出气管和压力计分别设置在法兰盖上。

进一步的，每个所述罐体内的底部沿前后方向分别设有膜组件插装槽， 所述膜组件的下部插装在对应的膜组件插装槽。

进一步的，所述流体输送管路的中部与流体排出管路的进口相连，流体 排出管路上串联有流体质量流量计、压力计和出水泵。

进一步的，每个所述溶氧仪和每个所述pH检测仪分别与电气控制装置电 连接。

本发明的无泡供氧及出水膜组件性能测试研究装置，作为研究空间微生 物废水处理系统的重要组成部分，要求着重于解决空间条件下的氧气传输以 及气液固三相分离的关键问题。包括微生物废水处理系统的氧气供应系统以 及净水收集与分离两大系统，通过本装置的研发，能为突破空间微生物废水 处理系统两大技术瓶颈的相关科研工作提供良好的平台支撑。因此，本发明 的无泡供氧及出水膜组件性能测试研究装置，能对比不同膜材料、膜孔径、 膜面积下的无泡供氧压力及充氧效率进行考察，建立不同压力下的充氧曲线， 供氧压力调节范围为1000Pa-106Pa(相对压力)，能在线计量并存储反应罐 体进出口氧气瞬时流量和累积流量；还可同时用于清水和微生物活性污泥系 统供气实验。膜组件和反应罐联合整体可作为外置式供氧组件，方便拆卸和 组装。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明中无泡供氧及出水膜组件性能测试研究装置的原理图；

图2是图1所示无泡供氧及出水膜组件性能测试研究装置的反应罐部分的 结构示意。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的无泡供氧及出水膜组件性能测试研究装置， 包括机架1，机架1上并列设有多个反应罐3，每个反应罐3内沿前后方向分 别设有膜组件2，膜组件2将反应罐3内的空腔分割成进流体腔5和排流体 腔6，每个进流体腔5的侧壁上分别安装有溶氧仪7，每个所述排流体腔6的 侧壁上分别安装有pH检测仪27，每个排流体腔6侧壁的下部分别设有水循 环出口8，每个进流体腔5侧壁的下部分别设有水循环进口9，同一个反应罐 3上的水循环进口9通过串联有循环泵10的管路与该反应罐3的水循环出口 8相连；每个反应罐3分别通过串联有气体质量流量计11和减压阀12的流 体输送管路19与氧气罐4相连；

每个所述进流体腔5的顶部分别设有加药口13，每个所述排流体腔6的 顶部分别设有出气管14和压力计15，每个排流体腔6的底部分别设有进水 管16和排空阀。

本发明的无泡供氧及出水膜组件性能测试研究装置可以对比考察不同膜 组件2出水压力(跨膜压差)与出水流量间的关系，能计量瞬时和累积水量， 考察不同膜材料、膜孔径、膜面积下的膜污染情况。膜组件2和反应罐3联 合整体易于拆卸和组装，所配套仪器仪表能用于外置式出水膜组件的测试。

作为本发明的进一步改进，上述每个反应罐3包括罐体，罐体的顶部采 用螺栓安装固定有法兰盖17，加药口13、出气管14和压力计15分别设置在 法兰盖17上。

作为本发明的进一步改进，上述每个所述罐体内的底部沿前后方向分别 设有膜组件插装槽18，所述膜组件2的下部插装在对应的膜组件插装槽18。

作为本发明的进一步改进，上述流体输送管路19的中部与流体排出管路 20的进口相连，流体排出管路20上串联有流体质量流量计21、压力计22和 出水泵23。

作为本发明的进一步改进，上述每个所述溶氧仪7和每个所述pH检测仪 27分别与电气控制装置电连接。

本发明的装置整体都固定在不锈钢或其他同等质量框架内，其中反应罐 等主要设备和部件能方便拆卸和维修；装置整体正常工作状态为反应罐立式 状态，必要时可以整体横卧，使反应罐呈卧式进行试验；能自动监测反应罐 体及管路的压力，管路中气体和液体流量，反应罐体内pH及溶解氧值，并能 在线采集和存储监测参数值，整体实现一定程度的自动控制。

本发明的无泡供氧及出水膜组件性能测试研究装置，作为研究空间微生 物废水处理系统的重要组成部分，要求着重于解决空间条件下的氧气传输以 及气液固三相分离的关键问题。包括微生物废水处理系统的氧气供应系统以 及净水收集与分离两大系统，通过本装置的研发，能为突破空间微生物废水 处理系统两大技术瓶颈的相关科研工作提供良好的平台支撑。因此，本发明 的无泡供氧及出水膜组件性能测试研究装置，能对比不同膜材料、膜孔径、 膜面积下的无泡供氧压力及充氧效率进行考察，建立不同压力下的充氧曲线， 供氧压力调节范围为1000Pa-106Pa(相对压力)，能在线计量并存储反应罐 体进出口氧气瞬时流量和累积流量；还可同时用于清水和微生物活性污泥系 统供气实验。膜组件和反应罐联合整体可作为外置式供氧组件，方便拆卸和 组装。

包括以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可 轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的 保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。