本文關(guān)鍵詞：基于歐姆定律的中空纖維膜完整性在線檢測(cè)方法研究

  更多相關(guān)文章： 電學(xué)原理 電壓信號(hào) 氣泡 中空纖維膜 完整性測(cè)試

【摘要】：中空纖維膜組件的完整性對(duì)膜出水水質(zhì)影響較大,如何及時(shí)有效地在實(shí)際工程中保證膜組件的完整性,對(duì)于生活飲用水質(zhì)安全、污水達(dá)標(biāo)排放等水質(zhì)處理尤為重要。本研究基于歐姆定律,提出一種中空纖維膜組件完整性在線檢測(cè)裝置,通過(guò)采集固定電阻兩端電壓信號(hào)變化,判別中空纖維膜組件的完整性。實(shí)驗(yàn)研究了本中空纖維膜組件完整性在線檢測(cè)裝置的靈敏性、檢測(cè)范圍和適用條件。首先,以湖水過(guò)濾對(duì)象,研究了膜組件破損前后電壓信號(hào)變化情況和氣泡尺寸對(duì)電壓信號(hào)以及檢測(cè)裝置靈敏度的影響。分析了不同膜組件破損率、曝氣強(qiáng)度和膜出水流量下電壓信號(hào)變化規(guī)律。結(jié)果表明：膜組件破損前后電壓信號(hào)變化較為明顯,電壓基準(zhǔn)信號(hào)有一個(gè)固定變化范圍是0.01V,通過(guò)觀察電壓信號(hào)變化能夠及時(shí)辨別膜組件是否破損。氣泡尺寸對(duì)電壓信號(hào)影響較大,大氣泡形成的響應(yīng)電壓值較低,且前后探針電壓信號(hào)依次變化。中等氣泡形成的響應(yīng)電壓值的信號(hào)強(qiáng)度比大氣泡的小,前后探針采電壓信號(hào)也依次變化。對(duì)于小氣泡,其形成的響應(yīng)電壓值的強(qiáng)度最小,且出現(xiàn)前置探針電壓降低后置探針電壓不變,或后置探針電壓降低前置探針電壓不變的情況,本中空纖維膜完整性在線監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)的最小氣泡直徑為0.5mm。破損率對(duì)檢測(cè)裝置的靈敏度影響不大,但如果破損率太小,檢測(cè)不到氣泡通過(guò)探針,本中空纖維膜組件完整性在線檢測(cè)裝置最低檢測(cè)破損率為0.5%。隨著曝氣強(qiáng)度的增加,出現(xiàn)響應(yīng)電壓值的頻率和靈敏度也增加,曝氣強(qiáng)度為5L/min才能滿足對(duì)靈敏度的要求。隨著膜出水流量的增加,出現(xiàn)響應(yīng)電壓值的頻率和靈敏度也增加,最低檢測(cè)膜出水流量為28mL/min。其次,研究過(guò)濾海水以及六種不同電導(dǎo)率梯度的自配水為過(guò)濾體系電壓變化規(guī)律。結(jié)果表明：對(duì)于不同種電導(dǎo)率的自配水,電壓信號(hào)基準(zhǔn)值顯遞增趨勢(shì),電壓信號(hào)的變化范圍固定不變都為0.01V,且電壓信號(hào)變化規(guī)律較為一致,對(duì)于不同過(guò)濾體系,檢測(cè)裝置靈敏度變化不明顯。最后,采用中試規(guī)模的中空纖維膜組件過(guò)濾裝置,結(jié)合本中空纖維膜組件完整性在線檢測(cè)裝置和現(xiàn)有權(quán)威檢測(cè)方法—顆粒計(jì)數(shù)器進(jìn)行了膜完整性檢測(cè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)：本中空纖維膜完整性在線檢測(cè)裝置采集氣泡數(shù)量變化與顆粒計(jì)數(shù)器采集顆粒含量變化具有一致性,進(jìn)一步證明了本中空纖維膜完整性在線檢測(cè)裝置的科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性和適用性。
【關(guān)鍵詞】：電學(xué)原理 電壓信號(hào) 氣泡 中空纖維膜 完整性測(cè)試
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ028.8;X703;TU991.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 引言10
• 1.2 膜分離技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展10-11
• 1.3 膜的概述和分類11-13
• 1.3.1 微濾(MF)11-12
• 1.3.2 超濾(UF)12-13
• 1.3.3 反滲透(RO)13
• 1.3.4 納濾(NF)13
• 1.4 中空纖維膜的簡(jiǎn)介及特點(diǎn)13-14
• 1.4.1 中空纖維膜的簡(jiǎn)介13-14
• 1.4.2 中空纖維膜的特點(diǎn)14
• 1.5 中空纖維膜的破損和檢測(cè)方法14-19
• 1.5.1 直接檢測(cè)方法15-17
• 1.5.1.1 起泡點(diǎn)測(cè)試15
• 1.5.1.2 壓力衰減測(cè)試15-16
• 1.5.1.3 擴(kuò)散空氣流測(cè)試16
• 1.5.1.4 真空衰減測(cè)試16
• 1.5.1.5 雙重氣體測(cè)試16-17
• 1.5.1.6 聲敏完整性測(cè)試17
• 1.5.2 間接檢測(cè)方法17-18
• 1.5.2.1 顆粒計(jì)數(shù)17
• 1.5.2.2 顆粒檢測(cè)17
• 1.5.2.3 濁度檢測(cè)17-18
• 1.5.3 媒介示蹤測(cè)試18-19
• 1.5.3.1 尖峰完整性測(cè)試方法18
• 1.5.3.2 微生物示蹤測(cè)試18
• 1.5.3.3 納米探針測(cè)試18-19
• 1.5.3.4 磁性顆粒示蹤測(cè)試19
• 1.5.3.5 熒光硅顆粒示蹤測(cè)試19
• 1.6 課題的提出與研究?jī)?nèi)容19-22
• 1.6.1 研究背景19
• 1.6.2 課題研究目的19-20
• 1.6.3 課題研究?jī)?nèi)容20-22
• 第二章 實(shí)驗(yàn)裝置、材料和研究方法22-28
• 2.1 檢測(cè)原理22-23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)裝置23-24
• 2.3 檢測(cè)探針的制作24-25
• 2.4 過(guò)濾原水及藥品25
• 2.5 實(shí)驗(yàn)條件的控制25-26
• 2.5.1 膜組件破損率25-26
• 2.5.2 膜出水流量26
• 2.5.3 曝氣強(qiáng)度26
• 2.6 不同過(guò)濾體系的研究26-28
• 第三章 中空纖維膜完整性在線檢測(cè)裝置性能研究28-46
• 3.1 中空纖維膜完整性在線檢測(cè)裝置靈敏度的表征28-30
• 3.2 破損率對(duì)靈敏度的影響30-32
• 3.3 曝氣強(qiáng)度對(duì)靈敏度的影響32-35
• 3.4 膜出水流量對(duì)靈敏度的影響35-37
• 3.5 電導(dǎo)率對(duì)靈敏度的影響37-39
• 3.6 通過(guò)探針氣泡類型分析39-44
• 3.6.1 氣泡直徑>2mm時(shí)電壓的變化規(guī)律39-40
• 3.6.2 氣泡直徑=2mm時(shí)電壓的變化規(guī)律40-41
• 3.6.3 氣泡直徑<2mm時(shí)電壓的變化規(guī)律41-44
• 3.7 氣泡尺寸檢測(cè)范圍的確定44-46
• 第四章 利用顆粒計(jì)數(shù)裝置對(duì)比驗(yàn)證46-50
• 4.1 中試裝置的運(yùn)行46-47
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置與材料46-47
• 4.1.2 運(yùn)行條件的設(shè)置47
• 4.2 顆粒計(jì)數(shù)器工作原理分析47
• 4.3 中空纖維膜完整性在線檢測(cè)裝置中試實(shí)驗(yàn)47-48
• 4.4 顆粒計(jì)數(shù)器與膜完整性在線檢測(cè)裝置對(duì)比分析48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)論與不足50-52
• 5.1 實(shí)驗(yàn)研究結(jié)論50
• 5.2 實(shí)驗(yàn)研究不足與建議50-52
• 參考文獻(xiàn)52-58
• 發(fā)表論文和參加科研情況58-60
• 致謝60

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10 韓s，

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