本發(fā)明屬于膜性能測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及正滲透膜性能測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

正滲透(Forward osmosis，F(xiàn)O)是在無需外加壓力的作用下，在膜兩側(cè)的原料液和驅(qū)動(dòng)液產(chǎn)生的滲透壓差的作用下，滲透壓低的原料液中的水分子通過選擇性的正滲透膜進(jìn)入滲透壓高的驅(qū)動(dòng)液一側(cè)中，使得某一側(cè)的原料液被濃縮另一側(cè)的驅(qū)動(dòng)液被稀釋的過程(如圖1所示)，這種具有選擇性的半透膜正是正滲透膜，其僅能透過水，溶液中的其他溶質(zhì)分子或者溶質(zhì)離子不能透過正滲透膜而被正滲透膜截留。

正滲透膜的主要性能指標(biāo)是水通量和截鹽率，室現(xiàn)有的正滲透膜性能測(cè)試裝置測(cè)量準(zhǔn)確，滲透進(jìn)程控制顯著，可以連接電腦通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在線監(jiān)控汲取液質(zhì)量的變化、原料液中電導(dǎo)率的變化，并實(shí)時(shí)通過流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量，但不能對(duì)汲取液和原料液進(jìn)行循環(huán)利用，導(dǎo)致了原料的浪費(fèi)和測(cè)試成本的增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了正滲透膜性能測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法，用于測(cè)試正滲透膜的水通量和截鹽率，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，能夠?qū)崿F(xiàn)汲取液和原料液的循環(huán)利用，降低了測(cè)試成本，若應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)可大大降低生產(chǎn)成本，且操作方便。

達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了正滲透膜性能測(cè)試裝置，包括對(duì)接的汲取液儲(chǔ)液罐和原料液儲(chǔ)罐，接口處設(shè)置有正滲透膜和密封圈，所述汲取液儲(chǔ)液罐用于容置汲取液，所述原料液儲(chǔ)罐用于容置原料液，所述汲取液儲(chǔ)液罐設(shè)置有出料口，所述出料口通過汲取液出料管A與汲取液罐連通，所述汲取液罐的第一出口通過管道與汲取液儲(chǔ)箱連接，所述汲取液儲(chǔ)箱的出口通過汲取液進(jìn)料管與汲取液儲(chǔ)液罐連接，所述原料液儲(chǔ)罐通過原料液出料管與原料液罐連通，原料液罐出口通過管道與原料液儲(chǔ)箱入口連接，原料液儲(chǔ)箱的出口通過原料液進(jìn)料管連接原料液儲(chǔ)罐的入口。

所述汲取液罐還設(shè)置有第二出口，所述汲取液罐的第二出口處依次設(shè)置有汲取液調(diào)節(jié)閥A、汲取液泵、蒸發(fā)裝置和分離組分儲(chǔ)箱，所述分離組分儲(chǔ)箱包括分離組分儲(chǔ)箱A和分離組分儲(chǔ)箱B，分別通過出口調(diào)節(jié)閥A和出口調(diào)節(jié)閥B與蒸發(fā)裝置的出口連接，所述分離組分儲(chǔ)箱與汲取液儲(chǔ)箱的入口通過管道連接，所述分離組分儲(chǔ)箱的出口設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。

所述汲取液罐的第一出口與汲取液儲(chǔ)箱27入口之間設(shè)置有汲取液調(diào)節(jié)閥B、汲取液進(jìn)口泵，所述汲取液儲(chǔ)箱出口與汲取液儲(chǔ)液罐入口之間設(shè)置有汲取液儲(chǔ)箱出口調(diào)節(jié)泵、汲取液儲(chǔ)箱出口調(diào)節(jié)閥和汲取液儲(chǔ)液罐進(jìn)口壓力表，原料液儲(chǔ)罐出口與原料液罐之間設(shè)置有原料液出口泵，所述原料液箱的出口與原料液儲(chǔ)罐入口之間設(shè)置有原料液進(jìn)口泵、原料液進(jìn)口壓力表和原料液進(jìn)口調(diào)節(jié)閥，所述原料液罐出口與原料液儲(chǔ)箱入口之間設(shè)置有原料液罐出口泵和原料液罐出口閥。

所述正滲透膜為圓形。

還包括用于對(duì)原料液儲(chǔ)罐中的原料液進(jìn)行攪拌的攪拌器和用于對(duì)汲取液儲(chǔ)液罐中的汲取液進(jìn)行攪拌的攪拌機(jī)，所述電動(dòng)攪拌機(jī)的攪拌棒伸入汲取液中。

還包括所述電導(dǎo)率控制儀，所述電導(dǎo)率控制儀的探頭伸入原料液罐中的液體中，所述電導(dǎo)率控制儀與電腦的連接，利用電腦動(dòng)態(tài)監(jiān)控在測(cè)試過程中原料液電導(dǎo)率的變化，所述汲取液罐下端設(shè)置有電子天平，所述電子天平與電腦連接，用于動(dòng)態(tài)監(jiān)控在測(cè)試過程中汲取液重量的動(dòng)態(tài)變化。

所述汲取液儲(chǔ)液罐、原料液儲(chǔ)罐、汲取液罐和原料液罐均采用透明材料制成，且設(shè)置有刻度。

所述汲取液儲(chǔ)液罐上部開設(shè)有汲取液出料液管，所述汲取液出料液管出口處設(shè)置有用于盛放從汲取液出料液管中流出的液體的燒杯，所述汲取液儲(chǔ)箱和原料液儲(chǔ)箱下方設(shè)置有用于減小內(nèi)濃差極化的水浴鍋。

所述汲取液儲(chǔ)液罐和原料液儲(chǔ)罐的接口處設(shè)置有原料液密封圈和汲取液密封圈，汲取液儲(chǔ)液罐和原料液儲(chǔ)液罐通過螺栓式法蘭進(jìn)行固定。

正滲透膜性能測(cè)試的方法，包括以下步驟：

1)組裝正滲透膜性能測(cè)試裝置；

2)打開汲取液儲(chǔ)箱出口調(diào)節(jié)泵，調(diào)整汲取液儲(chǔ)箱出口調(diào)節(jié)閥，向汲取液儲(chǔ)液罐注入汲取液至汲取液儲(chǔ)液罐的2/5-3/5處，關(guān)閉汲取液儲(chǔ)箱出口調(diào)節(jié)泵，停止向汲取液的注入；打開原料液進(jìn)口泵，調(diào)整原料液進(jìn)口壓力表，向原料液儲(chǔ)液罐注入原料液，直至原料液裝滿原料液儲(chǔ)液罐；

3)觀察并記錄汲取液液位隨時(shí)間的變化量，并據(jù)此得出原料液的水通量的變化；

正滲透膜水通量的計(jì)算公式：Jw＝Δm/ρst；

其中：Jw——正滲透水通量，L/m²h；

Δm——汲取液質(zhì)量的增加值，kg；

ρ———水的密度，kg/m³；

s———正滲透膜的有效膜面積，m²；

t———測(cè)試的時(shí)間，h；

4)打開攪拌器和電動(dòng)攪拌機(jī)，同時(shí)攪拌原料液儲(chǔ)液罐內(nèi)的原料液和汲取液儲(chǔ)液罐內(nèi)部的汲取液；

5)觀察并記錄汲取液罐上升的液位變化，用電導(dǎo)率儀測(cè)量被稀釋的汲取液的電導(dǎo)率的變化；

6)通過水通量和反向鹽通量的變化，計(jì)算取得截鹽率，計(jì)算公式如下：

正滲透膜截鹽率的計(jì)算公式：R＝1-Cp/Cf；

其中：Cp——透過液中的鹽濃度；

Cf——初始原料液中的鹽濃度；

C＝K/Λm；

其中：C——溶液的濃度mol/l；

K——電導(dǎo)率控制儀測(cè)得原料液的電導(dǎo)率；

Λm——溶液的摩爾電導(dǎo)率(s.cm²)/g；

Λm＝λM；

λ——電解質(zhì)的當(dāng)量電導(dǎo)率(s.cm²)/g；

M——電解質(zhì)的摩爾質(zhì)量g/mol。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益的技術(shù)效果，本發(fā)明在正滲透膜的兩側(cè)分別設(shè)置有汲取液儲(chǔ)液罐和汲取液儲(chǔ)液罐與原料液儲(chǔ)罐，使原料液中的水分子在自由狀態(tài)下通過正滲透膜，并且在接口處設(shè)置有密封圈，提高了本裝置的密封性，設(shè)置的汲取液和原料液循環(huán)利用系統(tǒng)，將使用后的汲取液和原料液進(jìn)行循環(huán)利用，降低測(cè)試成本，同時(shí)汲取液儲(chǔ)液罐與汲取液罐聯(lián)通，可根據(jù)汲取液罐的液位和質(zhì)量的變化得到汲取液儲(chǔ)液罐的液位和質(zhì)量的變化，可獲得正滲透膜的水通量的變化，便于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得。

進(jìn)一步的，汲取液罐還設(shè)置第二出口，汲取液罐的第二出口處依次設(shè)置有汲取液調(diào)節(jié)閥A、汲取液泵、蒸發(fā)裝置和分離組分儲(chǔ)箱，分離組分儲(chǔ)箱包括分離組分儲(chǔ)箱A和分離組分儲(chǔ)箱B，分別通過出口調(diào)節(jié)閥A和出口調(diào)節(jié)閥B與蒸發(fā)裝置的出口連接，分離組分儲(chǔ)箱與汲取液儲(chǔ)箱的入口通過管道連接，分離組分儲(chǔ)箱的出口設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，對(duì)于易分解的汲取液，汲取液儲(chǔ)液罐中的汲取液在調(diào)節(jié)閥和汲取液泵的共同作用下，進(jìn)入蒸發(fā)裝置，因?yàn)榉悬c(diǎn)不同，低沸點(diǎn)組分A最先出來，打開出口調(diào)節(jié)閥B，關(guān)閉出口調(diào)節(jié)閥A，可將低沸點(diǎn)的組分A收集于分離組分A箱中；高沸點(diǎn)B較后出來，打開出口調(diào)節(jié)閥A，關(guān)閉出口調(diào)節(jié)閥B，可將低沸點(diǎn)的組分B收集于分離組分B箱中，通過調(diào)節(jié)閥按比例輸送至汲取液儲(chǔ)箱；對(duì)于不易分解的汲取液(氯化鎂MgCl2溶液、硫酸鈉Na2SO4溶液)，汲取液儲(chǔ)液罐中的汲取液在出口調(diào)節(jié)閥和出口調(diào)節(jié)泵作用下輸送至汲取液儲(chǔ)箱。

進(jìn)一步的，汲取液罐的第一出口與汲取液儲(chǔ)箱入口之間設(shè)置有汲取液調(diào)節(jié)閥B、汲取液進(jìn)口泵，汲取液儲(chǔ)箱出口與汲取液儲(chǔ)液罐入口之間設(shè)置有汲取液儲(chǔ)箱出口調(diào)節(jié)泵、汲取液儲(chǔ)箱出口調(diào)節(jié)閥和汲取液儲(chǔ)液罐進(jìn)口壓力表，原料液儲(chǔ)罐出口與原料液罐之間設(shè)置有原料液出口泵，原料液箱的出口與原料液儲(chǔ)罐入口之間設(shè)置有原料液進(jìn)口泵、原料液進(jìn)口壓力表和原料液進(jìn)口調(diào)節(jié)閥，原料液罐出口與原料液儲(chǔ)箱入口之間設(shè)置有原料液罐出口泵和原料液罐出口閥，可根據(jù)需要打開相應(yīng)的泵和閥門，以控制各容器中液體的流向。

進(jìn)一步的，正滲透膜為圓形，避免了材料浪費(fèi)，節(jié)約了測(cè)試成本。

進(jìn)一步的，還包括用于對(duì)原料液儲(chǔ)罐中的原料液進(jìn)行攪拌的攪拌器和用于對(duì)汲取液儲(chǔ)液罐中的汲取液進(jìn)行攪拌的攪拌機(jī)，電動(dòng)攪拌機(jī)的攪拌棒伸入汲取液中，攪拌器和電動(dòng)攪拌機(jī)同時(shí)攪拌原料液和汲取液，改善正滲透膜兩側(cè)的內(nèi)部流態(tài)，提高流體流速時(shí)，邊界層會(huì)隨之變薄，傳質(zhì)速度增大，從而減少外濃差極化。

進(jìn)一步的，還包括電導(dǎo)率控制儀，電導(dǎo)率控制儀的探頭伸入原料液罐中的液體中，電導(dǎo)率控制儀與電腦的連接，利用電腦動(dòng)態(tài)監(jiān)控在測(cè)試過程中原料液電導(dǎo)率的變化，汲取液罐下端設(shè)置有電子天平，電子天平與電腦連接，用于動(dòng)態(tài)監(jiān)控在測(cè)試過程中汲取液重量的動(dòng)態(tài)變化，通過測(cè)定原料液罐中的電導(dǎo)率，獲得原料液的電導(dǎo)率，利用電腦動(dòng)態(tài)監(jiān)控在測(cè)試過程中原料液電導(dǎo)率的變化，隨著滲透進(jìn)行，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確獲得原料液的電導(dǎo)率和汲取液重量的動(dòng)態(tài)變化，獲取更多的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，汲取液儲(chǔ)液罐、原料液儲(chǔ)罐、汲取液罐和原料液罐均采用透明材料制成，且設(shè)置有刻度，便于實(shí)時(shí)觀察和讀取數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，汲取液儲(chǔ)液罐上部開設(shè)有汲取液出料液管，汲取液出料液管出口處設(shè)置有用于盛放從汲取液出料液管中流出的液體的燒杯，隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，原料液中的水分子不斷進(jìn)入汲取液儲(chǔ)液罐，當(dāng)汲取液儲(chǔ)液罐中的液體大于一定值時(shí)，其對(duì)正滲透膜的壓力會(huì)使正滲透膜損壞，因此在汲取液儲(chǔ)液罐上部開設(shè)汲取液出料液管，當(dāng)汲取液儲(chǔ)液罐中的汲取液的液位高于汲取液出料液管的位置時(shí)，汲取液將從汲取液出料液管中流出，以避免汲取液對(duì)正滲透膜造成損壞，保證試驗(yàn)的順利進(jìn)行，汲取液儲(chǔ)箱和原料液儲(chǔ)箱下方設(shè)置有用于減小內(nèi)濃差極化的水浴鍋，隨著溫度的升高，溶液的粘度降低，擴(kuò)散系數(shù)增大，傳質(zhì)效果也隨著溫度的升高而變得更好，水通量變大，但水通量升高到一定程度后會(huì)加重內(nèi)濃差極化，所以在測(cè)試時(shí)要選擇合適的溫度，而水浴鍋可以實(shí)現(xiàn)汲取液儲(chǔ)箱中溶液溫度的調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，汲取液儲(chǔ)液罐和原料液儲(chǔ)罐的接口處設(shè)置有原料液密封圈和汲取液密封圈，汲取液儲(chǔ)液罐和原料液儲(chǔ)液罐通過螺栓式法蘭進(jìn)行固定，提高了密封性和裝置的穩(wěn)定性，且易于拆卸清洗。

進(jìn)一步的，汲取液為循環(huán)利用型汲取液，例如NH3/CO2汲取液、MgCl2溶液或Na2SO4溶液，循環(huán)利用汲取液，可節(jié)約測(cè)試的成本。

附圖說明

圖1為實(shí)驗(yàn)室正滲透膜膜分離結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)室正滲透膜測(cè)試系統(tǒng)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)室正滲透膜膜組件裝置主視圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)室正滲透膜膜組件裝置左視圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)室正滲透膜膜組件裝置俯視圖。

附圖中：1、汲取液儲(chǔ)液罐，2、原料液儲(chǔ)液罐，3、正滲透膜，4、汲取液密封圈，5、原料液密封圈，6、螺栓式法蘭，7、電動(dòng)攪拌機(jī)，8、電導(dǎo)率控制儀，9、磁子，10、磁力攪拌器，11、汲取液出料管A，12、汲取液出口泵，13、汲取液出口調(diào)節(jié)閥，14、汲取液進(jìn)料管，15、原料液出口泵，16、汲取液罐，17、汲取液調(diào)節(jié)閥A，18、汲取液調(diào)節(jié)閥B，19、汲取液泵，20、汲取液進(jìn)口泵，21、蒸發(fā)裝置，22、出口調(diào)節(jié)閥A，23、出口調(diào)節(jié)閥B，24、分離組分A儲(chǔ)箱，25、分離組分B儲(chǔ)箱，26、調(diào)節(jié)閥，27、汲取液儲(chǔ)箱，28、汲取液儲(chǔ)箱出口調(diào)節(jié)泵，29、汲取液儲(chǔ)箱出口調(diào)節(jié)閥，30、汲取液儲(chǔ)液罐進(jìn)口壓力表，31.原料液進(jìn)料管，32、帶有刻度的原料液罐，33、原料液進(jìn)口調(diào)節(jié)閥，34、原料液儲(chǔ)箱出口壓力表，35、原料液儲(chǔ)箱出口泵，36、汲取液出料液管B，37、燒杯，38、電子天平，39、水浴鍋，40、原料液儲(chǔ)箱，41、原料液罐出口泵，42、原料液罐出口閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

參照?qǐng)D2，正滲透膜性能測(cè)試系統(tǒng)，包括對(duì)接的汲取液儲(chǔ)液罐1和原料液儲(chǔ)罐2，汲取液儲(chǔ)液罐1和原料液儲(chǔ)罐2的接口處設(shè)置有原料液密封圈4和汲取液密封圈5，汲取液儲(chǔ)液罐1和原料液儲(chǔ)液罐2通過螺栓式法蘭6進(jìn)行固定，提高了密封性和裝置的穩(wěn)定性，且易于拆卸清洗，汲取液儲(chǔ)液罐1用于容置汲取液，原料液儲(chǔ)罐2用于容置原料液，所述汲取液儲(chǔ)液罐1設(shè)置有出料口，所述出料口通過汲取液出料管A11與汲取液罐16連通，可根據(jù)汲取液罐的液位和質(zhì)量的變化得到汲取液儲(chǔ)液罐的液位和質(zhì)量的變化，可獲得正滲透膜的水通量的變化，便于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得，所述汲取液罐16設(shè)置有兩個(gè)出口，汲取液罐16的第一出口通過管道與汲取液儲(chǔ)箱27連接，汲取液罐16的第二出口處依次設(shè)置有汲取液調(diào)節(jié)閥A17、汲取液泵19、蒸發(fā)裝置21和分離組分儲(chǔ)箱，所述分離組分儲(chǔ)箱包括分離組分儲(chǔ)箱A24和分離組分儲(chǔ)箱B25，分別通過出口調(diào)節(jié)閥A22和出口調(diào)節(jié)閥B23與蒸發(fā)裝置21的出口連接，所述分離組分儲(chǔ)箱與汲取液儲(chǔ)箱27入口通過管道連接，所述分離組分儲(chǔ)箱的出口設(shè)置有調(diào)節(jié)閥26，對(duì)于易分解的汲取液NH3/CO2，汲取液儲(chǔ)液罐1中的汲取液在調(diào)節(jié)閥17和汲取液泵19的共同作用下，進(jìn)入蒸發(fā)裝置，因?yàn)榉悬c(diǎn)不同，低沸點(diǎn)組分CO2最先蒸發(fā)出來，打開出口調(diào)節(jié)閥B23，關(guān)閉出口調(diào)節(jié)閥A22，可將低沸點(diǎn)的CO2收集在分離組分A箱中；高沸點(diǎn)組分NH3較后出來，打開出口調(diào)節(jié)閥A22，關(guān)閉出口調(diào)節(jié)閥B23，可將低沸點(diǎn)的組分NH3收集于分離組分B箱中，通過調(diào)節(jié)閥按比例輸送至汲取液儲(chǔ)箱；如果CO2過量，汲取液儲(chǔ)箱中生成的汲取液就是NH4HCO3，化學(xué)反應(yīng)式為：CO2+NH3+H2O＝NH4HCO3；如果NH3過量，汲取液儲(chǔ)箱中生成的汲取液就是(NH4)2CO3，化學(xué)反應(yīng)式為：CO2+2NH3+H2O＝(NH4)2CO3。對(duì)于不易分解的汲取液(氯化鎂MgCl2溶液、硫酸鈉Na2SO4溶液)，汲取液儲(chǔ)液罐中的汲取液在出口調(diào)節(jié)閥18和出口調(diào)節(jié)泵20的作用下直接輸送至汲取液儲(chǔ)箱，本系統(tǒng)設(shè)置有兩條汲取液回收管道，可以滿足不同汲取液回收的需求，換汲取液時(shí)只需關(guān)掉另一路回收管道的閥門即可，操作方便，避免了二次設(shè)置回收管道的麻煩。

所述汲取液儲(chǔ)箱27的出口通過汲取液進(jìn)料管14與汲取液儲(chǔ)液罐1連接，所述汲取液儲(chǔ)箱27出口與汲取液儲(chǔ)液罐入口1之間設(shè)置有汲取液儲(chǔ)箱出口調(diào)節(jié)泵28、汲取液儲(chǔ)箱出口調(diào)節(jié)閥29和汲取液儲(chǔ)液罐進(jìn)口壓力表30，通過汲取液進(jìn)口調(diào)節(jié)泵28的啟停和汲取液進(jìn)口調(diào)節(jié)閥29的調(diào)節(jié)，通過汲取液進(jìn)料管14將回收后又進(jìn)行稀釋的汲取液輸送至汲取液儲(chǔ)液罐1，實(shí)現(xiàn)了汲取液氯化鎂MgCl2溶液、硫酸鈉Na2SO4或NH3/CO2的循環(huán)利用。

所述原料液儲(chǔ)罐2通過原料液出料管43與原料液罐32連通，原料液儲(chǔ)罐2出口與原料液罐32之間設(shè)置有原料液出口泵15，原料液罐32出口通過管道與原料液儲(chǔ)箱40的入口連接，原料液罐32出口處設(shè)置有原料液罐出口泵41和原料液罐出口閥42，原料液儲(chǔ)箱40的出口通過原料液進(jìn)料管31連接原料液儲(chǔ)罐2的入口，所述原料液箱40的出口與原料液儲(chǔ)罐2入口之間設(shè)置有原料液進(jìn)口泵35、原料液進(jìn)口壓力表34和原料液進(jìn)口調(diào)節(jié)閥33，保證對(duì)料液儲(chǔ)罐2中原料液進(jìn)行持續(xù)不斷的供應(yīng)。

還包括用于對(duì)原料液儲(chǔ)罐2中的原料液進(jìn)行攪拌的攪拌器10和用于對(duì)汲取液儲(chǔ)液罐1中的汲取液進(jìn)行攪拌的攪拌機(jī)7，所述電動(dòng)攪拌機(jī)7的攪拌棒伸入汲取液中，所述原料液儲(chǔ)罐2中設(shè)置有磁子9，利用磁場(chǎng)和漩渦的原理，當(dāng)通電產(chǎn)生磁場(chǎng)后，帶動(dòng)磁子9成圓周循環(huán)運(yùn)動(dòng)從而攪拌原料液，所述電動(dòng)攪拌機(jī)7包括驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)桿，傳動(dòng)桿末端設(shè)置有螺旋攪拌頭，攪拌頭伸入汲取液中，通電后驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)傳動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)桿帶動(dòng)攪拌頭轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌頭的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)其周圍的原料液的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)原料液的攪拌，攪拌器和電動(dòng)攪拌機(jī)同時(shí)攪拌原料液和汲取液，改善正滲透膜兩側(cè)的內(nèi)部流態(tài)，提高流體流速時(shí)，邊界層會(huì)隨之變薄，傳質(zhì)速度增大，從而減少外濃差極化。

還包括所述電導(dǎo)率控制儀8，所述電導(dǎo)率控制儀8的探頭伸入原料液罐32中的液體中，所述電導(dǎo)率控制儀8與電腦的連接，利用電腦動(dòng)態(tài)監(jiān)控在測(cè)試過程中原料液電導(dǎo)率的變化，所述汲取液罐16下端設(shè)置有電子天平38，所述電子天平38與電腦連接，用于動(dòng)態(tài)監(jiān)控在測(cè)試過程中汲取液重量的動(dòng)態(tài)變化，通過測(cè)定原料液罐中的電導(dǎo)率，獲得原料液的電導(dǎo)率，利用電腦動(dòng)態(tài)監(jiān)控在測(cè)試過程中原料液電導(dǎo)率的變化，隨著滲透進(jìn)行，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確獲得原料液的電導(dǎo)率和汲取液重量的動(dòng)態(tài)變化，獲取更多的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

所述汲取液儲(chǔ)液罐1開設(shè)有汲取液出料液管36，所述汲取液出料液管36出口處設(shè)置有用于盛放從汲取液出料液管36中流出的液體的燒杯37，隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，原料液中的水分子不斷進(jìn)入汲取液儲(chǔ)液罐，當(dāng)汲取液儲(chǔ)液罐中的液體大于一定值時(shí)，其對(duì)正滲透膜的壓力會(huì)使正滲透膜損壞，因此在汲取液儲(chǔ)液罐上部開設(shè)汲取液出料液管，當(dāng)汲取液儲(chǔ)液罐中的汲取液的液位高于汲取液出料液管的位置時(shí)，汲取液將從汲取液出料液管中流出，以避免汲取液對(duì)正滲透膜造成損壞，保證試驗(yàn)的順利進(jìn)行，所述汲取液儲(chǔ)箱27和原料液儲(chǔ)箱40下方設(shè)置有用于減小內(nèi)濃差極化的水浴鍋39，隨著溫度的升高，溶液的粘度降低，擴(kuò)散系數(shù)增大，傳質(zhì)效果也隨著溫度的升高而變得更好，水通量變大，但水通量升高到一定程度后會(huì)加重內(nèi)濃差極化，所以在測(cè)試時(shí)要選擇合適的溫度，而水浴鍋可以實(shí)現(xiàn)汲取液儲(chǔ)箱中溶液溫度的調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的，汲取液儲(chǔ)液罐1出料口與汲取液罐16之間設(shè)置有汲取液出口泵12和汲取液出口調(diào)節(jié)閥13，以控制汲取液儲(chǔ)液罐1中液體的流動(dòng)；汲取液罐16的第一出口與汲取液儲(chǔ)箱27入口之間設(shè)置有汲取液調(diào)節(jié)閥B18、汲取液進(jìn)口泵20，可根據(jù)需要打開相應(yīng)的泵和閥門，使汲取液罐16中液體流入汲取液儲(chǔ)箱27中。

優(yōu)選的，正滲透膜3為圓形，避免了材料浪費(fèi)，節(jié)約了測(cè)試成本，因?yàn)榧橙∫汗藓驮弦汗薜慕孛娑际菆A形，如果選擇正方形或者長方形的正滲透膜，必然會(huì)有一部分膜置于汲取液罐和原料液罐外，導(dǎo)致正滲透膜的浪費(fèi)。

優(yōu)選的，汲取液儲(chǔ)液罐1置于原料液儲(chǔ)罐2上方，可以在汲取液用量少的情況下，使原料液中的水通過正滲透膜，將原料液中的廢渣等截留下來，便于對(duì)原料液罐中截留的廢渣進(jìn)行排除，而如果將汲取液儲(chǔ)液罐1置于原料液儲(chǔ)罐2下方，汲取液就得裝滿汲取液儲(chǔ)液罐，原料液(廢水)在上面就必須要考慮膜承受能力，不能加滿。

優(yōu)選的，汲取液儲(chǔ)液罐1、原料液儲(chǔ)罐2、汲取液罐16和原料液罐32均采用透明材料制成，且設(shè)置有刻度，便于實(shí)時(shí)觀察和讀取數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，汲取液為循環(huán)利用型汲取液，例如NH3/CO2汲取液、MgCl2溶液或Na2SO4溶液，循環(huán)利用汲取液，可節(jié)約測(cè)試的成本。

參照?qǐng)D3至圖5，優(yōu)選的，正滲透膜的直徑：Φ＝16cm；正滲透膜的面積：S＝πr²≈200.96cm²；正滲透膜組件：b×c＝25cm×25cm；螺栓尺寸：L＝4cm，a＝1.5cm。

正滲透膜性能測(cè)試的方法包括以下步驟：

1)組裝正滲透膜性能測(cè)試裝置；

2)打開汲取液儲(chǔ)箱出口調(diào)節(jié)泵28，調(diào)整汲取液儲(chǔ)箱出口調(diào)節(jié)閥29，向汲取液儲(chǔ)液罐1注入汲取液至汲取液儲(chǔ)液罐1的2/5-3/5處，關(guān)閉汲取液儲(chǔ)箱出口調(diào)節(jié)泵28，停止向汲取液的注入；打開原料液進(jìn)口泵35，調(diào)整原料液進(jìn)口壓力表34，向原料液儲(chǔ)液罐2注入原料液，直至原料液裝滿原料液儲(chǔ)液罐2；

3)觀察并記錄汲取液液位隨時(shí)間的變化量，并據(jù)此得出原料液的水通量的變化；

正滲透膜水通量的計(jì)算公式：Jw＝Δm/ρst；

其中：Jw——正滲透水通量，L/m²h；

Δm——汲取液質(zhì)量的增加值，kg；

ρ———水的密度，kg/m³；

s———正滲透膜的有效膜面積，m²；

t———測(cè)試的時(shí)間，h；

4)打開攪拌器10和電動(dòng)攪拌機(jī)8，同時(shí)攪拌原料液儲(chǔ)液罐1內(nèi)的原料液和汲取液儲(chǔ)液罐2內(nèi)部的汲取液；

5)觀察并記錄汲取液罐上升的液位變化，用電導(dǎo)率儀7測(cè)量被稀釋的汲取液的電導(dǎo)率的變化；

6)通過水通量和反向鹽通量的變化，計(jì)算取得截鹽率，計(jì)算公式如下：

正滲透膜截鹽率的計(jì)算公式：R＝1-Cp/Cf；

其中：Cp——透過液中的鹽濃度；

Cf——初始原料液中的鹽濃度；

C＝K/Λm；

其中：C——溶液的濃度mol/l；

K——電導(dǎo)率控制儀測(cè)得原料液的電導(dǎo)率；

Λm——溶液的摩爾電導(dǎo)率(s.cm²)/g；

Λm＝λM；

λ——電解質(zhì)的當(dāng)量電導(dǎo)率(s.cm²)/g；

M——電解質(zhì)的摩爾質(zhì)量g/mol。