[发明专利]适用于膜过滤的大尺度可视化膜污染原位在线监测系统

权利要求书

1.一种适用于膜过滤的大尺度可视化膜污染原位在线监测系统，其特征在于，主要包括：形成污水膜过滤处理过程的膜过滤机构、用于设置过滤膜并对过滤膜进行荧光成像且采集信息的光学成像机构、用于对光学成像机构采集的光学切片图像信息进行处理以及荧光定量和深度定量分析的数据分析机构、实现对光学成像机构及膜过滤机构进行综合控制的流程控制机构；

所述光学成像机构包括光片激发模块、探测模块、用于设置过滤膜的样品池装置模块和位移装置模块，所述样品池装置模块设置在膜过滤机构中，光片激发模块发射并形成不同厚度的激光光片对样品池装置模块中的过滤膜进行选择面激发，探测模块对过滤膜不同样品平面进行显微探测得到膜表面和内部的光学切片图组成像后传输给数据分析机构进行处理与分析；位移装置模块连接样品池装置模块对其位置进行调整。

2.根据权利要求1所述的适用于膜过滤的大尺度可视化膜污染原位在线监测系统，其特征在于，所述膜过滤机构包括通过管路连接的第一水池和第二水池，所述样品池装置模块连接在第一水池与第二水池之间的管路中，样品池装置模块前方或后方设有将第一水池中的污水输送至样品池装置模块的动力机构，样品池装置模块过滤后的水流向第二水池。

3.根据权利要求1所述的适用于膜过滤的大尺度可视化膜污染原位在线监测系统，其特征在于，所述光片激发模块包括激光器、扫描器和用于调整光片形态以适应成像的光学机构。

4.根据权利要求1所述的适用于膜过滤的大尺度可视化膜污染原位在线监测系统，其特征在于，所述样品池装置模块包括所述样品池，所述样品池内设有用于放置过滤膜的过滤膜放置架，正对过滤膜放置架的样品池设有用于探测模块工作的透光窗；所述样品池为封闭结构，所述过滤膜放置架与样品池内壁之间密封且过滤膜放置架将样品池内空间分割为滤前空间和滤后空间，滤前空间的样品池和滤后空间的样品池分别通过管路连接在膜过滤机构中。

5.根据权利要求4所述的适用于膜过滤的大尺度可视化膜污染原位在线监测系统，其特征在于，所述过滤膜放置架倾斜设置；所述探测模块对过滤膜进行探测的探测方向与光片激发模块中激光光片对过滤膜的照射方向相互垂直。

6.根据权利要求1所述的适用于膜过滤的大尺度可视化膜污染原位在线监测系统，其特征在于，所述探测模块包括用于将被激光光片激发荧光显示的各个不同样品平面分别进行显微探测的显微镜、对显微探测的样品平面进行逐个成像的成像机构和用于调整显微镜位置的位移器。

7.根据权利要求6所述的适用于膜过滤的大尺度可视化膜污染原位在线监测系统，其特征在于，所述位移器为压电陶瓷位移器。

8.根据权利要求1所述的适用于膜过滤的大尺度可视化膜污染原位在线监测系统，其特征在于，所述位移装置模块为用于固定样品池模块的三轴平台。

9.根据权利要求1所述的适用于膜过滤的大尺度可视化膜污染原位在线监测系统，其特征在于，所述数据分析机构包括对光学成像机构采集的光学切片图数据进行处理的三维图像处理模块、将光学切片图数据进行污染物荧光总量的计算或深度荧光分布分析的定量分析模块。

10.根据权利要求1所述的适用于膜过滤的大尺度可视化膜污染原位在线监测系统，其特征在于，所述流程控制机构包括膜过滤机构控制单元、探测模块控制单元、样品池装置模块控制单元、位移装置控制单元、光片激发模块控制单元、用于接收上述控制单元信号并发出控制指令的主控制器。