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水处理中各种膜元件该执行什么标准

来源:反渗透 时间:2022/7/26

由于我国分别膜行业进展较晚,出台的国度原则和行业原则较少,个中膜与膜组件原则有21项,与膜产物关连的装配原则有24项,悉数为保举性原则,除5项为国度原则外,其余均为行业原则,主若是海洋行业原则,为27项。原则做为行业进展的一个要害环节,起着必定已有成效、领导行业进展方位的要害效用,具备很强的指点性。因而关连原则的协议对增进膜资产科学化、榜样化办理,领导膜资产朝着强壮有序的方位进展,鞭策膜技巧遍及运用起到了要害的技巧撑持效用。

1.膜产物技巧目标膜产物的关连机能目标繁密,要紧有分别透过机能、物理机能和化学机能三大类,个中分别透过机能囊括:产水量、水通量、纯水透过率、拘押分子原料(切割分子原料)、拘押率、脱盐率、回收率、最大孔径、平衡孔径、孔径散布、孔隙率、气密性及完好性等;膜物理机能有:布局机能(表面、膜面积、膜厚、膜丝表里径)、机器机能(拉伸强度、爆破强度、屈曲强度、柔润指数、断裂伸长率)、电机能(荷电性、Zeta电位)、亲水性(来往角)及耐热性(最高操纵温度)等;膜化学机能有:化学波动性(化学相容性)、耐氧化性(短时余氯耐受限度、过氧化氢耐受限度)、耐酸碱性(运转及荡涤pH界限)及耐浑浊机能等。

膜分别透过机能反响了滤膜的合用界限,物理机能和化学机能反响了滤膜的哄骗前提。膜分别透过机能是膜产物最要害的技巧目标,关连协商和测试办法较多,也是现有膜产物原则的要紧技巧实质,膜物理和化学机能目标除布局机能外,关连原则仍是空白。

2.膜与膜组件原则解析膜产物按膜分别进程分类为微滤(MF)膜、超滤(UF)膜、纳滤(NF)膜、反浸透(RO)膜及离子替换膜等;按膜组件型式分类可分为平板膜、卷式膜、中空纤维膜(柱式、帘式)及管式膜、碟管式膜等。

2.1通用原则

通用原则囊括《膜分别技巧术语》(GB/T—)和《膜组件及装配型号定名》(GB/T—)。个中GB/T—原则界定了膜分别畛域囊括电渗析、反浸透、纳滤、超滤、微滤、气体分别膜及离子替换膜的罕用术语,对膜分别技巧畛域的条术语停止了界说,合用于膜与膜材料、膜组件、液体分别、气体分别及其余膜分别进程。GB/T—原则规矩了膜组件及装配型号的定名法则,合用于反浸透、纳滤、超滤、微滤、气体分别膜、电渗析及电去离子装配。

2.2反浸透(RO)膜原则

反浸透膜原则有4项:《中空纤维反浸透膜测试办法》(HY/T—)、《中空纤维反浸透技巧中空纤维反浸透组件》(HY/T.1—)、《中空纤维反浸透技巧中空纤维反浸透组件测试办法》(HY/T.2—)和《卷式反浸透膜组件测试办法》(HY/T—)。HY/T—原则规矩了中空纤维反浸透膜除盐率和水通量的测试前提和测试办法,合用于进水为自来水、苦咸水及海水的中空纤维反浸透膜的测试。在测试前要停止试样制备,将膜丝用环氧树脂粘结于尼龙管或橡皮塞上,尔后将固化的膜样装入测试管中在测试装配赶上行测试,但对样本的制备及测试管的请求没有做出详细详细的规矩或注明。水通量的测定用量筒和秒表衡量,不请求恒温,测得的数据查表换算成25℃时的数值。原则附录A给出了中空纤维反浸透膜测试装配过程图,附录B给出了醋酸纤维素膜的水通量温度矫正因子表。HY/T.1—原则施行请求与HY/T—原则和HY/T.2—原则配套哄骗,规矩了中空纤维反浸透膜组件的技巧请求,合用于纤维素材质膜,对产物规格和尺寸(囊括接口尺寸)做出了规矩。技巧请求中,规矩了进水水质和水温。对3种膜(自来水膜、苦咸水膜和海水膜)的初始除盐率和初始产水量(矫正到25℃)做出了请求,且产水量许可有±10%的过错界限。HY/T.2—原则等效采纳了美国材料与实验协会的原则《反浸透组件机能测试办法》(ASTMD:)。原则规矩了中空纤维反浸透膜组件的测试前提和测试办法,个中自来水和苦咸水膜组件测试的回收率为(60±2)%,海水膜组件测试的回收率为(30±2)%。原则附录A给出了中空纤维反浸透膜组件测试装配过程图。HY/T—原则规矩了卷式反浸透膜元件脱盐率、回收率、产水量、水通量、密封透露点及气密性6个参数的测试办法。脱盐率可按氯化钠浓度法或电导率法计较。今朝,中空纤维反浸透膜已很罕见,工程中运用的险些全为卷式反浸透膜,然而不足对卷式反浸透膜元件机能技巧请求做出规矩的原则,质检机构只可按照厂家的标称值停止原料检讨,评判标准不统一。由时间沃顿公司担当草拟的海洋行业原则《卷式聚酰胺复合反浸透膜元件》颁布施行后将束缚这一题目。

2.3纳滤(NF)膜原则

纳滤膜原则有1项,即《纳滤膜及其元件》(HY/T—)。该原则规矩了纳滤膜及其元件的分类与型号、请求、探测、检讨法则等。技巧请求规矩了在原则前提下纳滤膜对于一价离子及二价离子的水通量和脱除率,脱盐率可按分量法或电导率法衡量。一价离子以mg/L的NaCl为测试液,脱除率应不小于30%;二价离子以mg/L的MgSO4为测试液,脱除率应不小于90%。

2.4超滤(UF)膜原则

超滤膜原则有3项:《中空纤维超滤膜测试办法》(HY/T—)、《中空纤维超滤膜组件》(HY/T—)和《超滤膜及其组件》(HY/T—)。HY/T—规矩了纯水透过率、拘押分子原料及拘押率的测定办法。所用原则物资聚乙二醇测试液浓度定为0mg/L,操纵上不易完成,应当给出一个许可过错界限;所用原则物资牛血清卵白测试液浓度为~mg/L,界限太宽,不科学。对于纯水透过率的测试前提,对测试成果有要害影响的测试液温度及回收率,原则中未做出规矩,不足矜重性。HY/T—规矩了中空纤维超滤膜组件的分类与型号、请求、实验办法等。个中实验办法均请求按HY/T—的规矩操纵,但这两项原则有差错应的地点,比如在HY/T—中找不到“表面探测”和“渗漏探测”的规矩;其它所用术语也存在不统一,比如HY/T—中“纯水通量”目标在HY/T—中以“纯水透过率”表述。HY/T—规矩了对超滤膜的技巧请求,特意规矩了用于海水预管教的超滤膜组件的技巧请求。纯水通量及拘押机能实验办法请求按HY/T—的规矩履行。其它,规矩了完好性探测、渗漏检讨及耐压机能实验的办法,但后两者按厂家标称的最大办事压力测试,无统一必定的测试压力规矩。耐压机能实验请求在标称的最大跨膜压差下运转12~24h,测试周期太长。

2.5微滤(MF)膜原则

微滤膜原则有6项:《微孔滤膜孔机能测定办法》(HY/T—)、《中空纤维微孔滤膜测试办法》(HY/T—)、《微孔滤膜》(HY/T—)、《中空纤维微滤膜组件》(HY/T—)、《聚偏氟乙烯微孔滤膜》(HY/T—)及《聚丙烯中空纤维微孔膜》(HY/T—)。HY/T—原则规矩了最大孔径、平衡孔径、孔径散布及孔隙率等机能目标及其探测办法。该原则合用于测定平衡孔径为0.1~20靘多孔膜的最大孔径(也可用泡点压力示意)、平衡孔径、孔径散布及孔隙率,测试目标为膜片。测定装配采纳HY/T—规矩的CTL-D型膜孔径测定仪,该装配为杭州水管教重心克己,不具备通用性。HY/T—原则规矩了用泡点压力法测试中空纤维微孔滤膜最大孔径的办法及水通量(又称纯水透过率)测试办法。HY/T—原则规矩了微孔滤膜的产物标识、请求、实验办法等。规矩了膜的厚度界限、亲水性和疏水性微孔滤膜泡点压力及通量值。泡点压力测定按HY/T—规矩履行,通量是将潮湿的直径为47mm的膜片装在过滤器上在0.09MPa的负压前提下测得,不请求恒温,按照实测水温时的通量值,用温度矫正因子换算成25℃的通量。HY/T—原则的原形请求规矩了渗漏探测的测试压力,技巧请求中没有规矩详细的技巧目标,不利于检讨决断。表面探测、渗漏探测、纯水通量和肇端泡点压力测定均按HY/T—停止,但HY/T—中没有渗漏探测,纯水通量所以纯水透过率示意。存在原则差错响应术语不统一的题目。HY/T—原则合用于气体净化用的聚偏氟乙烯微孔滤膜。过滤精度分为0.01靘和0.3靘两种,机能请求中规矩了空气通量、孔隙率和拘押率目标值。过滤精度与拘押率采纳气溶胶和完好性实验办法测定,孔隙率用汞压仪测定。HY/T—原则规矩了聚丙烯中空纤维微孔膜产物的分类及型号、请求、实验办法等。别离规矩了疏水性膜和亲水性膜的最大孔径、孔隙率、气体通量。对膜丝的平衡直径和壁厚做出了响应的规矩。最大孔径、纯水通量按HY/T—规矩履行,孔隙率按HY/T—规矩履行,原则还规矩了膜丝平衡直径、壁厚和睦体流量的衡量办法。

2.6帘式膜原则

帘式膜原则有1项,即《中空纤维帘式膜组件》(GB/T—)。该原则合用于中空纤维帘腐败孔滤膜组件和中空纤维帘式超滤膜组件两类。规矩了膜组件的分类与型号、请求、探测办法、检讨法则等。对表面、形状尺寸、无渗漏性及产水量做出了详细请求。产水量的测试前提:自来水,25℃,-0.02MPa。

2.7陶瓷微孔滤膜原则

陶瓷微孔滤膜原则有3项:《管式陶瓷微孔滤膜元件》(HY/T—)、《管式陶瓷微孔滤膜测试办法》(HY/T—)及《陶瓷微孔滤膜组件》(HY/T—)。HY/T—原则规矩了管式陶瓷微孔滤膜元件的表面、尺寸公役、机能请求、实验办法及检讨法则等。机能请求囊括:最大孔径、平衡孔径、孔隙率、纯水通量、屈曲强度及耐酸碱机能。机能测试办法按HY/T—原则停止。HY/T—原则与HY/T—配套。HY/T—原则规矩了陶瓷微孔滤膜组件的分类与型号、请求(囊括要紧尺寸、哄骗前提等)、实验办法及检讨法则等。

2.8离子替换膜原则

离子替换膜原则有1项,即《电渗析技巧异相离子替换膜》(HY/T.2—),该原则规矩了电渗析异相离子替换膜的技巧请求、实验办法及检讨法则等。目标囊括表面、含水率、替换容量、面电阻及筛选透过率。

3.膜产物装配原则膜产物经过组装成装配或摆设运用于很多行业,装配原则的确立增进了膜技巧的遍及运用。反浸透膜产物装配原则有:《反浸透水管教摆设》(GB/T—),《反浸透系统膜元件荡涤技巧榜样》(GB/T—),《纯水机》(CJ/T—),《糊口废料渗滤液碟管式反浸透管教摆设》(CJ/T—),《反浸透海水淡妆扮置》(CB/T—),《火电厂反浸透水管教装配验收导则》(DL/T—),《反浸透装配》(HCRJ—),《处境掩护产物技巧请求反浸透水管教装配》(HJ/T—),《反浸透装配完备要乞降反省评定办法》(SJ/T—),《饮用干清水制备系统SRO系列反浸透摆设》(HY/T—),《膜法水管教反浸透海水淡化工程安排榜样》(HY/T—);纳滤膜产物装配原则有:《纳滤装配》(HY/T—);超滤膜产物装配原则有:《超滤水管教摆设》(CJ/T—),《中空纤维超滤装配》(HY/T—),《处境掩护产物技巧请求超滤装配》(HJ/T—),《火力发电厂超滤水管教装配验收导则》(DL/Z—),《家用和雷同用处超滤清水机》(QB/T—);微滤膜产物装配原则有:《微滤水管教摆设》(CJ/T—),《GTL-D型膜孔径测定仪》(HY/T—),《聚偏氟乙烯微孔滤膜折叠式过滤器》(HY/T—),《中空纤维微孔滤膜装配》(HY/T—);离子替换膜产物装配原则有:《电渗析技巧电渗析器》(HY/T.3—),《电去离子膜堆(组件)》(HY/T—),《处境掩护产物技巧请求电渗析装配》(HJ/T—)。

4.膜技巧原则重心实质解析4.1超滤膜拘押机能

超滤膜的拘押机能囊括拘押分子原料和拘押率两项目标,是超滤膜最要害的分别机能目标。拘押率是指超滤膜拘押特定溶质占溶液总特定溶质的比率,拘押分子原料是指膜对某种特定溶质拘押率抵达90%以上时的最小分子原料。它们是反响膜孔径巨细和散布的替换参数,决议了超滤膜的分别机能。我国超滤膜的3项原则中,对于拘押机能的测试,都采纳原则HY/T—的办法。在该原则中,规矩用于超滤膜拘押机能的衡量的基准物资为如下几种:聚乙二醇(分子原料为、0、0u);细胞色素C(分子原料为1u);卵清卵白(分子原料为40u);牛血清卵白(分子原料为u)。纵然今朝曾经有较多的基准物资运用于超滤膜拘押机能的测试,然而这些化合物并不齐全具备超滤膜拘押机能探测用基准物资的特点,不能很好地餍足正确测定超滤膜拘押机能的请求。要紧存在如下题目:①简单化合物分子原料散布不纠合,凝胶色谱测试测得重均/数等分子原料比值(Mw/Mn)1.1,不适合用做基准物资;②聚乙二醇、聚环氧乙烷及葡聚糖等化合物即使具备纯度高、性质波动、分子原料散布窄等益处,然而这类化合物的分子构型为线型且浓度随处境改变而改变,不能确凿地表征超滤膜的拘押机能,测出的拘押率不成靠。③牛血清卵白和卵清卵白等卵白质即使具备分子原料散布界限特别小、分子形态原形呈圆球形等益处,然而卵白质的球形好坏刚性的,简单遭到测试前提(如压力和温度改变)的影响。其它,可用的卵白质分子原料惟独极多数几种,并且卵白质的代价昂贵。更为严峻的是,牛血清卵白等卵白质类物资对膜材料的吸附性强易形成测试成果过错大,特为是对于聚砜超滤膜,且这类吸附乃至是不成逆的。④今朝,工程中洪量运用00u以上拘押分子原料的超滤膜,但测试原则中基准物资的最高分子原料惟独u,无奈餍足测试需求。其它,跟着技巧的进展,超滤膜表面改性后大概产生显著改变,如吸附了成效性物资大概带有电荷,在此景况下哄骗保守的基准物曾经不能够正确衡量超滤膜的拘押机能。基于现有基准物资存在的不够及行业对超滤膜拘押机能测试的需求,亟待开拓机能良好的系列基准物。

4.2微滤膜孔径

微滤膜的孔径与膜的分别机能和通量亲切关连,是微滤膜最要害的特点表征参数。原则HY/T—按照泡点法测定滤膜最大孔径,然而该办法是确立在膜孔为匀称通直圆孔的假定前提下,所测得的成果与理论比拟经常存在过错。由于微滤膜孔是极端繁杂和不法则的,对于微滤膜而言,孔径是指贯穿于膜两表面的孔通道中最窄细处的通道半径,即贯穿孔的孔颈半径。其它,测定进程中简单遭到潮湿效应、升压速度、孔的长度、潮湿液与膜材料的亲和性等要素的影响,重现性差。为实在地测定微滤膜及组件的孔径,可自创超滤膜拘押机能测定办法,配制具备确定粒径界限的原则粒子溶液做为原水,经过微滤膜过滤后,用颗粒计数仪测定原水和透过水中不同粒径的原则颗粒数量,按照微滤膜对原则颗粒的拘押景况,能够获得微滤膜组件的孔径及孔径散布数据。

5.归纳①即使我国膜技巧原则进展取患有相当的成效,但原则仍旧滞后于行业进展,原则的数量和原料还不能餍足需求。②现有膜技巧原则中波及的机能参数要紧为分别透过机能目标,膜物理机能和化学机能指方位关连原则有待确立。③一些初期的原则需求尽量停止改正。④现有基准物资不能餍足行业对超滤膜拘押机能测试的需求,亟待开拓机能良好的系列基准物。⑤可协商采纳原则粒子法实在地测定微滤膜及组件的孔径和孔径散布。⑥原则是膜产物的原料原则和停止膜产物资量监视检讨的根据,对于我国膜技巧原则的进展,提倡如下:一是完竣原则体制树立。确立一个布局公道、实质完好、重心超过、条理明显的分别膜原则体制框架,领导分别膜原则化办事科学进展;二是深入开展原则原形协商,抬高分别膜原则技巧水准;三是协议强迫原则,保证分别膜用于饮用水等方面的强壮平安;四是加紧分别膜产物资量监禁,常态化停止国度膜产物资量监视抽查;五是推广膜产物资量认证,举行商场准入;六是加紧分别膜原则的宣贯,增进分别膜畛域原则化原形常识的遍及和原则对行业的榜样效用。

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