膜的檢測(cè)方法

1、水處理設(shè)備中各種膜元件的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)來源：網(wǎng)絡(luò) 發(fā)布時(shí)間：2016-2-20 17:48 由于我國(guó)分離膜行業(yè)發(fā)展較晚，出臺(tái)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)較少，其中膜與膜組件標(biāo)準(zhǔn)有21項(xiàng)，與膜產(chǎn)品相關(guān)的裝置標(biāo)準(zhǔn)有24項(xiàng)，全部為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，除5項(xiàng)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)外，其他均為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，主要是海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為27項(xiàng)。標(biāo)準(zhǔn)作為行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要步驟，起著肯定已有成果、引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展方向的重要作用，具有很強(qiáng)的指導(dǎo)性。因此相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定對(duì)促進(jìn)膜產(chǎn)業(yè)科學(xué)化、規(guī)范化管理，引導(dǎo)膜產(chǎn)業(yè)朝著健康有序的方向發(fā)展，推動(dòng)膜技術(shù)廣泛應(yīng)用起到了重要的技術(shù)支撐作用。 1. 膜產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)膜產(chǎn)品的相關(guān)性能指標(biāo)繁多，主要有分離透過性能、物理性能和化學(xué)性能

2、三大類，其中分離透過性能包括:產(chǎn)水量、水通量、純水透過率、截留分子質(zhì)量(切割分子質(zhì)量)、截留率、脫鹽率、回收率、最大孔徑、平均孔徑、孔徑分布、孔隙率、氣密性及完整性等;膜物理性能有:結(jié)構(gòu)性能(外觀、膜面積、膜厚、膜絲內(nèi)外徑)、機(jī)械性能(拉伸強(qiáng)度、爆破強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、柔潤(rùn)指數(shù)、斷裂伸長(zhǎng)率)、電性能(荷電性、Zeta電位)、親水性(接觸角)及耐熱性(最高操作溫度)等;膜化學(xué)性能有:化學(xué)穩(wěn)定性(化學(xué)相容性)、耐氧化性(短時(shí)余氯耐受限度、過氧化氫耐受限度)、耐酸堿性(運(yùn)行及清洗pH范圍)及耐污染性能等。膜分離透過性能反映了濾膜的適用范圍，物理性能和化學(xué)性能反映了濾膜的使用條件。膜分離透過性能是膜產(chǎn)品最

3、重要的技術(shù)指標(biāo)，相關(guān)研究和測(cè)試方法較多，也是現(xiàn)有膜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容，膜物理和化學(xué)性能指標(biāo)除結(jié)構(gòu)性能外，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還是空白。 2. 膜與膜組件標(biāo)準(zhǔn)分析膜產(chǎn)品按膜分離過程分類為微濾(MF)膜、超濾(UF)膜、納濾(NF)膜、反滲透(RO)膜及離子交換膜等;按膜組件型式分類可分為平板膜、卷式膜、中空纖維膜(柱式、簾式)及管式膜、碟管式膜等。 2.1 通用標(biāo)準(zhǔn) 通用標(biāo)準(zhǔn)包括膜分離技術(shù)術(shù)語(yǔ)(GB/T201032006)和膜組件及裝置型號(hào)命名(GB/T205022006)。其中GB/T201032006標(biāo)準(zhǔn)界定了膜分離領(lǐng)域包括電滲析、反滲透、納濾、超濾、微濾、氣體分離膜及離子交換膜的常用術(shù)語(yǔ)，對(duì)膜分離

4、技術(shù)領(lǐng)域的221條術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了定義，適用于膜與膜材料、膜組件、液體分離、氣體分離及其他膜分離過程。GB/T205022006標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了膜組件及裝置型號(hào)的命名規(guī)則，適用于反滲透、納濾、超濾、微濾、氣體分離膜、電滲析及電去離子裝置。 2.2 反滲透(RO)膜標(biāo)準(zhǔn) 反滲透膜標(biāo)準(zhǔn)有4項(xiàng):中空纖維反滲透膜測(cè)試方法(HY/T0491999)、中空纖維反滲透技術(shù)中空纖維反滲透組件(HY/T054.12001)、中空纖維反滲透技術(shù)中空纖維反滲透組件測(cè)試方法(HY/T054.22001)和卷式反滲透膜組件測(cè)試方法(HY/T1072008)。HY/T0491999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了中空纖維反滲透膜除鹽率和水通量的測(cè)試條件和

5、測(cè)試方法，適用于進(jìn)水為自來水、苦咸水及海水的中空纖維反滲透膜的測(cè)試。在測(cè)試前要進(jìn)行試樣制備，將膜絲用環(huán)氧樹脂粘結(jié)于尼龍管或橡皮塞上，然后將固化的膜樣裝入測(cè)試管中在測(cè)試裝置上進(jìn)行測(cè)試，但對(duì)樣品的制備及測(cè)試管的要求沒有做出具體詳細(xì)的規(guī)定或說明。水通量的測(cè)定用量筒和秒表測(cè)量，不要求恒溫，測(cè)得的數(shù)據(jù)查表?yè)Q算成25時(shí)的數(shù)值。標(biāo)準(zhǔn)附錄A給出了中空纖維反滲透膜測(cè)試裝置流程圖，附錄B給出了醋酸纖維素膜的水通量溫度校正因子表。HY/T054.12001標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施要求與HY/T0491999標(biāo)準(zhǔn)和HY/T054.22001標(biāo)準(zhǔn)配套使用，規(guī)定了中空纖維反滲透膜組件的技術(shù)要求，適用于纖維素材質(zhì)膜，對(duì)產(chǎn)品規(guī)格和尺寸(包括

6、接口尺寸)做出了規(guī)定。技術(shù)要求中，規(guī)定了進(jìn)水水質(zhì)和水溫。對(duì)3種膜(自來水膜、苦咸水膜和海水膜)的初始除鹽率和初始產(chǎn)水量(校正到25)做出了要求，且產(chǎn)水量允許有±10%的誤差范圍。HY/T054.22001標(biāo)準(zhǔn)等效采用了美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)反滲透組件性能測(cè)試方法(ASTMD4194:1995)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了中空纖維反滲透膜組件的測(cè)試條件和測(cè)試方法，其中自來水和苦咸水膜組件測(cè)試的回收率為(60±2)%，海水膜組件測(cè)試的回收率為(30±2)%。標(biāo)準(zhǔn)附錄A給出了中空纖維反滲透膜組件測(cè)試裝置流程圖。HY/T1072008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了卷式反滲透膜元件脫鹽率、回收率、產(chǎn)水量、水

7、通量、密封泄漏點(diǎn)及氣密性6個(gè)參數(shù)的測(cè)試方法。脫鹽率可按氯化鈉濃度法或電導(dǎo)率法計(jì)算。目前，中空纖維反滲透膜已很少見，工程中應(yīng)用的幾乎全為卷式反滲透膜，但是缺乏對(duì)卷式反滲透膜元件性能技術(shù)要求做出規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)檢機(jī)構(gòu)只能根據(jù)廠家的標(biāo)稱值進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，評(píng)判尺度不統(tǒng)一。由時(shí)代沃頓公司承擔(dān)起草的海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)卷式聚酰胺復(fù)合反滲透膜元件發(fā)布實(shí)施后將解決這一問題。 2.3 納濾(NF)膜標(biāo)準(zhǔn) 納濾膜標(biāo)準(zhǔn)有1項(xiàng)，即納濾膜及其元件(HY/T1132008)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了納濾膜及其元件的分類與型號(hào)、要求、檢測(cè)、檢驗(yàn)規(guī)則等。技術(shù)要求規(guī)定了在標(biāo)準(zhǔn)條件下納濾膜對(duì)于一價(jià)離子及二價(jià)離子的水通量和脫除率，脫鹽率可按重量法或電導(dǎo)率

8、法測(cè)量。一價(jià)離子以500mg/L的NaCl為測(cè)試液，脫除率應(yīng)不小于30%;二價(jià)離子以2000mg/L的MgSO4為測(cè)試液，脫除率應(yīng)不小于90%。 4 超濾(UF)膜標(biāo)準(zhǔn) 超濾膜標(biāo)準(zhǔn)有3項(xiàng):中空纖維超濾膜測(cè)試方法(HY/T0501999)、中空纖維超濾膜組件(HY/T0622002)和超濾膜及其組件(HY/T1122008)。HY/T0501999規(guī)定了純水透過率、截留分子質(zhì)量及截留率的測(cè)定方法。所用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)聚乙二醇測(cè)試液濃度定為5000mg/L，操作上不易實(shí)現(xiàn)，應(yīng)該給出一個(gè)允許誤差范圍;所用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)牛血清蛋白測(cè)試液濃度為10003000mg/L，范圍太寬，不科學(xué)。關(guān)于純水透過率的測(cè)試條件，對(duì)測(cè)

9、試結(jié)果有重要影響的測(cè)試液溫度及回收率，標(biāo)準(zhǔn)中未做出規(guī)定，缺乏嚴(yán)格性。HY/T0622002規(guī)定了中空纖維超濾膜組件的分類與型號(hào)、要求、試驗(yàn)方法等。其中試驗(yàn)方法均要求按HY/T0501999的規(guī)定操作，但這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)有不對(duì)應(yīng)的地方，例如在HY/T0501999中找不到“外觀檢測(cè)”和“滲漏檢測(cè)”的規(guī)定;另外所用術(shù)語(yǔ)也存在不統(tǒng)一，例如HY/T0622002中“純水通量”指標(biāo)在HY/T0501999中以“純水透過率”表述。HY/T1122008規(guī)定了對(duì)超濾膜的技術(shù)要求，專門規(guī)定了用于海水預(yù)處理的超濾膜組件的技術(shù)要求。純水通量及截留性能試驗(yàn)方法要求按HY/T0501999的規(guī)定執(zhí)行。另外，規(guī)定了完整性檢測(cè)

10、、滲漏檢驗(yàn)及耐壓性能試驗(yàn)的方法，但后兩者按廠家標(biāo)稱的最大工作壓力測(cè)試，無統(tǒng)一確定的測(cè)試壓力規(guī)定。耐壓性能試驗(yàn)要求在標(biāo)稱的最大跨膜壓差下運(yùn)行1224h，測(cè)試周期過長(zhǎng)。 2.5 微濾(MF)膜標(biāo)準(zhǔn) 微濾膜標(biāo)準(zhǔn)有6項(xiàng):微孔濾膜孔性能測(cè)定方法(HY/T0391995)、中空纖維微孔濾膜測(cè)試方法(HY/T0511999)、微孔濾膜(HY/T0532001)、中空纖維微濾膜組件(HY/T0612002)、聚偏氟乙烯微孔濾膜(HY/T0652002)及聚丙烯中空纖維微孔膜(HY/T1102008)。HY/T0391995標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了最大孔徑、平均孔徑、孔徑分布及孔隙率等性能指標(biāo)及其檢測(cè)方法。該標(biāo)準(zhǔn)適用于測(cè)定平

11、均孔徑為0.120靘多孔膜的最大孔徑(也可用泡點(diǎn)壓力表示)、平均孔徑、孔徑分布及孔隙率，測(cè)試對(duì)象為膜片。測(cè)定裝置采用HY/T0381995規(guī)定的CTL-D型膜孔徑測(cè)定儀，該裝置為杭州水處理中心自制，不具有通用性。HY/T0511999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用泡點(diǎn)壓力法測(cè)試中空纖維微孔濾膜最大孔徑的方法及水通量(又稱純水透過率)測(cè)試方法。HY/T0532001標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了微孔濾膜的產(chǎn)品標(biāo)記、要求、試驗(yàn)方法等。規(guī)定了膜的厚度范圍、親水性和疏水性微孔濾膜泡點(diǎn)壓力及通量值。泡點(diǎn)壓力測(cè)定按HY/T0391999規(guī)定執(zhí)行，通量是將濕潤(rùn)的直徑為47mm的膜片裝在過濾器上在0.09MPa的負(fù)壓條件下測(cè)得，不要求恒溫，根據(jù)實(shí)

12、測(cè)水溫時(shí)的通量值，用溫度校正因子換算成25的通量。HY/T0612002標(biāo)準(zhǔn)的基本要求規(guī)定了滲漏檢測(cè)的測(cè)試壓力，技術(shù)要求中沒有規(guī)定具體的技術(shù)指標(biāo)，不利于檢驗(yàn)判斷。外觀檢測(cè)、滲漏檢測(cè)、純水通量和起始泡點(diǎn)壓力測(cè)定均按HY/T0511999進(jìn)行，但HY/T0511999中沒有滲漏檢測(cè)，純水通量是以純水透過率表示。存在標(biāo)準(zhǔn)不對(duì)應(yīng)和術(shù)語(yǔ)不統(tǒng)一的問題。HY/T0652002標(biāo)準(zhǔn)適用于氣體凈化用的聚偏氟乙烯微孔濾膜。過濾精度分為0.01靘和0.3靘兩種，性能要求中規(guī)定了空氣通量、孔隙率和截留率指標(biāo)值。過濾精度與截留率采用氣溶膠和完整性試驗(yàn)方法測(cè)定，孔隙率用汞壓儀測(cè)定。HY/T1102008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了聚丙烯中

13、空纖維微孔膜產(chǎn)品的分類及型號(hào)、要求、試驗(yàn)方法等。分別規(guī)定了疏水性膜和親水性膜的最大孔徑、孔隙率、氣體通量。對(duì)膜絲的平均直徑和壁厚做出了相應(yīng)的規(guī)定。最大孔徑、純水通量按HY/T0511999規(guī)定執(zhí)行，孔隙率按HY/T0652002規(guī)定執(zhí)行，標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了膜絲平均直徑、壁厚和氣體流量的測(cè)量方法。 2.6 簾式膜標(biāo)準(zhǔn) 簾式膜標(biāo)準(zhǔn)有1項(xiàng)，即中空纖維簾式膜組件(GB/T252792010)。該標(biāo)準(zhǔn)適用于中空纖維簾式微孔濾膜組件和中空纖維簾式超濾膜組件兩類。規(guī)定了膜組件的分類與型號(hào)、要求、檢測(cè)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等。對(duì)外觀、外形尺寸、無滲漏性及產(chǎn)水量做出了具體要求。產(chǎn)水量的測(cè)試條件:自來水，25，-0.02MPa

14、。 2.7 陶瓷微孔濾膜標(biāo)準(zhǔn) 陶瓷微孔濾膜標(biāo)準(zhǔn)有3項(xiàng):管式陶瓷微孔濾膜元件(HY/T0632002)、管式陶瓷微孔濾膜測(cè)試方法(HY/T0642002)及陶瓷微孔濾膜組件(HY/T1042008)。HY/T0632002標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了管式陶瓷微孔濾膜元件的外觀、尺寸公差、性能要求、試驗(yàn)方法及檢驗(yàn)規(guī)則等。性能要求包括:最大孔徑、平均孔徑、孔隙率、純水通量、彎曲強(qiáng)度及耐酸堿性能。性能測(cè)試方法按HY/T0642002標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。HY/T0642002標(biāo)準(zhǔn)與HY/T0632002配套。HY/T1042008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了陶瓷微孔濾膜組件的分類與型號(hào)、要求(包括主要尺寸、使用條件等)、試驗(yàn)方法及檢驗(yàn)規(guī)則等。 2.

15、8 離子交換膜標(biāo)準(zhǔn) 離子交換膜標(biāo)準(zhǔn)有1項(xiàng)，即電滲析技術(shù)異相離子交換膜(HY/T034.21994)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電滲析異相離子交換膜的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法及檢驗(yàn)規(guī)則等。指標(biāo)包括外觀、含水率、交換容量、面電阻及選擇透過率。 3. 總結(jié) 雖然我國(guó)膜技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展取得了相當(dāng)?shù)某晒?，但?biāo)準(zhǔn)仍然滯后于行業(yè)發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量和質(zhì)量還不能滿足需要?，F(xiàn)有膜技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中涉及的性能參數(shù)主要為分離透過性能指標(biāo)，膜物理性能和化學(xué)性能指標(biāo)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有待建立。一些早期的標(biāo)準(zhǔn)需要盡快進(jìn)行修訂?，F(xiàn)有基準(zhǔn)物質(zhì)不能滿足行業(yè)對(duì)超濾膜截留性能測(cè)試的需要，亟待開發(fā)性能優(yōu)良的系列基準(zhǔn)物?？裳芯坎捎脴?biāo)準(zhǔn)粒子法真實(shí)地測(cè)定微濾膜及組件的孔徑和孔徑分布。標(biāo)準(zhǔn)是膜產(chǎn)品的質(zhì)量準(zhǔn)則和進(jìn)