06

2023

-

01

膜處理技(jì)術標準匯總。

作者(zhě):


由於我國分離膜行業發展較晚,出台的(de)國(guó)家標準和行業標準較少,其中膜與(yǔ)膜組件標準有21項,與膜產品相關的裝置標準有24項,全部為推薦(jiàn)性標(biāo)準(zhǔn),除5項(xiàng)為國家標(biāo)準外,其他均為行業標準,主要是(shì)海洋行業(yè)標(biāo)準,為27項。
標準作(zuò)為行業發展的一個重(chóng)要步(bù)驟,起(qǐ)著肯定已(yǐ)有成果、引導行業(yè)發展方向(xiàng)的重要作用,具(jù)有(yǒu)很強的指導性。因此相關標準的製定對促(cù)進(jìn)膜產業(yè)科學化、規範化管理,引導膜產業(yè)朝著健康有序的方向發展,推動膜技術(shù)廣泛應用起到了重要的技術支撐作用。
膜產品技術指標(biāo)
膜產品的相關性能(néng)指標繁多,主(zhǔ)要有分離透過性能、物理性能和化學性能三大類,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(fèn)子質量(切割分(fèn)子質量)、截留率、脫鹽率(lǜ)、回(huí)收率、最大孔徑、平(píng)均孔徑、孔徑分布、孔隙率、氣密(mì)性及完整性等;膜物理性能有:結構性能(外觀、膜麵積、膜(mó)厚、膜絲內外徑)、機械性能(拉伸強(qiáng)度、爆破強度、彎曲強度、柔潤指數、斷裂伸長率)、電性能(荷電性、Zeta電位)、親水性(xìng)(接觸角)及耐(nài)熱性(最高操作溫度)等;膜化學性能有:化學穩(wěn)定性(化學相容性)、耐氧(yǎng)化性(短時餘氯耐受限度、過氧化氫耐(nài)受限度)、耐酸堿性(運行及清洗pH範圍)及耐(nài)汙染性能等。
膜分離透過性(xìng)能反映了濾膜的適用範(fàn)圍,物理性能和化學性能反映了濾膜的使(shǐ)用條件。膜分離透過性能是膜產(chǎn)品最重要的技術指標,相關研究和測試方法(fǎ)較多,也是現有膜產品標準的主(zhǔ)要技術內容,膜物理和化學(xué)性能(néng)指標除結構性能外,相關(guān)標準還是空白。
膜與膜組件標準分析
膜(mó)產品按膜分離過程分(fèn)類(lèi)為微濾(MF)膜、超濾(UF)膜、納濾(NF)膜、反滲透(RO)膜及離子交(jiāo)換膜等;按膜組件型式分類可分為(wéi)平板膜(mó)、卷式膜、中空纖維膜(柱式、簾式)及(jí)管式膜、碟管式膜等。
通用標準
通用標準包括《膜分離技術術語》(GB/T20103—2006)和《膜組件及裝置型號命名》(GB/T20502—2006)。其中GB/T20103—2006標準界定了膜(mó)分離領域包括電滲析、反滲透(tòu)、納濾(lǜ)、超濾、微濾、氣體分離膜及離子(zǐ)交換膜的常用術語,對(duì)膜分離技術(shù)領(lǐng)域的221條(tiáo)術語進行了定義,適用(yòng)於膜與膜材料、膜組件、液體分離、氣體分(fèn)離及其他膜分離過程。GB/T20502—2006標準規定了膜組件及裝置型號的(de)命名規則,適用於反滲透、納濾、超(chāo)濾、微濾、氣(qì)體分離膜、電滲析及電去離子裝置。
反滲透(RO)膜標準
反滲透膜標準有4項:
《中空纖維反滲透膜測試方法》(HY/T049—1999)、
《中空纖維反滲透技術中空纖維反滲透組件》(HY/T054.1—2001)、
《中空(kōng)纖維反滲透(tòu)技術中空纖維反滲透組件測試方(fāng)法》(HY/T054.2—2001)、
《卷式(shì)反滲透膜組件測試方法》(HY/T107—2008)。
HY/T049—1999標準規定了中空纖維反滲透膜除鹽率和水通量的測試條件和測試方法,適用於進水為自來水、苦鹹(xián)水及海水的中空纖維(wéi)反滲透膜的測試。在測試前要(yào)進行試樣製備,將膜(mó)絲用環氧(yǎng)樹脂粘(zhān)結(jié)於尼龍(lóng)管或橡皮(pí)塞上(shàng),然後將固化的膜樣裝入測試管中在(zài)測試裝置上進行測試,但對樣(yàng)品的製備及測試(shì)管的要(yào)求沒有做出具(jù)體詳細的規定或說明。水通量的(de)測定用量筒和秒表測量,不要求恒溫,測得的數據查(chá)表(biǎo)換算成25℃時的數值(zhí)。
HY/T107—2008標準規定了卷(juàn)式反滲透膜元件脫鹽率、回收率、產水量、水通量、密封泄漏點及氣密性6個參數的測試方法。脫鹽率可按氯化(huà)鈉濃度法或電導率法計算。
目前,中空纖維反滲透膜已很(hěn)少見,工(gōng)程(chéng)中應用的幾乎全(quán)為卷(juàn)式反滲(shèn)透膜,但是(shì)缺乏(fá)對(duì)卷式反(fǎn)滲透膜元件性(xìng)能技術要求做出規定的標準,質檢機構隻能(néng)根據廠家的標稱值進行質量檢驗,評判尺度不統一。由時代沃頓公司(sī)承擔起草的(de)海洋行業標準《卷式聚酰胺複(fù)合反滲透膜元件》發布實施(shī)後(hòu)將解(jiě)決(jué)這一問題。
納濾(NF)膜標準
納濾膜(mó)標準有1項,即《納濾膜及其元件》(HY/T113—2008)。
該標準規定了納濾(lǜ)膜及其元件的分類與型號、要求、檢測、檢驗規則等。技術要求規定了在標(biāo)準條件下納濾膜對於一價離子(zǐ)及二(èr)價離子的(de)水通量和脫除率,脫鹽率可按重(chóng)量法或電導率法測量。一(yī)價離子以500mg/L的NaCl為測試液,脫除率應不(bú)小於30%;二價(jià)離子以2000mg/L的MgSO4為測試液,脫除率應不小於90%。
超濾(UF)膜標準
超濾膜標準有3項:
《中(zhōng)空纖維超濾(lǜ)膜測試方(fāng)法》(HY/T050—1999)、
《中空纖維超(chāo)濾膜組件》(HY/T062—2002)
《超濾膜及其組件》(HY/T112—2008)。
HY/T050—1999規定了純水透過(guò)率、截留分子質量及截留率(lǜ)的測定方法。所用標準物質(zhì)聚乙二醇測試液濃度定為(wéi)5000mg/L,操作上不易實現,應該給出一個允(yǔn)許誤差範圍(wéi);所用標準(zhǔn)物質牛血清蛋白測試液(yè)濃度為1000——3000mg/L,範圍太寬,不(bú)科學。關於純水透過率的測試(shì)條件,對測試結果有重要影響(xiǎng)的測試液溫度(dù)及回收率,標準中未做出規定,缺乏嚴格(gé)性。
HY/T062—2002規定了中空纖維超濾膜組件的分類與型號、要求(qiú)、試驗方法等。其中試驗方(fāng)法均要求按HY/T050—1999的規(guī)定操作,但這兩項標準有(yǒu)不對應的地方,例如在HY/T050—1999中找不到“外觀檢測”和“滲(shèn)漏檢測”的規定;另(lìng)外所用(yòng)術語(yǔ)也存在不統一,例如HY/T062—2002中(zhōng)“純(chún)水通量”指標在HY/T050—1999中以“純水透過率”表述。
HY/T112—2008規定了(le)對超濾膜的技術要求,專門規定了用於海水預(yù)處理的超濾膜組(zǔ)件的技術要求。純水通量及截留(liú)性能試驗方法要求按HY/T050—1999的規定執行。另外,規定了(le)完整性檢測、滲漏檢驗及耐壓性能試驗的方法,但後兩者按廠家標(biāo)稱的最大工作壓力測試,無統一確定的測試壓力規定。耐壓性能試驗要(yào)求在標稱的最大跨膜壓差(chà)下運行12——24h,測試周期過長。
微濾(MF)膜標準
微濾(lǜ)膜(mó)標準有6項(xiàng):
《微孔濾膜孔性能測定方法》(HY/T039—1995)、
《中空纖維微孔濾膜測試方法》(HY/T051—1999)、
《微孔濾膜》(HY/T053—2001)、
《中空纖維微濾膜組件》(HY/T061—2017)、
《聚偏氟乙烯微孔(kǒng)濾膜》(HY/T065—2002)
《聚丙烯中空纖維(wéi)微孔(kǒng)膜》(HY/T110—2008)。
HY/T039—1995標準規(guī)定了最(zuì)大孔徑、平均孔徑、孔徑分(fèn)布及孔隙率等性能指標及其檢(jiǎn)測方(fāng)法。該標準適用於測定平均孔徑為0.1——20靘多孔膜的最大孔徑(也(yě)可用泡點壓力表示)、平均(jun1)孔徑、孔徑分布及孔隙率,測試對(duì)象為膜片。測定裝置采用HY/T038—1995規定的CTL——D型膜孔徑測定儀(yí),該裝置為杭州水處理中心自製,不具有通用性。
HY/T051—1999標準規定了用(yòng)泡點壓力法測試中空(kōng)纖維微孔濾膜最大孔徑的方法及水通量(liàng)(又稱純水透過(guò)率)測試方法。
HY/T053—2001標準規定了微孔濾膜的產品標記、要求、試驗方(fāng)法等。規定了(le)膜的厚度(dù)範圍、親水(shuǐ)性和疏水性微(wēi)孔濾膜泡點壓力及通量(liàng)值。泡(pào)點(diǎn)壓力測定按HY/T039—1999規定執行,通量是將濕潤的直(zhí)徑為47mm的膜片裝在過濾器上在0.09MPa的負壓條件下測得,不要求恒溫,根據實測水溫時的通量值,用溫度校正因子換算(suàn)成25℃的通量(liàng)。
HY/T061—2017標準規定了殼式和無殼式中(zhōng)空纖維微濾膜組(zǔ)件的要求、檢測(cè)方(fāng)法、檢驗規則及標誌、包裝(zhuāng)、運輸和貯存。本標準適用於殼式和無(wú)殼式中空纖維(wéi)微(wēi)濾膜組件的科研、生產、使(shǐ)用和管理。
HY/T065—2002標準適用於氣體淨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,性能要求中規定了空氣通量、孔隙率(lǜ)和截留率指(zhǐ)標(biāo)值。過濾精度與截留率采用氣溶膠和(hé)完整(zhěng)性(xìng)試驗方法測定(dìng),孔隙率用汞壓(yā)儀測定。
HY/T110—2008標準規定了聚丙烯中空(kōng)纖維微孔膜產品的分類及型號、要求(qiú)、試驗方法等。分別規定了疏水(shuǐ)性膜和親水性(xìng)膜的最大孔徑、孔隙率、氣體通量。對膜絲的平均直徑和壁厚做出了相(xiàng)應的規定。最大孔徑、純水通量按HY/T051—1999規定執行,孔隙率(lǜ)按HY/T065—2002規定執行,標準還規(guī)定(dìng)了(le)膜絲平均(jun1)直徑、壁厚(hòu)和氣體流量的測量方(fāng)法。
簾式膜(mó)標準
簾式膜標準有1項,即《中(zhōng)空纖維簾式膜組件》(GB/T25279—2010)。
該標準適(shì)用於中(zhōng)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。規定了膜組件的分類與型號、要求(qiú)、檢測方法、檢驗規則等。對外觀、外形尺寸、無滲漏性及產水量做出了具體要求。產水量的測(cè)試條件:自來水,25℃,——0.02MPa。
陶瓷微孔濾膜標準
陶瓷微孔濾膜標準有3項:
《管式陶瓷微孔濾膜元件》(HY/T063—2002)、
《管(guǎn)式陶瓷微(wēi)孔濾膜測試方法》(HY/T064—2002)
《陶瓷微孔濾(lǜ)膜組件》(HY/T104—2008)。
HY/T063—2002標準規定了(le)管式陶瓷微孔(kǒng)濾膜元件的外觀、尺寸公差、性能要求、試驗方法及檢驗規則等。性能要求包括:最大孔徑、平均孔徑、孔隙率、純水(shuǐ)通量(liàng)、彎曲強度及耐酸堿性能。性能(néng)測試方法按HY/T064—2002標準進行。
HY/T064—2002標準與HY/T063—2002配套。HY/T104—2008標準規(guī)定了(le)陶瓷微孔濾膜組件的分類與型(xíng)號、要求(包括主要尺寸、使用條件等(děng))、試驗方法及檢驗規則(zé)等。
離子交換膜標準
離子交換膜標準(zhǔn)有(yǒu)1項(xiàng),即《電(diàn)滲析技術異相離(lí)子交換膜》(HY/T034.2—1994)
該標準規定了電滲析異相離(lí)子交換膜的技術要求、試驗方法及檢(jiǎn)驗規則等。指標包括外觀(guān)、含水率、交換容量、麵(miàn)電阻及選擇透過率。
膜產品裝(zhuāng)置標準
膜產(chǎn)品通過組裝成裝置或設備應用於許多行業,裝(zhuāng)置標準的建立促進了膜技術的廣泛應用。反滲透膜產(chǎn)品裝置標準(zhǔn)有:
《反滲透水(shuǐ)處理設備》(GB/T19249—2003),
《反滲透係統膜元件清洗技術規範》(GB/T23954—2009),
《純水機》(CJ/T168—2002),《生活垃圾滲濾液碟管式反滲透處理設備》(CJ/T279—2008),
《反(fǎn)滲透海水淡化裝(zhuāng)置》(CB/T3753—1995),
《火(huǒ)電廠反滲透水處理裝(zhuāng)置驗收導則》(DL/T951—2005),
《反滲透裝(zhuāng)置》(HCRJ065—1999),
《環境保護產品技術要求反滲透水處理裝置》(HJ/T270—2006),
《反滲透裝置完好要求和檢查評定方法》(SJ/T31455—1994),
《飲用純淨水製備係統SRO係列反滲透(tòu)設備》(HY/T068—2002),《膜法水處(chù)理反滲透海水淡化工程設計規範》(HY/T074—2003);納濾膜產品裝置標(biāo)準有:《納濾裝(zhuāng)置》(HY/T114—2008);超(chāo)濾膜產品裝置標準有:《超(chāo)濾水處理設備》(CJ/T170—2002),
《中空纖維超濾裝置》(HY/T060—2002),
《環境保護產品(pǐn)技術要求(qiú)超濾裝置》(HJ/T271—2006),
《火力發電廠超濾水處理裝置驗收導則》(DL/Z952—2005),
《家用和類似用途超濾淨水(shuǐ)機》(QB/T4143—2010);微濾(lǜ)膜產品裝置標準有:《微濾水(shuǐ)處(chù)理設備(bèi)》(CJ/T169—2002),
《GTL——D型膜孔徑測定儀》(HY/T038—1995),
《聚偏氟乙烯微孔濾膜折疊式過濾器》(HY/T066—2002),
《中空纖維微孔濾膜裝置》(HY/T103—2008);離子(zǐ)交換膜產品裝置標準有:《電滲析技術電滲析器》(HY/T034.3—1994),
《電去離子膜堆(組件)》(HY/T120—2008),
《環境(jìng)保護(hù)產品(pǐn)技術要求電滲析裝置(zhì)》(HJ/T334—2006)。
膜技術標準重點內容分析
超濾膜截留性能
超濾膜的截留性(xìng)能包括截留分子質(zhì)量和截留率(lǜ)兩項指(zhǐ)標,是超濾(lǜ)膜最重要的分離性能指標。截留率是指超濾膜截留特定溶質占溶液總特定溶(róng)質的比率,截留分子質量是指膜對某種特定(dìng)溶質截留率達到90%以上時的最小分子質量。
它們是反映膜孔徑大小和分布(bù)的替代參數,決定(dìng)了超濾膜的分離性能。
我國超濾膜的3項標(biāo)準中(zhōng),關於截留性能的測試,都采用標準HY/T050—1999的方法。在該標準中(zhōng),規定用(yòng)於超濾膜(mó)截留性能的測量的(de)基準物質為以下幾種:聚乙二醇(分子質量為6000、10000、20000u);細胞色素C(分子質量為13000u);卵清蛋白(分子質量為45000u);牛(niú)血(xuè)清蛋白(分子(zǐ)質量為67000u)。
盡管(guǎn)目前已經(jīng)有較多的基(jī)準物質應用於超濾膜截留性能的測試,但是這些化合物並不完全具備超濾膜截留性能檢測用基準物質的特性,不能很好地滿足準確測定超濾膜截留性能的(de)要求。主要存(cún)在如(rú)下問題:
①單一化合物分子質量分布不集中,凝膠色譜測試測得重均/數(shù)均(jun1)分子質量比值(Mw/Mn)>1.1,不適合用作(zuò)基準物質(zhì);
②聚乙二醇、聚環氧乙烷及葡聚糖(táng)等化合物雖然具備純度高(gāo)、性質穩定、分子(zǐ)質量分(fèn)布窄等優點(diǎn),但是這(zhè)類化合物的分子構(gòu)型為線(xiàn)型且濃度隨環(huán)境變化而變化(huà),不能確切地表征超濾膜的截留性能,測(cè)出的截留率(lǜ)不可靠。
③牛血清(qīng)蛋白和卵清蛋白等蛋白質雖然具有分子質量分布範圍非(fēi)常小、分子(zǐ)形狀基本呈圓球形等優點,但是蛋白質的球形是非剛性的,容易受到測試條件(如壓力和溫度變化)的影響。另外,可(kě)用的蛋白質分子質量隻有極(jí)少數幾種,而且蛋白質的(de)價格昂貴(guì)。更為嚴重的是,牛血(xuè)清蛋白等蛋白質類物質對膜材料的吸(xī)附性強易造(zào)成測試結果誤差大,尤其是(shì)對於聚碸超濾膜,且這種(zhǒng)吸附甚至是不可逆的。
④目前,工(gōng)程(chéng)中大量應用100000u以上截留分(fèn)子質量的超濾膜(mó),但(dàn)測試標準中基準物質的最高分(fèn)子質量隻(zhī)有67000u,無法滿足測試需要。另外,隨著技(jì)術的發展,超濾(lǜ)膜表麵改(gǎi)性後可能發生顯著變化,如吸附(fù)了功能性物質或者帶(dài)有電荷,在此情況下利用傳統(tǒng)的基準物已(yǐ)經不能夠(gòu)準確測量超濾膜的截留性能。
基於現有(yǒu)基準(zhǔn)物質存在的不足及行業對超濾膜截留性能測(cè)試的需(xū)求,亟待開發性能優良的係列基準物。
微濾膜孔徑
微濾膜的孔徑與(yǔ)膜的分離性(xìng)能(néng)和通量密切相關,是微濾膜最重要的特性表征參(cān)數。標準HY/T051—1999根(gēn)據泡點(diǎn)法(fǎ)測定濾膜最大孔徑,但是該方法是建立在(zài)膜孔為均(jun1)勻通(tōng)直圓(yuán)孔的假設條件下,所測得的結果與實際相比往往存在誤差。因為微濾膜孔是極其複雜和不規則的(de),對於微濾膜而言,孔徑是指貫通於膜兩表麵的孔通道中最窄細處的通道半徑,即貫通孔的孔頸半徑。另外,測定過程中容易受到潤濕效(xiào)應、升壓速(sù)率、孔的長度、潤濕液與膜材料的親(qīn)和性等因素的影響,重現性差。
為真實地測定微濾膜及組件的孔徑,可借鑒超濾膜截留性能測(cè)定方法,配製具有一定粒徑範圍(wéi)的標準粒子溶液作為原水,通過微濾(lǜ)膜過(guò)濾後,用顆粒計數儀測定原水和透過水中不同粒徑的(de)標準顆(kē)粒數(shù)目,根據微濾膜對標(biāo)準顆粒的截留情況,可以得(dé)到微濾膜組件的孔徑及孔徑分布(bù)數據。
總結
一、雖然我國膜技(jì)術標準發展(zhǎn)取得了(le)相當的成果,但(dàn)標準仍然滯後於行業發展,標準的數量(liàng)和質量(liàng)還不能滿足需要。
二、現有膜技術(shù)標準中涉及的性能參數主要為分離透過性能指標,膜物理性能和化學性能指標的(de)相關標準(zhǔn)有待建立。
三、一些早期的標準需(xū)要盡快(kuài)進行修訂。
四、現有(yǒu)基準物質不能滿足行業對超濾膜截留性能測試的需要,亟待開(kāi)發性能優(yōu)良的係列基準物。
五、可研究采用(yòng)標準粒子法真實地測定微濾膜及組件的孔徑(jìng)和孔徑分布。
六、標準(zhǔn)是(shì)膜產品的質(zhì)量(liàng)準則和進行膜(mó)產品質量監督檢驗(yàn)的依據,對於我國膜技術標準的發展,建議如下:
一是完善標準體係建設。構建一個結構合理、內(nèi)容完(wán)整、重點突出、層次(cì)分明的分離膜標準(zhǔn)體係框架,引導分離膜標準化工作(zuò)科學發展;
二是深入開展標準基礎研究,提(tí)高分離膜標準(zhǔn)技術水平;
三是製定強製標準,保證分離膜用於飲用水等方麵的健康(kāng)安全;
四是加強分離膜產品質量(liàng)監管,常(cháng)態化進行國家膜產品質量監督抽查;
五是推行膜產品(pǐn)質量認證,實行市場準入;
六是加(jiā)強分離膜標準的宣貫,促進分(fèn)離膜領(lǐng)域標準化基礎知識的普及和標準對行業的規範作用。

91视频福利_91亚洲精品_91免费视频网站_91视频app下载