CN105445135A - 一种检测湿式反渗透膜元件干燥的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及检测膜元件是否干燥技术领域，尤其是一种检测湿式反渗透膜元件干燥的方法，通过对膜元件中的膜片进行含水率的检测以及对膜片处理后的通量恢复程度以及通量恢复率进行检测，并将含水率的条件以及通量恢复程度或通量恢复率作为条件限定，进而判定膜元件是否干燥，不仅克服了从膜元件表观不能判定其是否干燥的缺陷，而且还将通量变化作为膜元件是否干燥检测的一个因素，并且结合膜片的含水率，共同来判定膜元件是否干燥，克服了其他因素对通量衰减的影响所导致的判定不准确的缺点，使得能够有效的确定湿式反渗透膜元件是否干燥，提高了准确度和确定效率。

Description

一种检测湿式反渗透膜元件干燥的方法
技术领域
本发明涉及检测膜元件是否干燥技术领域，尤其是一种检测湿式反渗透膜元件干燥的方法。
背景技术
反渗透膜原件分为湿式膜元件和干式膜元件。干式膜元件在储存、运输时具有不需要保护液、轻便等优势。而湿式膜元件在储存、运输时需用亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、甲醛等溶液保护，以保持膜元件湿润并抑制膜元件中微生物的生长。同时，干式膜元件一经使用后则转变为湿式膜元件，进而导致干式膜元件在使用后的储存、运输等需要按照湿式膜元件的要求进行。
据相关研究数据的显示，在湿式膜元件在储存、运输等过程中保护不当，湿式膜元件变干燥，其可能造成膜元件不可逆的通量损失。并且，湿式膜元件变干燥后在外观上与正常膜元件没有差异，因此无法从表观上判断膜元件是否干燥。传统的膜元件是否干燥是通过对膜元件的通量衰减进行分析得出，其结果不准确，进而导致膜元件产品在使用、运输过程中的保护程度不够，进而影响膜元件的性能和使用寿命；除此之外，反渗透膜元件在使用过程中，无机结垢、有机及微生物污染、化学降解、膜元件干燥等多种因素都可能造成膜元件的通量衰减。由此可见，在对膜元件进行性能通量衰减原因分析过程中，其将会受到上述各个因素的干扰。
基于上述缺陷，本研究者结合长期的探索与实践，将膜元件中的膜片进行处理，再将其进行含水率和通量的结合检测，并结合含水率和通量条件的结合来判定膜元件是否干燥，进而为膜元件进行准确判定干燥与否提供了一种新思路。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种检测湿式反渗透膜元件干燥的方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种检测湿式反渗透膜元件干燥的方法，包括以下步骤：
(1)将湿式反渗透膜元件解剖后，取面积≥100cm2的膜片用清水浸泡后，风干，去掉膜片的无纺布层，将剩余部分进行称重处理，得到湿重Ms；
(2)将步骤(1)去掉膜片的无纺布层后剩余部分在温度为100-110℃烘干至恒重后，称重得到干重为Mg；
(3)定义含水率计算公式为：Y＝(Ms-Mg)/Ms；其中Y为含水率；
(4)从步骤(1)中解剖后的湿式反渗透膜元件中取膜片，并按照传统检测方法检测膜片的通量Q1；再将膜片置于乙醇溶液中浸泡0.8-1.2min，采用清水冲洗干净，再将其按照传统检测方法检测膜片的通量Q2；
(5)在含水率Y＜0.5，并且Q1＝0，Q2＞0、或含水率Y＜0.5，并且Q1≠0，(Q2-Q1)/Q1＞0.2；则膜元件干燥。
所述的步骤(4)，其检测膜片的条件为：进水压力60psi，进水TDS250ppmNaCl，进水温度25℃，进水pH7.8。
所述的步骤(4)，所述的乙醇溶液，其体积浓度为≥30％。
所述的步骤(4)，所述的乙醇溶液，其体积浓度为30-50％。
所述的步骤(4)，将膜片置于乙醇溶液中浸泡1min。
所述的湿式反渗透膜元件，由聚酰胺膜片卷制而成，并且聚酰胺膜片包括无纺布基层、聚砜支撑层及超薄分离层，聚砜支撑层与超薄分离层紧密结合。
与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
本发明通过对膜元件中的膜片进行含水率的检测以及对膜片处理后的通量恢复程度以及通量恢复率进行检测，并将含水率的条件以及通量恢复程度或通量恢复率作为条件限定，进而判定膜元件是否干燥，不仅克服了从膜元件表观不能判定其是否干燥的缺陷，而且还将通量变化作为膜元件是否干燥检测的一个因素，并且结合膜片的含水率，共同来判定膜元件的干燥，克服了其他因素对通量衰减的影响所导致的判定不准确的缺点，使得能够有效的确定湿式反渗透膜元件是否干燥，提高了准确度和确定效率，为反渗透膜元件运输过程中进行保护提供了依据，降低了存贮、运输和使用过程中对反渗透膜元件的损害，提高了品质。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例：基于本发明的发明原理，即通过对湿式反渗透膜元件解剖，并取面积为100cm2的膜片用清水浸泡后，风干，去掉膜片的无纺布层，将剩余部分进行称重处理，得到湿重Ms；将去掉膜片的无纺布层后剩余部分在温度为100-110℃烘干至恒重后，称重得到干重为Mg；定义含水率计算公式为：Y＝(Ms-Mg)/Ms；其中Y为含水率；从湿式反渗透膜元件中取膜片，并按照传统检测方法检测膜片的通量Q1；再将膜片置于乙醇溶液中浸泡0.8-1.2min，采用清水冲洗干净，再将其按照传统检测方法检测膜片的通量Q2；在该膜片同时满足以下条件后，得出该膜元件为干燥的：
Y＜0.5，并且Q1＝0，Q2＞0；或Y＜0.5，并且Q1≠0，(Q2-Q1)/Q1＞0.2；
具体的，本发明在操作过程中，是将膜片在条件为：进水压力60psi，进水TDS250ppmNaCl，进水温度25℃，进水pH7.8下进行检测，并且控制浸泡过程中的乙醇体积浓度为≥30％。最优的体积浓度选取30-50％，最优的浸泡时间为1min。
基于上述的操作，本研究者经过下述实验探讨而得出：
取使用后保存不当的膜元件进行解剖，按照上述操作方法，选取面积为100cm2的膜片，标号为1#，测定膜片聚砜层含水率、以及乙醇浸泡前后膜片通量变化，其结果见表1所示：
表1
由以上结果可以得出，1#号膜片的聚砜层含水率＜50％，乙醇浸泡前膜片无通量，乙醇浸泡后膜片通量恢复，可知，其膜元件变干燥了。
进一步的，本研究者通过采用下述对比实验：
取性能合格的湿式膜元件进行解剖，取膜片作为2#号膜片，测定膜片聚砜层含水率、以及乙醇浸泡前后膜片通量变化，其结果见表2所示：
表2
由表2数据显示，性能合格的2#号膜片聚砜层含水率大于50％，乙醇浸泡前后的通量变化为0.07，可见该膜片不为干燥。
进一步的，取性能合格的湿式膜元件，不加包装置于40℃室内烘干7天后，解剖膜元件，分别取膜片，标号为3#，用乙醇浸泡不同时间后，测试膜片含水率及浸泡前后膜片通量变化，其结果见表3所示：
表3
由表3的数据显示，变干燥的3#膜片聚砜层含水率＜50％，乙醇浸泡后膜片通量由无到有，除此之外，上表还说明了变干燥膜片用乙醇浸泡1min中后，膜片含水率和通量即恢复。随浸泡时间的增加，膜片含水率变化不大，而膜片通量的恢复量会有所增加。
本发明还经过对性能合格的湿式膜元件进行通量降低后的处理实验，其操作为：(1)取性能合格的湿式膜元件，在一定条件下使膜元件发生碳酸盐结垢，从而降低膜元件通量。解剖膜元件，取膜片作为4#号膜片，测定膜片聚砜层含水率、以及乙醇浸泡前后膜片通量变化，其结果见表4所示：
表4
结果表明，碳酸盐结垢的4#膜元件膜片聚砜层含水率＞50％，且用乙醇浸泡前后，膜片通量未增加，并进一步的检测膜片，该膜片未干燥。
(2)取性能合格的湿式膜元件，用NaClO溶液在一定条件下处理膜元件，使膜元件通量衰减。解剖膜元件，取膜片作为5#号，测定膜片聚砜层含水率、以及乙醇浸泡前后膜片通量变化，其结果见表5所示：
表5
由表中结果显示，NaClO溶液处理过的5#膜元件膜片聚砜层含水率＞50％，膜片用乙醇浸泡后，通量变化量(Q2-Q1)/Q1＞0.2。
除此之外，本研究者还将上述各实验结果，即就是表1-5中显示的数据以及实验方法进行相互对比分析，进而得出在湿式反渗透膜元件中的聚砜层含水率小于50％，并且在采用乙醇浸泡后，其通量从无到有或者通量变化率为(Q2-Q1)/Q1＞0.2，故而该湿式反渗透膜元件处于干燥阶段，进而能够有效的，准确的对湿式反渗透膜元件的干燥情况进行分析，提高了准确性。

Claims (5)

1.一种检测湿式反渗透膜元件干燥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将湿式反渗透膜元件解剖后，取面积≥100cm2的膜片用清水浸泡后，风干，去掉膜片的无纺布层，将剩余部分进行称重处理，得到湿重Ms；
(2)将步骤(1)去掉膜片的无纺布层后剩余部分在温度为100-110℃烘干至恒重后，称重得到干重为Mg；
(3)定义含水率计算公式为：Y＝(Ms-Mg)/Ms；其中Y为含水率；
(4)从步骤(1)中解剖后的湿式反渗透膜元件中取膜片，并按照传统检测方法检测膜片的通量Q1；再将膜片置于乙醇溶液中浸泡0.8-1.2min，采用清水冲洗干净，再将其按照传统检测方法检测膜片的通量Q2；
(5)在含水率Y＜0.5，并且Q1＝0，Q2＞0、或含水率Y＜0.5，并且Q1≠0，(Q2-Q1)/Q1＞0.2；则膜元件干燥。
2.如权利要求1所述的检测湿式反渗透膜元件干燥的方法，其特征在于，所述的步骤(4)，其检测膜片的条件为：进水压力60psi，进水TDS250ppmNaCl，进水温度25℃，进水pH7.8。
3.如权利要求1所述的检测湿式反渗透膜元件干燥的方法，其特征在于，所述的步骤(4)，所述的乙醇溶液，其体积浓度为≥30％。
4.如权利要求1或3所述的检测湿式反渗透膜元件干燥的方法，其特征在于，所述的步骤(4)，所述的乙醇溶液，其体积浓度为30-50％。
5.如权利要求1所述的检测湿式反渗透膜元件干燥的方法，其特征在于，所述的步骤(4)，将膜片置于乙醇溶液中浸泡1min。
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