CN115672046A - 一种超滤膜与纳滤膜滤水污染指数检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种超滤膜与纳滤膜滤水污染指数检测方法，包括待测膜样品的准备；膜性能检测机的准备；将步骤1的膜样品安装于步骤2中的检测机上；将流经膜样品后的样品水进行收集并记录时间数据；根据步骤4的记录时间数据进行污染指数的计算；本发明公开的超滤膜与纳滤膜滤水污染指数检测方法，检测数据精确，得到得结果准确度高；有效避免实际检测过程中得由于在线使用得检测导致的检测数据不准确的缺陷问题；可应用于多种不同规格的滤膜的检测，有利于广泛推广应用。

Description

一种超滤膜与纳滤膜滤水污染指数检测方法

技术领域

本本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种超滤膜与纳滤膜滤水污染指数检测方法。

背景技术

超滤膜是一种用于超滤过程能将一定大小的高分子胶体或悬浮颗粒从溶液中分离出来的高分子半透膜。以压力为驱动力，膜孔径为1～100nm，属非对称性膜类型。孔密度约10/cm，操作压力差为100～1000kPa，适用于脱除胶体级微粒和大分子，能分离浓度小于10％的溶液。

纳滤膜：孔径在1nm以上，一般1-2nm。是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。它是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，它因能截留物质的大小约为纳米而得名。被用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐，浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。

污染指数(Silting Density Index,简称SDI)值,也称之为FI(Fouling Index)值,是水质指标的重要参数之一，SDI值代表了水中颗粒、胶体和其他能阻塞各种水净化设备的物质含量，通常采用该参数来判断水中颗粒及胶体等物质堵塞各种水净化设备的可能性。在反渗透水处理过程中，SDI值是测定反渗透系统进水的重要标志之一；是检验预处理系统出水是否达到反渗透进水要求的主要手段。它的大小对反渗透系统运行寿命至关重要。

现有技术中对超滤膜和纳滤膜的在使用过程中的污染指数检测通常采用在线使用过程中对其指数进行检测计算；现有技术的这种操作存在的缺陷为对水量量取不准确，导致时间计算不准确，不利于污染指数的最终确认。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种超滤膜与纳滤膜滤水污染指数检测方法，以解决上述现有技术的不足。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是目前现有技术中，对超滤膜和纳滤膜进行污染指数的检测时，检测计量不准，导致污染指数检测计算误差大，不利于对超滤膜和纳滤膜滤水污染准确评价。

为实现上述目的，本发明提供一种超滤膜与纳滤膜滤水污染指数检测方法，包括以下步骤：

步骤1、待测膜样品的准备；

步骤2、膜性能检测机的准备；

步骤3、将步骤1的膜样品安装于步骤2中的检测机上；

步骤4、将流经膜样品后的样品水进行收集并记录时间数据；

步骤5、根据步骤4的记录时间数据进行污染指数的计算；

进一步地，所述步骤1中，所述膜样品包括不同规格、不同品牌、不同材质、不同孔径的超滤膜、纳滤膜；

进一步地，所述步骤1中，所述膜样品的准备具体为将待测膜样品制备成相同规格尺寸4.5cm×4.5cm的膜样品，膜样品用蒸馏水清洗干净，并在超纯水中浸泡30min；

进一步地，所述步骤2中，所述膜性能检测机的准备，具体步骤包括：

步骤2-1、将膜性能检测机接通样品水，调节样品水出口压力为207KPa±10KPa范闱；

步骤2-2、用样品水冲冼膜性能检测机，以去除已有的污染物质；

步骤2-3、测量并记录通过膜性能检测机的样品水的温度；

进一步地，所述步骤3中，所述将步骤1的膜样品安装于步骤2中的检测机上，膜片的有效面积密切贴合检测机的硅胶密封圈；

进一步地，所述步骤4中，所述样品水的收集并记录时间数据，具体操作为：

步骤4-1、从样品水开始流经安装的膜样品开始，用秒表读取收集500mL样品水所需的时间为T₀；

步骤4-2、在开始计时后的第5min、10min和15min分别记录收集500ml水样所需时间为T_i；同时检查每次收集水样时的压力，测量并记录水温；

步骤4-3、完成取样、记录时间数据后，将滤膜从过滤器中取出，检查滤膜周边压痕是否完整，若滤膜有损坏或偏流则应重新上述操作；

进一步地，所述步骤5中，所述污染指数的计算公式为：

式中：

SDI_τ—τ时间内污染指数；

τ—两次取样的间隔时间，取15min；

τ₀—初次收集500mL过滤水所用时间，s；

τ₁—时间τ之后再收集500mL过滤水所用时间，s。

注：要求τ₁不大于4τ₀。如τ₁大于4τ₀应采用较短的时间，如5min或10min,若采用5min时，τ₁仍大于4τ₀，则应采用其他方法分析水中的颗粒物和胶体物质的含量；

采用以上方案，本发明公开的一种超滤膜与纳滤膜滤水污染指数检测方法，具有以下优点:

(1)本发明的超滤膜与纳滤膜滤水污染指数检测方法，采用单独的膜性能检测机对膜样品进行水污染的检测，避免了在实际使用过程中进行检测导致的水量及时间记录不准确导致的检测数据不准确的缺陷问题；

(2)本发明的超滤膜与纳滤膜滤水污染指数检测方法，操作方便，计时记录数据准确度高；可应用于多种不同规格的滤膜的检测，有利于广泛推广应用。

综上所述，本发明公开的超滤膜与纳滤膜滤水污染指数检测方法，检测数据精确，得到得结果准确度高；有效避免实际检测过程中得由于在线使用得检测导致的检测数据不准确的缺陷问题；可应用于多种不同规格的滤膜的检测，有利于广泛推广应用。

以下将结合具体实施方式对本发明的构思、具体技术方案及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

具体实施方式

以下介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，这些实施例为示例性描述，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

实施例1、超滤膜的污染指数检测

膜样品：超滤膜，PVDF(聚偏氟乙烯)材质，平面膜，膜孔径0.01微米；生产厂家给出的SDI15数值为1.5；

具体检测步骤包括；

步骤1、待测膜样品的准备：

将PVDF(聚偏氟乙烯)材质、膜孔径0.01微米的超滤膜裁剪为规格尺寸4.5cm×4.5cm的膜样品，膜样品用蒸馏水清洗干净，并在超纯水中浸泡30min；

步骤2、膜性能检测机的准备：

将膜性能检测机接通样品水，调节样品水出口压力为207KPa±10KPa范围；

用样品水冲冼膜性能检测机，以去除已有的污染物质；

测量并记录通过膜性能检测机的样品水的温度为25度；

步骤3、将步骤1的膜样品安装于步骤2中的检测机上，膜片的有效面积密切贴合检测机的硅胶密封圈；

步骤4、

从样品水开始流经安装的膜样品超滤膜开始，用秒表读取收集500mL样品水所需的时间为τ₀为30秒；

在开始计时后的第15min记录收集500ml水样所需时间τ₁为40秒；同时检查每次收集水样时的压力在207KPa±10KPa范围，测量并记录水温，使水温在25±1度范围内；

完成取样、记录时间数据后，将膜样品从检测机的过滤器中取出，检查膜样品滤膜周边压痕是否完整，若滤膜有损坏或偏流则应重新上述操作；

实施例2、超滤膜的污染指数检测

膜样品：超滤膜，醋酸纤维素材质，卷式膜，膜孔径0.01微米；生产厂家给出的SDI15数值为2.1；

操作步骤与实施例1的步骤相似；记录检测的时间数据；

实施例3、纳滤膜的污染指数检测

膜样品：纳滤膜，聚酰胺材质，平面膜，膜孔径1.5纳米；生产厂家给出的SDI15数值为2.8；

操作步骤与实施例1的步骤相似；记录检测的时间数据；

对比例4、将实施例1的超滤膜，PVDF(聚偏氟乙烯)材质，平面膜，膜孔径0.01微米，用于实际水处理系统中，采用与实施例1相似的方法收集时间记录数据；

对比例5、将实施例3的纳滤膜，聚酰胺材质，平面膜，膜孔径1.5纳米；用于实际水处理系统中，采用与实施例3相似的方法收集时间记录数据；

根据上述实施例1～3以及对比例4～5的检测记录得到的数据进行污染指数的算；

污染指数的计算公式为：

式中：

SDI_τ—τ时间内污染指数；

τ—两次取样的间隔时间，取15min；

τ₀—初次收集500mL过滤水所用时间，s；

τ₁—时间τ之后再收集500mL过滤水所用时间，s。

计算结果如表1所示：

表1

实施例或对比例	τ<sub>0</sub>(s)	τ<sub>1</sub>(s)	SDI15
				1	30	40	1.6
2	30	45	2.2
				3	35	60	2.7
4	50	70	1.9
				5	50	80	2.5

将表1数据与生产厂家官方SDI15数据相比较，

实施例1的检测结果SDI15为1.6，生产厂家官方SDI15数据为1.5，误差为6.6％；

实施例2的检测结果SDI15为2.2，生产厂家官方SDI15数据为2.1，误差为4.7％；

实施例3的检测结果SDI15为2.7，生产厂家官方SDI15数据为2.8，误差为3.5％；

对比例4的检测结果SDI15为1.9，生产厂家官方SDI15数据为1.5，误差为26.6％；

对比例5的检测结果SDI15为2.5，生产厂家官方SDI15数据为2.8，误差为10.7％；

表明，相对于对比例4～5的误差大于10％的检测结果；本发明实施例1～3，检测方法检测结果误差小，准确，精度高；

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的试验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种超滤膜与纳滤膜滤水污染指数检测方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤1、待测膜样品的准备；

步骤2、膜性能检测机的准备；

步骤3、将步骤1的膜样品安装于步骤2中的检测机上；

步骤4、将流经膜样品后的样品水进行收集并记录时间数据；

步骤5、根据步骤4的记录时间数据进行污染指数的计算。

2.如权利要求1所述检测方法，其特征在于，所述步骤1中，所述膜样品的准备具体为将待测膜样品制备成相同规格尺寸4.5cm×4.5cm的膜样品，膜样品用蒸馏水清洗干净，并在超纯水中浸泡30min。

3.如权利要求1所述检测方法，其特征在于，所述步骤2中，所述膜性能检测机的准备，具体步骤包括：

步骤2-1、将膜性能检测机接通样品水，调节样品水出口压力为207KPa±10KPa范闱；

步骤2-2、用样品水冲冼膜性能检测机，以去除已有的污染物质；

步骤2-3、测量并记录通过膜性能检测机的样品水的温度。

4.如权利要求1所述检测方法，其特征在于，所述步骤3中，

所述将步骤1的膜样品安装于步骤2中的检测机上，膜片的有效面积密切贴合检测机的硅胶密封圈。

5.如权利要求1所述检测方法，其特征在于，所述步骤4中，所述样品水的收集并记录时间数据，具体操作为：

步骤4-1、从样品水开始流经安装的膜样品开始，用秒表读取收集500mL样品水所需的时间为T₀；

步骤4-2、在开始计时后的第5min、10min和15min分别记录收集500ml水样所需时间为T_i；同时检查每次收集水样时的压力，测量并记录水温；

步骤4-3、完成取样、记录时间数据后，将滤膜从过滤器中取出，检查滤膜周边压痕是否完整，若滤膜有损坏或偏流则应重新上述操作。

6.如权利要求1所述检测方法，其特征在于，所述步骤5中，所述污染指数的计算公式为：

式中：

SDI_τ—τ时间内污染指数；

τ—两次取样的间隔时间，取15min；

τ₀—初次收集500mL过滤水所用时间，S；

τ₁—时间τ之后再收集500mL过滤水所用时间，S。