HYT 107-2017 卷式反渗透膜元件测试方法

卷式反渗透膜元件测试方法ofthespiralwoundreverseosmosismembraneeleme2017-07-20发布IHY/T107—2017 2规范性引用文件 3术语和定义 4测试条件 5检测设备及方法 26测试报告 6附录A(规范性附录)卷式反渗透膜元件渗透性能测试条件 7附录B(规范性附录)膜元件渗透性能测试装置流程示意图 8参考文献 9Ⅲ本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准代替HY/T107—2008《卷式反渗透膜组件测试方法》。与HY/T107—2008相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：中相应修改； 删除了规范性引用文件中“GB17323瓶装饮用纯净水”(见2008年版2);——修改了术语和定义中“卷式反渗透膜”,改为“卷式反渗透膜元件”并重新定义(见3.1,2008年版3);——增加了术语和定义中“完整性”的定义(见3.2);——增加了术语和定义中“气密性”的定义(见3.3);——增加了术语和定义中“膜元件渗透性能”的定义(见3.4);——删除了卷式反渗透膜元件类型(见2008年版4); 增加了测试试剂中“蒸馏水或去离子水”的要求(见4.1);——修改了渗透性能测试条件(见4.3,2008年版5.2、5.3);——修改了膜元件密封泄漏点测试为膜元件完整性测试(见5.1,2008年版6.2);——修改了膜元件气密性测试装置结构示意图(见5.2.1,2008年版6.1.1);——修改了膜元件气密性检测方法(见5.2.2,2008年版6.1.2);——修改了膜元件渗透性能测试前准备的要求(见5.3.2,2008年版6.3.2);——修改了膜元件渗透性能测试中水通量的计算公式(见5.3.4.3,2008年版6.3.4.3);——修改了膜元件渗透性能测试中除(脱)盐率的计算公式(见5.3.4.5,2008年版6.3.4.5)。本标准由国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所提出。本标准由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)归口。本标准起草单位：国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所、贵阳时代沃顿科技有限公司、伊美特(上海)环保科技股份有限公司、北京碧水源膜科技有限公司、湖南沁森环保高科技有限公司、杭州水处理中心研究开发有限公司。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：1卷式反渗透膜元件测试方法本标准规定了卷式反渗透膜元件完整性、气密性和渗透性能的测试方法。本标准气密性和渗透性能测试适用于所有卷式反渗透膜元件，完整性测试仅适用于长度为1016mm的反渗透膜元件。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T6908锅炉用水和冷却水分析方法电导率的测定GB17378.4海洋监测规范第4部分：海水分析GB/T20103膜分离技术术语GB/T30306—2013家用和类似用途饮用水处理内芯3术语和定义GB/T20103界定的以及下列术语和定义适用于本文件。反渗透膜和多孔网状隔层按照一定的技术要求围绕产水收集管卷绕而成的膜分离单元。反渗透膜元件中分离层及胶封的密实完整程度。反渗透膜元件产水端的密封性能。反渗透膜元件的水透过性能和脱盐性能。4测试条件测试试剂如下：2——盐酸：分析纯；——蒸馏水或去离子水：电导率小于10μS/cm。4.2测量仪器卷式反渗透膜元件测试过程主要采用以下仪器：——流量计：准确度2.5级；——电导率仪：准确度1.0级；——温度计：量程0℃~50℃,示值误差0.1℃;——pH计：准确度1.0级；——压力表：精度等级0.4级；——真空压力表：精度等级0.4级。4.3渗透性能测试条件卷式反渗透膜元件渗透性能测试条件见附录A。5检测设备及方法5.1膜元件完整性5.1.1膜元件完整性检测位置示例膜元件完整性采用探针法检测，适用于长度为1016mm的反渗透膜元件。图1所示为膜元件完整性检测位置示例(单支)。图1膜元件完整性检测位置示例(单支)35.1.2膜元件完整性检测方法在膜元件渗透性能测试装置(见附录B)停机状态下，将气压管从膜元件中心管进水端插入至另一端，将遇到阻碍时气压管位于端板外的位置标记为0;启动测试装置达到膜元件渗透性能测试的标准条件(见附录表A.1);将气压管往外依次拉出到相应的位置(图1中的0mm、150mm、300mm、460mm、620mm、780mm、936mm处),测得相应位置电导率；每个位置重复测试3次，取3次测试的算术平均值作为该位置的测试结果。5.2膜元件气密性5.2.1膜元件气密性检测装置膜元件气密性测试装置结构如图2所示。图2膜元件气密性测试装置结构示意图5.2.2膜元件气密性检测方法将膜元件充分湿润；用堵头将膜元件中心管一端封闭，将膜元件中心管的另一端与水循环式真空泵和真空压力表连接，确保无泄漏；关闭阀门A,打开阀门B,启动真空泵，待真空压力表示数小于20kPa绝对压力，关闭阀门B,保压1min,记录真空压力表示数；如真空度下降速率大于20kPa/min时，表明存在泄漏，气密性不合格。重复测试3次，确认测试结果。5.3膜元件渗透性能5.3.1反渗透膜元件渗透性能家用反渗透膜元件渗透性能测试按GB/T30306—2013附录B(通量和脱盐率)相关要求执行，其他反渗透膜元件渗透性能测试按以下步骤进行。膜元件渗透性能测试装置如附录B所示。测试装置要求如下：a)与测试液接触的部件如水箱、泵、管道、阀门等，应采用耐腐蚀的不锈钢或工程塑料。其中：1)超低压和低压膜元件测试装置中的高压管路应采用AISI304材质及以上耐腐蚀等级不4锈钢；2)苦咸水膜元件测试装置中的高压管路应采用AISI316材质及以上耐腐蚀等级不锈钢；3)海水膜元件测试装置中的高压管路应采用2205或254SMO材质双相不锈钢。b)承压部件的允许工作压力应大于膜元件测试压力的1.25倍。5.3.2膜元件渗透性能测试前准备测试装置使用前应清洗干净，测试装置内不应含有油和其他可能对膜造成损伤或污染的杂质。将待测膜元件装入测试装置的压力容器中，然后用蒸馏水或去离子水冲洗系统，至测试装置排放水电导率小于20μS/cm,按照附录A要求配制测试溶液，并用盐酸或者氢氧化钠调节测试溶液pH值至7.0±0.5;浓水调节阀置于全开状态，启动供水泵，使系统在低压状态下运行3min～5min,将系统中空气排出；调节循环水箱水温至25.0℃±1.0℃;启动高压泵，调节浓水调节阀，使系统的测试条件达到附录A测试条件要求；按照测试条件预压运行30min,并记录。5.3.3膜元件渗透性能测试5.3.3.1水温测量测量循环水箱水温，并做记录。5.3.3.2氯化钠质量浓度及电导率的测量根据GB/T6682的规定，分别在进水、产水和浓水取样口，采集水样；按GB17378.4的规定，测定水样的氯化钠溶液质量浓度，或按GB/T6908中的方法测定水样的电导率值，并做记录。5.3.3.3产水流量的测量记录产水流量计读数，单位为立方米每小时(m³/h)。5.3.3.4浓水流量的测量记录浓水流量计读数，单位为立方米每小时(m³/h)。每隔10min重复一次5.3.3.1～5.3.3.4测试，共测试3次。测试过程中若调整实际运行参数，应在调整后30min,再重复按5.3.3.1～5.3.3.4的规定进行测试，共测试3次。直到3次产水量、电导率测试值的相对误差小于5%。5.3.3.6膜元件的保护测试完成后，将浓水调节阀完全开启，在0.10MPa～0.30MPa压力下，用蒸馏水或去离子水对膜元件进行冲洗至浓水侧与进水侧电导率相差小于10μS/cm。根据产品使用说明书提供的要求，对反渗透膜元件进行保护处理。5.3.4.1测试结果按5.3.3.5规定测试三次得到数据的算术平均值为测试结果。产水量采用式(1)进行计算，结果保留3位有效数字：5qp——小时产水量，单位为立方米每小时(m³/h)。水通量采用式(2)进行计算，结果保留3位有效数字：式中：fm水通量，单位为升每平方米小时[L/(m²·h)];q。——小时产水量，单位为立方米每小时(m²/h);S——单支膜元件标称有效膜面积，单位为平方米(m²)。回收率采用式(3)进行计算，结果保留3位有效数字：Y——回收率，%;qp——小时产水量，单位为立方米每小时(m³/h);qr——进水流量，单位为立方米每小时(m³/h);qe——浓水流量，单位为立方米每小时(m³/h)。除(脱)盐率的计算可按氯化钠浓度法或电导率法计算：a)氯化钠浓度法(仲裁法)氯化钠浓度法(仲裁法)采用式(4)进行计算，结果保留三位有效数字： (4)R——除(脱)盐率(氯化钠计),%;C——进水氯化钠质量浓度，单位为毫克每升(mg/L);C,——产水氯化钠质量浓度，单位为毫克每升(mg/Lb)电导率法电导率法采用式(5)进行计算，结果保留3位有效数字： (5)式中：R'——除(脱)盐率(电导率计),%;67(规范性附录)卷式反渗透膜元件渗透性能测试条件卷式反渗透膜元件渗透性能测试条件如表A.1。表A.1卷式反渗透膜元件渗透性能测试条件氯化钠水溶液浓度℃测试压力回收率%7.0士0.57.0士0.55.50士0.05注：家用反渗透膜元件渗透性能测试按GB/T30306—2013附录B(通量和脱盐率)的要求执行。8膜元件渗透性能测试装置流程示意图膜元件渗透性能测试装置流程示意图，如图B.1。2——恒温装置；4——精密过滤器；5——进水取样阀；8——压力表；9——压力容器(内装膜元件);10——浓水调节阀；11——