国内水处理膜技术标准一览及分析

北极星环保网来源:水世界订阅号2018/4/12 10:00:40我要投稿

所属行业: 水处理关键词：膜产品膜组件反渗透膜

微滤膜产品装置标准有：

《微滤水处理设备》(CJ/T169—2002)，

《GTL-D型膜孔径测定仪》(HY/T038—1995)，

《聚偏氟乙烯微孔滤膜折叠式过滤器》(HY/T066—2002)，

《中空纤维微孔滤膜装置》(HY/T103—2008);

离子交换膜产品装置标准有：

《电渗析技术电渗析器》(HY/T034.3—1994)，

《电去离子膜堆(组件)》(HY/T120—2008)，

《环境保护产品技术要求电渗析装置》(HJ/T334—2006)。

4膜技术标准重点内容分析

4.1超滤膜截留性能

超滤膜的截留性能包括截留分子质量和截留率两项指标，是超滤膜最重要的分离性能指标。截留率是指超滤膜截留特定溶质占溶液总特定溶质的比率，截留分子质量是指膜对某种特定溶质截留率达到90%以上时的最小分子质量。它们是反映膜孔径大小和分布的替代参数，决定了超滤膜的分离性能。我国超滤膜的3项标准中，关于截留性能的测试，都采用标准HY/T050—1999的方法。在该标准中，规定用于超滤膜截留性能的测量的基准物质为以下几种:聚乙二醇(分子质量为6000、10000、20000u);细胞色素C(分子质量为13000u);卵清蛋白(分子质量为45000u);牛血清蛋白(分子质量为67000u)。尽管目前已经有较多的基准物质应用于超滤膜截留性能的测试，但是这些化合物并不完全具备超滤膜截留性能检测用基准物质的特性，不能很好地满足准确测定超滤膜截留性能的要求。主要存在如下问题：

①单一化合物分子质量分布不集中，凝胶色谱测试测得重均/数均分子质量比值(Mw/Mn)>1.1，不适合用作基准物质;

②聚乙二醇、聚环氧乙烷及葡聚糖等化合物虽然具备纯度高、性质稳定、分子质量分布窄等优点，但是这类化合物的分子构型为线型且浓度随环境变化而变化，不能确切地表征超滤膜的截留性能，测出的截留率不可靠。

③牛血清蛋白和卵清蛋白等蛋白质虽然具有分子质量分布范围非常小、分子形状基本呈圆球形等优点，但是蛋白质的球形是非刚性的，容易受到测试条件(如压力和温度变化)的影响。另外，可用的蛋白质分子质量只有极少数几种，而且蛋白质的价格昂贵。更为严重的是，牛血清蛋白等蛋白质类物质对膜材料的吸附性强易造成测试结果误差大，尤其是对于聚砜超滤膜，且这种吸附甚至是不可逆的。

④目前，工程中大量应用100000u以上截留分子质量的超滤膜，但测试标准中基准物质的最高分子质量只有67000u，无法满足测试需要。另外，随着技术的发展，超滤膜表面改性后可能发生显著变化，如吸附了功能性物质或者带有电荷，在此情况下利用传统的基准物已经不能够准确测量超滤膜的截留性能。基于现有基准物质存在的不足及行业对超滤膜截留性能测试的需求，亟待开发性能优良的系列基准物。

4.2微滤膜孔径

微滤膜的孔径与膜的分离性能和通量密切相关，是微滤膜最重要的特性表征参数。标准HY/T051—1999根据泡点法测定滤膜最大孔径，但是该方法是建立在膜孔为均匀通直圆孔的假设条件下，所测得的结果与实际相比往往存在误差。因为微滤膜孔是极其复杂和不规则的，对于微滤膜而言，孔径是指贯通于膜两表面的孔通道中最窄细处的通道半径，即贯通孔的孔颈半径。另外，测定过程中容易受到润湿效应、升压速率、孔的长度、润湿液与膜材料的亲和性等因素的影响，重现性差。为真实地测定微滤膜及组件的孔径，可借鉴超滤膜截留性能测定方法，配制具有一定粒径范围的标准粒子溶液作为原水，通过微滤膜过滤后，用颗粒计数仪测定原水和透过水中不同粒径的标准颗粒数目，根据微滤膜对标准颗粒的截留情况，可以得到微滤膜组件的孔径及孔径分布数据。

5总结

①虽然我国膜技术标准发展取得了相当的成果，但标准仍然滞后于行业发展，标准的数量和质量还不能满足需要。

②现有膜技术标准中涉及的性能参数主要为分离透过性能指标，膜物理性能和化学性能指标的相关标准有待建立。

③一些早期的标准需要尽快进行修订。

④现有基准物质不能满足行业对超滤膜截留性能测试的需要，亟待开发性能优良的系列基准物。

⑤可研究采用标准粒子法真实地测定微滤膜及组件的孔径和孔径分布。

⑥标准是膜产品的质量准则和进行膜产品质量监督检验的依据，对于我国膜技术标准的发展，建议如下：

一是完善标准体系建设。构建一个结构合理、内容完整、重点突出、层次分明的分离膜标准体系框架，引导分离膜标准化工作科学发展;

二是深入开展标准基础研究，提高分离膜标准技术水平;

三是制定强制标准，保证分离膜用于饮用水等方面的健康安全;

四是加强分离膜产品质量监管，常态化进行国家膜产品质量监督抽查;

五是推行膜产品质量认证，实行市场准入;