一种评价反渗透膜受有机物污染的方法技术

本发明专利技术公开了一种评价反渗透膜受有机物污染的方法。首先通过配置标准污染溶液，获取当Pn值为0.5时的测试天数n；采用实际水源重复污染试验获取测试天数n时的Pn′值，通过判断Pn′与0.5值的大小来判定反渗透膜的受污染趋势。该方法投资小，操作流程简单，判定准确，能评价不同水源有机物对反渗透膜的污染潜力。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。首先通过配置标准污染溶液，获取当Pn值为0.5时的测试天数n；采用实际水源重复污染试验获取测试天数n时的Pn′值，通过判断Pn′与0.5值的大小来判定反渗透膜的受污染趋势。该方法投资小，操作流程简单，判定准确，能评价不同水源有机物对反渗透膜的污染潜力。【专利说明】
本专利技术属于膜
，具体涉及。
技术介绍
水资源的可持续利用是关系社会和谐长久发展的重要战略问题。地球总水量为138.6亿亿吨，其中淡水储量仅占道总水量的2.53%，为3.5亿亿吨。随着世界人口的急剧增加，可饮用淡水资源的短缺会造成严重的社会问题，制约人类文明的发展。中国也同样存在淡水资源紧张的问题。目前，我国的淡水资源总量28，124亿吨，为世界第6位，但人均淡水资源量只有2220吨，仅为世界人均占有量的1/4，是世界13个最贫水国家之一，缺水的城市已占到60%。因此通过反渗透膜(R0膜)进行海水淡化以及废水回收获取可用淡水的技术正在国内得到蓬勃发展。在膜技术发展利用中，反渗透膜的污染问题一直是制约反渗透膜工艺设计的重要因素。目前所采用的反渗透膜污染评估一般都依赖于在现场建立中试试验设备，通过在现场进行长期模拟运行来考察膜污染现象。然而，这样的考察方法存在投入高，运行时间长，以及维护成本高的问题。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术的目的是针对反渗透膜有机物污染现象，提供一种可以在实验室内进行的反渗透膜有机物污染判定方法，该方法投资小，判定准确，能判断不同反渗透工程现场反渗透进水水源对反渗透膜的有机物污染。本专利技术的目的可以通过以下措施达到:，包含以下步骤:(I)将腐殖酸、胡里酸、蛋白质，多糖及氯化钠配置成污染测试标准溶液；将待测反渗透膜片放置于膜片评价系统中，用所配置的污染测试标准溶液作为测试液，获取第η天污染物质所占膜片整体面积的比例Sn% ;通过Zeta电位测试获取第η天受污染膜片的zeta电位值与新膜片初始值间的差值AZn;(2)污染指数Fn为污染前后膜表面zeta电位之差Λ Zn和污染面积Sn%的乘积，即 Fn=IOO* ΔZn*Sn% ；(3)污染潜力Pn为第(n+1)测试天数所测F (n+1)与第η测试天数所测Fn值差值的绝对值以及第(η-l)测试天数所测F (η-l)与第η测试天数所测Fn值差值的绝对值的算术平均数；进行污染潜力Pn值测定，获得当Pn值为0.5时的测试天数η ；(4)以待测反渗透工程现场反渗透膜进水水源代替污染测试标准溶液，按照相同测试流程进行污染测试，获取第η测试天数的Pn'值，判定反渗透膜的受污染程度；其中，若Pn' <0.5，则该水源不会对反渗透膜片造成显著的污染；若Pn' =0.5，则该水源对反渗透膜片造成的污染程度与污染测试标准溶液污染程度相当；SPn' >0.5，则该水源会对反渗透膜片造成显著的污染。本专利技术对待测反渗透膜片没有特别限制，为了使污染物质在反渗透膜片表面分布均匀，本专利技术中待测反渗透膜片裁剪成适宜大小的圆形膜片，放置于膜片评价系统中。膜片放置前用纯水冲洗，确保膜片表面及背面无黏附有污染物质。本专利技术对膜片评价系统没有特别限定，考虑到测试数据的稳定性和平行性，膜片评价系统优选为由两组并联的膜池组成，每一组串联有6个膜池。原水从膜池底部通过高压管路进入膜池中，并以错流模式通过反渗透膜表面，其浓水和产水分别通过各自独立的管路回到原水箱中。反渗透膜片通过O型密封圈和烧结板固定并密封在膜池中，并且膜片和烧结板中间放置有一层0.1至0.5mm厚的无纺布以保护膜片不被烧结板刮伤。本专利技术对如何测得污染面积Sn%没有特别限制，考虑到实验数据的准确性和微观表征的科学性，优选为用SEM扫描获取。所述的污染测试标准溶液中含有腐殖酸的浓度范围为2.0-10.0ppm，胡里酸的浓度范围为1.0-5.0ppm，蛋白质的浓度范围为5.0-30.0ppm,多糖的浓度范围为2.0-10.0ppm,氯化钠的浓度范围为2000.0-32000.0ppm0污染测试标准溶液与反渗透工程现场反渗透进水水源相关的；其中进水水源为海水水质，其蛋白质的含量为10.0ppm，多糖含量为4.0ppm,腐殖酸含量为2.0ppm,胡里酸含量为1.0ppm,氯化钠含量为32000.0ppm ；进水水源为污水水质，其蛋白质含量为30.0ppm,多糖含量为10.0ppm,腐殖酸含量为10.0ppm，胡里酸含量为5.0ppm，氯化钠含量为2000.0ppm ;进水水源为地表水水质，其蛋白质的含量为5.0ppm,多糖含量为2.0ppm,腐殖酸含量为2.0ppm,胡里酸含量为1.0ppm,氯化钠含量为2000.0ppm。污染运行试验开始前，若反渗透工程现场进水水源水质为海水水质，则将所配置的污染测试标准溶液的pH调节至8.0 ;若反渗透工程现场进水水源水质为污水水质及地表水水质，则将所配置的污染测试标准溶液的PH调节至7.0。试验运行过程中，通过加热器和冷却机保持原水箱水温始终在25 C。对于反渗透工程现场的膜污染主要通过膜元件的标准化产水量下降是否达到膜元件化学清洗条件进行判定，即膜元件的标准化产水量降低超过10%为膜污染严重发生时的判定依据。本专利技术解决了反渗透膜有机物污染评估需要依赖于现场中试，且必须通过在现场进行长期运行才能获取结果的难题。克服了现场反渗透膜有机物污染评估考察方法存在投入高，运行时间长，以及维护成本高的缺点，是一种可以在实验室内进行的反渗透膜有机物污染判定方法，具有成本低，投资小，结果准确的优点。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术在反渗透膜有机物污染评估时的装置图。如图所示，①为恒温水箱、②为高压泵、③为回流调节阀、④和⑤为保安过滤器、⑥和⑦为浓水回流阀、f 12为膜池。【具体实施方式】结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。以下各实施例均采用如下步骤:1.如图1所示，将腐殖酸、胡里酸、蛋白质，多糖及氯化钠配置成污染测试标准溶液并置于恒温水箱中。其中如实际中试现场进水水源为海水水质，其蛋白质的含量为10.0ppm,多糖含量为4.0ppm,腐殖酸含量为2.0ppm,胡里酸含量为1.0ppm,氯化钠含量为32000.0ppm ;进水水源为污水水质，其蛋白质含量为30.0ppm,多糖含量为10.0ppm,腐殖酸含量为10.0ppm,胡里酸含量为5.0ppm，氯化钠含量为2000.0ppm ;进水水源为地表水水质，其蛋白质的含量为5.0ppm，多糖含量为2.0ppm，腐殖酸含量为2.0ppm，胡里酸含量为1.0ppm,氯化钠含量为2000.0ppm ；2.将裁剪成合适大小的反渗透膜片放置于f 12号膜池中；3.进行污染物质连续运行实验，通过SEM扫描获取第η天污染物质所占污染膜片整体面积的比例Sn%,通过Zeta电位测试获取第η天受污染膜片的zeta电位值与新膜片初始值间的差值ΔΖη。污染指数Fn为污染前后膜表面zeta电位之差Δ Zn和污染面积Sn%的乘积，即 Fn=IOO* Δ Zn*Sn%;4.污染潜力Pn为第(n+1)测试天数所测F (n+1)与第η测试天数所测Fn值差值的绝对值以及第(η-l)测试天数所测F (η-l)与第η测试天数所测Fn值差值的绝对值的算术平均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种评价反渗透膜受有机物污染的方法，其特征在于包含以下步骤：（1）将腐殖酸、胡里酸、蛋白质、多糖及氯化钠配置成污染测试标准溶液；将待测反渗透膜片放置于膜片评价系统中，用所配置的污染测试标准溶液作为测试液，获取第n天污染物质所占膜片整体面积的比例Sn%；通过Zeta电位测试获取第n天受污染膜片的zeta电位值与新膜片初始值间的差值ΔZn；（2）污染指数Fn为污染前后膜表面zeta电位之差ΔZn和污染面积Sn%的乘积，即Fn=100*ΔZn*Sn%；（3）污染潜力Pn为第（n+1）测试天数所测F（n+1）与第n测试天数所测Fn值差值的绝对值以及第（n‑1）测试天数所测F（n‑1）与第n测试天数所测Fn值差值的绝对值的算术平均数；进行污染潜力Pn值测定，获得当Pn值为0.5时的测试天数n；（4）以待测反渗透工程现场反渗透膜进水水源代替污染测试标准溶液，按照相同测试流程进行污染测试，获取第n测试天数的Pn′值，判定反渗透膜的受污染程度；其中，若Pn′＜0.5，则该水源不会对反渗透膜片造成显著的污染；若Pn′=0.5，则该水源对反渗透膜片造成的污染程度与污染测试标准溶液污染程度相当；若Pn′＞0.5，则该水源会对反渗透膜片造成显著的污染。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱飞碟，王丽华，杨瑜芳，
申请(专利权)人：东丽先端材料研究开发中国有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31