【上海水处理设备网www.szxqhb.com】由于我国分离膜行业发展较晚，国家和行业标准较少，包括21项膜和膜组件标准以及24项与膜产品相关的装置标准，均为推荐性标准。除5项国家标准外，其余均为行业标准，主要是海洋行业标准，共27项。 作为标准行业发展的重要一步，对已有成果的肯定和行业发展方向的引导起着重要作用，具有很强的指导性。因此，相关标准的制定对促进膜行业的科学化、规范化管理，引导膜行业朝着健康有序的方向发展，促进膜技术的广泛应用起到了重要的技术支撑作用。 膜产品技术指标 膜的相关性能指标有很多，包括分离和渗透性能、物理性能和化学性能。其中，分离和渗透率包括:产水量、水通量、纯水渗透率、截留分子质量(切分子质量)、截留率、脱盐率、回收率、最大孔径、平均孔径、孔径分布、孔隙率、气密性和完整性等。膜的物理性能包括:结构性能(外观、膜面积、膜厚度、膜丝内外径)、机械性能(拉伸强度、顶破强度、弯曲强度、柔软指数、断裂伸长率)、电性能(电荷、Zeta电位)、亲水性(接触角)、耐热性(最高工作温度)等。膜的化学性能包括:化学稳定性(化学相容性)、抗氧化性(短期余氯耐受、过氧化氢耐受)、耐酸碱性(操作和清洗pH范围)和耐污染性。 膜的渗透性反映了膜的适用范围，物理化学性质反映了膜的使用条件。膜渗透率是膜产品最重要的技术指标。上海纯水设备相关的研究和测试方法很多，也是现有膜产品标准的主要技术内容。除了结构性能，膜的理化性能指标还是空白。 膜和膜组件的标准分析 产品根据膜分离过程分为微滤(MF)膜、超滤(UF)膜、纳滤(NF)膜、反渗透(RO)膜和离子交换膜。根据膜组件的类型，可分为平板膜、卷式膜、中空纤维膜(柱式、帘式)、管式膜、碟管式膜等。 通用标准 通用标准包括《膜分离技术术语》(GB/T20103—2006)和《膜组件和装置术语》(GB/T20502—2006)。其中，GB/T20103—2006标准定义了包括电渗析、反渗透、纳滤、超滤、微滤、气体分离膜、离子交换膜等膜分离领域的常用术语，定义了膜分离技术领域的221个术语，适用于膜及膜材料、膜组件、液体分离、气体分离等膜分离过程。GB/T20502—2006标准规定了膜组件和装置型号的命名规则，适用于反渗透、纳滤、超滤、微滤、气体分离膜、电渗析和电去离子装置。 反渗透膜标准 反渗透膜有四个标准:中空纤维反渗透膜试验方法(HY/T049—1999)、中空纤维反渗透组件(HY/T054.1—2001)、中空纤维反渗透组件试验方法(HY/T054.2—2001)和卷对卷反渗透组件试验。 HY/T049—1999标准规定了中空纤维反渗透膜脱盐率和水通量的测试条件和测试方法，适用于以自来水、苦咸水和海水为进水的中空纤维反渗透膜的测试。试验前应准备好样品，用环氧树脂将膜丝粘接在尼龙管或胶塞上，然后将固化后的膜样品放入试管中，在试验装置上进行试验。但是对于样品的制备和试管的要求却没有具体详细的规定或说明。水的流量用量筒和秒表测量，不需要恒温。通过查表将测量数据转换为25℃时的值。 HY/T107—2008标准规定了卷绕式反渗透膜元件的脱盐率、回收率、产水量、水通量、密封泄漏点、气密性六个参数的测试方法。脱盐率可用氯化钠浓度法或电导率法计算。 目前中空纤维反渗透膜并不多见，几乎全部用于工程中。而反渗透膜的组件性能和技术要求没有标准，质检机构只能根据厂家标称值进行质量检测，评价尺度也不统一。上海实验室超纯水设备这一问题将在时代沃顿公司起草的海洋行业标准《卷式聚酰胺复合反渗透膜元件》公布实施后得到解决。 纳滤膜标准 纳滤膜标准有一个，即《纳滤膜及其组件》(HY/T113—2008)。 本标准规定了纳滤膜及其组件的分类、型号、要求、测试和检验规则。技术要求规定了纳滤膜在标准条件下对一价离子和二价离子的水通量和去除率，脱盐率可用重量法或电导法测定。一价离子用500mg/L NaCl测试，去除率应不低于30%。二价离子用2000mg/L硫酸镁测试，去除率应不低于90%。 超滤膜标准 超滤膜有三个标准:中空纤维超滤膜试验方法(HY/T050—1999)、中空纤维超滤膜组件(HY/T062—2002)和超滤膜及其组件(HY/T112—2008)。 HY/T050—1999规定了纯水透过率、分子量和截留率的测定方法。标准物质聚乙二醇试液的浓度设定为5000mg/L，在操作中不易实现，应给出允许的误差范围。标准物质牛血清蛋白试液的浓度为1000-3000 mg/L，太宽泛，不科学。对于纯水透过率的测试条件，对测试结果有重要影响的试液温度和回收率，标准中没有规定，缺乏严谨性。 HY/T062—2002规定了中空纤维超滤膜组件的分类、型号、要求和试验方法。要求试验方法按照HY/T050—1999进行操作，但这两个标准之间存在一些不一致的地方，如HY/T050—1999中找不到“外观检查”和“渗漏检查”的规定；此外，使用的术语也不统一。比如HY/T062—2002中的“纯水通量”指标，在HY/T050—1999中表示为“纯水透过率”。 HY/T112—2008规定了超滤膜的技术要求，特别是用于海水预处理的超滤膜组件的技术要求。纯水通量和截留性能试验方法的要求按HY/T050—1999执行。此外，还规定了完整性检查、泄漏检查和耐压试验的方法，但后两者都是按照制造厂标称最大工作压力进行试验，没有统一的试验压力规定。耐压试验要求在标称最大跨膜压差下运行12—24h，试验周期过长。 微滤膜标准 微滤膜有六个标准:微滤膜孔隙性能测试方法(HY/T039—1995)、中空纤维微滤膜测试方法(HY/T051—1999)、微滤膜(HY/T053—2001)和中空纤维微滤膜组件上海纯水设备(HY/T061—2001) HY/T039—1995标准规定了最大孔径、平均孔径、孔径分布和孔隙率等性能指标及其检测方法。本标准适用于测量平均孔径为0.1—20μ m的多孔膜的最大孔径(也用泡点压力表示)、平均孔径、孔径分布和孔隙率，测试对象为膜。测量装置采用HY/T038-1995规定的CTL-D膜孔径仪，杭州市水处理中心自制，不具有通用性。 HY/T051—1999标准规定了泡点压力法测试中空纤维微孔膜的最大孔径和水通量(也称纯水渗透率)的测试方法。 HY/T053—2001标准规定了微孔膜的产品标志、要求和试验方法。规定了膜的厚度范围、亲水性和疏水性微孔膜的泡点压力和通量。气泡压力的测量按HY/T039—1999进行。通过在过滤器上安装直径为47毫米的湿隔膜，在0.09兆帕的负压下测量通量。不需要恒温。根据测量水温下的流量值，通过温度修正系数将流量换算成25℃。 HY/T061—2017标准规定了有壳和无壳中空纤维微滤膜组件的要求、试验方法、试验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于有壳和无壳中空纤维微滤膜组件的科研、生产、使用和管理。 HY/T065—2002标准适用于气体净化用聚偏氟乙烯微孔膜。过滤精度分为0.01微米和0.3微米，性能要求中规定了空气通量、孔隙率和截留率。通过气溶胶和完整性试验测量过滤精度和截留率，通过水银压力计测量孔隙率。 HY/T110—2008标准规定了聚丙烯中空纤维微孔膜产品的分类、型号、要求和试验方法。分别规定了疏水性膜和亲水性膜的最大孔径、孔隙率和气体通量。相应地规定了膜丝的平均直径和壁厚。最大孔径、纯水通量和孔隙率分别符合HY/T051—1999和HY/T065—2002。该标准还规定了膜丝平均直径、壁厚和气体流量的测量方法。 窗帘胶片标准 有一个膜标准，即《中空纤维帘式膜组件》(GB/T25279—2010)。 本标准适用于中空纤维帘式微孔膜组件和中空纤维帘式超滤膜组件。规定了膜组件的分类、型号、要求、检验方法和检验规则。对外观、外形尺寸、无渗漏、产水量等都有具体要求。出水量测试条件:自来水，25℃，——0.02MPa 陶瓷微孔膜标准 陶瓷微孔膜有三个标准:管式陶瓷微孔膜元件(HY/T063—2002)、管式陶瓷微孔膜测试方法(HY/T064—2002)和陶瓷微孔膜组件(HY/T104—2008)。 HY/T063—2002标准规定了管状陶瓷微孔膜元件的外观、尺寸公差、性能要求、试验方法和检验规则。性能要求包括:最大孔径、平均孔径、孔隙率、纯水通量、抗弯强度和耐酸碱性。性能测试方法按HY/T064—2002标准进行。 HY/T064—2002标准与HY/T063—2002相匹配。HY/T104—2008标准规定了分类、型号、要求(包括主要尺寸、使用条件等。)，陶瓷微孔膜组件的试验方法和检验规则。 上海实验室超纯水设备离子交换膜标准 离子交换膜有一个标准，即电渗析技术的非均相离子交换膜(HY/T034.2—1994)。本标准规定了电渗析非均相离子交换膜的技术要求、试验方法和检验规则。指标包括外观、含水量、交换容量、面电阻和选择性透过率。 膜装置标准 膜产品通过组装成装置或设备应用于许多行业，装置标准的建立促进了膜技术的广泛应用。反渗透膜产品的标准有:反渗透水处理设备(GB/T19249—2003)、反渗透系统膜组件清洗技术规范(GB/T23954—2009)、净水器(CJ/T168—2002)、生活垃圾渗滤液板管式反渗透处理设备(CJ/T22)反渗透海水淡化装置(CB/T3753—1995)、火力发电厂反渗透水处理装置验收导则(DL/T951—2000) 《反渗透设备完整性要求和检验评定方法》(SJ/T31455—1994)、《饮用纯水制备系统用SRO系列反渗透设备》(HY/T068—2002)、《膜水处理反渗透海水淡化工程设计规范》(HY/T074—2003)； 纳滤膜产品装置的标准有:纳滤装置(HY/T114—2008)；超滤膜装置的标准有:超滤水处理设备(CJ/T170—2002)、中空纤维超滤装置(HY/T060—2002)、环保产品超滤装置技术要求(HJ/T271—2006)、火力发电厂超滤水处理装置验收导则(DL/Z952)微滤膜产品装置的标准有:微滤水处理设备(CJ/T169—2002)、GTL—D型膜孔径测试仪(HY/T038—1995 膜技术标准关键内容分析 超滤膜截留性能 超滤膜的截留性能包括分子量和截留率两个指标，是超滤膜最重要的分离性能指标。截留率是指超滤膜截留的特定溶质与溶液中特定溶质总量的比值，截留分子量是指膜对特定溶质的截留率达到90%以上时的最小分子量。 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。 在我国超滤膜的三个标准中，采用标准HY/T050—1999方法测试截留性能。本标准中规定了用于超滤膜截留性能测定的参照物质如下:聚乙二醇(分子量为6000、10000、20000 U)；细胞色素C(分子量13000 U)；卵清蛋白(分子量45，000 U)；牛血清蛋白(分子量67，000 U)。 虽然许多标准物质已用于超滤膜截留率的测试，但这些化合物并不完全具备超滤膜截留率测试标准物质的特性，不能满足准确测试超滤膜截留率的要求。主要问题如下: ①单一化合物分子量分布不集中，凝胶色谱法测得的重均/数均分子量比(MW/Mn)>:1.1，不宜作为对照品； ②聚乙二醇、聚氧化乙烯、葡聚糖等化合物具有纯度高、性质稳定、分子量分布窄等优点。上海纯水设备，但这些化合物的分子构型是线性的，浓度随环境变化，不能准确表征超滤膜的截留性能，测得的截留率不可靠。 ③蛋白质，如牛血清白蛋白、卵清蛋白，具有分子量分布极小、基本呈球形的优点，但蛋白质的球形是非刚性的，易受测试条件(如压力、温度变化)的影响。另外，可用的蛋白质分子质量很少，蛋白质价格昂贵。更有甚者，牛血清白蛋白等蛋白质物质在膜材料上的强烈吸附，很可能造成检测结果的较大误差，尤其是聚砜超滤膜，这种吸附甚至是不可逆的。 ④目前工程上广泛使用分子量大于10万U的超滤膜，但检验标准中对照品的最高分子量只有6.7万U，不能满足检验要求。此外，随着技术的发展，超滤膜表面在改性后可能会发生显著的变化，如吸附功能物质或带电等。在这种情况下，用传统的标准物质无法准确测量超滤膜的截留性能。 基于现有标准物质的不足和行业对超滤膜截留性能测试的需求，迫切需要开发一系列性能优异的标准物质。 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参数。标准HY/T051—1999按泡点法测量滤膜的最大孔径，但这种方法是建立在假设膜孔为均匀直圆孔的基础上，测量结果与实际相比往往存在误差。由于微滤膜的孔隙极其复杂和不规则，对于微滤膜来说，孔径是指贯穿膜两面的孔道最窄处的通道半径，即通孔的孔颈半径。此外，测量过程易受润湿效果、升压速率、孔隙长度、润湿液与膜材料的亲和力等因素影响，重现性差。 为了真实地测量微滤膜及其组分的孔径，可以借鉴超滤膜截留性能测量的方法，配制一定粒径范围的标准粒子溶液作为原水，通过微滤膜过滤，用粒子计数器测量原水和透过水中不同粒径的标准粒子数。根据微滤膜对标准粒子的截留量，可以得到微滤膜组件的孔径和孔径分布数据。 摘要 1.虽然我国膜技术标准的发展取得了相当大的成就，但标准仍然滞后于行业的发展，标准的数量和质量都不能满足需要。 二是现有膜技术标准中涉及的性能参数主要是分离和渗透性能指标，膜理化性能指标的相关标准有待建立。 第三，一些早期的标准需要尽快修订。 四。现有标准物质无法满足行业对超滤膜截留性能测试的需求，急需开发一系列性能优异的标准物质。 5.标准颗粒法可用于真实测量微滤膜和组件的孔径和孔径分布。 不及物动词标准是膜产品的质量标准，是膜产品质量监督检验的依据。对我国膜技术标准发展的建议如下: 一是完善标准体系建设。构建结构合理、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； 上海实验室超纯水设备三是制定强制性标准，确保饮用水分离膜的卫生安全； 四是加强分离膜产品质量监管，常态化开展膜产品国家质量监督抽查； 第五，开展膜产品质量认证，实施市场准入； 第六，加强分离膜标准的宣传和实施，促进分离膜领域标准化基础知识的普及和标准在行业中的规范作用。

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