声明

本文是学习GB-T 34242-2017 纳滤膜测试方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本标准规定了纳滤膜厚度均匀性、水通量、离子脱除率、低分子量有机物脱除率、耐酸碱性能的测试

方法。

本标准适用于平板纳滤膜的测试，其他形式的纳滤膜可参考执行。

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/T 5750.4 生活饮用水标准检验方法 感官性状和物理指标

GB/T 15453 工业循环冷却水和锅炉用水中氯离子的测定

GB/T 20103—2006 膜分离技术 术语

GB/T 32360—2015 超滤膜测试方法

GB/T 32373—2015 反渗透膜测试方法

3 术语和定义

GB/T
20103—2006界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了

GB/T 20103—2006 和 GB/T 32373—2015 中的相关术语和定义。

3.1

平板膜 flat membrane

外形为平板或纸片状的膜。

注：平板膜通常具有支撑层(如无纺布),用于制备板框式、折叠式和螺旋卷式膜元件。

[GB/T 20103—2006,定义2.1.27]

3.2

纳滤膜 nanofiltration membrane

用于脱除多价离子、部分一价离子的盐类和分子量大于200的有机物的半透膜。

[GB/T 20103—2006,定义4.1.2]

3.3

脱盐层 desalting layer

膜表面对离子起截留作用的超薄皮层。

[GB/T 32373—2015,定义3.6]

3.4

水通量 water flux

在一定的操作条件下，单位膜面积单位时间透过水的量。

[GB/T 32373—2015,定义3.3]

GB/T 34242—2017

3.5

脱除率 rejection

表示脱除特定组分的能力。

[GB/T 20103—2006,定义2.1.35]

3.6

有效膜面积 effective membrane area

与给料液直接接触起到分离作用的膜面积。

[GB/T 32373—2015,定义3.7]

3.7

膜面流速 membrane surface flow velocity

给料液流量与垂直膜面的总过流截面积的比值。

4 测试试剂

测试试剂如下：

—氯化钠：分析纯；

— 氯化钙：分析纯；

——硫酸镁：分析纯；

——盐酸：分析纯；

——氢氧化钠：分析纯；

——聚乙二醇(重均分子量200、400、600、800、1000):分析纯；

— 去离子水：电导率小于5μS/cm。

5 测试仪器及装置

测试仪器及装置如下：

——纳滤膜测试装置：其示意图见附录A 图 A.1;

—— 电子天平：精度0.001 g;

— 温度计：量程0℃~50℃,精度0.1℃;

——压力表：量程0 MPa～1.0 MPa,精度1.0级；

——量筒：量程0 mL～25mL, 最小刻度为0.5 mL;

——pH 计：精度0.01级；

— 秒表：精度1/100 s。

6 厚度均匀性测试

按照GB/T 32373—2015
中第4章规定的方法进行测试，测试数据记录表参考表B.1。

7 水通量及离子脱除率测试

7.1 测试条件

纳滤膜水通量及离子脱除率的测试条件见表1。

GB/T 34242—2017

表 1 纳滤膜水通量及离子脱除率测试条件

7.2 测试步骤

纳滤膜水通量及离子脱除率的测试步骤如下：

a)
同一纳滤膜样品中截取若干个试样(不少于4个),试样应无折皱、破损等缺陷，试样的尺寸应
满足完全覆盖纳滤膜评价池的密封圈的要求。纳滤膜评价池示意图见图 A.2,
单个评价池内 膜片的有效膜面积不低于2.5×10- ³ m²,
根据评价池过流截面积及膜面流速确定浓水流 量 Qc。

b) 用去离子水将待测试样漂洗干净并浸泡30 min。

c)
按照纳滤膜的种类，配制相应浓度(见表1)的氯化钠(或氯化钙、或硫酸镁)水溶液作为测试溶
液(体积不少于10 L), 按照表1调节测试液温度并用盐酸或氢氧化钠调节 pH。

d) 将纳滤膜试样安装入纳滤膜评价池，脱盐层应朝向评价池的进水侧。

e)
开启增压泵，缓慢调节截止阀，将运行压力调至表1对应的测试压力且浓水流量不低于Qc。

f) 在恒温、恒压下稳定运行30 min
后，用秒表和量筒测量一定时间内透过液的体积(单个试样不 少于20 mL)。

g) 若测试液为氯化钠水溶液，则按照 GB/T 15453
的规定分别测定测试液和透过液中氯离子的
含量；若测试液为氯化钙水溶液，则按照 GB/T 5750.4
的规定分别测试测试液和透过液的总
硬度，并计算钙离子的含量；若测试液为硫酸镁水溶液，则按照 GB/T 5750.4
的规定分别测定
测试液和透过液的总硬度，并计算镁离子的含量；测试数据记录表参考表 B.2～
表 B.4。

7.3 计算方法

7.3.1 水通量

水通量(F) 按式(1)计算：

式中：

style="width:0.88673in;height:0.62656in" />

……………… ………

(1)

F— 水通量，单位为升每平方米小时[L/(m² ·h)];

V— t 时间内收集的透过液体积，单位为升(L);

A— 有效膜面积，单位为平方米(m²);

t ——收集V 体积的透过液所用时间，单位为小时(h)。

纳滤膜样品的平均水通量(F) 为各试样水通量的算术平均值。

GB/T 34242—2017

7.3.2 离子脱除率

离子脱除率(R) 按式(2)计算：

style="width:2.68662in;height:0.63338in" /> ( 2)

式中：

R — 脱除率，%;

Cp— 透过液中氯离子或钙离子或镁离子含量，单位为毫克每升(mg/L);

Cr— 测试液中氯离子或钙离子或镁离子含量，单位为毫克每升(mg/L)。

纳滤膜样品的平均离子脱除率(R) 为各试样离子脱除率的算术平均值。

8 低分子量有机物脱除率测试

8.1 测试步骤

有机物脱除率测试步骤如下：

a)
同一纳滤膜样品中截取若干个纳滤膜试样(不少于4个),试样应无折皱、破损等缺陷，试样的
尺寸应满足完全覆盖纳滤膜评价池的密封圈的要求。

b) 用去离子水将待测试样漂洗干净并浸泡30 min。

c) 用去离子水和单一规格的聚乙二醇(简称"PEG"),
配制聚乙二醇溶液(体积不少于10 L, 浓 度 为100 mg/L±5mg/L),
按照表1调节测试液温度并用盐酸或氢氧化钠调节 pH。

d) 将试样装入纳滤膜评价池，脱盐层应朝向评价池的进水侧。

e)
开启增压泵，缓慢调节截止阀，将运行压力调至与相应膜种类离子脱除率测试相同的测试
压力。

f) 在恒温、恒压下稳定运行30 min
后，用秒表和量筒测量一定时间内透过液的体积(单个试样不 少于20 mL)。

g) 按 照 GB/T 32360—2015
中第5章规定的方法分别测定测试液和透过液的聚乙二醇含量；测
试数据记录表参考表 B.5。

8.2 计算方法

有机物脱除率(Rpec) 按式(3)计算：

style="width:3.36662in;height:0.83996in" /> (3)

式中：

RpEG—— 脱除率，%;

C.m—— 透过液中聚乙二醇的含量，单位为毫克每升(mg/L);

C/— 测试液中聚乙二醇的含量，单位为毫克每升(mg/L)。

纳滤膜样品有机物平均脱除率(Rpec)为各试样有机物脱除率的算术平均值。

9 耐酸碱性能测试

9.1 样品的耐酸碱性能

样品的耐酸碱性能以其水通量变化率和脱除率变化率来表示。

GB/T 34242—2017

9.2 测试步骤

纳滤膜耐酸碱性能测试步骤如下：

a)
同一纳滤膜样品中截取若干个试样(不少于60个),试样应无折皱、破损等缺陷，试样的尺寸应
满足完全覆盖纳滤膜评价池的密封圈的要求，将待测试样漂洗干净，并放入去离子水中浸泡

30 min;

b) 取4个试样，按7.2中的 c)～g)
步骤进行测试(其中测试液为硫酸镁溶液),计算纳滤膜样品的
初始平均水通量(Fo) 及初始平均离子脱除率(R 。)。

c) 取28个试样浸泡在盐酸溶液(pH
范围：2.0～2.2)中，恒温40.0℃±0.5℃浸泡，每间隔 t 小 时
取出1组试样(4个)。

d) 取28个试样浸泡在氢氧化钠溶液(pH
范围：12.0～12.2)中，恒温35.0℃±0.5℃浸泡，每间隔 t
小时取出1组试样(4个)。

e) 取出的每组试样按7.2中 b)～g)
步骤进行测试(其中测试液为硫酸镁溶液),计算纳滤膜样品
经盐酸或氢氧化钠浸泡处理后的平均水通量(F,) 和平均脱除率(R,);
测试数据记录表参考表 B.6～表 B.7。

9.3 计算方法

9.3.1 水通量变化率

样品的水通量变化率按式(4)计算：

style="width:2.76655in;height:0.78672in" /> (4)

式中：

△F— 样品的水通量变化率，%;

F 。 样品初始平均水通量，单位为升每平方米小时[L/(m² ·h)];

F. 样品经浸泡t 小时后的平均水通量，单位为升每平方米小时[L/(m² ·h)]。

9.3.2 脱除率变化率

样品的脱除率变化率按式(5)计算：

style="width:2.76655in;height:0.7733in" /> (5)

式中：

△R—— 样品的脱除率变化率，%;

R. 样品初始平均脱除率；

R. 样品经浸泡 t 小时后的平均脱除率。

10 测试报告

报告应包含以下内容：

a) 样品的名称、来源、批号、日期；

b) 测试条件；

c) 测试方法；

d) 测试数据；

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e) 测试结果；

f) 测试日期；

g) 测试者。

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附 录 A

( 规 范 性 附 录 )

纳 滤 膜 测 试 装 置

A.1 纳滤膜测试装置流程示意图，如图 A.1。

style="width:7.68007in;height:5.9466in" />

说明：

1 — 测试液水箱；

2 — — 增压泵；

3 - 压力表；

4 — — 测试液进口；

5 — 纳滤膜；

6 — — 纳滤膜评价池；

7 — 透过液出口； 8 — — 截止阀；

9 — — 流量计；

10- 浓缩液出；

11—— 温度控制系统。

图 A.1 纳 滤 膜 测 试 装 置 流
程 示 意 图

style="width:11.43341in;height:7.53346in" />

GB/T 34242—2017

A.2 纳滤膜评价池示意图，如图 A.2。

8

说 明 ：

1 — — 评价池进液口；

2 — — 密封圈；

3— 多孔支撑板；

4 — — 纳滤膜；

5 — — 进液凹槽；

6 — — 透过液收集口；

7 — — 评价池浓缩液出口；

8 — — 固定螺栓。

图 A.2 纳滤膜评价池示意图

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附 录 B

(资料性附录)

测试数据记录表

表 B.1 纳滤膜厚度均匀性测试数据

表 B.2 纳滤膜水通量及离子脱除率测试数据(氯化钠测试溶液)

表 B.3 纳滤膜水通量及离子脱除率测试数据(氯化钙测试溶液)

GB/T 34242—2017

表 B.4 纳滤膜水通量及离子脱除率测试数据(硫酸镁测试溶液)

style="width:0.52659in;height:0.5467in" />

表 B.5 纳滤膜低分子量有机物脱除率测试数据

表 B.6 纳滤膜耐酸性能测试数据

GB/T 34242—2017

表 B.6 ( 续 )

表 B.7 纳滤膜耐碱性能测试数据

延伸阅读

更多内容 可以 GB-T 34242-2017 纳滤膜测试方法. 进一步学习

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