專利名稱：一種膜法水處理藥劑性能評(píng)價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膜法水處理技術(shù)，為一種膜法水處理藥劑性能評(píng)價(jià)方法，具體地說(shuō)是對(duì)反滲透、納濾、超濾、微濾等液體分離膜水處理系統(tǒng)中使用的水處理藥劑的阻垢分散性、殺菌性和清洗效果等綜合性能的評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
反滲透、納濾、超濾、微濾等液體膜分離過(guò)程都是利用壓力差為驅(qū)動(dòng)勢(shì)能，把水中的溶質(zhì)分離除去的水處理技術(shù)。利用膜技術(shù)水處理的場(chǎng)合，由于需要處理的水中包含有各種鹽類、金屬氧化物、膠體、懸浮物和微生物等成分，運(yùn)行過(guò)程中，這些成分被截留在膜的一側(cè)造成對(duì)膜的污染。又由于濃差極化和壓力的作用，使被截留污染物質(zhì)逐漸沉積、附著在膜表面形成覆蓋層。污染物質(zhì)堵塞膜的微孔透水通道，其結(jié)果使膜的透水性能降低、脫鹽率下降、原水側(cè)壓力增高和能耗增加。細(xì)菌還會(huì)在纖維素膜表面迅速繁殖侵蝕膜體，縮短膜的使用壽命。為了有效利用膜分離技術(shù)，實(shí)際的膜水處理裝置在運(yùn)行過(guò)程中，要在原水中投加阻垢劑、殺菌劑、清洗劑等膜水處理藥劑，這些水處理藥劑可以阻止有機(jī)或無(wú)機(jī)結(jié)晶水垢生成，殺滅水中的微生物細(xì)菌和溶解在膜表面沉積物，使膜設(shè)備能夠正常運(yùn)行。
以往對(duì)以壓力為驅(qū)動(dòng)力膜分離過(guò)程的研究，更多的是通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型的方法來(lái)展開(kāi)的。如在不考慮膜表面切向水流的情況下，滲透水通量Qv可以用非平衡熱力學(xué)模型Qv＝Lp(ΔP-εΔπ)表示，Lp、ΔP、ε、Δπ分別是純水透過(guò)系數(shù)、膜兩側(cè)壓差、反射系數(shù)和滲透壓差；從膜污染角度考慮時(shí)，透過(guò)系數(shù)Lp和反射系數(shù)ε表現(xiàn)為阻力系數(shù)(壓阻)，即R＝rm+rb+rf，rm、rb、rf分別是膜阻力、濃差極化邊界層阻力和污染阻力，則滲透水通量Qv還可以用方程式Qv=ΔPμ(rm+rb+rf)]]>表征。μ是膜進(jìn)水端液體的粘度，與原水成分、環(huán)境溫度和膜工藝過(guò)程有關(guān)，當(dāng)原水是水質(zhì)和溫度變化不大的流變體系和工藝條件確定的情況時(shí)，粘度基本上是恒定的；膜阻力rm是膜元件本身固有的特征參數(shù)，選定膜元件后是確定的；濃差極化邊界層阻力rb是由于緊貼膜表面被截留組分反向傳遞，接近膜表面濃度升高，而遠(yuǎn)離膜表面濃度低形成的濃度梯度造成的。對(duì)溶解-擴(kuò)散膜如反滲透膜來(lái)說(shuō)，滲透水通量相對(duì)較小，濃度梯度不是很大，濃差極化阻力相對(duì)于膜阻力來(lái)說(shuō)處于次要地位，而對(duì)于多孔膜如超濾、微濾膜，因具有很高的滲透通量，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的濃差極化，這時(shí)濃差極化邊界層阻力rb相對(duì)于膜阻力會(huì)處于支配地位；污染阻力rf與進(jìn)水水質(zhì)、環(huán)境條件、操作條件、水流狀態(tài)和膜累積污染等多種因素有關(guān)，是最不容易確定的參數(shù)之。
以上述及通過(guò)建模的方法對(duì)膜行為研究，需要實(shí)驗(yàn)支持，有時(shí)會(huì)與實(shí)際效果偏離很大。由于各種因素之間存在著相互影響和偶聯(lián)效應(yīng)，單純通過(guò)數(shù)學(xué)模擬對(duì)膜的傳質(zhì)和污染過(guò)程進(jìn)行研究是非常困難的課題。對(duì)膜法水處理藥劑效果的考察，實(shí)際上是比較在進(jìn)水中加入水處理藥劑后污染阻力和濃差極化阻力變小的情況。目前對(duì)膜法水處理藥劑性能研究，還未見(jiàn)有效的評(píng)價(jià)方法，因此建立一種可操作的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法對(duì)膜法水處理藥劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明從實(shí)驗(yàn)角度出發(fā)，提出一種可以對(duì)反滲透、納濾、超濾、微濾等液體分離膜水處理系統(tǒng)中使用的水處理藥劑的阻垢分散性、殺菌性和清洗效果等綜合性能的評(píng)價(jià)方法。該方法依據(jù)膜污染理論建立的膜污染模型，滲透通量Qv＝ΔP/μ(rm+rb+rf)，則ΔP/Qv＝μ(rm+rb+rf)。從一個(gè)新的角度出發(fā)，將任意時(shí)刻隨膜阻力系數(shù)R＝rm+rb+rf成線性變化參數(shù)σ＝P/Q確定為系統(tǒng)劣化系數(shù)。在阻力系數(shù)中，膜阻力分量rm與模本身的固有結(jié)構(gòu)和特性相關(guān)，是一個(gè)恒定參數(shù)。因此，系統(tǒng)劣化系數(shù)σ相關(guān)與濃差極化阻力分量rb和污染阻力分量rf。使用相同的水質(zhì)，當(dāng)加入膜水處理藥劑時(shí)，藥劑的作用對(duì)濃差極化和污染物質(zhì)產(chǎn)生影響，使rb和rf分別發(fā)生變化，這種變化最終反映為系統(tǒng)劣化系數(shù)σ的改變，而且這個(gè)改變與rb、rf總的變化成相關(guān)關(guān)系。用實(shí)驗(yàn)的方法檢測(cè)到進(jìn)水端壓力和滲透水流量，并時(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)它們的變化，與不加藥的基礎(chǔ)值(空白值)比較，就可以得出膜水處理藥劑的效果?？刂七M(jìn)水水質(zhì)還可以對(duì)膜水處理藥劑的阻垢分散性、殺菌性和清洗效果等綜合性能作出評(píng)價(jià)。
本發(fā)明采用數(shù)字高精度壓力傳感器在線檢測(cè)膜組件進(jìn)水口壓力P，和采用高精度渦輪流量傳感器在線檢測(cè)滲透水端流量Q，并采用智能化帶運(yùn)算和濾波功能的無(wú)紙記錄儀計(jì)算P/Q的值作為系統(tǒng)劣化系數(shù)σ。分別對(duì)不加藥水和加藥的水進(jìn)行運(yùn)行中檢測(cè)、記錄，得到兩條不同的情況下的劣化系數(shù)隨時(shí)間變化曲線σ(t)。運(yùn)行不加藥的水檢測(cè)到的數(shù)據(jù)作為空白值，得到的劣化系數(shù)曲線σb(t)，和用加藥水運(yùn)行得到劣化系數(shù)曲線σc(t)。為了能夠有效觀察出投加水處理藥劑后對(duì)膜污染的作用效果，用加藥水和不加藥水分別運(yùn)行120小時(shí)，120小時(shí)后取某一相同時(shí)刻n的加藥和未加藥系統(tǒng)劣化系數(shù)σc(n)和σb(n)，把υ=σb(n)-σc(n)σb(n)]]>定義為藥劑作用率，υ隨時(shí)間變化函數(shù)υ(t)作成的曲線就是藥劑效果曲線。確定以不同的原水水質(zhì)成分在膜組件中運(yùn)行并保持恒定，計(jì)算得到膜水處理藥劑的阻垢劑、殺菌率和洗凈率分別用符號(hào)υs、υb和υc表示。
本發(fā)明為一種膜法水處理藥劑性能評(píng)價(jià)方法，其特征為，需要處理的水經(jīng)過(guò)膜組件時(shí)使其中的膜元件受到污染，分別采用阻垢分散性能評(píng)價(jià)的保持水質(zhì)恒定方法、殺菌性能評(píng)價(jià)的保持水質(zhì)恒定方法和清洗效果評(píng)價(jià)的保持水質(zhì)恒定方法，使操作條件和水質(zhì)保持恒定，連續(xù)檢測(cè)膜組件進(jìn)水端壓力升高和滲透水流量減小的數(shù)值，用同一時(shí)刻壓力檢測(cè)數(shù)據(jù)與流量檢測(cè)數(shù)據(jù)之比作為系統(tǒng)劣化系數(shù)，系統(tǒng)劣化系數(shù)隨時(shí)間變化的曲線代表膜元件受污染的趨勢(shì)；分析比較水中加藥和未加藥的系統(tǒng)劣化曲線，對(duì)所述膜水處理藥劑的阻垢分散性、殺菌性和清洗效果等性能作出評(píng)價(jià)。
上述的膜法水處理藥劑性能評(píng)價(jià)方法，其進(jìn)一步特征為，阻垢分散性能評(píng)價(jià)的保持水質(zhì)恒定方法是，向需要處理的水中投加碳酸鈣、硫酸鋇、三氯化鐵、溶解性有機(jī)物、多聚糖、脂肪、硅膠體中的一種或幾種物質(zhì)，檢測(cè)上述水中TOC和電導(dǎo)率指標(biāo)，隨時(shí)調(diào)整使其一直保持恒定。
上述的膜法水處理藥劑性能評(píng)價(jià)方法，其進(jìn)一步特征為，殺菌性能評(píng)價(jià)的保持水質(zhì)恒定方法是，向需要處理的水中投加培養(yǎng)的硫酸鹽還原菌、藻類、雜菌中的一種或幾種，檢測(cè)上述水中的細(xì)菌總數(shù)，隨時(shí)調(diào)整使其一直保持恒定。
上述的膜法水處理藥劑性能評(píng)價(jià)方法，其進(jìn)一步特征為，清洗效果評(píng)價(jià)的保持水質(zhì)恒定方法是，向需要處理的水中投加前述阻垢分散性能評(píng)價(jià)的保持水質(zhì)恒定方法和殺菌性能評(píng)價(jià)的保持水質(zhì)恒定方法中所述的物質(zhì)和細(xì)菌，檢測(cè)水中的電導(dǎo)率和細(xì)菌總數(shù)，隨時(shí)調(diào)整使其一直保持恒定。
上述的膜法水處理藥劑性能評(píng)價(jià)方法，其進(jìn)一步特征為，系統(tǒng)劣化系數(shù)是通過(guò)在線檢測(cè)膜組件的進(jìn)水端壓力和滲透水流量發(fā)生的變化，計(jì)算其比值得到的，n時(shí)刻系統(tǒng)劣化系數(shù)σn＝Pn/Qn，其中n時(shí)刻壓力Pn的單位取Kpa和n時(shí)刻流量Qn的單位取L/h。系統(tǒng)劣化系數(shù)，其隨時(shí)間變化的系統(tǒng)劣化函數(shù)σ(t)＝f(P，Q)得到的曲線反映膜元件受污染的趨勢(shì)，對(duì)σ(t)微分得出系統(tǒng)劣化速率σ′(t)。分別得出在水中加藥和未加藥的系統(tǒng)劣化曲線σc(t)和σb(t)，經(jīng)過(guò)時(shí)間≥120小時(shí)運(yùn)行之后，取某一相同時(shí)刻n的加藥和未加藥系統(tǒng)劣化系數(shù)σc(n)和σb(n)，用 評(píng)價(jià)所述膜水處理藥劑的阻垢分散性、殺菌性和清洗效果等性能。
本發(fā)明把膜水處理藥劑阻垢分散性能評(píng)價(jià)細(xì)分為無(wú)機(jī)和有機(jī)兩類，無(wú)機(jī)阻垢性能評(píng)價(jià)的水質(zhì)的恒定方法是，使用去離子純水，向其中添加碳酸鈣、硫酸鋇、三氯化鐵，添加量分別為CaCO315-20mg/l，BaSO410-20mg/l，F(xiàn)eCl30.5-1.5mg/l待完全溶解后，檢測(cè)水中Ca2+、Ba2+、Fe3+、CO32-、SO42-、Cl-的含量及電導(dǎo)率數(shù)值。運(yùn)行過(guò)程中，隨時(shí)檢測(cè)以上離子含量和電導(dǎo)率值，及時(shí)調(diào)整，運(yùn)行過(guò)程中保持恒定，并以電導(dǎo)率值作為在線監(jiān)測(cè)參數(shù)。如果是反滲透膜情況，進(jìn)水水質(zhì)的淤泥密度指數(shù)(Silt densityindex-SDI)不能大于5，控制在3-5之間。達(dá)不到時(shí)在進(jìn)水的前級(jí)增加過(guò)濾工藝。有機(jī)阻垢性能評(píng)價(jià)的水質(zhì)的恒定方法是，使用去離子純水，向其中添加溶解性有機(jī)物、多聚糖、脂肪，添加量分別為溶解性有機(jī)物0.5-2mg/l，多聚糖3-5mg/l，脂肪0.1-1mg/l，檢測(cè)水中總有機(jī)碳(Total Organic Carbon-TOC)含量和電導(dǎo)率值。運(yùn)行過(guò)程中，隨時(shí)檢測(cè)TOC和電導(dǎo)率，及時(shí)調(diào)整，運(yùn)行過(guò)程中保持恒定，并以電導(dǎo)率值作為在線監(jiān)測(cè)參數(shù)。
殺菌性能評(píng)價(jià)的保持水質(zhì)恒定方法是，使用去離子純水，向其中添加培養(yǎng)的硫酸鹽還原菌、藻類、雜菌中的一種或幾種。投加1小時(shí)后檢測(cè)水中細(xì)菌總數(shù)值作為初始檢測(cè)值，這個(gè)值在200-500個(gè)/ml范圍內(nèi)。運(yùn)行過(guò)程中每4小時(shí)取樣檢測(cè)上述水中的細(xì)菌總數(shù)，及時(shí)調(diào)整使其與初始值一致。
膜水處理藥劑的清洗劑效果評(píng)價(jià)，是使用以上阻垢或殺菌性能評(píng)價(jià)所述的水質(zhì)，或是二者按一定的比例混合水，經(jīng)過(guò)120小時(shí)以上的時(shí)間運(yùn)行后使膜產(chǎn)生結(jié)垢或細(xì)菌污染。當(dāng)污染達(dá)到一定程度時(shí)停止運(yùn)行，切斷膜組件的進(jìn)水通路和濃水通路；將膜清洗藥劑加入到裝有一定量純水的清洗槽中的水?dāng)嚢杈鶆?，從膜的濃水端向進(jìn)水端通過(guò)循環(huán)泵反向循環(huán)清洗，清洗時(shí)間為1-48小時(shí)范圍內(nèi)，根據(jù)膜清洗劑使用要求具體確定。清洗過(guò)后的膜組件，使用原來(lái)相同的水質(zhì)繼續(xù)運(yùn)行。比較清洗前、后系統(tǒng)劣化系數(shù)曲線σpr(t)、σsi(t)。清洗劑的清洗效果用洗凈率表示，洗凈率υc＝1-[σsi-σpr]/σsi，其隨時(shí)間變化的點(diǎn)可以作成一條曲線υc(t)。由于膜受到的污染可能是深層次污染，考核膜清洗劑的清洗效果是否徹底應(yīng)該是再運(yùn)行一段時(shí)間，與未清洗前的運(yùn)行情況作比較。所以，本發(fā)明中用清洗后運(yùn)行72小時(shí)點(diǎn)時(shí)的洗凈率υc(72)＝1-[σsi(72)-σpr(72)]/σsi(72)作為膜清洗劑的洗凈率。實(shí)際應(yīng)用中也可以用清洗后運(yùn)行72小時(shí)的平均洗凈率表示清洗劑的清洗效果，平均洗凈率υc‾=Σi=1n{1-[σsi(i)-σpr(i)]/σsi(i)}×100%,]]>平均洗凈率υc的值略大于72小時(shí)洗凈率的值υc(72)。
對(duì)膜水處理藥劑性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的前提條件是，水質(zhì)、環(huán)境和操作條件必須是確定的已知條件。使用原水情況下，運(yùn)行前檢測(cè)水質(zhì)成分，運(yùn)行過(guò)程中補(bǔ)充丟失的成分以保持恒定。加酸或加堿調(diào)整水的pH保持恒定；溫度對(duì)膜、膜藥劑和污染特性會(huì)產(chǎn)生很大的影響，本發(fā)明對(duì)使用的運(yùn)行水采取緩慢升溫或降溫的方法控制水溫在25±0.2℃。緩慢升溫或降溫是利用小溫差加熱或冷卻，避免產(chǎn)生強(qiáng)換熱面而使鹽類結(jié)垢析出，進(jìn)而影響膜表面結(jié)垢污染；操作的初始條件確定后，通過(guò)自動(dòng)控制方式保證運(yùn)行過(guò)程中操作參數(shù)穩(wěn)定。


圖1.為膜水處理藥劑性能評(píng)價(jià)的系統(tǒng)流程圖。使用水質(zhì)成分能夠確定的配制水或原水，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾工藝使評(píng)價(jià)過(guò)程符合實(shí)際膜水處理裝置工藝過(guò)程。評(píng)價(jià)用水分別進(jìn)入條件平行的兩支膜組件，其中一支膜組件的進(jìn)水端加入膜水處理藥劑。分別檢測(cè)兩支膜組件進(jìn)水端壓力和滲透水流量后，通過(guò)智能化儀表和計(jì)算機(jī)記錄和計(jì)算對(duì)膜水處理藥劑性能作出評(píng)價(jià)。圖2.中P、Q分別是檢測(cè)到的膜組件進(jìn)水端壓力和滲透水流量。它們隨時(shí)間變化的曲線P(t)、Q(t)，劣化系數(shù)σ＝P/Q隨時(shí)間變化曲線σ(t)，特定時(shí)間點(diǎn)n對(duì)應(yīng)的劣化系數(shù)σ(n)。從圖中可以看出，不同時(shí)刻系統(tǒng)劣化系數(shù)是不同的。圖3.中的σb(t)和σc(t)分別是水中未加藥(背景)和加入阻垢劑或殺菌劑的系統(tǒng)劣化系數(shù)隨時(shí)間變化曲線。υ(t)=σb(t)-σc(t)σb(t)]]>是藥劑作用率(阻垢率、殺菌率)隨時(shí)間變化的曲線。特定時(shí)間點(diǎn)的藥劑作用率υ(120)表示120小時(shí)點(diǎn)的藥劑作用率。阻垢劑的藥劑作用率為阻垢率υs，殺菌劑的藥劑作用率為殺菌率υb，它們用百分?jǐn)?shù)表示。圖4.顯示的是清洗效果評(píng)價(jià)的運(yùn)行和反洗過(guò)程曲線，σpr(t)和σsi(t)分別是清洗前和清洗后系統(tǒng)劣化系數(shù)隨時(shí)間變化曲線。洗凈率υc＝1-[σsi-σpr]/σsi隨時(shí)間變化曲線為υc(t)。清洗后運(yùn)行72小時(shí)點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的洗凈率υc(120)表示清洗劑的清洗效果，用百分?jǐn)?shù)表示。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1.
在200L純凈水中加入CaCO318mg/l，BaSO412mg/l，F(xiàn)eCl31mg/l循環(huán)攪拌，控制水溫為25±0.2℃。待溶解均勻后，檢測(cè)水質(zhì)參數(shù)，分析結(jié)果見(jiàn)表1.
表1.

選用兩支性能參數(shù)一致的超濾膜(UF)組件UWIA503并聯(lián)使用，調(diào)整初始進(jìn)水端壓力為0.20MPa，滲透水流量(通量)60L/h。在一支膜組件(UF1)的原水進(jìn)水口處設(shè)加藥點(diǎn)，加入市售的膜阻垢分散劑TSMT-2，添加量6mg/l。濃水和滲透水混合后返回配制水箱循環(huán)使用，返回的水有10％排放掉以保證有新藥加入。運(yùn)行過(guò)程中每0.5小時(shí)檢測(cè)記錄進(jìn)水端壓力和滲透水流量的變化，每1小時(shí)檢測(cè)水質(zhì)參數(shù)，調(diào)整使之與初始值相同。從開(kāi)始運(yùn)行計(jì)時(shí)到120小時(shí)結(jié)束，根據(jù)記錄曲線計(jì)算得到120小時(shí)運(yùn)行TSMT-2膜阻垢分散劑的阻垢率υs(120)＝78％。
實(shí)施例2.
在200L純凈水中加入培養(yǎng)的硫酸鹽還原菌、雜菌，攪拌均勻，靜置24小時(shí)后檢測(cè)水中的細(xì)菌總數(shù)為3×102個(gè)/ml，控制水溫為25±0.2℃。選用兩支性能參數(shù)一致的ESPA1/2521反滲透膜(RO)組件并聯(lián)使用，調(diào)整初始進(jìn)水端壓力為1.3MPa，滲透水流量(通量)43L/h。在一支膜組件(RO1)的原水進(jìn)水口處設(shè)加藥點(diǎn)，加入市售的膜專用殺菌劑TSMT-3，添加量為20mg/l。膜組件進(jìn)水的前級(jí)不加過(guò)濾裝置。濃水和滲透水混合后返回原水箱循環(huán)使用，返回的水有10％排放掉以保證有新藥加入。運(yùn)行過(guò)程中每0.5小時(shí)檢測(cè)記錄進(jìn)水端壓力和滲透水流量的變化，每4小時(shí)檢測(cè)水中的細(xì)菌總數(shù)，調(diào)整使之與初始值相同。從開(kāi)始運(yùn)行計(jì)時(shí)到120小時(shí)結(jié)束，根據(jù)記錄曲線計(jì)算得到120小時(shí)運(yùn)行TSMT-3殺菌劑的殺菌率為υb(120)＝97％。
實(shí)施例3.
在200L純凈水中加入EDTA 1.5mg/l，聚乙二醇1mg/l，多聚糖1mg/l，植物油0.5mg/l循環(huán)攪拌，控制水溫為25±0.2℃。待溶解均勻后，檢測(cè)水質(zhì)參數(shù)，分析結(jié)果見(jiàn)表2.
表2.

選用兩支性能參數(shù)一致的微濾膜(MF)組件MOF503并聯(lián)使用，調(diào)整初始進(jìn)水端壓力為0.15Mpa，滲透水流量(通量)80L/h。在一支膜組件(MF1)的原水進(jìn)水口處設(shè)加藥點(diǎn)，加入市售的膜堿性清洗劑TSMT-1B，添加量10mg/l。濃水和滲透水混合后返回配制水箱循環(huán)使用，返回的水有10％排放掉以保證有新藥加入。運(yùn)行過(guò)程中每0.5小時(shí)檢測(cè)記錄進(jìn)水端壓力和滲透水流量的變化，每1小時(shí)檢測(cè)水質(zhì)參數(shù)，調(diào)整使之與初始值相同。當(dāng)運(yùn)行時(shí)間120h時(shí)停止產(chǎn)水運(yùn)行，之后啟動(dòng)反洗泵，反洗時(shí)間6h；反洗結(jié)束后繼續(xù)啟動(dòng)產(chǎn)水運(yùn)行，運(yùn)行72h后結(jié)束評(píng)價(jià)過(guò)程。根據(jù)記錄曲線計(jì)算得到清洗劑TSMT-1B的洗凈率υc(72)＝94.5％，平均洗凈率υc＝96.8％。
權(quán)利要求
1.一種膜法水處理藥劑性能評(píng)價(jià)方法，其特征為，需要處理的水經(jīng)過(guò)膜組件時(shí)使其中的膜元件受到污染，分別采用阻垢分散性能評(píng)價(jià)的保持水質(zhì)恒定方法、殺菌性能評(píng)價(jià)的保持水質(zhì)恒定方法和清洗效果評(píng)價(jià)的保持水質(zhì)恒定方法，使操作條件和水質(zhì)保持恒定，連續(xù)檢測(cè)膜組件進(jìn)水端壓力升高和滲透水流量減小的數(shù)值，用同一時(shí)刻壓力檢測(cè)數(shù)據(jù)與流量檢測(cè)數(shù)據(jù)之比作為系統(tǒng)劣化系數(shù)，系統(tǒng)劣化系數(shù)隨時(shí)間變化的曲線代表膜元件受污染的趨勢(shì)；分析比較水中加藥和未加藥的系統(tǒng)劣化曲線，對(duì)所述膜水處理藥劑的阻垢分散性、殺菌性和清洗效果等性能作出評(píng)價(jià)。
2.如權(quán)利要求1所述的評(píng)價(jià)方法，其進(jìn)一步特征為，阻垢分散性能評(píng)價(jià)的保持水質(zhì)恒定方法是，向需要處理的水中投加碳酸鈣、硫酸鋇、三氯化鐵、溶解性有機(jī)物、多聚糖、脂肪、硅膠體中的一種或幾種物質(zhì)，檢測(cè)上述水中TOC和電導(dǎo)率指標(biāo)，隨時(shí)調(diào)整使其一直保持恒定。
3.如權(quán)利要求1所述的評(píng)價(jià)方法，其進(jìn)一步特征為，殺菌性能評(píng)價(jià)的保持水質(zhì)恒定方法是，向需要處理的水中投加培養(yǎng)的硫酸鹽還原菌、藻類、雜菌中的一種或幾種，檢測(cè)上述水中的細(xì)菌總數(shù)，隨時(shí)調(diào)整使其一直保持恒定。
4.如權(quán)利要求1、2、3所述的評(píng)價(jià)方法，其進(jìn)一步特征為，清洗效果評(píng)價(jià)的保持水質(zhì)恒定方法是，向需要處理的水中投加權(quán)利要求2、3中所述的物質(zhì)和細(xì)菌，檢測(cè)水中的電導(dǎo)率和細(xì)菌總數(shù)，隨時(shí)調(diào)整使其一直保持恒定。
5.如權(quán)利要求1所述的評(píng)價(jià)方法，其進(jìn)一步特征為，系統(tǒng)劣化系數(shù)是通過(guò)在線檢測(cè)膜組件的進(jìn)水端壓力和滲透水流量發(fā)生的變化，計(jì)算其比值得到的，n時(shí)刻系統(tǒng)劣化系數(shù)σn＝Pn/Qn，其中n時(shí)刻壓力Pn的單位取Kpa和n時(shí)刻流量Qn的單位取L/h。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其進(jìn)一步特征為，所述的系統(tǒng)劣化系數(shù)，其隨時(shí)間變化的系統(tǒng)劣化函數(shù)σ(t)＝f(P，Q)得到的曲線反映膜元件受污染的趨勢(shì)，對(duì)σ(t)微分得出系統(tǒng)劣化速率σ′(t)。
7.如權(quán)利要求5、6所述的方法，其進(jìn)一步特征為，分別得出在水中加藥和未加藥的系統(tǒng)劣化曲線σc(t)和σb(t)，經(jīng)過(guò)時(shí)間≥120小時(shí)運(yùn)行之后，取某一相同時(shí)刻n的加藥和未加藥系統(tǒng)劣化系數(shù)σc(n)和σb(n)，用 評(píng)價(jià)所述膜水處理藥劑的阻垢分散性、殺菌性和清洗效果等性能。
全文摘要
一種膜法水處理藥劑性能評(píng)價(jià)方法。特征在于控制供給膜組件的進(jìn)水水質(zhì)，使膜組件中的膜元件受到污染。在線連續(xù)檢測(cè)加入不同水處理藥劑處理的水，由于污染而使膜的進(jìn)水端壓力、滲透水流量發(fā)生的變化。用膜水處理系統(tǒng)性能下降的進(jìn)口壓力和滲透水流量?jī)蓚€(gè)相關(guān)參數(shù)值之比作為膜系統(tǒng)劣化系數(shù)，比較加藥前后膜的系統(tǒng)劣化率，定量得出膜水處理藥劑的阻垢分散性能、殺菌性能和清洗效果。本發(fā)明提供的方法，與通過(guò)建立液體分離膜流體模型和單純檢測(cè)壓力或流量等方法相比較，具有簡(jiǎn)便、直接和分辨力高的特點(diǎn)，檢測(cè)結(jié)果能夠真實(shí)反映膜水處理藥劑性能。
文檔編號(hào)G01N7/10GK1790019SQ20051012205
公開(kāi)日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2005年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月1日
發(fā)明者張超, 陳軍, 鄭書(shū)忠, 武建剛, 黃占凱 申請(qǐng)人:天津化工研究設(shè)計(jì)院