[发明专利]中空纤维膜寿命的评价方法

说明书

本发明属于膜评价领域，具体涉及一种中空纤维膜寿命的评价方法。包括下述步骤：1)样品制备截取外观完好的待测中空纤维膜中间段；2)采用腐殖酸水溶液测定产水水量；记录1次时间及对应的累计产水量；根据累计产水量计算单位膜面积累计产水量和比通量；当比通量衰减至膜比通量衰减至下限值70‑90％以下时，开始清洗；并利用拟合方程计算膜比通量衰减至下限值时的累计产水量；3)膜清洗恢复；4)重复步骤2)和步骤3)，直至清洗后膜比通量衰减至直到膜比通量衰减至一定程度且清洗后比通量仍无法恢复至下限值以上时，停止试验；使用本方法可以不需要膜在工程上运行即可评价预测中空纤维膜寿命，简单快捷方便。

技术领域

本发明属于膜评价领域，具体涉及一种中空纤维膜寿命的评价方法。

背景技术

中空纤维膜是一种分离膜重要的形式，作为一种高效的分离材料，具有广泛应用领域，

主要包括食品工业、饮料工业、乳品工业、生物发酵、生物医药、医药化工、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、资源回收以及环境工程等等。

目前，

膜使用寿命的评价指标和判定依据尚未形成明确统一的认识。膜寿命指的是膜从开始使用到由于性能下降、破损、膜框架以及设备老化等原因引起的膜法水处理工艺无法稳定运行(如产水水质、产水量等无法达到设计要求)或能耗和成本超过设计预期时的运行时间。膜生产商通常以膜系统的产水量或产水水质不能满足用户要求为膜寿命终止的标志。国内外的相关文献中主要是膜寿命影响因素的论述性分析，没有提到具体的测试方法和数据支持，其中提到膜寿命的评估方向有膜的过滤特征、表面特征、化学和结构特征、机械和热力学特征、形态特征、完整性检测等，膜到达使用寿命的特征包括渗透率下降、氧化老化、能源成本的增加、机械老化等。

目前尚无国内专利关于膜寿命评价方法的报道，国内文献中有关于膜生物反应器膜丝寿命评价的论述，评价是基于膜丝在膜在工程实际运行中的数据积累进行评价和预测的，该寿命评价/预测方法需要膜在工程应用的时间长达1年以上，效率低，准确性差，不能准确快速反应膜产品寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中空纤维膜寿命的评价方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种中空纤维膜寿命的评价方法,包括下述步骤：

1)样品制备截取外观完好的待测中空纤维膜中间段，用水浸泡后漂洗，多次浸泡和漂洗至清洗后的水pH值降为7.5以下，备用；

2)在统一跨膜压差和水温条件下，采用腐殖酸水溶液作为样品溶液测定产水水量；稳定运行产水，并开始计时，每隔一段时间记录1次时间tn及对应的累计产水量Qtn；根据累计产水量Qtn计算单位膜面积累计产水量Qsn和比通量Fsn；当比通量衰减至膜比通量衰减至下限值70-90％以下时，停止运行产水，开始清洗；并利用拟合方程计算膜比通量衰减至下限值时的累计产水量Qn；

3)膜清洗恢复；膜采用酸碱溶液浸泡后多次漂洗至清洗水pH值降为7.5以下；

4)重复步骤2)和步骤3)，直至清洗后膜比通量衰减至直到膜比通量衰减至一定程度且清洗后比通量仍无法恢复至下限值以上时，停止试验；

5)数据处理：根据每次运行中计算的单位膜面积累计产水量整个试验中膜的单位膜面积总产水量Qz，根据单位膜面积总产水量和膜的拟设计平均运行通量Fd，计算该运行条件下膜的使用寿命评价预期参数τ。

膜比通量衰减的下限值为300-500L/(m2·h·MPa)。

腐殖酸水溶液的浓度为1000mg/L-10000mg/L。

步骤3)中膜清洗恢复中采用质量分数0.5％的NaOH溶液+0.5％的NaClO溶液浸泡2h，多次漂洗至清洗水pH值降为7.5以下。