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1、饮用水处理用浸没式超滤膜组件及设备1范围本标准规定了饮用水处理用浸没式中空纤维超滤膜组件及设备的术语和定义、型号、材料、要求、检测、检验规定、包装运输和储存等。本标准适用于饮用水处理用浸没式超滤膜组件及设备的生产和检验。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，仅所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/T14436工业产品保证文件总则GB/T17219生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准GB/T191包装储运图示标志GB/T20103膜分离技术术语GB/T20502膜组件及装置型号命名GB
2、/T32360-2015超滤膜测试方法GB/T6543运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱GB/T6682分析实验室用水规格和方法GB/T9174一般货物运输包装通用技术条件GB/T9969工业产品使用说明书总则HY/T050中空纤维超滤膜测试方法HY/T062中空纤维超滤膜组件HY/T112超滤膜及其组件3术语与定义3.1中空纤维超滤膜Hollowfibermembrane纤维状的空心膜。包括自支撑膜和带内衬膜等。3.2中空纤维超滤膜Hollowfiberultrafiltrationmembrane截留分子量在-10道尔顿的中空纤维膜，公称孔径50nm以下。3.2.1中空纤维超滤膜Hollow
3、fiberultrafiltrationmembrane能被超滤膜截留住的最小溶质分子量。通常把超滤膜对某种标准分子的截留率为90%时，所对应的分子量定义为超滤膜的截留分子量。3.2.2公称孔径Nominalporesize与超滤膜的截留分子量相对应的标称孔径，单位为纳米(nm)03.3中空纤维超滤膜组件Hollowfiberultrafiltrationmembranemodule由中空纤维超滤膜封端而成的膜单元。3. 4浸没式中空纤维超滤膜组件Submergedhollowfiberultrafiltrationmembranemodule浸没在待处理水中运行的中空纤维超滤膜组件，包括柱式
4、膜组件和帘式膜组件。4. 4.1柱式膜组件Columnmembranemodule由中空纤维超滤膜柱状封端而成的膜组件。5. 4.2帘式膜组件Hollowfiberflat-platmembranemodule由中空纤维超滤膜帘状封端而成的膜组件。6. 5浸没式中空纤维超滤膜组装置Submergedultrafiltrationmembraneseparationdevice由膜组件、支架、集水管和布气管组成的基本过滤单元（俗称膜架或膜箱）。7. 6产水量Productivity在一定运行条件下，膜组件或膜组装置单位时间内的净产水量。8. 7有效面积Effectivemembranearea膜
5、组件中具有分离作用的膜面积。9. 8纯水通量Purewaterflux在一定压力、一定温度下，单位面积、单位时间透过膜的纯水体积。10. 9拉伸断裂强力TenSilebreakingforce单根膜丝在进行拉伸断裂实验时所能承受的最大负荷，单位为牛顿（N）。11. 10膜寿命Membranelife在正常的使用条件下，膜或膜组件维持预定性能的时间。12. 11自支撑膜Self-SUPPOrtedmembrane膜本身自主支撑的中空纤维膜，传统意义上的中空纤维膜属于此种。13. 12支撑膜Supportedmembrane采用特种编织管作为内支撑的中空纤维膜。4型号13.1 组件型号膜组装置型号
6、由类别代号、型式代号、膜孔径、有效膜面积、膜材质代号、结构形式代号等六个部分构成。各部分以连字符连接。UFS-HF-一一一一其他（各公司代号及公司内部代码）结构形式代号膜材质代号有效膜面积（m2）膜孔径（nm）型式代号（中空纤维式）类别代号（浸没式超滤）13.2 组件型号构成4. 2.1材质代号浸没式中空纤维超滤膜组件过滤层材质以字母表示，常用过滤层材质如表1所示。表1常用过滤层材质参考表过滤层材质膜材质代号聚乙烯PE聚丙烯PP聚碉PS聚般碉PES聚偏氟乙烯PVDF聚三氟氯乙烯PCTFE聚丙烯睹PAN醋酸纤维素CA聚四氟乙烯PTFE聚酯PET聚氯乙烯PVC上述材质增强型*P其他4. 2.2结构
7、型式代号膜组件分柱式和帘式。柱式的结构型式代号为C,帘式的结构型式代号为F。14. 2.3型号示例示例1：UFS-HF-50-36-PVDF-C-T533表示：浸没式超滤，中空纤维膜，膜孔径为50nm,组件有效膜面积为36m2,膜材质为PVDE柱式膜组件，热法533号工艺。示例2：UFS-HF-20-35-PVC*P-F-PV2表示：浸没式超滤，中空纤维膜，膜孔径为20nm,组件有效膜面积为35m2,膜材质为增强型PVC,帘式膜组件，厂内膜代号为PV2。14.1 组装置型号膜组装置型号由类别代号、膜组件结构型式代号、装置外形尺寸、设计产水量四个部分构成。各部分以连字符连接。ufsO11设计产水
8、量（m3h）装置外形尺寸（mm）膜组件结构型式代号类别代号（浸没式超淀）14.2 组装置型号构成4.4.1装置外形尺寸膜组装置外形尺寸由长度L、宽度W和高度H来表示，记为LXWXH。4.4.2装置型号示例示例1：UFS-C-40108053000-50表示：浸没式超滤膜组装置，柱式膜组件，装置长为4010mm、宽为805mm、高为3000mm,设计产水量为50m3h示例2：UFS-F-290017003470-70表示：浸没式超滤膜组装置，帘式膜组件，装置长为2900mm、宽为1700mm、高为3470mm,设计产水量为70m3h5材料膜材质的选用应符合卫健委制定的“涉及饮用水卫生安全产品生产
9、企业卫生规范”，具有涉水产品生产许可批件。主要材料与部件应有制造厂商的质保书或合格证。膜组件和装置应符合生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准（GB/T17219）。膜产品（膜及其组件）生产过程中不应使用回用料。膜组装置所有管道、管件应为标准件。膜组装置相关材料应符合国家涉水卫生标准。6要求6. 1外观膜组件及膜组装置应无破损，无裂痕、划伤及变形，膜丝应无折断。6.2膜丝的理化性能6.2.1纯水通量测试水温应稳定在2505C,测试用水应符合分析实验室用水规格和试验方法（GB/T6682）三级或三级以上纯水要求。在此条件下测试膜组件的纯水通量，单位为L/（m2h）o对自支撑膜测试压力为-
10、0.05MPa,纯水通量应不小于150Lz（m2h）,对支撑膜测试压力为-0.02MPa,纯水通量应不小于40L/（m2h）,6.2.2截留分子量产品截留分子量应不大于106道尔顿。6.2.3拉伸断裂强力自支撑膜的拉伸断裂强力应不小于4N；支撑膜的拉伸断裂强力应不小于IOoN。6.2.4抗脱落性能中空纤维膜抗脱落性能针对支撑膜进行检测。膜丝的抗脱落性能应满足6年的使用要求。6.2.5耐化学腐蚀性能化学浸泡腐蚀后，膜丝拉伸断裂强力降低不超过40%,且纯水通量变化幅度不超过30%。膜丝的耐化学腐蚀性能应满足6年的使用要求。6.2.6抗疲劳性能连续曝气试验后，应通过完整性检测，且纯水通量变化幅度不超
11、过30%。膜丝的抗疲劳性能应满足6年的使用要求。6.3膜组件6.3.1膜组件外形尺寸柱式膜组件结构示意图如图1所示。外形尺寸指外径、长度和集水管管径（包括连接方式），柱式膜组件规格尺寸如表2所示。AA说明：必一膜壳外径，单位为毫米（mm）；1.膜组件总长，单位为毫米（mm）；D一接口外径，单位为毫米（Inm）,连接形式为螺纹连接或承插连接。图1浸没式超滤柱式膜组件结构示意图表2柱式膜组件规格尺寸序号外壳外径中(mm)膜组件总长L(mm)接口外径D(G)(mm)连接形式11600.518003760.5螺纹连接21270.522203400,5承插连接31270.517453400.5承插连接帘
12、式膜组件结构示意图如图2所示。外形尺寸指集水管长度、集水管中心距和集水管外径，柱式膜组件规格尺寸如表3所示。承插连接螺纹连接说明：1.l-集水管长度，单位为毫米(mm)；1.2-集水管中心距，单位为毫米(mm)；D一接口外径，单位为毫米(mm),连接形式为螺纹连接或承插连接。图2浸没式超滤帘式膜组件结构示意图表3帘式膜组件规格尺寸序号集水管长度1.l(mm)集水管中心距1.2(mm)集水管接口外径D(G)(mm)连接形式15341100025400.5承插连接2534+11500+2540+0.5承插连接35681200050400.5承插连接4721+11587+10370.5承插连接553
13、41200050400.5承插连接6746132O.5螺纹连接7720l400.5承插连接8721+1208710370.5承插连接6. 3.2膜组件完整性膜组件在不低于其标称最大跨膜压差的1.5倍压力下，整体试压无渗漏。6.4超滤模组装置要求6.4.1 规格膜组件装置规格尺寸如表4所示。表4膜组件装置规格尺寸表序号膜装置规格(n?/d)膜装置产水量(md)膜装置尺寸LWH(mm)15005002110805220021000100040I080522007检测7.1外观采用目测法。7.2膜丝7. 2.1纯水通量在规定测试条件下，测试单位时间、单位膜面积的纯水产水量。检测装置和方法见附录AL7
14、. 2.2截留分子量检测方法参照超滤膜测试方法(GB/T32360-2015)中切割分子量测试方法。7. 2.3拉伸断裂强力使用等速伸长测试仪测定单根膜丝拉断时所承受的强力，具体检测方法见附录A2。7. 2.4抗脱落性能在一定的膜丝承压反洗次数后，检测膜组件完整性，判断膜丝的抗脱落性能。具体检测方法见附录A3。7. 2.5耐化学腐蚀性能在一定的药剂浸泡条件下，检测膜丝的拉伸断裂强力和纯水通量的变化情况，判断膜丝的耐化学腐蚀性能。具体检测方法见附录A4。7. 2.6抗疲劳性能在一定条件的连续曝气后，检测膜组件的完整性和纯水通量，判断膜丝的抗疲劳性能。具体检测方法见附录A5。7.3膜组件7. 3.
15、1外形尺寸检测方法见附录A6。7.3.2完整性膜组件单侧空气加压至标称最大跨膜压差的1.5倍，观察其压力衰减速率，确定膜组件完整性。具体检测装置和方法见附录A7。8检验规则8.1 检验方式检验分为出厂检验和型式检验。检验要求见附录B。8.2 组批与抽样同一种规格、每天生产数量为一批次。每一批次抽样检验时，按计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划（GB/T2828.1）规定的比例进行取样检验。8.3 出厂检验每批产品需由生产企业的质量检验部门对产品进行检验，经检验合格并签发合格证方可出厂。8.4 型式检验在下列任一种情况下进行型式检验：a）新产品定型鉴定或老产品转
16、产鉴定时；b）结构、材料或工艺有较大改变时；c）停产两年以上，恢复生产时；d）出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；e）正常生产时，每隔一年进行一次；f）国家质量技术监督机构提出进行型式检验的要求时。型式检验的样品应为出厂检验合格的产品。8.5 判定规则检验各项目结果全部符合本标准要求，则判定该产品为合格品。检验各项目结果中如有不合格项，从原批产品中加倍抽取样品，对不合格项目进行复检。如仍有不合格项，则判定该批产品不合格。9标志、包装、运输和贮存9.1标志产品出厂时应有标志，标志的字迹应清晰，且牢固不易擦掉。标志内容包括但不限于商标、产品名称、型号、年号、流水号、生产企业的名称和地址、产品执
17、行标准号、运输和贮存要求。9.2 包装1. 2.1内包装每个膜组件包装前要注入保护液（1%食品级亚硫酸氢钠水溶液或甘油），气温低于零度时要注入防冻液（1%食品级亚硫酸氢钠甘油溶液，甘油溶液浓度不小于17%）,并用塑料薄膜封装。9. 2.2外包装膜组件的外包装应符合GB/T9174的规定；膜组件包装箱用符合GB/T6543的规定的单瓦楞纸箱；外包装上的储运标志应符合GB/T191的规定。10. 2.3包装箱包装箱内应附有装箱单、产品合格证、使用说明书等文件。合格证应按照GB/T14436的规定。产品使用说明书应按照GB/T9969编写，其主要内容包括但不限于产品名称、规格、型号、主要参数、产品使
18、用、停用、清洗方法。9.3 运输膜组件和膜组装置的运输、装卸过程中不应受到剧烈的撞击、颠簸、抛掷及重压。9.4 贮存膜组件和膜组装置放置于清洁、无腐蚀、无污染、远离冷、热源的场所。未加防冻液的膜组件应放置于室内，温度范围为5-40。附录A（规范性附录）膜丝及膜组件性能检测方法A.1纯水通量检测A.1.1检测装置检测前应确保检测装置所需的压力表、安全装置、阀门等附件配置齐全，且检验合格。压力表的精度等级应不小于1.6级，流量计的准确度等级应不小于2.5级，且均应在检定周期内。纯水通量检测装置示意图如图A.1所示。I-流量计；2阀门；3抽吸泵；4-n；5一压力表；6浸没式超漉膜组件;7水源；8一箱
19、体。图A.1纯水通量检测装置示意图A.1.2检测条件测试水温应控制在250.5。自支撑膜测试压力应为-0.05MPa,支撑膜测试压力应为-0.02MPa。A.1.3检测方法纯水通量检测步骤如下：a）将待测膜制成相同规格的3个测试膜组件，用纯水（符合GB/T6682中三级或三级以上纯度要求）洗净待用；b）按图AlT所示，将膜组件与设备连接，注入纯水，水面没过膜组件2cm以上，浸没时间应大于2h；c）缓慢调节阀门，使膜组件处于规定测试压力下；d）检测系统稳定运行30min后，读取3次流量计读数，取平均值计为膜组件产水量（Q）;e）计算膜组件的纯水通量。计算公式如下：F=S式中：F纯水通量，Lnh;
20、Q膜组件产水量，L/h；S一测试组件有效膜面积，mf）重复测试3组，检测结果取平均值。A.2拉伸断裂强力检测采用等速伸长测试仪测定拉伸断裂强力，测试环境温度为252C,湿度为504%,设定夹持长度为250mm,拉伸速率为25Ommmin,检测步骤如下：a）取3根待测膜丝，用纯水洗净待用；b）使用等速伸长测试仪拉伸单根膜丝，膜丝断裂时所承受的强力即为拉伸断裂强力；c）重复测试3组，检测结果取平均值。A.3抗脱落性能检测抗脱落性能针对支撑膜进行检测。通过检测反冲洗后膜组件的完整性来判断膜的抗脱落性能。测试步骤如下：a）测试组件预处理：因新膜通透性较好，需先将测试组件快速污染到一定状态，以便于实现测
21、试条件（可将组件过滤一些易堵膜的污染物，如PAM、铁盐絮凝剂等），将组件污染状态控制在反洗压力为0.12MPa时，对应膜反洗通量不大于200Lm2h即可；b）将测试膜组件平行安装于打压设备中，通过调节流量将反洗压力控制在0.12MPa,控制曝气强度为0.2m37m2h（以膜面积计）；c）设置3组装置平行测试，每个测试装置通过“开-停-开-停”方式循环打压，“开”表示膜丝反向承压，承压时间60秒，“停”表示反洗停歇。“开-停”循环一次计为承压反洗1次；d）若膜丝累计反洗测试次数超过6年设计反洗次数，且通过完整性检测，则认为膜丝抗脱落性能满足6年的使用要求。其中6年设计反洗次数计算公式如下：6年设
22、计反洗落ft:每天设计反洗次数X365x5A.4耐化学腐蚀性能检测A.4.1检测药剂次氯酸钠溶液，浓度为5%）、1%、5%oA.4.2检测方法通过检测次氯酸钠药液浸泡后膜丝的拉伸断裂强力和纯水通量来判断膜的耐化学腐蚀性能。表A.1耐化学腐蚀性能检测参数对照表项目6年当量5加速浸泡时间（day）121%加速浸泡时间（day）65%加速浸泡时间（day）1.2加速浸泡药液负荷（mgLh）1440000测试步骤如下：a）取3根待测膜丝，用纯水洗净待用；b）将膜丝放入药液浸泡，次氯酸钠浸泡液浓度和浸泡时间如表A.1所示;c）浸泡结束后检测膜丝的拉伸断裂强力和纯水通量，当膜丝拉伸断裂强力降低不超过40%
23、,且纯水通量变化幅度不超过30%,认为该膜丝通过耐化学腐蚀性能测试；d）重复测试3组，若3组测试全部通过，即认为膜的耐化学腐蚀性能满足6年使用要求。A.5抗疲劳性能检测A.5.1检测装置设置5组装置平行测试，检测装置如图A.2所示。说明：1一箱体：2浸没式超滤膜组件；3一蝶阀：4一鼓风机：5气管；6球阀:7反洗泵：8抽吸泵：9一截止阀；1（1压力表：11一流置计；12确止阀：13一球阀；14一球阀；15一流量计；16一压力表图A.2抗疲劳性能检测装置示意图A.5.2检测步骤a）将膜组件与装置连接，注入自来水，并对膜箱进行连续曝气，曝气强度为70m%112h（以膜箱投影面积计）或0.5m7m2h
24、（以膜面积计）：b）累计曝气1000h,每运行100h对膜组件进行完整性检测；c）若5组膜组件均通过完整性检测，则认为膜丝抗疲劳性能满足6年的使用要求。A.6外形尺寸检测A.6.1柱式膜组件外型尺寸的测量方法a）外径的测量将膜组件放在平台上，把外壳一端的外周长平分为六等分，用游标卡尺测量六等分点形成的三条外径的长度，取其平均值作为该端的外径值（），单位为亳米（mm）,按同样操作方法测量另一端的外径值。b）总长的测量将膜组件放在平台上，用卷尺测量从左端口至右端口的距离，不同位置测量3次，取其平均值作为组件的总长（L）,单位为亳米（mm）。A.6.2帘式膜组件外型尺寸的测量方法a）集水管外径的测量
25、将膜组件放在平台上，把集水管一端的外周长平分为六等分，用游标卡尺测量六等分点形成的三条外径的长度，取其平均值作为该端集水管的外径值(D),单位为毫米(mm),按同样方法测量另一端集水管的外径值。b)集水管长度的测量将膜组件放在平台上，用卷尺测量集水管从左端口至右端口的距离，不同位置测量3次取平均值作为该集水管的长度(L1),单位为毫米(M)。按同样方法测量另一支集水管的长度值。c)集水管中心距的测量将膜组件吊挂在固定的支架上，使其保持自然下垂状态，用卷尺测量一侧上端集水管下边与下端集水管下边的距离,测量3次取平均值作为该侧集水管的两端中心距(Lz),单位为毫米(mm)。按同样方法测量另一侧的中
26、心距。A.7完整性检测A.7.1检测装置检测前应确保检验设备所需的压力表、阀门等附件配置齐全，且检验合格。压力表的精确度为L6级，且应在检定周期内。完整性检测装置示意图如图A.3所示。说明：1气源；2减压阀；3一进气阀；4压力表；5排气阀；6膜组件；7水槽。图A.3完整性检测装置示意图A.7.2检测方法调整完整性检测装置的气源输出压力至其标称最大跨膜压差L5倍的压力，保持膜组件完全浸没于检测水池的液位以下，从膜组件产水出口进气，当膜组件内气体压力达到设定的检测压力时，关闭进气阀，开始保压计时Imirb此过程中记录保压开始时的检测压力P。和保压结束时的检测压力Pe,计算压力衰减速率，如压力在Imin内衰减小于0.01MPa,即判定中空纤维膜无渗漏。检测结束后打开排气阀，排空膜组件内气压。不同材质的检测压力如表A.2所示。表A.2不同材质膜组件完整性检测压力对照表膜材质检测压力(MPa)PVCPVDFPVC复合其它材质产品开发时确定附录B（规范性附录）膜丝及膜组件性能检验要求序号项目检验规则取样方式频次1外观出厂/型式全检/全检每天2纯水通量出厂/型式抽检/全检每批3截留分子量型式抽检每批4拉伸强度型式抽检每批5抗脱落性能型式抽检每批6耐化学腐蚀性能型式抽检每批7抗疲劳性能型式抽检每批8外形尺寸出厂/型式全检/全检每天9完整性出厂/型式全检/全检每批
