[发明专利]一种平板海水反渗透膜脱硼率测试方法

说明书

本发明属于反渗透膜分离性能测试技术领域，公开了一种平板海水反渗透膜脱硼率测试方法，在室温下将海水反渗透膜片在去离子水或蒸馏水中浸泡；再在反渗透膜测试装置水箱中配制含有硼酸的氯化钠测试液，并调节pH值；将反渗透膜片装入测试池后，调节测试装置进水压力、温度、膜表面流速参数，再在该条件下预压一定时间后，分别收集测试装置进水和产水多次并分析硼元素浓度，平均值作为最终的进水和产水硼浓度，进而计算获得海水反渗透膜脱硼率。本发明明确了进行脱硼率测试时反渗透膜应满足的要求、预处理方法，提出测试液浓度、pH值、进水温度、压力和表面流速进行控制和界定，提高了脱硼率测试方法的可靠性和检测结果的可比性和可重复性。

技术领域

本发明属于反渗透膜分离性能测试技术领域，具体来说，是涉及用于测试平板海水反渗透膜脱硼率的方法。

技术背景

海水反渗透膜广泛应用于海水淡化、工业废水处理等领域。当前的海水反渗透膜以芳香聚酰胺平板膜为主，通常由无纺布、超滤支撑层和分离层组成。分离层主要成份为芳香聚酰胺材料，是反渗透膜的主要功能层，对脱除水中阴阳离子、中性分子起主要作用。

硼是人类、动植物生长生存必不可少的微量元素，但是摄入过高的硼元素则会对生命体产生毒性和一系列不利影响。例如，对小麦生长来说，土壤中硼元素应保持在0.75-1.0mg/L之间，过高的硼含量将阻止根细胞分裂和木质素沉积，造成叶子变黄、落叶等现象；另外，动物实验表明长期摄入硼过高的食物将引起人类和动物在心血管、神经系统和消化系统发生疾病。因此从保障生命健康的角度，控制水质中硼含量至关重要。世界卫生组织(WHO)规定水质中硼含量应不超过2.4mg/L；世界各国和相关组织也根据自身国情限定了水质中的硼含量，如欧盟和英国规定水质中硼含量不应超过1mg/L；美国各州对硼含量均有不同的要求(明尼苏达州0.6mg/L，弗洛里达州0.63mg/L，加州1mg/L)，我国饮用水标准中规定硼含量应不超过0.5mg/L。

海水中硼含量通常在5mg/L左右，膜法海水淡化行业中反渗透膜脱硼率是膜材料研发机构、生产企业以及膜用户非常关注的重要指标之一。准确测试反渗透膜脱硼率对于全面了解反渗透膜脱硼性能发展水平、促进反渗透膜生产工艺革新、保障海水淡化工程质量和饮用水安全具有重要意义。当前脱硼率主要通过反渗透膜分离性能测试装置进行检测，分离方式为错流，装置流程图1所示。测试时首先将海水反渗透膜片装入反渗透膜测试池1，在水箱6中配制一定浓度的含硼测试液，依次开启原水泵7和高压泵9，利用高压阀门3和高压泵7调节进水压力表2的压力，利用流量计5控制进水流量，缓冲容器4用于保持系统压力稳定，过滤器8用于除去水箱6中潜在的污染物，待达到测试条件后进行脱硼率测试。

科学准确的脱硼率测定和全面理解测试条件对反渗透膜脱硼性能的影响是非常重要的，这有利用于提高测试结果的科学性和可靠性，同时也为准确比较不同反渗透膜的脱硼率提供了重要依据。另外，准确测试反渗透膜脱硼率有助于海水淡化工程设计人员根据设计需求选择合适的膜元件，提高工程质量。然而，目前为止尽管研究者对海水反渗透膜脱硼率测试方法具有一定的了解，但很少关注测试条件对检测结果的影响，甚至于一些现有测试方法的制定严重偏离了海水反渗透膜的实际应用工况，引起测试结果与实际应用性能不符。鲜有报道涉及到海水反渗透膜脱硼率与测试条件的相关性，并且当前也没有关于测试条件对海水反渗透膜脱硼率影响的系统研究和报道。这造成了目前的海水反渗透膜脱硼率测试方法缺乏一定的可靠性和科学性，以及不同反渗透膜之间缺乏可比性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是确定海水反渗透膜脱硼率检测的测试条件，即测试条件对反渗透膜脱硼性能的影响，包括样品预处理、测试液组成、pH值、进水压力、进水温度、和膜表面流速等，提供一种系统全面的平板海水反渗透膜脱硼率测试方法，样品预处理简单、操作性强，提高了脱硼率测试方法的可靠性、可重复性和检测结果的可比性。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种平板海水反渗透膜脱硼率测试方法，该方法按照以下步骤进行：