GBT 43089-2023 高盐水浓缩电渗析器

高盐水浓缩电渗析器I前言 12规范性引用文件 l3术语和定义 14分类和标记 25要求 26试验方法 37检验规则 7 7附录A(资料性)检测系统示意图 9Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国住房和城乡建设部提出。本文件由全国城镇给水排水标准化技术委员会(SAC/TC434)归口。本文件起草单位：杭州蓝然技术股份有限公司、杭州埃尔环保科技有限公司、中国科学院过程工程研究所、南京工业大学、杭州水处理技术研究开发中心有限公司、江苏久吾高科技股份有限公司、中国科学院赣江创新研究院。1高盐水浓缩电渗析器储存。本文件适用于高盐水浓缩电渗析器的设计、生产和检验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修订单)适用于GB/T9969工业产品使用说明书总则GB/T14436工业产品保证文件总则GB/T20103—2006膜分离技术术语GB/T20103—2006界定的以及下列术语和定义适用于本文件。盐浓度高于15g/L的盐水。由若干离子交换膜、隔板、配水板通过有序排列组成的电渗在电渗析过程中，所施加电流的实际除盐量与理论除盐量的百分比。膜元件中具有分离作用的膜面积。膜堆外漏membranestackleaka2膜堆内漏internalleakage4分类和标记根据使用的离子交换膜类型，电渗析器可分为均相膜电渗析器、半均相膜电渗析器和异相膜电渗认为一段。电渗析器的标记规则如图1所示。DS—Y/B/J--其他信息-—膜总对数，用阿拉伯数字表示———单张膜有效面积，单位：×10-²m²,用阿拉伯数字表示—Y——异相膜电渗析器B——半均相膜电渗析器J——均相膜电渗析器 电(D)渗析器(S)拼音首字母缩写 示例1:DS—J—50—120,代表意义：均相膜电渗析器，单张膜有效面积50×10-?m²,共120对。示例2:DS—Y—5—40—倒极，代表意义：异相膜电渗析器，单张膜有效面积5×10-2m²,共40对，具有倒极功能。5要求在下列进水水质条件下，电渗析器应正常运行：a)水温：5℃~40℃;b)pH:2～12;d)总悬浮固体：不大于1mg/L;3h)硫酸钙、碳酸镁等难溶盐浓缩后的离子积不大于溶度积的0.8;i)进水中不应含有难溶于水的油脂、离子型表面活性剂、强极性有机溶剂或有相似特性的有机物。5.2外观及结构5.2.1电渗析器表面不应有裂纹、锈蚀、变形或其他影响电渗析器使用的外观缺陷。5.2.2电渗析器应功能完整、结构合理、预留充足的检修空间，机架应做防锈处理，管路不应渗漏。5.3膜堆渗漏控制5.3.1膜堆外漏：电渗析器浓水、淡水、极水按额定流量循环时，允许膜堆有少量断续滴水，但滴水不应连成线，单位有效面积的外漏水量应小于50mL/(h·m²)。5.3.2膜堆内漏：电渗析器单侧进水，两侧压差在0.03MPa时，单位有效面积的内渗漏水量应小于250mL/(h·m²)。5.4性能要求电渗析器性能分A、B、C三级，性能依次降低，各级性能要求见表1。表1性能要求测试项目单位电渗析器性能要求ABC电流效率“%单位处理能力g/(h·m²)单位处理能耗'kWh/t进出口压降kPa氯化钠浓缩极限电渗析淡室氯化钠溶液浓度从58.5g/L脱盐至10g/L过程中的电流效率、单位处理能力和单位处理能耗。单位处理能耗仅表示电渗析膜堆消耗的能耗，不包括电极板、水泵、仪表的能耗。淡室氯化钠溶液浓度控制在10g/L～20g/L,且浓室浓度不再上升时的浓度。6试验方法6.1外观及结构检验用目测方法检验电渗析器外观及结构。6.2膜堆渗漏检验6.2.1膜堆外漏检验膜堆安装于电渗析器或特定的测试平台上，水箱装入自来水或纯水，水温控制在(25±5)℃,开启泵开关，调节流量计及出水阀门，使进水压力恒定于(0.07±0.02)MPa,观察膜堆底部是否出现连续漏46.2.2膜堆内漏检验膜堆内漏检验测试步骤如下。a)膜堆外漏检测合格后，淡水流量、压力保持不变，关闭浓水泵及其进水阀门，调节淡水流量，使浓/淡水室压差为0.03MPa。打开浓水出口取样阀，未设置取样阀的，拧开浓水出口接口，在下方放置量筒，收集内渗漏水量。b)待浓水侧渗水量稳定，计时20min,读取渗漏水量，共读取3次取平均值，按公式(1)计算淡室往浓室渗漏的量： (1)式中：Ln——内渗漏量，单位为毫升每时平方米[mL/(h·m²)];V——实测内渗漏体积，3次测试的平均值，单位为毫升(mL);A——被测膜堆有效面积，为膜对数量×单张膜有效面积，单位为平方米(m²);t——测试时间，单位为时(h)。c)完成测试淡室往浓室渗漏的量后，打开浓水进水阀门及浓水泵，循环保证膜堆完全浸润后，关闭淡水泵及其进水阀门，调节浓水流量，使淡/浓水室压差为0.03MPa。打开淡水出口取样阀，未设置取样阀的，拧开淡水出口接口，在下方放置量筒，收集内渗漏水量；待淡水侧渗水量稳定，计时20min,读取渗漏水量，共读取3次取平均值，按公式(1)计算浓室往淡室渗漏的量。d)取淡室往浓室渗漏的量、浓室往淡室渗漏的量平均值作为膜堆内漏检测结果。6.3电流效率、单位处理能力、单位处理能耗和进出口压降测试6.3.1试剂与标准物质测试用水可使用自来水或纯水，进水水质应满足5.1的要求。测试所用的试剂和标准物质为氯化钠(化学纯或分析纯)。测试所需主要仪器仪表如下：电渗析器电流效率、单位处理能力、单位处理能耗及进出口压降按下列步骤进行测试。a)溶液配制，使用氯化钠，配置成58.5g/L(1mol/L)氯化钠溶液。b)加料：完成电渗析器组装，检测系统示意图见附录A。渗漏测试合格后，通过系统排放阀排空系统滞留水分，关闭阀门后，往浓水箱、淡水箱、极水箱加入58.5g/L氯化钠溶液，浓水箱、淡水箱添加同等水量，记录淡水箱加入的体积V,根据电渗析器有效面积调整初始量，不少于3L/m²,溶液温度控制在25℃~35℃。c)通水：开启循环水泵，调节进水流量至额定流量，平衡1min～3min,经管道流量计观测，确认5GB/T43089—2023流量稳定，管路内无气泡后，分别读取膜堆浓/淡水进水压力P₁、出水压力P2。e)终点判断：初期每隔10min,电导率低于35mS/cm后每隔5min记录浓水、淡水电导率，运行电压，运行电流，运行时间，淡水电导率低于17.5mS/cm,对应氯化钠溶液浓度为10g/L作为终点，关闭膜堆电源，电流降为0后，关闭水泵。f)测定终点时的淡水体积(V)和盐浓度(C),淡水终点体积(V)应包含系统内滞留体积，通过系统排放阀排出后计量。电渗析器电流效率、单位处理能力、单位处理能耗及进出口压降分别按以下公式计算。a)电流效率按公式(2)计算： 式中：F——法拉第常量，数值为96485C/mol;V₀——淡水初始体积，单位为升(L);C₀——淡水初始浓度，单位为克每升(g/L);V.——淡水终点体积，单位为升(L);C,——淡水终点浓度，单位为克每升(g/L);M——氯化钠摩尔质量，数值为58.5g/mol;n——膜堆的膜对数量；m——数据记录总次数；I;——第i次与第i+1次记录的电流平均值，单位为安培(A);△t——第i次与第i+1次记录的时间间隔，单位为秒(s)。b)单位处理能力按公式(3)计算：PC——单位处理能力，单位为克每时平方米[g/(h·m²)];V₀——淡水初始体积，单位为升(L);C。——淡水初始浓度，单位为克每升(g/L);V.——淡水终点体积，单位为升(L);C,——淡水终点浓度，单位为克每升(g/L);A——膜堆有效面积，为膜对数量×单张膜有效面积，单位为平方米(m²);t——运行时间，单位为秒(s)。c)单位处理能耗按公式(4)计算：W——单位处理能耗，单位为千瓦时每吨(kWh/t);6m——数据记录总数；U,——第i次与第i+1I,——第i次与第i+1△t;——第i次与第i+1次记录的电压平均值，单位为伏(V);次记录的电流平均值，单位为安(A);次记录的时间间隔，单位为秒(s);V。——淡水初始体积，单位为升(L);V.——淡水终点体积，单位为升(L);C。——淡水初始浓度，单位为克每升(g/L);C,——淡水终点浓度，单位为克每升(g/L)。d)进出口压降按公式(5)计算：式中：△p——进出口压降，单位为千帕(kPa);p₁——进口压力，单位为千帕(kPa);p₂——出口压力，单位为千帕(kPa)。6.4氯化钠浓缩极限测试6.4.1试剂与标准物质测试用水可使用自来水或纯水，进水水质应满足5.1的要求。测试所用的试剂和标准物质为氯化钠(化学纯或分析纯)。测试所需主要仪器仪表如下：电渗析器氯化钠浓缩极限按下列步骤进行测试。a)溶液配制，浓水配置成100g/L的氯化钠溶液，淡水配制成20g/L的氯化钠溶液，极水配制成58.5g/L(1mol/L)的氯化钠溶液。b)加料：完成电渗析器组装，检测系统示意图见附录A。渗漏测试合格后，分别加入浓水、淡水、极水，其中，浓室加入可正常运行的最少水量，溶液温度控制在25℃~35℃。c)通水：开启循环水泵，调节进水流量至额定流量，平衡1min～3min,通过流量计确认流量稳d)通电：根据电渗析器额定电压、电流，设置运行的上限电压和上限电流，开启膜堆电源；每隔10min分别记录浓水和淡水的电导率，淡室通过补充100g/L的高浓度氯化钠溶液维持浓度在10g/L～20g/L的范围内。e)终点判断：浓室电导率连续2个10min内上升幅度小于1mS/cm,作为测试终点。f)测定终点的浓水浓度(CL),即为电渗析器的氯化钠浓缩极限。77检验规则产品检验分为出厂检验和型式检验，检验项目及相关要求见表2。表2检验分类及检验项目序号检验项目型式检验出厂检验要求试验方法1外观√√2膜堆渗漏控制√√3电流效率√√4单位处理能力√√5单位处理能耗√√6进出口压降√√7氯化钠浓缩极限√×注：“√”——检测；“×”——不检测。7.2型式检验7.2.1当有下列情况之一时，应进行型式检验：a)新产品及新规格产品定型，或产品转厂生产时；b)产品结构、工艺及主要材料改变，可能影响产品性能时；c)停产两年以上，恢复生产时；d)产品正常生产，每三年进行一次型式检验；e)国家市场监督管理部门有要求时。7.2.2随机抽样，抽样数不小于2台。7.2.3型式检验的检验项目、要求及试验方法见表2。7.2.4任一项不合格，应重复2次抽样复检，若仍不合格，则判定为不合格。7.3出厂检验7.3.1每台产品应由制造商质量检验部门检验合格，并出具合格证后方能出厂。7.3.2出厂检验的检验项目、要求及试验方法见表2。7.3.3产品应完成所有检验并签发合格证后方可出厂。8.1标志产品出厂时应有标志，标志应清晰耐久。标志应包括下列内容：a)商标；c)生产年号和流水号；8d)制造商名称和地址；e)本文件