自来水中消毒副产物终端纳滤去除技术规程

1T/XXXXXXX—XXXX自来水中消毒副产品终端纳滤去除技术规程本文件规定了家庭自来水终端纳滤净水器及消毒副产物的范围、术语和定义、技术要求和试验方法。本文件适用于以市政自来水或其他集中式供水为原水，以纳滤膜为主要净化单元，供家用和类似用途使用的饮用水处理装置。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（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T5750-2006（所有部分）生活饮用水标准检验方法GB/T30307家用和类似用途饮用水处理装置GB34914净水机水效限定值及水效等级QB/T4144家用和类似用途反渗透净水机3术语和定义GB/T30307、GB34914和QB/T4144界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1累积净水量cumulativewaterproduction在本文件规定的试验条件下，净水器的出水水质、净化效率和净水流量均满足要求时的最大净水量。3.2净水产水率purifiedwaterproductionrate在本文件规定的试验条件下，经水处理系统净化后，总净水量占总进水量的比率。3.3累积净水产水率cumulativepurifiedwaterproductionrate在本文件规定的试验条件下，经水处理系统净化后，累积净水量占累积进水量的比率。3.4节水型纳滤净水器watersavingnanofiltrationdrinkingwatertreatmentunits在本文件规定的试验条件下，净水产水率符合本文件等级指标要求的纳滤净水器。3.5产高品质水纳滤净水器membranenanofiltrationfiltersforhigh-qualitydrinkingwaterproduction在本文件规定的试验条件下，累积消毒副产物去除率符合本文件等级指标要求的纳滤净水器。3.6致密型纳滤膜tightnanofiltrationmembrane截留分子量小于500道尔顿的纳滤膜为致密型纳滤膜。3.7疏松型纳滤膜loosenanofiltrationmembrane截留分子量范围为500-2000道尔顿的纳滤膜为疏松型纳滤膜。4技术要求2T/XXXXXXX—XXXX4.1额定总净水量额定总净水量应不小于标称值。4.2净水流量净水流量应不小于标称值。4.3消毒副产物去除率纳滤净水器膜组件对自来水中消毒副产物去除率应不小于标称值。4.4电导率要求纳滤产水的电导率>30μS/cm。4.5钙浓度要求纳滤产水的钙浓度2-15mg/L。4.6溶解性有机污染物要求纳滤产水的溶解性有机污染物去除率>70%。4.7纳滤膜材料常见的纳滤膜材料为聚酰胺、聚哌嗪酰胺、磺化聚砜；其中较为常用的为陶氏化学（FILMTEC）生产的以聚酰胺为材料的NF90及NF270型纳滤膜。其它的包括日本的Toray、美国的Synder公司制造的常用商业纳滤膜均为聚酰胺材质。4.8纳滤净水器进水纳滤净水器进水为地表水源的市政自来水时，在我国南方地区要求采用的纳滤膜组件为疏松型纳滤膜；在我国北方地区要求采用的纳滤膜组件为致密型纳滤膜。纳滤净水器进水为地下水或地下水源的市政自来水时，均要求采用的纳滤膜组件为致密型纳滤膜。4.9纳滤膜过滤压力纳滤膜的运行压力可以根据纳滤膜种类及使用实际需求进行调节，一般而言纳滤膜的运行压力区间在5-15bar之间，对于紧致型纳滤膜而言，其截留率随着跨膜压差的增大而升高，而对于疏松型纳滤膜而言，其截留率随着运行压力的增加而降低。4.10纳滤膜的过滤形式为了维持稳定的过滤流量及最大化程度的缓解纳滤膜污染的产生，在实际应用中纳滤膜运行最为常用的的方式为错流过滤。并且在实际运行过程中需考虑错流水流的雷诺系数，当雷诺系数处于过渡区或层流区时，进水中的颗粒物很容易沉积在纳滤膜表面造成膜污染，因此针对错流运行时的滤膜表面水流的雷诺系数因使流体处于紊流区，从而降低颗粒物沉积，减缓膜污染。4.11节水型纳滤净水器将节水型纳滤净水器划分为3个等级，如表1所示。表1节水型纳滤净水器等级指标4.12产高品质水纳滤净水器3T/XXXXXXX—XXXX在满足净水产水率不小于60%的前提下，将产高品质水纳滤净水器划分为3个等级，如表2所示。其中，消毒副产物包含三氯甲烷、三溴甲烷、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷、二氯甲烷、二溴甲烷、氯溴甲烷、一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸中的一种或几种组合。表2产高品质水纳滤净水器等级指标4.13纳滤膜污染及其清洗纳滤膜的污染主要包含无机盐污染（结垢）、有机污染、金属氧化物及胶体污染及生物污染。不同污染种类的控制措施不同，针对无机污染，通常使用加酸或阻垢剂；针对有机及胶体等污染常使用一定的预处理工艺对其加以控制；针对生物污染，通常使用包括消毒，预过滤等手段来缓解其的产生。纳滤膜的清洗分为物理清洗及化学清洗，常用的物理清洗方法包括正反洗、擦洗、气洗、震动及超声清洗等。常用的化学清洗方法包括酸洗、碱洗、盐洗、酶剂清洗、杀菌剂清洗等。4.14纳滤膜组合工艺纳滤膜组件前置及后置的组合工艺可包含PP棉组件和各种形式的活性炭组件（烧结活性炭和颗粒活性炭）的一种或多种，要求前置及后置单元的使用不得降低本文件中4.1-4.6的参数要求。5试验方法5.1净水产水率及累积净水产水率试验用水5.1.1试验用水的水质指标要求在测定净水产水率时，其试验用水应使用纯水（电导率<10μS/cm，溶解性总固体<5mg/L）进行配制。a)总消毒副产物（三氯甲烷、三溴甲烷、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷、二氯甲烷、二溴甲烷、氯溴甲烷、一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸）应控制在（500±200）μg/L；b)碱度应控制（160±20）mg/L；c)pH值应控制在7.0~8.0。5.1.2试验用水的配制用纯水（电导率<10μS/cm，溶解性总固体<5mg/L）按照以下步骤进行加标配制（以配100L试验用水为例）：a)分别称取61.56gMgSO4·7H2O、43.48gCaSO4·2H2O和26.88g无水NaHCO3，将其分别溶解在少量纯水中；b)分别量取色谱级纯20mgTHMs（包括三氯甲烷、三溴甲烷、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷、二氯甲烷、二溴甲烷、氯溴甲烷，单种或多种混合）及10mgHAAs（包括一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸，单种或多种混合），将其分别溶解在少量纯水中；c)将上述各溶液分别单独加入100L纯水中，每加入一种溶液应立即搅拌均匀，最后再继续搅拌一会使充分混匀；d)用NaOH或HCl调节pH值，使其在7.0~8.0范围内；e)配制的试验用水应储存在避光的密闭容器中，应现配现用，不得使用隔夜的试验用水。注：所有化学试剂均为分析纯或相当纯度。5.2净水产水率、累积净水产水率及消毒副产物去除率试验条件试验条件应满足如下要求：a)环境温度应控制在（25±5）℃;b)相对湿度为45%～75%；c)电源电压为额定电压，电源频率（50±1）Hz；4T/XXXXXXX—XXXXd)水温应控制在（25±1）℃;e)进水压力应控制在（0.5±0.2）MPa。5.3测试和计算5.3.1额定总净水量额定总净水量按GB/T30307要求进行测试。5.3.2累积净水量累积净水量的测试及计算应按照以下步骤：a)按照制造商使用说明的要求用自来水清洗水处理装置及其附件；b)按照5.3.1的规定进行测试；c)当净水量达到1.2倍额定总净水量时，且出水水质、消毒副产物去除率和净水流量试验满足要求后，更换除核心纳滤膜组件以外的滤芯（更换的滤芯需根据产品使用说明进行冲洗）。再进行5.3.2b)和5.3.2c)的操作；d)重复步骤5.3.2c)的操作，直至净水量达到要求的净水总量，或者在中间某个时刻出水水质、消毒副产物去除率和净水流量未达到要求时停止测试；e)采集的水样，按GB/T5750-2006进行测定；f)累积净水量为额定总净水量与满足要求的重复操作次数乘积。5.3.3净水流量净水流量按QB/T4144要求进行测试。5.3.4净水产水率净水产水率按GB34914要求进行测试和计算。5.3.5电导率纳滤净水器产水的电导率按GB/T5750-2006进行测定。5.3.6钙浓度纳滤净水器产水的钙浓度按GB/T5750-2006进行测定。5.3.7消毒副产物纳滤净水器进、出水中消毒副产物按GB/T5750.10-2006要求进行测试。5.3.8累积净水产水率累积净水产水率的测试及计算方法如下：a)按照制造商产品说明的要求用自来水清洗水处理装置及其附件；b)按照5.3.2规定对产品进行测试；c)当净水量达到额定总净水量时，且总消毒副产物的去除率（50%~75%，根据不同等级净水器）和净水流量均满足要求后，更换除核心纳滤膜组件以外的滤芯（更换的滤芯需根据产品说明进行冲洗）。再进行5.3.8b)及5.3.8c)的操作；d)重复步骤5.3.8c)的操作，直至净水量达到要求的累积净水量，或者在中间某个时刻总消毒副产物的去除率和净水流量未达到要求时停止测试；记录总进水量或总浓缩水量按式（1）或（2）计算累积净水产水率；e)采集的水样，依据GB/T5750-2006进行测定。Y=×100%…………………（1）Y=×100%…………………（2）式中：5T/XXXXXXX—XXXXY—累积净水产水率，%；Qp—累积净水量，单位升（L）；Qr—累积浓缩水量，单位升（LQf—累积进水量，单位升（L）。5.3.9非连续式纳滤净水器对于非连续式纳滤净水器，应根据其水处理工艺原理图转换成连续式纳滤净水器进行测试。注：采用“废水回流”的不转换。5.3.10大型纳滤水质处理器大型纳滤水质处理器的测试方法见附录A。6T/XXXXXXX—XXXX大型纳滤水质处理器A.1大型纳滤水质处理器必须同时符合下列条件的纳滤水质处理器：a)长度或宽度或高度≥200cm；b)重量≥100kg；c)净水流量≥3L/min。A.2净水产水率必须同时符合下列条件：a)按产品标注的净水流量，以市政自来水为原水通入水质处理器，测试其初始回收率（测试方法同QB/T4144）；b)