申请日2009.11.30
公开(公告)日2010.05.12
IPC分类号G01N15/06
摘要
本发明涉及一种脱盐水处理系统淤泥密度指数测试方法及其装置，方法步骤为：打开测试罐顶部取水样手动球阀，让测试罐充满水;关闭测试罐上所有阀门;开启测试罐进气手动球阀，同时调节压力调节阀门;打开微孔过滤器，将膜片放入微孔过滤器内，在微孔过滤器中充满水;关闭测试罐取样阀，封闭微过滤器;开启测试取样阀，微调进气压力调节阀门;调整测试罐内的水样;连续过滤15分钟;再次测试;关闭进气手动球阀，停止送气;开启测试罐底部排水阀门;计算淤泥密度指数SDI值。测试装置包括阀门、压力调节阀、压力表、量筒、测试罐、取样阀、微孔过滤器以及测试膜片。本发明具有以下优点：超滤产水SDI15≤2，优于常规测试SDI15<3;可以顺利通过SDI考核指标，利于工程的整体验收。
权利要求书
1.一种脱盐水处理系统淤泥密度指数测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、打开淤泥密度指数测试罐顶部取水样手动球阀，让测试罐充满水;
B、关闭测试罐上所有阀门;
C、开启测试罐进气手动球阀，同时调节压力调节阀门，使测试罐内水样压力稳定在0.21～0.25Mpa;
D、打开微孔过滤器，将膜片放入微孔过滤器内，然后放上O型圈，按住出水口水嘴，略微开启测试罐底部测试取样阀，在微孔过滤器中充满水;
E、关闭测试罐取样阀，封闭微过滤器;
F、开启测试罐底部测试取样阀，微调进气压力调节阀门，使测试罐内水样压力稳定在0.21Mpa;
G、调整测试罐内的水样在0.21MPa的水压下通过0.45μm的微孔膜片通水，记录在0.21MPa压力下从通水开始到500ml水样的时间为ti秒;
H、在上述压力下连续过滤15分钟;
I、15分钟后再次测试得到500ml水样所需的时间为tf秒;
J、关闭进气手动球阀，停止送气;
K、开启测试罐底部排水或出水阀门，直至排光设备内存水;
L、淤泥密度指数SDI值计算，方法如下：
其中，T15为15分钟。
2.按照权利要求1所述的脱盐水处理系统淤泥密度指数测试方法的测试装置，它包括阀门、压力调节阀、压力表及量筒，其特征在于，它还包括测试罐、取样阀、微孔过滤器以及测试膜片;
所述测试罐上连接至少一阀门、至少一取样阀以及压力表，该阀门一端通过压力调节阀连接测试罐，该阀门另一端连接气源;
所述取样阀设置在测试罐上，取样阀连接微孔过滤器，微孔过滤器中设有污泥密度指数测试膜片;
所述测试罐的上盖板与下底板通过焊接与罐体连接，测试罐的上盖板设有压力表接口，连接压力表，测试罐的下盖板设有测试仪取样口，连接微孔过滤器。
3.根据权利要求2所述的脱盐水处理系统淤泥密度指数测试装置，其特征在于，它还包括另一阀门，该阀门连接在测试罐上盖板的中央。
4.根据权利要求2或3所述的脱盐水处理系统淤泥密度指数测试装置，其特征在于，所述阀门是手动球阀。
5.根据权利要求2所述的脱盐水处理系统淤泥密度指数测试装置，其特征在于，它还包括另一取样阀，该取样阀设置在测试罐的上部一侧。
6.根据权利要求2所述的脱盐水处理系统淤泥密度指数测试装置，其特征在于，所述压力调节阀的压力控制范围为0.21～0.25Mpa。
7.根据权利要求2所述的脱盐水处理系统淤泥密度指数测试装置，其特征在于，所述测试膜片为0.45μm的淤泥密度指数微孔膜片.
8.根据权利要求2所述的脱盐水处理系统淤泥密度指数测试装置，其特征在于，所述微孔过滤器的出口设置在一量筒上方，且对准量筒。
9.根据权利要求2所述的脱盐水处理系统淤泥密度指数测试装置，其特征在于，所述测试罐是圆桶状结构。
说明书
脱盐水处理系统淤泥密度指数测试方法及其装置
技术领域
本发明涉及脱盐水处理系统，具体地说是一种脱盐水处理系统淤泥密度指数(SDI15)的测试方法及其装置。
背景技术
近二十年来，随着膜分离技术在水处理领域的广泛应用，反渗透装置作为水处理主要的脱盐设备，为了使反渗透装置能长期可靠地运行，一个主要的问题是必须保持膜表面的清洁，不被杂质污堵。因此，最有效的方法是控制反渗透进水中的杂质。
衡量反渗透进水水质的一个很有用的指标是淤泥密度指数(SDI15)，它主要是检测水中的胶体和悬浮物等微粒的多少。与浊度相比，是从不同角度反映水质情况，但淤泥密度指数比浊度要准确得多。由于浊度仪主要工作原理是用光敏法和比色法来确定水中微粒的含量，但对于不感光的胶体和微粒，浊度仪就无能为力。而淤泥密度指数则是测定一定压力和标准间隔时间内，一定体积的水样通过微孔过滤器(0.45μm)的阻塞率。在检测过程中，大于0.45μm的微粒、胶体、细菌等被截留在膜面上，因此SDI能够有效地反映反渗透进水中的杂质。淤泥密度指数(SDI15)习惯上也称污染指数。
SDI是水中微粒和胶体浓度的一种量度。反渗透进水预处理过程中，采用SDI来评价预处理水的质量，或预测反渗透膜污染的危险趋势。SDI法最初是针对传统预处理工艺提出的。
将地下水或污染小的地表水作为水源的脱盐水处理系统，一般采用砂滤或多介质过滤器传统工艺作为反渗透的预处理，并在反渗透装置前设置5μm的保安过滤器，产水均能满足反渗透进水SDI15<5(一般控制在4)的要求。标准的淤泥密度指数(SDI15)的测试是在保安过滤器出水口处留有取样口，通过SDI测试仪进行测试计算得出淤泥密度指数SDI15的值。
SDI(Silt Density Index)是由美国材料实验协会ASTM(AmericanSociety for Testing and Materials)定义的。标准号：Standard Test Method ofWater，Desalination：D 4189-95。
参看图1，为标准淤泥密度指数测试装置(Millipore测试装置)示意图，图中标号11为阀门，12为压力调节器，13为压力表，14为放气阀，15为滤器，16为量筒。
该装置，MF膜孔：0.45μm
膜片直径：47mm
膜材料：MCE
测试压力：207kPa(30psi)，G
水温：两次计流量时温差不大于1℃
SDI测定概要：
SDI测定是基于阻塞系数(FI)的测定。测定是向47mm的0.45μm的微孔滤膜上连续加入一定压力(30PSI，相当于2.1kg/cm2)的被测定水，记录下滤得500ml水所需的时间ti(秒)和15分钟后再次滤得500ml水所需的时间tf(秒)，按下式求得阻塞系数FI(%)。
FI=(1+ti/tf)×100
SDI15=FI/15
式中15表示15分钟。当水中的污染物质较高时，滤水量可取100ml、200ml、300ml等，间隔时间可改为10分钟、5分钟等。
测定SDI的步骤：
(1)将SDI测定仪连接到取样点上(此时在测定仪内不装滤膜)。
(2)打开测定仪上的阀门，对系统进行彻底冲洗数分钟。
(3)关闭测定仪上的阀门，然后用钝头的镊子把0.45μm的滤膜放入滤膜夹具内。
(4)确认O型圈完好，将O型圈准确放在滤膜上，随后将上半个滤膜夹具盖好，并用螺栓固定。
(5)稍开阀门，在水流动的情况下，慢慢拧松1～2个蝶形螺栓以排除滤膜处的空气。
(6)确信空气已全部排尽且保持水流连续的基础上，重新拧紧蝶形螺栓。
(7)完全打开阀门并调整压力调节器，直至压力保持在30psi为止。用合适的容器来收集水样，在水样刚进入容器时即用秒表开始记录，收取500ml水样所需的时间为ti(秒)。
(8)水样流动15分钟后，再次用容器收集水样并记录收集水样所花的时间，记作tf(秒)。
(9)关闭取样进水球阀，松开微孔膜过滤容器的蝶形螺栓，将滤膜取出保存(作为进行物理化学试验的样品)。擦干微孔过滤器及微孔滤膜支撑孔板。
测定结果计算：
SDI=(1+ti/tf)×100/15
近些年随着水资源的匮乏和节能减排、环保呼声的提高，企业的废水处理回用为企业发展带来新的前景和空间，采用废水处理回用水作为水源进行深度脱盐水处理。由于传统的预处理已不能满足反渗透进水水质的要求，因此叠片过滤器和超滤作为反渗透的预处理在近几年开始大量发展。超滤对于颗粒、胶体、大分子有机物、微生物和大多数病菌等具有极高的去除率，出水SDI15基本小于3，产水满足反渗透进水SDI15<5(一般控制在4)的要求。采用超滤不管处理地表水、海水，还是经生化处理过的废水，都能提供稳定的出水水质，目前已被广泛地用于反渗透的预处理等领域。
但是淤泥密度指数(SDI15)值的大小却被水处理专业界作为评价超滤产水水质的一项重要指标;被超滤膜厂家作为与竞争对手的膜性能比较而获胜的不可缺少的指标;被用户作为超滤系统运行性能考核的重要指标;被公认为超滤产水SDI15应小于等于2。但在废水回用的一些项目中，按标准测试SDI15基本能控制在3以内，特别是在EP项目中，如果在超滤性能考核指标中SDI15<3不能被用户认可，仍然坚持SDI15<2的话，那么仍采用国内外现有的标准测试方法，客观上在功能考核方面基本不能通过，造成EP项目的验收和质保金回收具有很大的风险。
目前，同类企业是否对脱盐水处理站也进行EP，无论是钢铁行业设计院还是电力行业设计院以及其它任何水处理工程公司，只要涉及膜法脱盐水处理项目，都会涉及到SDI考核指标，几乎所有的测试方法仍沿用Millipore测试装置，SDI15值一般为2～3。
有鉴于此，本发明旨在提供一种脱盐水处理系统淤泥密度指数测试方法及其装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种脱盐水处理系统淤泥密度指数测试方法及其装置，有效地解决了现有技术所存在的问题，以达到对超滤系统产水SDI考核指标值的确定更灵活准确，超滤产水SDI15≤2的目的。
本发明的技术解决方案如下：
一种脱盐水处理系统淤泥密度指数测试方法，包括以下步骤：
A、打开淤泥密度指数测试罐顶部取水样手动球阀，让测试罐充满水;
B、关闭测试罐上所有阀门;
C、开启测试罐进气手动球阀，同时调节压力调节阀门，使测试罐内水样压力稳定在0.21～0.25Mpa;
D、打开微孔过滤器，将膜片放入微孔过滤器内，然后放上O型圈，按住出水口水嘴，略微开启测试罐底部测试取样阀，在微孔过滤器中充满水;
E、关闭测试罐取样阀，封闭微过滤器;
F、开启测试罐底部测试取样阀，微调进气压力调节阀门，使测试罐内水样压力稳定在0.21Mpa;
G、调整测试罐内的水样在0.21MPa的水压下通过0.45μm的微孔膜片通水，记录在0.21MPa压力下从通水开始到500ml水样的时间为ti秒;
H、在上述压力下连续过滤15分钟;
I、15分钟后再次测试得到500ml水样所需的时间为tf秒;
J、关闭进气手动球阀，停止送气;
K、开启测试罐底部排水或出水阀门，直至排光设备内存水;
L、淤泥密度指数SDI值计算，方法如下：
其中，T15为15分钟。
按照脱盐水处理系统淤泥密度指数测试方法的测试装置，它包括阀门、压力调节阀、压力表及量筒，它还包括测试罐、取样阀、微孔过滤器以及测试膜片;
所述测试罐上连接至少一阀门、至少一取样阀以及压力表，该阀门一端通过压力调节阀连接测试罐，该阀门另一端连接气源;
所述取样阀设置在测试罐上，取样阀连接微孔过滤器，微孔过滤器中设有污泥密度指数测试膜片;
所述测试罐的上盖板与下底板通过焊接与罐体连接，测试罐的上盖板设有压力表接口，连接压力表，测试罐的下盖板设有测试仪取样口，连接微孔过滤器。
所述脱盐水处理系统淤泥密度指数测试装置还包括另一阀门，该阀门连接在测试罐上盖板的中央.
所述阀门是手动球阀。
所述脱盐水处理系统淤泥密度指数测试装置还包括另一取样阀，该取样阀设置在测试罐的上部一侧。
所述压力调节阀的压力控制范围为0.21～0.25Mpa。
所述测试膜片为0.45μm的淤泥密度指数微孔膜片。
所述微孔过滤器的出口设置在一量筒上方，且对准量筒。
所述测试罐是圆桶状结构。
SDI法最初是针对传统预处理工艺提出的，近几年来超滤膜法预处理被大量采用，SDI值不仅仅是作为反渗透进水水质的一项控制指标，更严格的是作为超滤产水的一项重要的功能考核指标;不锈钢脱盐水处理调试时，SDI15值按传统的测试方法均不能达到考核要求SDI15<2，经过分析脱盐水处理系统中影响SDI值的因素，在测试位置及SDI测试仪上作适当改进，使得项目验收顺利通过。
在SDI标准测试方法中，在保安过滤器后取样测试，反映了反渗透进水SDI值，由于超滤产水设置产水箱，会造成二次污染，并不能真实反映超滤产水SDI值。在保安过滤器前管道上为了保护反渗透膜，进行了阻垢剂和还原剂加药，也会影响SDI值的准确性。在废水回用项目中，回用水水质成份复杂，易繁殖微生物。保安过滤器后没有余氯，在经过预处理后，即使只有一个细菌存活，在不长的时间内也可能形成微生物粘泥。在此处测SDI值会增大。
在超滤产水侧留有取样口，通过SDI测试仪测试计算结果肯定能够真实反映超滤产水SDI值，但SDI测试仪进水压力要求为0.21MPa，超滤的产水压力基本在0.1MPa以下，无法直接取样测试。因此在项目的调试过程中，通过制作SDI过度罐和利用一小型增压泵两种方法克服上述困难，得到了真实的SDI值，且达到了考核要求。
本发明由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优势：
1、本发明能够在脱盐水处理EP项目的承接竞争中肯定超滤产水SDI15≤2，优于常规测试SDI15<3，提高企业承接水处理项目的成功率。
2、本发明在脱盐水处理项目的调试中可以顺利通过SDI考核指标，利于工程的整体验收。