电去离子膜堆测试方法Word文件下载.docx

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RO可以除去96%～99%的无机盐和大部分有机物，NF主要是针对二价离子具有90%的脱出率，ED一般能除去水中50%～90%的盐类，通过它们一般可以得到电导率为数μS/cm～数十μS/cm的初级纯水，但不能得到高纯水（水的电导率在0.1μS/cm～0.056μS/cm，电阻率10MΩ‧cm～18MΩ‧cm）。

过去，国内外高纯水的生产一般都用离子交换法，或者是与上述几种脱盐方法的组合，如ED与离子交换的组合、RO和离子交换的组合等，这些方法都是以离子交换技术作为深度脱盐手段。

离子交换技术要使用离子交换树脂，离子交换树脂饱和后必须用酸碱再生。

由于离子交换工艺中的离子交换树脂用量很大，所以用于再生树脂的酸碱量就特别大。

树脂再生伴随着大量的废酸、废碱的排放，又由于我国众多的工业企业无力投入巨资解决环保问题，环境污染由此而来。

随着环保政策的日趋严格，新一代高效无污染高纯水技术便成为众多企业的迫切需求。

电去离子（EDI）正是顺应了这种需求而研发成功的。

它集成了ED与离子交换两种脱盐技术，既保留了ED可连续脱盐及离子交换可深度脱盐的优点，又克服了ED浓差极化所造成的不良影响及离子交换树脂需用酸碱再生的麻烦和造成的环境污染，以RO产水为进水，直接制备纯水、高纯水。

EDI膜堆产品只填充少量离子交换树脂，边工作边自动再生，整个过程相当于连续获得再生的离子交换床，无任何废酸、废碱排放，可连续不间断地生产高纯水，产水电阻率可达15MΩ‧cm～17MΩ‧cm。

以RO和EDI组合的纯水、高纯水生产新工艺已经成为国际上高纯水制备技术的主流。

据不完全统计，进入21世纪后国内外各种品牌的EDI膜堆产品每年在中国销售都超过数万个（以每个膜堆产水量3m3/h计算）以上，产业规模达数亿人民币，这还不包括每年产品的维修和更换。

EDI膜堆产品因其具有的产水过程连续、产水水质好、自动化程度高、无废酸碱排放等优点和环保优势，每年销售数量估计都以10%以上的速度增长。

随着我国国民经济的持续发展，以及环保要求的越来越严格，EDI膜堆产品在医药、电子、电力等行业的需求量越来越大，市场前景广阔，社会、经济效益突出。

因此及时制定《电去离子膜堆测试方法》的推荐性国家标准，为电去离子膜堆产品的生产、检验、销售和使用提供科学可行的测试方法，用以指导、规范电去离子膜堆产品的生产、性能检验和品质控制，对提升纯水、高纯水生产技术的整体水平，带动相关行业的技术进步，提高国产电去离子膜堆产品的质量和竞争力具有推动作用，将产生重要社会效益和经济效益。

国家推荐性标准《电去离子膜堆测试方法》的制订也符合全国分离膜标准化技术委员会“十三五”规划中的有关健全完善膜材料及应用产品标准体系、技术规范、检测方法和评价体系的总体要求，有助于形成完整的分离膜国家标准体系。

据调研，在国际上主要有美国GE公司（E-Cell品牌）、德国西门子公司（Ionpure品牌）、美国Electropure公司（Electropure品牌）、美国Millipore公司（Millipore品牌），从2000年前后进入中国市场，几乎占据了国内所有纯水、高纯水高端领域。

而国内科研机构和厂商经过十多年的不屑努力和持续研发，EDI膜堆的性能也逐步成熟，国产品牌应用成功的案例也越来越较多，在销售规模上讲，现在基本上可以与上述国外品牌分庭抗礼。

拥有成熟产品的影响力居前的公司和品牌包括麦克尼斯、北京坎普尔、浙江东大、广东晶源、天津中领、锐纯和锐马兰盾等等。

目前，国产品牌的EDI膜堆产品总体性能上已达到国外先进水平，但同时也存在EDI膜堆产品的品牌繁杂，产品性能和品质参差不齐，在应用过程中出现性能衰减快、寿命短等诸多问题，常常出现供应商和用户之间的相互推诿责任，极大地破坏了国内EDI技术和产品的信誉，影响了EDI技术和产品的良性竞争和性能持续提高，其中的关键就是缺乏统一的检测EDI膜堆产品的国家标准。

目前与EDI相关的标准有两个行业标准，分别是HG/T3982-2007《电去离子纯水制备装置》和HY/T120-2008《电去离子膜堆（组件）》，这两个标准均为产品标准，主要是规范EDI膜堆（组件）和装置的分类与型号、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输与储存等。

虽然HY/T120-2008对EDI膜堆（组件）的进水条件、产水电阻率、能耗、水回收率等指标做了要求和规定，但没有详细地规定这些性能指标的统一规范的测试平台和测试方法，而HG/T3982-2007甚至没有对这些指标做出规定，因此容易造成膜堆产品性能说法不一，鱼龙混杂，从而引起矛盾和纠纷。

因此有必要制订统一的EDI膜堆产品测试方法的国家标准。

2工作简况

2.1任务来源

本标准《电去离子膜堆测试方法》由全国分离膜标准化技术委员会（SAC/TC382）提出，报国家标准化管理委员会批准，纳入国家标准化管理委员会编制项目计划（国标委综合国标委综合[2016]89号文），项目编号为20171755-T-469。

该标准由全国分离膜标准化技术委员会（SAC/TC382）归口。

2.2编写小组成员及分工

主编单位为中国人民解放军军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所、北京中扬永康环保科技有限公司、浙江东大环境工程有限公司、南开大学、天津中领水系统技术有限公司、杭州安诺过滤器材有限公司、天津锐纯科技有限公司、合肥科佳高分子材料科技有限公司、菏泽鑫鼎环境工程设备有限公司、天津膜天膜工程技术有限公司。

本标准的的主要编写人是：

刘红斌、马军、盛青、金王勇、王建友、李琪、张俊伟、陈清华、汪耀明、张绍雷、杨依柠。

其中刘红斌负责技术文件的整理和撰写，马军、盛青、金王勇负责对测试方法进行验证，王建友、李琪、张俊伟、陈清华、汪耀明、负责文献收集和国内外产品资料的收集，张绍雷、杨依柠负责对参编单位的意见和建议进行汇总和整理，并对标准的格式和内容进行审核。

2.3主要工作过程

本标准在编制过程中参考大量国内外的相关标准，严格按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：

标准的结构和编写》的格式和结构编写。

其编制过程主要包括以下阶段：

2017年4月——2017年10月标准制定申请和批准阶段

本标准由卫勤保障技术研究所（原卫生装备研究所）于2017年4月向全国分离膜标准化技术委员会（SAC/TC382）提出制定申请，2017年10月，国家标准化委员会批准立项。

2017年12月——2018年4月收集资料和制定标准大纲阶段

参编单位成立编写组，编写组成员收集、整理、验证相关材料，刘红斌负责主要编写工作，马军、盛青、金王勇负责对测试方法进行验证。

2018年5月标准启动会

在全国分离膜标准化技术委员会的指导下，2018年5月在天津召开标准启动会，确定了本标准的大纲及主要内容。

2018年6月——2018年7月初稿形成阶段

由主编单位根据标准大纲和测试验证，形成标准讨论稿。

2018年8月——2018年9月讨论稿修改阶段

召开了编写组电话讨论会，通过电子邮件对标准讨论稿进行了系统全面的修改和补充。

2018年10月征求意见稿形成阶段

由主编单位根据参编单位的意见，形成征求意见稿。

3标准编制原则和确定标准主要内容的论据

3.1本标准的编制原则

本标准根据GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：

标准的结构和编写》、GB/T20000《标准化工作指南》（所有部分）和GB/T20001《标准编写规则》（所有部分）等相关规定编写，并遵循协调性、适用性、先进性原则。

本标准的编制遵循以下原则：

（1）协调性原则

本标准遵循与国内分离膜行业领域相关标准协调统一的原则。

在术语、量、单位、符号和定义等方面严格执行现有标准的有关条款；

对特定的测试方法，如电气安全性要求、电子级水电阻率的测试方法、二氧化硅的分光光度测试方法、总有机碳的测试方法等尽可能规范性引用现有标准条款，充分体现与分离膜行业等领域相关标准的协调一致。

（2）适用性原则

本标准规定了制备纯水、高纯水的电去离子膜堆的测试要求、项目、方法、装置、步骤和报告，为膜堆提供一个适用的测试方法和评价指标，期望可以作为买卖双方质量检验的一个依据。

（3）先进性原则

本标准对测试膜堆的进水条件做了相应规定。

膜堆以RO产水（或相似的水源）做进水，规定的膜堆进水水质指标，既充分考虑了目前国内外现有纯水、高纯水膜堆能长期稳定运行的必要最低要求，又是对RO性能的必要规范；

同时确定的测试指标也是充分体现了膜堆基本性能的优劣，符合实际生产、使用情况和未来发展趋势。

3.2确定标准主要内容的论据

3.2.1膜堆的进水条件

本标准规定了测试膜堆的进水条件，见表1，其中规定了进水硬度（以CaCO3计）小于≤0.5mg/L。

表1膜堆进水条件

项目

指标

电导率

≤20μS/cm（25℃）

余氯

≤0.01mg/L

硬度（以CaCO3）计

≤0.5mg/L

铁、锰、硫化氢

总有机碳

≤0.1mg/L

pH值

6～9

二氧化硅

SDI15min

≤1.0

二氧化碳

≤5mg/L

温度

5℃～35℃

油脂

不得检出

某些科研机构和生产厂家实验室研究表明，在采取某些措施的情况下，比如膜堆隔板的结构设计、浓淡水的逆流方式运行等，膜堆进水硬度指标可以适当放宽至1mg/L，甚至1mg/L以上。

编写组认为，首先，本标准规定的膜堆硬度指标已充分考虑目前国内外现有膜堆的实际水平和能达到的最低使用要求，而且本标准在第1章就明确规定，本标准规定了膜堆测试的统一要求和本标准适用于生产纯水、高纯水的膜堆的测试；

其次，由于生产纯水、高纯水的膜堆工作时内部时刻都进行着水的解离，进水硬度偏高会带来膜堆内部潜在的结垢风险，虽然采取某些措施理论上可以避免结垢，但该措施的实施能否解除结垢风险而使膜堆长期稳定运行，必须要进行长期运行考核，需要时时监测进、出膜堆的硬度离子含量是否达到物料平衡，因为进、出膜堆的离子达到物料平衡是判断膜堆是否处于稳定运行状态的有效手段，也是判断EDI膜堆能否长期稳定运行的基本依据，只有有了足够的数据才能确定进水硬度的指标，这是一个非常繁琐和耗时的工作，目前一直还无定论；

再者，更重要的是，单就膜堆进水硬度小于≤0.5mg/L的指标而言，这是通常情况下绝大多数RO工艺和设备能达到的，如果RO原水硬度偏高的话，还可以采取增加树脂软化工艺的方式解决，所以膜堆进水硬度小于≤0.5mg/L是不难做到的。

有些RO设备生产厂家做不到，只能说明这些RO设备厂家对RO工艺的选择、水处理材料的选择、设备的维护和保养存在严重不足，技术水平低下，这些非必要的因素，在编写本标准时不宜过多考虑。

如果有些厂家的膜堆的进水硬度指标可以放宽至1mg/L，也可以在测试报告中另行标明，这也可充分体现其膜堆产品的优越性能，但需要厂家提供更为详细的测试数据，比如进、出膜堆的硬度离子是否达到物料平衡等，以便说服用户，而不能一概而论和模糊不清，避免与用户的责任纠缠不清。

其他膜堆的进水条件，如电导率、二氧化硅、余氯等指标也是充分考虑目前国内外现有膜堆的实际水平和能达到的最低使用要求，如果厂家的膜堆进水条件可以放宽，均可在测试报告中加