本发明涉及一种评价反渗透膜抗压密性的方法，属于污水处理技术领域。
背景技术：
反渗透膜需要在较高压力下运行，运行压力一般在1.0MPa以上。反渗透膜的主要性能指标是通量和脱盐率，而在实际应用时通量和脱盐率会随着运行过程发生变化。一种常见的现象为：在一段时间内，通量随着运行时间的延长逐渐衰减，脱盐率逐渐升高。导致这一现象的原因是复杂的，浓差极化、膜污染和压密可能多方位影响反渗透膜性能的变化。实际分析时，难于准确判断各种因素的影响大小。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种评价反渗透膜抗压密性的方法。
本发明建立了一种评价反渗透膜抗压密性的方法，对于分析膜在实际应用过程中的性能变化提供判断依据，同时有助于准确分析各种因素的影响大小。
一种评价反渗透膜抗压密性的方法，含义以下步骤；
干膜片或干膜元件直接运行，在一定压力下连续运行一段时间，记录膜片通量或膜元件通量随着运行时间的变化规律。然后通过公式计算反渗透膜的抗压密系数，即可评价该反渗透膜的抗压密性。
反渗透膜通量并非随着过滤压力的增大而线性增大，当膜材质、膜厚、膜孔结构、孔隙率等不同时，膜通量变化差别显著。为表征膜片在实际应用情况下的性能，需要测试膜的抗压密性。
膜抗压密性的差别可用抗压密系数来表示，定义膜抗压密系数为：
式中，Q0为压力P0下的纯水通量，LMH；Qi为压力下的纯水通量，LMH。抗压密系数越接近100％，表示膜的抗压密性越好。这里P0和Pi的选择，可根据膜片实际应用情况选择，一般P0选择对膜没有压密的低压(≤0.1MPa)，Pi选择膜的实际使用压力或最高使用压力，两个压力下测试运行时间30min、60min均可。
膜抗压密性的差别也用压密系数来表示，膜通量的变化通常存在以下关系：
式中，Fw1、Fwi分别为第1、第i小时的纯水通量，LMH；t为操作时间，m即为压密系数，亦称压实斜率。m值是可以通过实验测出来的，是描述膜寿命的参数之一，m值越小，膜寿命越长。对于反渗透过程，m值一般小于0.03。
压密临界压力：由低到高逐渐升高测试压力，并在相应压力下连续运行一段时间，当膜的纯水通量出现明显衰减时的压力可作为该膜的压密临界压力P。
本发明方法简单，快捷，便于不同膜品种之间的比较。现有反渗透膜性能评价方法中，并无抗压密性的评价。本方法的建立，可进一步完善反渗透膜性能评价方法，对膜长期性能或膜寿命具有指导意义。
部分工作者采用高浓度盐溶液作为测试液，来评价反渗透膜的抗压密特性。但是反渗透膜在高浓度盐溶液中运行，不可避免的会发生浓差极化和膜污染现象，这将给抗压密因素的分析引入干扰，所得到的抗压密性能并不能反映膜的真实性能。而本方法采用超纯水作为测试液，完全排除浓差极化和膜污染的干扰，所得到的抗压密性能完全反映反渗透膜本体的真实性能。
反渗透膜在运行过程中性能发生变化时，需分析引起性能变化的因素以及各因素所占比例大小，现有评价分析方法难于判断各因素所占比例大小。本发明方法的建立，对于分析膜在实际应用过程中的性能变化提供判断依据，同时有助于准确分析各种因素所占比例大小。
本发明提供的反渗透膜抗压密性的评价方法：
(1)抗压密系数：膜抗压密性的差别可用抗压密系数来表示，定义膜抗压密系数为：
式中，Q0为压力P0下的纯水通量，LMH；Qi为压力下的纯水通量，LMH。抗压密系数越接近100％，表示膜的抗压密性越好。这里P0和Pi的选择，可根据膜片实际应用情况选择，一般P0选择对膜没有压密的低压(≤0.1MPa)，Pi选择膜的实际使用压力或最高使用压力，两个压力下测试运行时间30min、60min均可。
(2)压密系数：膜抗压密性的差别也用压密系数来表示，膜通量的变化通常存在以下关系：
式中，Fw1、Fwi分别为第1、第i小时的纯水通量，LMH；t为操作时间，m即为压密系数，亦称压实斜率。m值是可以通过实验测出来的，是描述膜寿命的参数之一，m值越小，膜寿命越长。对于反渗透过程，m值一般小于0.03。
(3)压密临界压力：
由低到高逐渐升高测试压力，并在相应压力下连续运行一段时间，当膜的纯水通量出现明显衰减时的压力可作为该膜的压密临界压力。
抗压密系数和压密系数均可用来表征反渗透膜的抗压密性能，前者通过高压和低压的通量比值来反映抗压密性能，后者通过在一定压力下较长时间运行的通量变化来表征。实际应用时，可根据具体情况进行选择。而压密临界压力的确定，对应用反渗透膜具有切实的指导意义。例如，在对反渗透膜元件进行冲洗时，压力的选择应低于压密临界压力，避免冲洗过程由于压力较高造成压密而导致通量衰减。
本发明的优点是:
1、本发明方法可快速了解膜品种的抗压密性，同时对于分析膜在实际应用过程中的性能变化提供判断依据，有助于准确分析各种因素(浓差极化、膜污染、压密)的影响大小。
2、本发明方法简单、快捷，评价所用膜既可以是膜片，也可以是膜元件，并且使用超纯水作为测试液，完全不会造成浓差极化和膜污染，可准确判断不同膜品种之间抗压密性的差别。另外，在实际应用前进行抗压密性的评价，使反渗透膜在超纯水中压密，能更快速的使反渗透膜达到稳定性能。
本发明带来有益效果的关键技术点:
1、关于反渗透膜的压密提出了抗压密系数、压密系数和压密临界压力的概念，评价其中一项即可了解该膜品种的抗压密性，三项综合评价既可以了解膜的抗压密性，又可以为分析膜在实际应用过程中的通量变化提供判断依据，同时有助于准确分析各种因素的影响大小。
2、一种评价反渗透膜抗压密性能的方法之抗压密系数；
式中，Q0为压力P0下的纯水通量，LMH；Qi为压力下的纯水通量，LMH。抗压密系数越接近100％，表示膜的抗压密性越好。这里P0和Pi的选择，可根据膜片实际应用情况选择，一般P0选择对膜没有压密的低压(≤0.1MPa)，Pi选择膜的实际使用压力或最高使用压力，两个压力下测试运行时间30min、60min均可。
3、一种评价反渗透膜抗压密性能的方法之压密系数；
式中，Fw1、Fwi分别为第1、第i小时的纯水通量，LMH；t为操作时间，m即为压密系数，亦称压实斜率。m值是可以通过实验测出来的，是描述膜寿命的参数之一，m值越小，膜寿命越长。对于反渗透过程，m值一般小于0.03。
4、一种评价反渗透膜抗压密性能的方法之压密系数；
由低到高逐渐升高测试压力，并在相应压力下连续运行一段时间，当膜的纯水通量出现明显衰减时的压力可作为该膜的压密临界压力P。
具体实施方式
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当称元件、组件被“连接”到另一元件、组件时，它可以直接连接到其他元件或者组件，或者也可以存在中间元件或者组件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
实施例1：
一种评价反渗透膜抗压密性的方法,含有以下步骤；
干膜片B-1，干膜片B-2，干膜片B-3，干膜片B-4，直接运行，测试液采用超纯水：
①0.1MPa稳定60min测试初始通量；
②提升压力至1.0MPa，稳定60min测试初始通量。
③利用抗压密系数公式计算膜片的抗压密系数λ。
实施例2：
一种评价反渗透膜抗压密性的方法,含有以下步骤；
干膜元件B-1，干膜元件B-2，干膜元件B-3，干膜元件B-4直接运行，测试液采用超纯水，15％回收率：
①0.1MPa稳定60min测试初始通量；
②提升压力至1.0MPa，稳定60min测试初始通量。
③利用抗压密系数公式计算膜元件的抗压密系数λ。
实施例3：
一种评价反渗透膜抗压密性的方法,含有以下步骤；
干膜片B-1，干膜片B-2，干膜片B-3，干膜片B-4以1.0MPa压力连续运行24h，测试液采用超纯水，每隔30min测试产水通量，记录膜片通量随运行时间的变化规律，并利用压密系数公式计算膜片的压密系数m。
实施例4：
一种评价反渗透膜抗压密性的方法,含有以下步骤；
干膜元件B-1，干膜元件B-2，干膜元件B-3，干膜元件B-4以1.0MPa压力连续运行24h，测试液采用超纯水，15％回收率，每隔30min测试产水通量，记录膜元件通量随运行时间的变化规律，并利用压密系数公式计算膜元件的压密系数m。
实施例5：
一种评价反渗透膜抗压密性的方法,含有以下步骤；
干膜片B-1，干膜片B-2，干膜片B-3，干膜片B-4直接运行，测试液采用超纯水：
①0.1MPa连续运行8h，每隔30min测试产水通量；
②提升压力至0.2MPa连续运行8h，每隔30min测试产水通量；
③依此方式运行，提升压力间隔0.1MPa，直至1.0MPa。
分别比较每个压力下，纯水通量随着运行时间的变化规律，通量开始发生明显衰减的压力值即可定义为该膜片的压密临界压力P。
实施例6：
一种评价反渗透膜抗压密性的方法,含有以下步骤；
干膜元件B-1，干膜元件B-2，干膜元件B-3，干膜元件B-4直接运行，测试液采用超纯水，15％回收率：
①0.1MPa连续运行8h，每隔30min测试产水通量；
②提升压力至0.2MPa连续运行8h，每隔30min测试产水通量；
③依此方式运行，提升压力间隔0.1MPa，直至1.0MPa。
分别比较每个压力下，纯水通量随着运行时间的变化规律，通量开始发生明显衰减的压力值即可定义为该膜元件的压密临界压力P。
具体实施结果：
从以上结果来分析，膜片与膜元件的形式评价抗压密性具有一致性。从4类膜品种(干膜片B-1，干膜片B-2，干膜片B-3，干膜片B-4)抗压密系数λ、压密系数m和压密临界压力P来看，干膜片B-1膜的抗压密性最差，干膜片B-4膜的抗压密性最好。并且在评价压密系数时，可以计算膜片或膜元件在24h内的纯水通量衰减率，这是表征膜本体对通量衰减的贡献，为分析实际应用时膜通量衰减提供判断依据。
反渗透膜可以是膜片，也可以是膜元件。
纯水为超纯水，必须排除测试液中其他成分的影响。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。