GB/T 33758-2017 碟管式膜处理设备

　　ICS 13 . 020 . 40 J 88

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 33758—2017

　　碟管式膜处理设备

　　Disktubularmembraneequipment

　　2017-05-12 发布 2017-12-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 33758—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由中华人民共和国国家发展和改革委员会提出。

　　本标准由全国环保产业标准化技术委员会(SAC/TC 275)归口 。

　　本标准起草单位：北京天地人环保科技有限公司、华中科技大学、中国市政工程中南设计研究总院有限公司、北京化工大学、沈阳市环境卫生工程设计研究院、北京北方节能环保有限公司、北京合创天地环保科技有限公司、宜兴市产品质量监督检验所。

　　本标准主要起草人：齐奇、饶斌、陈朱琦、罗继武、马润宇、吉崇喆、谷振华、张立娜、谢文刚、宋黎明、朱民。

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　　碟管式膜处理设备

　　1 范围

　　本标准规定了碟管式膜处理设备的术语和定义、分类和型号、设备工作条件、设备整体性能要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

　　本标准适用于采用碟管式膜技术处理高浓度污水(如垃圾渗滤液、各类反渗透浓水、循环排污水等)且设计压力不超过 20 MPa 的水处理设备。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是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/T 191 包装储运图示标志

　　GB 5226 . 1 机械电气安全 机械电气设备 第 1 部分：通用技术条件

　　GB/T 7251 . 1 低压成套开关设备和控制设备 第 1 部分：总则

　　GB/T 9969 工业产品使用说明书 总则

　　GB/T 11901 水质 悬浮物的测定 重量法

　　GB/T 11914 水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法

　　GB/T 19866 焊接工艺规程及评定的一般原则

　　GB 50235 工业金属管道工程施工规范

　　HG/T 20520 玻璃钢/聚氯乙烯(FRP/PVC)复合管道设计规定

　　HJ/T 51 水质 全盐量的测定 重量法

　　HJ 537 水质 氨氮的测定 蒸馏-中和滴定法

　　SL 78 电导率的测定(电导仪法)

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　碟管式膜组件 disktubularmembranemodule

　　由平板膜制作的碟片状膜片以平面状态安装在管式膜壳中而构成的膜组件。

　　3.2

　　碟管式膜处理设备 disktubularmembraneequipment

　　由碟管式膜组件及其他配套设备构成的一套完整的膜分离设备。

　　注：配套设备如电控、各种仪表、管道、水泵、阀门以及化学清洗接口等。

　　3.3

　　回收率 recovery

　　膜处理设备产生的透过液流量与原水流量的百分比。

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　　3.4

　　淤积指数 siltdensityindex;SDI

　　通过对 0 . 45 μm标准滤膜堵塞速率计算所得出的一项指标，是判断进水对膜污染程度的重要参数。

　　4 分类和型号

　　4 . 1 产品分类

　　按膜性能种类，产品可分为碟管式反渗透膜(DTRO)设备、碟管式纳滤膜(DTNF)设备等。

　　4 . 2 产品型号

　　以碟管式膜的英文字头 DT 和膜的种类、设计压力代号、原水处理能力和级数代号组合而成，见图 1 。

　　DT □ □-□ □

　　l l l l l—级别代号：如 Ⅰ , Ⅱ , Ⅲ 等

　　l l l l—————— 原水处理能力(m3 /d)：如 50 , 100 , 200 , 300 , 400 , 500 等

　　图 1 碟管式膜处理设备产品型号示意图

　　示例：DTRO4-50 Ⅱ 表示：原水处理能力为 50 m3 /d,设计压力为 4 MPa 的两级碟管式反渗透膜处理设备。

　　5 设备工作条件

　　5 . 1 进水水质

　　为确保碟管式膜处理设备正常运行，可以对原水进行预处理或水质调整，设备进水水质应满足如下要求：

　　a) pH : 6~9 ;

　　b) 淤积指数(SDI15) ≤6.5 ;

　　c) 游离氯 ≤0.1 mg/L;

　　d) 溶解性总固体(TDS) ≤100 000 mg/L;

　　e) 化学需氧量(COD) ≤35 000 mg/L;

　　f) 温度：5 ℃ ~32 ℃。

　　注：淤积指数测定方法参见附录 A。

　　5 . 2 设备供电

　　碟管式膜处理设备要求稳定不间断供电，供电方式宜为三相五线制，接地电阻应小于 4 Ω。如计划停电，应至少提前 3 h通知现场人员，对碟管式膜处理设备进行冲洗后再关闭系统。

　　5 . 3 工作环境

　　碟管式膜处理设备不得安置在多尘、高温、振动的地方，宜安装于室内，避免阳光直射。 环境温度低

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　　于 5 ℃时，应采取防冻措施。

　　6 设备整体性能要求

　　6 . 1 碟管式反渗透(DTRO)设备性能指标(见表 1)

　　表 1 碟管式反渗透(DTRO)设备性能指标

　　6 . 2 碟管式纳滤(DTNF)设备性能指标(见表 2)

　　表 2 碟管式纳滤(DTNF)设备性能指标

　　6 . 3 设备材质要求

　　6 . 3 . 1 凡与原水接触的部件材质，不得与原水产生任何有害的物理或化学反应，必要时应采取防腐及保护措施。

　　6 . 3 . 2 碟管式膜组件：膜片材质宜采用聚酰胺复合膜，其他部件应采用具有抗腐蚀性的不锈钢和非金属材料。不锈钢材质不低于 022Cr23Ni5Mo3N 的要求，非金属材质宜采用 FPR、POM、ABS、NBR 等材质。

　　6 . 3 . 3 管路：压力等级不高于 1 . 0 MPa,可采用 UPVC、PE等非金属材质;压力等级高于 1 . 0 MPa,应采用不锈钢材质或高压橡胶软管，不锈钢材质不低于 06Cr17Ni12Mo2 的要求。

　　6 . 3 . 4 所有泵类的过流部件：宜采用非金属、不锈钢或合金材质，不锈钢材质不低于 06Cr17Ni12Mo2的要求，合金材质不低于镍铝青铜的要求。

　　6 . 3 . 5 所有仪表的过流部件：宜采用非金属或不锈钢材质，不锈钢材质不低于 06Cr19Ni10 的要求。

　　6 . 4 设备组装和安装要求

　　6 . 4 . 1 碟管式膜处理设备组装应按系统组装工艺规范进行。 各部件连接处均应光滑平整、严密、不渗漏。

　　6 . 4 . 2 管道安装应平直，走向合理，符合工艺要求，接缝紧密不渗漏，塑料管道、阀门的连接应符合HG/T 20520 的规定，金属管道安装与焊接应符合 GB 50235 的要求。 碟管式膜处理设备与外界接口宜集中布置，并应注明接口流向和名称。

　　6 . 4 . 3 泵的安装应平稳，且须考虑防震措施。 高压泵进、出口应分别设置柔性连接。

　　6 . 4 . 4 碟管式膜处理设备安装时，应留有膜组件换膜、检修的空间，膜柱上方应留有不小于膜组件长度1 . 2 倍的距离空间。

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　　6 . 5 外观要求

　　6 . 5 . 1 碟管式膜处理设备应设计合理，外观结构紧凑、美观，占地面积及占用空间小。

　　6 . 5 . 2 碟管式膜处理设备主机架应安装牢固，焊缝平整，水平及垂直方向公差应符合设计要求，涂层应均匀、美观、牢固、无擦伤、无划痕，应符合 GB/T 19866 的要求。

　　6 . 5 . 3 膜壳外表面应平整、无明显缺陷，棱边无明显毛刺，耐压等级应满足工艺设计要求。

　　6 . 6 设计压力要求

　　碟管式膜处理设备设计压力的取值宜比浓水端的理论渗透压高 2 MPa。

　　6 . 7 膜组件保护要求

　　6 . 7 . 1 碟管式膜处理设备应有防止膜组件进水侧压力过高和透过液侧产生背压的保护措施。

　　6 . 7 . 2 碟管式膜处理设备应有防止水锤冲击的保护措施。

　　6 . 7 . 3 碟管式膜处理设备关机和化学清洗时，应有排出膜组件内浓缩液的保护措施。

　　6 . 8 电气控制要求

　　6 . 8 . 1 碟管式膜处理设备配备的仪器、仪表的量程和精度应满足设备性能的需要，接口不应有泄漏，显示部分宜集中布置。

　　6 . 8 . 2 自动化控制灵敏，宜配置就地触摸屏，遇故障时应能立即止动，并显示故障代码，具有 自动安全保护功能。

　　6 . 8 . 3 电气控制柜应符合 GB/T 7251 . 1 的要求，防护等级应不低于 IP43,对于腐蚀性较强的环境，应有防腐措施，如设置独立的冷却系统、提高防护等级等。

　　6 . 8 . 4 各类电器接插件的安装应接触良好，操作盘、电机、泵及相关电气设备均应有安全保护措施，保证电气安全，均应符合 GB 5226 . 1 的要求。

　　7 试验方法

　　7 . 1 外观检验

　　7 . 1 . 1 应检查碟管式膜处理设备所用膜组件、泵、管道阀门、仪表等设备构件外观上是否存在明显缺陷，确认各构件规格型号、安装位置是否与设计图纸一致。

　　7 . 1 . 2 应检查碟管式膜处理设备外观结构是否合理，各部件连接是否符合安装要求，管道安装和走向是否合理，预留有化学清洗接口且各预留接口是否有流向和名称标识。

　　7 . 1 . 3 应采用测厚仪检查涂层是否均匀，是否达到设计厚度，是否存在皱纹、是否粘附颗粒杂质和明显刷痕等缺陷。

　　7 . 1 . 4 应采用水平仪测量主机框架，容器、泵及相应管线，其水平方向和垂直方向均应符合设计和相关标准要求。

　　7 . 2 液压试验

　　7 . 2 . 1 对膜组件进行压力测试，使其达到设计压力，保压 3 h,要求膜组件无渗漏。

　　7 . 2 . 2 管路液压试验压力应为设计压力的 1 . 25 倍，保压 30 min,要求管路、焊缝及各连接处均无渗漏和

　　异常变形。

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　　7 . 3 设备性能检测

　　7 . 3 . 1 脱盐率

　　碟管式膜处理设备脱盐率可采用下列两种方法之一进行计算：

　　a) 重量法(仲裁法)：

　　按照 HJ/ T 51 测量原水和透过液含盐量，然后采用式(1)计算，保留 3 位有效数字：

　　R=(Cf-Cp )/Cf × 100% …………………………( 1 )

　　式中：

　　R — 脱盐率;

　　Cf —原水含盐量，单位为毫克每升(mg/L) ;

　　Cp —透过液含盐量，单位为毫克每升(mg/L) 。

　　b ) 电导率测定法：

　　按照 SL 78 测定原水电导率和透过液电导率，然后采用式(2)计算，保留 3 位有效数字：

　　R=(C1 -C2)/C1 × 100% …………………………( 2 )

　　式中：

　　R — 脱盐率;

　　C1 —原水电导率，单位为微西每厘米(μS/cm) ;

　　C2 —透过液电导率，单位为微西每厘米(μS/cm) 。

　　注 1 ：碟管式反渗透(DTRO)设备脱盐率检验测试液：根据设计原水电导率，配制相应电导率的氯化钠溶液，温度

　　25 ℃ , pH 值 8 ;

　　注 2：碟管式纳滤(DTNF) 设备脱盐率检验测试液：根据设计原水电导率，配制相应电导率的硫酸镁溶液，温度

　　25 ℃ , pH 值 8。

　　7 . 3 . 2 回收率

　　回收率可用透过液流量、原水流量、浓缩液流量按式(3)或式(4)进行计算，保留 3 位有效数字：

　　式中：

　　Y — 回收率;

　　Qp —透过液流量，单位为立方米每小时(m3 /h) ;

　　Qf —原水流量，单位为立方米每小时(m3 /h) ;

　　Qr —浓缩液流量，单位为立方米每小时(m3 /h) 。

　　7 . 3 . 3 化学需氧量(COD)脱除率

　　按照 GB/T 11914测定原水和透过液的化学需氧量(COD),然后采用式(5)计算，保留 3 位有效数字：

　　E=(Ef-Ep )/Ef × 100% …………………………( 5 )

　　式中：

　　E — 化学需氧量(COD)脱除率;

　　Ef —原水化学需氧量(COD),单位为毫克每升(mg/L) ;

　　Ep —透过液化学需氧量(COD),单位为毫克每升(mg/L) 。

　　7 . 3 . 4 氨氮(NH4 + -N)脱除率

　　按照 HJ 537 测定原水和透过液的氨氮(NH4 + -N),氨氮(NH4 + -N)脱除率计算方法参照 7 . 3 . 3 。

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　　7 . 3 . 5 悬浮物(ss)脱除率测定

　　按照 GB/T 11901 测定原水和透过液的悬浮物(SS),悬浮物(SS)脱除率计算方法参照 7 . 3 . 3 。

　　7 . 4 可靠性检测

　　7 . 4 . 1 仪表的设置校准

　　按照各仪表厂商提供的仪表安装和使用说明书等相关要求，检查碟管式膜处理设备各测量仪表的量程和精度是否达到设计要求，安装是否正确合理。 按照实际情况设定参数并加以校正，必要时可参照实验窒经校准后的仪器仪表进行校正。

　　7 . 4 . 2 自动保护功能检测

　　调节供水泵控制阀、浓水阀，当高压泵调到最低进水压力、出水压力、最高设计压力时，检查自动保护止动的效果。 必要时检查防止水锤冲击的保护措施是否有效。

　　7 . 5 运行试验

　　7 . 5 . 1 运行试验的前期准备包括：

　　a) 按照碟管式膜处理设备安装图、工艺图、电器原理图、接线图，对设备系统进行全面检查，确认其安装正确无误;

　　b) 在滤芯未放入保安滤器内，膜组件未与管路连接的情况下，打开电源开关，启动供水泵，对碟管式膜处理设备管路进行循环冲洗，检查系统渗漏情况，压力表及其他仪表工作情况和电气安全及接地保护是否有效，冲洗直至清洁为止;

　　c) 如果有预处理设备，将预处理设备冲洗干净后再将滤芯放入保安过滤器内冲洗干净，然后将膜组件与管路连接。

　　7 . 5 . 2 碟管式膜处理设备运行步骤：

　　a) 碟管式膜处理设备经试运行之后，开启总电源开关，将运行开关旋钮置于开启位置;

　　b) 碟管式膜处理设备开始运行，根据运行情况，供水泵开始运转，高压泵、循环泵按控制时间依次启动，系统开始升压产水，调整系统调节阀，达到设计参数，碟管式膜处理设备运行试验不宜少于 72 h;

　　c) 运行期间应检查供水泵、高压泵、循环泵运转是否平稳，透过液与浓缩液排放情况是否正常，自动控制是否灵敏，电气是否安全，自动保护是否可靠;

　　d) 按 7 . 3 的规定检查透过液的电导率，确定碟管式膜处理设备脱盐率、回收率、COD、NH 4 + -N、 SS脱除率是否达到要求。

　　7 . 5 . 3 为保证该项试验的准确性，运行试验可以在项目现场具备调试条件后进行。

　　8 检验规则

　　8 . 1 检验分类

　　碟管式膜处理设备分为出厂检验和型式检验两类。

　　8 . 2 设备出厂检验

　　8 . 2 . 1 每台出厂的碟管式膜处理设备均应按表 3 的检验项目及检验方法进行出厂检验。

　　8 . 2 . 2 判定规则：检验结果全部符合本标准对应要求条款的规定要求时，判为合格。

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　　8 . 3 设备型式检验

　　8 . 3 . 1 碟管式膜处理设备在下列情况下，应进行型式检验：

　　a) 新产品和老产品转厂生产的试制定型鉴定;

　　b) 产品的结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时;

　　c) 正常生产，每 3 年进行一次;

　　d) 连续停产 2 年，重新恢复生产。

　　8 . 3 . 2 抽样、检验与判定规则：

　　a) 可用在企业中经出厂检验合格的碟管式膜处理设备 1 台 ~2 台作为样品进行型式检验，也可用经竣工验收合格的碟管式膜处理设备 1 台 ~2 台做为样品;

　　b) 碟管式膜处理设备应按照表 3 的规定进行型式检验，检验的各项结果全部符合本标准对碟管式膜处理设备的要求时，判为合格。

　　表 3 检验项目及检验方法

　　9 标志、包装、运输和贮存

　　9 . 1 标志

　　碟管式膜处理设备上面必须有标志牌，其内容包括：

　　a) 设备名称及型号;

　　b) 处理规模;

　　c) 最大操作压力，单位：MPa;

　　d) 设备编号;

　　e) 出厂日期;

　　f) 生产厂名称;

　　g) 设备总质量，单位：kg;

　　h) 设备尺寸(长 ×宽 ×高);单位：mm;

　　i) 设备功率，单位：kW;

　　j) 电源电压。

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　　9 . 2 包装

　　9 . 2 . 1 碟管式膜处理设备出厂包装时，应擦干水分，所有接头、管口、法兰面全部封住。

　　9 . 2 . 2 装箱前，所有仪器、仪表应加以保护。

　　9 . 2 . 3 碟管式膜处理设备应采用适当材料包装，适合长途转运，包装的结构和性能应符合有关规定。

　　9 . 2 . 4 碟管式膜处理设备包装箱内应有随机文件，包括：

　　a) 设备主要零部件清单;

　　b ) 按 GB/T 9969 规定编写的设备使用说明书;

　　c) 设备检验合格证。

　　9 . 2 . 5 包装箱外应标明：

　　a) 品名 ;

　　b ) 生产厂名称、通讯地址和电话;

　　c) 按 GB/T 191 规定标明的“易碎物品”“向上”“怕晒”“怕雨”“禁止翻滚”和“重心”等图示标志。

　　9 . 3 运输

　　碟管式膜处理设备的运输应轻装轻卸，途中不应拖拉、摔碰。

　　9 . 4 贮存

　　碟管式膜处理设备中已装入湿态膜的，应注满保护液贮存于干燥防冻的仓库内，并定期更换保护液 。温度低于 5 ℃时须采取防冻措施。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)淤积指数的测定

　　A.1 方法概述

　　在表压为 0 . 21 MPa 的恒定压力下，被测水样通过平均孔径为 0 . 45 μm 的标准滤膜，测量水样对标准滤膜的堵塞速率，再根据所测得的堵塞速率计算淤积指数。

　　A.2 仪器和材料

　　A.2 . 1 淤积指数测定仪

　　如图 A. 1 所示。

　　说明：

　　1 —压力表，量程 0 MPa~0.6 MPa; V1 —进样球阀;

　　2 —膜过滤器组合件; V2 —压力调节阀，输出压力 0 . 1 MPa~0 . 3 MPa。图 A.1 淤积指数测定仪

　　A.2 . 2 滤膜

　　A.2 . 2 . 1 材料：白色亲水性的、硝酸纤维素(50%~75%)和乙酸纤维素(MCE)混合材质。

　　A.2.2.2 平均孔径：0.45 μm。

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　　A.2.2.3 直径：47 mm。

　　A.2.2.4 厚度：115 μm~180 μm。

　　A.2 . 3 量筒

　　容量 500 mL。

　　A.2 . 4 秒表

　　精度：0.01 s。

　　A.2 . 5 温度计

　　玻璃温度计，读数可精确到± 1 ℃ ,测量范围 0 ℃ ~100 ℃ 。

　　A.3 测量步骤

　　A.3 . 1 按图 A. 1 所示，将淤积指数测定仪各部件连接好。 调节阀门 V2 使压力表指示在 0 . 21 MPa。

　　A.3 . 2 在未装入滤膜的情况下，打开阀门 V1 让水样通过 5 min, 以冲洗各部件上残留的污染物。 在此期间，检查压力表是否始终指示在 0 . 21 MPa±0 . 01 MPa范围内，以确保阀门 V2 工作正常。

　　A.3 . 3 测定水样温度。

　　A.3.4 关闭阀门 V1,打开膜过滤器上端盖，用钝镊子将滤膜盒中的 0 . 45 μm 标准滤膜夹起并放置在内，不可用手直接触摸标准滤膜。

　　A.3 . 5 检查确认膜过滤器配套的 O 型橡胶密封圈性能良好，并正确安装到位，然后轻轻合上膜过滤器上端盖。

　　A.3 . 6 将阀门 V1 稍微打开一点点，让水样慢慢流出，以浸湿滤膜为准，以排除各部件内滞留的空气，完成后关闭阀门 V1,拧紧膜过滤器上端盖。

　　A.3 . 7 打开阀 门 V1 , 同 时 在 膜 过 滤 器 的 下 部 用 量 筒 收 集 透 过 滤 膜 的 水 样，用 秒 表 测 量 初 始 收 集 500 mL水样所需的时间。 让水继续流出，若发现膜过滤器的周围有泄漏，则应更换滤膜重新进行测定。

　　A.3 . 8 从开始流出水样算起，分别在 5 min、10 min、15 min 时各收集 500 mL 水样。 测试每次收集500 mL水样所需的时间。 在收集每个水样时，均需测量水温和检查压力表压力。

　　注意：1 . 整个测试过程中的压力应始终保持在(0 . 21±0 . 01) MPa。

　　2 . 整个测试过程中的水温应保持恒定(±1 ℃ ) 。水温的变化会导致流速的变化 3%/ ℃ 。

　　A.3 . 9 关闭阀门 V1,将标准滤膜从膜过滤器中取出，检查滤膜周边压痕是否完整，有损坏则应重新测定，滤膜应保存好，以备将来参考。

　　A.4 计算

　　按式(A. 1)计算水样的淤积指数(SDI) :

　　SDI犜

　　式中：

　　犘—过滤时间 犜(min)后，标准滤膜的堵塞率，以%表示;

　　犜— 总过滤时间，单位为分(min),一般为 15 min,根据需要也可采用 5 min或 10 min;

　　狋i —初始收集 500 mL水所需的时间，单位为秒(s) ;

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　　tf —过滤 T 之后，再收集 500 mL水样所需的时间，单位为秒(s) 。

　　A.5 记录

　　A.5 . 1 淤积指数(SDI)要有下标 T，用于表示总过滤时间，如写为 SDI5 或 SDI10 。 如果总过滤时间为15 min,可不注下标。

　　A.5 . 2 试验前后的水样温度。

　　A.5.3 试验所用 0 . 45 μm标准滤膜生产厂家和商标。