反渗透膜元件的性能（五）

5.1.10 反渗透膜有哪些使用条件限制？ 

各类反渗透膜品种均有相应的使用条件限制，例如最常见的限制条件包括最高操作压力、最高进水流量、最高进水温度、最高进水SDI、最高进水余氯浓度、连续运行时进水pH值范围、化学清洗时pH值范围、单只膜元件最大压力降（也称最高压力损失）等，还有对于浊度、COD、TOC、Fe、Mn等指标的限制。 最高操作压力是膜材料及膜结构所能承受的最高设计工作压力，高于该操作压力时膜元件性能将明显下降。最高进水流量与最大压力降均是保护卷式膜结构完整的流量及压力限制。最高进水温度、最高进水余氯浓度、进水pH值范围等均是保护材料的物理及化学稳定性的限制。 最高进水SDI的数值是反渗透系统的重要运行指标，SDI指标保持在5以下是膜元件易于清洗并能稳定保质运行5年的量化保证指标。由于SDI指标与水体的污染物浓度及膜污染速度呈非线性关系， 不可以认为SDI超定值运行时间与欠等值运行时间的效果相互抵消。 

5.1.11 什么是反渗透膜品种的性能参数？ 

反渗透膜系统的基本运行单元是膜元件，目前市场中流行的多为聚酰胺卷式反渗透复合膜元件，其标准性能参数由膜生产厂商提供。膜元件的性能参数，既是用户采购产品的主要依据，也是系统设计、系统运行及系统维护的基本依据。例如，各膜厂商提供的膜系统设计软件中均以标准性能参数为依据进行系统的运行模拟或设计计算。 每个膜厂商均生产多个品种的膜元件，每个膜品种均有其标准的测试条件，膜品种的性能参数是特定测试条件下该品种中大量膜元件测试参数的统计数值。例如，美国海德能公司生产的ESPA1膜品种元件的标准测试包括：给水的温度25℃、给水含盐量1500mg/L（NaCl）、给水pH值7、运行回收率15%、工作的压力1.05MPa等多项条件。该膜品种元件在标准测试条件下的性能包括产水量45.4m₃/d及脱盐率99.3%两大参数。由于海德能公司宣布该膜品种元件的产水量存在±15%的正常偏差，故产水量指标仅为实际测试产水量的平均值。关于脱盐率指标则有平均值、标准值、最小值等不同解释。 因此，论及膜厂商产品说明书中给出的标准性能指标时应注意以下几项事实。① 标准性能指标与标准测试条件相对应，实际工程现场不具备标准测试条件时，膜元件的性能指标将产生变化。 ② 标准性能指标是一个统计参数，个别膜元件的实际性能指标与标准性能指标之间普遍存在差异。 表5.1.11示出海德能公司反渗透膜元件的测试参数，其中ESPA3-4040膜品种等同为“盐清士”膜品种。

表5.1.11 海德能公司反渗透膜元件测试参数一览表

5.1.12 什么是反渗透膜的膜压降参数？ 

膜元件的特性除产水量及脱盐率两项指标之外，还存在膜压降的第三项指标。所谓膜压降是指标准产水量及标准回收率条件下，膜元件给水侧压力与浓水侧压力的差值。 仅仅由于各新膜元件中该指标的差异不大，且其测试条件也与前述标准不同，故各公司并未将其作为性能指标对外公布。但是，在系统运行过程中，随着膜污染性质及程度的差异，各膜元件的性能将以产水量、脱盐率及膜压降三项指标的差异显现出来，其中膜压降变化对系统的影响不可忽略。 值得指出的是，各膜厂商公布的产品极限使用条件中均有“单只膜元件最大压力降”一项指标，其限值一般为0.10～0.07MPa。该指标是指膜系统运行过程中，系统中任何一只膜元件的实际膜压降不得超过该限值，否则将造成膜元件结构的变形，进而造成膜性能的降低。膜元件最大压力降的概念与标准测试条件无关，即区别于膜元件的膜压降性能参数。

5.1.13 反映反渗透膜元件性能的指标有哪些？ 

如前所述，表征膜元件性能的产水量是在给定压力与回收率条件下测试得到的，脱盐率是在给定压力、回收率及产水量条件下测试得到的，膜压降指标则更是在给定产水量及回收率条件下测试得到的，即产水量、脱盐率及膜压降三个指标相互关联而非相互独立，并不能反映膜元件的三方面的独立性能。反映膜元件透水性能可有两种方式，一个是给定给水压力后的产水量，另一个是给定产水量的给水压力。假设膜元件性能测试时，给定给水含盐量、产水量及回收率，则给水压力独立反映膜元件的透水系数，透盐率独立反映膜元件的透盐系数，膜压降独立反映膜元件的沿程阻力系数。因此，独立反映反渗透膜元件透水、透盐及阻力特性的三大指标应为“给定给水含盐量、产水量及回收率条件下的工作压力、脱盐率与膜压降”。 

5.1.14 不同厂商膜品种的性能是否可比？ 

业内人士经常讨论的专业话题之一是不同厂商膜产品性能的比较，即各厂商膜产品的确在脱盐率、产水量、膜压降、运行稳定性、耐污染程度等方面存在的差异，但这些差异往往不能通过公布出来的性能指标加以简单区分。 究其原因，首先是由于测试条件具有多项内容，不同厂商相近膜品种的标准测试条件往往存在某些项目的差异；只要测试条件存在差异，即使性能指标完全一致，也无法判定膜品种的优劣。其次是各厂商对性能指标的解释并不统一，如一些厂商的产水量偏差为±15%，一些厂商的产水量偏差为-15%～+20%；各厂商对于脱盐率指标平均值、标准值、最小值等不同解释更使用户无从比较。即使在相同环境条件下，采用相同的系统结构及相同的运行参数进行两品种膜的比较，也因为特定膜元件组缺乏代表性，而使比较结果失去意义。不同厂商膜品种性能的比较，只有通过大量的工程应用及对比分析才能得出一个模糊的结论。