GB/T 38511-2020
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标准简介
GB/T 38511-2020.Evaluation method of service life for hollow fiber membrane.
1范围
GB/T 38511规定了水处理用中空纤维膜使用寿命的评价方法。
GB/T 38511适用于水处理用中空纤维超滤膜和中空纤维微滤膜使用寿命的评价。
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 6682分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 20103膜分离技术术语
3术语和定义
GB/T 20103界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重复列出了GB/T 20103中的某些术语和定义。
3.1
中空纤维膜 hollow fiber membrane
外型为纤维状、空心的具有自支撑作用的膜。
注:对于反渗透膜,皮层在外表面;对于超滤膜和微滤膜,皮层在内表面外表面或内、外表面。
[GB/T 20103-2006,定 义2.1.28]
3.2
微滤膜 microfiltration membrane
膜平均孔径大于或等于0.01 μm的分离膜。
[GB/T 20103-2006,定义 5.1.2]
3.3
超滤膜 ultrafiltration membrane
由起分离作用的一层极薄表皮层和较厚的起支撑作用的海绵状或指状多孔层组成,切割分子量在几百至几百万的膜。
注1:表皮层厚度通常仅0.1 μm~1 μm,多孔层厚度通常125 μm。
注2:超滤膜多数为非对称膜。
[GB/T 20103-2006,定义5.1.1]
3.4
通量 flux
单位时间内单位膜面积透过组分的量。
[GB/T 20103-2006,定义2.1.33]
3.5
跨膜压差 transmembrane pressure difference
膜进水侧与产水侧的压力之差。
1范围
GB/T 38511规定了水处理用中空纤维膜使用寿命的评价方法。
GB/T 38511适用于水处理用中空纤维超滤膜和中空纤维微滤膜使用寿命的评价。
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 6682分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 20103膜分离技术术语
3术语和定义
GB/T 20103界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重复列出了GB/T 20103中的某些术语和定义。
3.1
中空纤维膜 hollow fiber membrane
外型为纤维状、空心的具有自支撑作用的膜。
注:对于反渗透膜,皮层在外表面;对于超滤膜和微滤膜,皮层在内表面外表面或内、外表面。
[GB/T 20103-2006,定 义2.1.28]
3.2
微滤膜 microfiltration membrane
膜平均孔径大于或等于0.01 μm的分离膜。
[GB/T 20103-2006,定义 5.1.2]
3.3
超滤膜 ultrafiltration membrane
由起分离作用的一层极薄表皮层和较厚的起支撑作用的海绵状或指状多孔层组成,切割分子量在几百至几百万的膜。
注1:表皮层厚度通常仅0.1 μm~1 μm,多孔层厚度通常125 μm。
注2:超滤膜多数为非对称膜。
[GB/T 20103-2006,定义5.1.1]
3.4
通量 flux
单位时间内单位膜面积透过组分的量。
[GB/T 20103-2006,定义2.1.33]
3.5
跨膜压差 transmembrane pressure difference
膜进水侧与产水侧的压力之差。
标准图片预览
标准内容
ICS19.020
中华人民共和国国家标准
GB/T38511—2020
中空纤维膜使用寿命评价方法
Evaluation method of service life for hollow fiber membrane2020-03-06发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-02-01实施
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由全国分离膜标准化技术委员会（SAC/TC382)提出并归口。GB/T38511—2020
本标准起草单位：天津膜天膜科技股份有限公司、广州中国科学院先进技术研究所、北京科泰兴达高新技术有限公司、山东招金膜天股份有限公司、三达膜科技（厦门）有限公司、哈尔滨工业大学水资源国家工程研究中心有限公司、烟台金正环保科技有限公司、北京碧水源膜科技有限公司、海南立昇净水科技实业有限公司、杭州求是膜技术有限公司、宁波水艺膜科技发展有限公司、天津膜天膜工程技术有限公司。
本标准主要起草人：胡晓宇、王希、郭庆贺、梁恒、王乐译、洪昱斌、李越彪、李天玉、陈忧、谢柏明、计根良、梁义、陈顺权、韩爱龙、孙文挺、张卿、刘洋、冯磊。1
1范围
中空纤维膜使用寿命评价方法
本标准规定了水处理用中空纤维膜使用寿命的评价方法。本标准适用于水处理用中空纤维超滤膜和中空纤维微滤膜使用寿命的评价。2规范性引用文件
GB/T38511—2020
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/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T20103膜分离技术术语
术语和定义
GB/T20103界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用.以下重复列出了GB/T20103中的某些术语和定义。
hollowfibermembrane
中空纤维膜
外型为纤维状、空心的具有自支撑作用的膜。注：对于反渗透膜，皮层在外表面：对于超滤膜和微滤膜，皮层在内表面、外表面或内、外表面［GB/T20103—2006.定义2.1.28]3.2
microfiltrationmembrane
微滤膜
膜平均孔径大于或等于0.01μm的分离膜。［GB/T20103—2006.定义5.1.2]3.3
ultrafiltrationmembrane
超滤膜
由起分离作用的一层极薄表皮层和较厚的起支撑作用的海绵状或指状多孔层组成，切割分子量在几百至百万的膜。
注1：表皮层厚度通常仅0.1μm~1um，多孔层厚度通常125μm。注2：超滤膜多数为非对称膜。
［GB/T20103—2006.定义5.1.1]3.4
通量flux
单位时间内单位膜面积透过组分的量［GB/T20103—2006.定义2.1.33]3.5
跨膜压差
transmembrane pressure difference膜进水侧与产水侧的压力之差。GB/T38511—2020
注：改写HY/T112—2008，定义3.6。3.6
比通量
specificflux
通量与跨膜压差的比值。
chemicalcleaning
化学清洗
利用化学药剂去除膜的污染物的过程。［GB/T20103—2006.定义7.2.8]3.8
产水量
productivity
在规定的运行条件下，膜元件、组件或装置单位时间内所生产的产品水的量。[GB/T20103—2006，定义2.2.10]3.9
使用寿命评价预期参数expectedparameterforservicelifeevaluation在规定的跨膜压差、水温和污染物浓度条件下，中空纤维膜经多次连续产水和化学清洗，根据膜因受污染导致比通量衰减至无法恢复下限值时的单位膜面积总产水量和拟设计平均运行通量的值，计算膜的可使用时间，表征膜在该特定条件下使用寿命的参考数值。4，评价方法
4.1原理
在一定的跨膜压差、水温和污染物浓度条件下，对中空纤维膜进行多次连续运行产水和化学清洗试验，计算试验过程中膜的比通量，在确保截留性能的情况下，根据膜因受污染导致比通量衰减至无法恢复下限值时的单位膜面积总产水量和拟设计平均运行通量的值，计算中空纤维膜在此条件下的可使用时间，以该可使用时间表征中空纤维膜在一定的跨膜压差、水温和污染物浓度条件下的使用寿命4.2
试验条件
水温：25℃士1℃，跨膜压差：0.10MPa3试剂
除非另有规定，仅使用分析纯试剂。4.3.1水，GB/T6682.三级。
4.3.2腐殖酸.CAS:1415-93-6。
4.3.3氢氧化钠，CAS:1310-73-2。4.3.4次氯酸钠溶液，CAS：7681-52-9。4.4样品
截取外观完好的待测中空纤维膜中间段约220mm，用水浸泡1h后漂洗，多次浸泡和漂洗至清洗水pH降为7.5以下，备用。
5试验方案和试验装置
中空纤维膜使用寿命评价试验方案见附录A中A.1,试验装置见A.22
4.6试验步骤
中空纤维膜使用寿命评价预期参数试验步骤如下：a
GB/T38511—2020
取已制备的膜样品，根据膜使用条件下污染物浓度水平的高低，选定A.1的试验方案，按A.2连接好试验装置；
在跨膜压差0.10MPa、水温25℃士1℃条件下稳定运行产水，并开始计时，每10min记录b）
1次时间t及对应的累计产水量Q；c
根据Q，按式（1)计算单位膜面积累计产水量Qw，并按式（2)计算比通量Fs：d)
当比通量衰减至表A.1中的下限值以下80%时，停止运行产水，将膜按表A.1中的清洗方式清洗，记为运行1次；
以Q.为横坐标，F为纵坐标作图，并拟合为相关系数在0.99以上的Q-F回归方程，根据e)
方程计算F的值为表A1中的下限值时的单位膜面积累计产水量Q·记为本次运行的单位膜面积累计产水量；
重复步骤b)～e），进行多次运行试验，直到比通量F衰减至表A,1中的下限值以下80%，且f）
清洗后比通量仍无法恢复至下限值以上时，停止试验；根据每次运行中计算的单位膜面积累计产水量Q，，按式（3)计算整个试验中膜的单位膜面积g）
总产水量Q.：
根据单位膜面积总产水量Q，和膜的拟设计平均运行通量F，按式（4)计算该运行条件下膜的h）
使用寿命评价预期参数；
以上试验平行进行3组，取算术平均数，试验示例参见附录B。数据处理
单位膜面积累计产水量
中空纤维膜的单位膜面积累计产水量Q，按式（1)计算：1000XQ
式中：
.（1)
Q.——试验记录的第n个运行产水时间内膜的单位膜面积累计产水量，单位为升每平方米（L/m2）；Q——试验记录的第n个运行产水时间内膜的累计产水量，单位为毫升（mL）；D
膜的外径，单位为毫米（mm）；膜的有效长度，单位为毫米（mm）。4.7.2比通量
中空纤维膜的比通量F·按式（2)计算：60X(Q-Q-1)
(t.-ta-i)·P
式中：
比通量，单位为升每平方米小时兆帕[L/（m·h·MPa)]；t%时间内的单位膜面积累计产水量，单位为升每平方米（L/m）；ta-1时间内的单位膜面积累计产水量，单位为升每平方米（L/m\）；试验记录的第n个运行产水时间，单位为分（min）；试验记录的第n一1个运行产水时间，单位为分（min）；跨膜压差，单位为兆帕（MPa）。-（2)
GB/T38511—2020
4.7.3单位膜面积总产水量
单位膜面积总产水量Q，，按式（3)计算：式中：
Q，一一单位膜面积总产水量，单位为升每平方米（L/m）；Q—一单次运行的单位膜面积累计产水量，单位为升每平方米（L/m）；运行次数。
4.7.4使用寿命评价预期参数
中空纤维膜的使用寿命评价预期参数，按式（4)计算：Q
式中：
中空纤维膜使用寿命评价预期参数，单位为小时（h)；Q—单位膜面积总产水量，单位为升每平方米（L/m）：Fai
设计平均运行通量，单位为升每平方米小时[L/（m2·h)]。试验报告
试验报告应包括以下内容：
样品名称、材质、规格型号；
送检单位、生产单位；
样品数量、编号及外观质量：
试验压力、水温、进水污染物及其浓度；样品单位膜面积总产水量、拟设计运行通量、使用寿命评价预期参数；试验人员、送样日期、试验日期。（3)
（4）
A.1试验方案
附录A
（规范性附录）
中空纤维膜使用寿命评价试验方案及装置中空纤维膜使用寿命评价试验方案如表A.1所示。表A.1中空纤维膜使用寿命评价试验方案试验条件
腐殖酸分散液浓度
单位膜面积腐殖酸分散液负荷
试验装置及过滤运行方式
清洗方式
比通量衰减下限值
试验装置
低污染物浓度水平
1000mg/L
≥20000mg/L
正压试验装置、死端过滤
GB/T38511—2020
高污染物浓度水平
10000mg/L
负压试验装置、死端过滤
质量分数0.5%的NaOH溶液+0.5%的NaClO溶液浸泡2h，多次漂洗至清洗水pH降为7.5以下500L/(m2.h.MPa)
中空纤维膜使用寿命评价试验装置示意如图A.1、图A.2所示。取有效长度为200mm的中空纤维膜，水平连接在检验装置上，压力表应检定合格，最大量程宜为0.16MPa，准确度等级应不低于1.6级，且在检定周期内。bZxz.net
说明：
水槽；
腐殖酸分散液；
调节阀；
水泵：
压力表；
膜样品池：
产水测量槽。
图A.1中空纤维膜使用寿命评价正压试验装置示意图GB/T38511—2020
说明：
水槽：
腐殖酸分散液：
膜样品池；
压力表；
水泵；
调节阀；
产水测量槽。
图A.2中空纤维膜使用寿命评价负压试验装置示意图B.1试验概况
附录B
（资料性附录）
中空纤维膜使用寿命评价示例
GB/T38511—2020
取有效长度为200mm的中空纤维膜样品，以10000mg/L的腐殖酸分散液为进膜液，在跨膜压差0.10MPa、水温25℃士1℃条件下稳定运行，连续产水和清洗，计算比通量衰减至500L/（m2·h·MPa)时的单位膜面积总产水量.再根据设计平均运行通量，计算膜的使用寿命评价预期参数，B.2
数据处理
使用寿命评价预期参数试验及计算步骤如下：在跨膜压差0.10MPa、水温25℃土1℃条件下稳定运行，每10min记录1次时间t，及对应的a)
累计产水量Q.；
按式（1)计算单位膜面积累计产水量Qs，按式（2)计算比通量F；第1次运行试验数据如表B.1所示；表B.1
记录时间（t）
第1次运行试验数据
累计产水量（Q.）
单位膜面积累计产水量（Q.）
比通量（F）
L/(m.h.MPa)
根据表B.1的数据以Q为横坐标，F为纵坐标作图，见图B.1,并拟合为相关系数在0.99以上的Q-F回归方程；
GB/T38511—2020
3 000. 00
2 000. 00
100.00200.00
单位膜也积累计来里/L/m）
-2 930n(.3 +20 205
弃-0. 094 7
700.00800.00900.001000.00
图B.1第1次运行试验Qm-F数据图根据方程：F=一2930ln（Q）十20205，计算得出第1次运行试验中，比通量F衰减至500L/（m2·h·MPa)时，单位膜面积累计产水量Q，为833.22L/m2；将膜样品用0.5%NaOH溶液和0.5%NaCIO溶液浸泡2h，然后用水将膜多次漂洗，至清洗水pH值降为7.5以下后.继续进行运行试验；重复a）f)试验步骤，依次进行运行产水和清洗试验（运行次数根据试验过程中比通量的衰减g）
和清洗恢复情况确定），分别绘制Q-F。的对应数据点图，并拟合为相关系数在0.99以上的Q-F回归方程，计算比通量衰减至500L/（m·h·MPa）时，各次运行的单位膜面积累计产水量Q，，得出各次试验数据如表B.2所示；表B.2
运行次数（n）
第1～6次运行试验所得Q-F回归方程及单位膜面膜累计产水量Q-F回归方程
F—2930ln(Qm)+20205
F=-9971n(Q)+6646.2
F=—609.9ln(Q）)+3577.8
F=-509.5ln(Q)+2863.4
Fw=—417.9ln(Q）+2016.2
Fw=-331.6ln(Q)+1644.4
继续进行第7次试验，试验数据如表B.3所示；h）
F，=500时的单位膜面积累计产水量（Q.）L/m
序号（n）
记录时间（1.）
第7次运行试验数据
累计产水量（Q.）
单位膜面积累计产水量（Q）
GB/T38511—2020
比通量（F）
L/(m2·h·MPa)
由表B.3数据可以看出，第7次运行试验中，膜样品的比通量在试验初期已衰减至500L/（mh·MPa)以下，且清洗后也无法恢复至500L/（m·h·MPa)以上，膜样品已达到使用寿命，试验结束；
根据表B.2中数据，按式（3)计算单位膜面积总产水量：Q=Q+Q2+Q：+Q+Q：+Q=833.22+475.68+155.47+103.41+37.64+31.54=1636.96(L/m);
平行进行3组试验.得3组试验Q.的算术平均数为1640（L/m）：k）若膜的设计平均运行通量为20L/（mh），根据式（4）计算其使用寿命评价预期参数r=1640-20=82(h)。
B.3评价结果
试验膜样品以10000mg/L的腐殖酸分散液为膜进水.在跨膜压差0.10MPa、水温25℃土1℃条件下稳定运行.连续产水和清洗以膜的设计平均通量为20L/（m2.h），比通量衰减至500L/（m2，h·MPa)时所需的时间表征膜达到使用寿命，则膜的使用寿命评价预期参数约为82h。GB/T38511—2020
[1]】HY/T112—2008
参考文献
超滤膜及其组件
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中华人民共和国国家标准
GB/T38511—2020
中空纤维膜使用寿命评价方法
Evaluation method of service life for hollow fiber membrane2020-03-06发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-02-01实施
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由全国分离膜标准化技术委员会（SAC/TC382)提出并归口。GB/T38511—2020
本标准起草单位：天津膜天膜科技股份有限公司、广州中国科学院先进技术研究所、北京科泰兴达高新技术有限公司、山东招金膜天股份有限公司、三达膜科技（厦门）有限公司、哈尔滨工业大学水资源国家工程研究中心有限公司、烟台金正环保科技有限公司、北京碧水源膜科技有限公司、海南立昇净水科技实业有限公司、杭州求是膜技术有限公司、宁波水艺膜科技发展有限公司、天津膜天膜工程技术有限公司。
本标准主要起草人：胡晓宇、王希、郭庆贺、梁恒、王乐译、洪昱斌、李越彪、李天玉、陈忧、谢柏明、计根良、梁义、陈顺权、韩爱龙、孙文挺、张卿、刘洋、冯磊。1
1范围
中空纤维膜使用寿命评价方法
本标准规定了水处理用中空纤维膜使用寿命的评价方法。本标准适用于水处理用中空纤维超滤膜和中空纤维微滤膜使用寿命的评价。2规范性引用文件
GB/T38511—2020
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/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T20103膜分离技术术语
术语和定义
GB/T20103界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用.以下重复列出了GB/T20103中的某些术语和定义。
hollowfibermembrane
中空纤维膜
外型为纤维状、空心的具有自支撑作用的膜。注：对于反渗透膜，皮层在外表面：对于超滤膜和微滤膜，皮层在内表面、外表面或内、外表面［GB/T20103—2006.定义2.1.28]3.2
microfiltrationmembrane
微滤膜
膜平均孔径大于或等于0.01μm的分离膜。［GB/T20103—2006.定义5.1.2]3.3
ultrafiltrationmembrane
超滤膜
由起分离作用的一层极薄表皮层和较厚的起支撑作用的海绵状或指状多孔层组成，切割分子量在几百至百万的膜。
注1：表皮层厚度通常仅0.1μm~1um，多孔层厚度通常125μm。注2：超滤膜多数为非对称膜。
［GB/T20103—2006.定义5.1.1]3.4
通量flux
单位时间内单位膜面积透过组分的量［GB/T20103—2006.定义2.1.33]3.5
跨膜压差
transmembrane pressure difference膜进水侧与产水侧的压力之差。GB/T38511—2020
注：改写HY/T112—2008，定义3.6。3.6
比通量
specificflux
通量与跨膜压差的比值。
chemicalcleaning
化学清洗
利用化学药剂去除膜的污染物的过程。［GB/T20103—2006.定义7.2.8]3.8
产水量
productivity
在规定的运行条件下，膜元件、组件或装置单位时间内所生产的产品水的量。[GB/T20103—2006，定义2.2.10]3.9
使用寿命评价预期参数expectedparameterforservicelifeevaluation在规定的跨膜压差、水温和污染物浓度条件下，中空纤维膜经多次连续产水和化学清洗，根据膜因受污染导致比通量衰减至无法恢复下限值时的单位膜面积总产水量和拟设计平均运行通量的值，计算膜的可使用时间，表征膜在该特定条件下使用寿命的参考数值。4，评价方法
4.1原理
在一定的跨膜压差、水温和污染物浓度条件下，对中空纤维膜进行多次连续运行产水和化学清洗试验，计算试验过程中膜的比通量，在确保截留性能的情况下，根据膜因受污染导致比通量衰减至无法恢复下限值时的单位膜面积总产水量和拟设计平均运行通量的值，计算中空纤维膜在此条件下的可使用时间，以该可使用时间表征中空纤维膜在一定的跨膜压差、水温和污染物浓度条件下的使用寿命4.2
试验条件
水温：25℃士1℃，跨膜压差：0.10MPa3试剂
除非另有规定，仅使用分析纯试剂。4.3.1水，GB/T6682.三级。
4.3.2腐殖酸.CAS:1415-93-6。
4.3.3氢氧化钠，CAS:1310-73-2。4.3.4次氯酸钠溶液，CAS：7681-52-9。4.4样品
截取外观完好的待测中空纤维膜中间段约220mm，用水浸泡1h后漂洗，多次浸泡和漂洗至清洗水pH降为7.5以下，备用。
5试验方案和试验装置
中空纤维膜使用寿命评价试验方案见附录A中A.1,试验装置见A.22
4.6试验步骤
中空纤维膜使用寿命评价预期参数试验步骤如下：a
GB/T38511—2020
取已制备的膜样品，根据膜使用条件下污染物浓度水平的高低，选定A.1的试验方案，按A.2连接好试验装置；
在跨膜压差0.10MPa、水温25℃士1℃条件下稳定运行产水，并开始计时，每10min记录b）
1次时间t及对应的累计产水量Q；c
根据Q，按式（1)计算单位膜面积累计产水量Qw，并按式（2)计算比通量Fs：d)
当比通量衰减至表A.1中的下限值以下80%时，停止运行产水，将膜按表A.1中的清洗方式清洗，记为运行1次；
以Q.为横坐标，F为纵坐标作图，并拟合为相关系数在0.99以上的Q-F回归方程，根据e)
方程计算F的值为表A1中的下限值时的单位膜面积累计产水量Q·记为本次运行的单位膜面积累计产水量；
重复步骤b)～e），进行多次运行试验，直到比通量F衰减至表A,1中的下限值以下80%，且f）
清洗后比通量仍无法恢复至下限值以上时，停止试验；根据每次运行中计算的单位膜面积累计产水量Q，，按式（3)计算整个试验中膜的单位膜面积g）
总产水量Q.：
根据单位膜面积总产水量Q，和膜的拟设计平均运行通量F，按式（4)计算该运行条件下膜的h）
使用寿命评价预期参数；
以上试验平行进行3组，取算术平均数，试验示例参见附录B。数据处理
单位膜面积累计产水量
中空纤维膜的单位膜面积累计产水量Q，按式（1)计算：1000XQ
式中：
.（1)
Q.——试验记录的第n个运行产水时间内膜的单位膜面积累计产水量，单位为升每平方米（L/m2）；Q——试验记录的第n个运行产水时间内膜的累计产水量，单位为毫升（mL）；D
膜的外径，单位为毫米（mm）；膜的有效长度，单位为毫米（mm）。4.7.2比通量
中空纤维膜的比通量F·按式（2)计算：60X(Q-Q-1)
(t.-ta-i)·P
式中：
比通量，单位为升每平方米小时兆帕[L/（m·h·MPa)]；t%时间内的单位膜面积累计产水量，单位为升每平方米（L/m）；ta-1时间内的单位膜面积累计产水量，单位为升每平方米（L/m\）；试验记录的第n个运行产水时间，单位为分（min）；试验记录的第n一1个运行产水时间，单位为分（min）；跨膜压差，单位为兆帕（MPa）。-（2)
GB/T38511—2020
4.7.3单位膜面积总产水量
单位膜面积总产水量Q，，按式（3)计算：式中：
Q，一一单位膜面积总产水量，单位为升每平方米（L/m）；Q—一单次运行的单位膜面积累计产水量，单位为升每平方米（L/m）；运行次数。
4.7.4使用寿命评价预期参数
中空纤维膜的使用寿命评价预期参数，按式（4)计算：Q
式中：
中空纤维膜使用寿命评价预期参数，单位为小时（h)；Q—单位膜面积总产水量，单位为升每平方米（L/m）：Fai
设计平均运行通量，单位为升每平方米小时[L/（m2·h)]。试验报告
试验报告应包括以下内容：
样品名称、材质、规格型号；
送检单位、生产单位；
样品数量、编号及外观质量：
试验压力、水温、进水污染物及其浓度；样品单位膜面积总产水量、拟设计运行通量、使用寿命评价预期参数；试验人员、送样日期、试验日期。（3)
（4）
A.1试验方案
附录A
（规范性附录）
中空纤维膜使用寿命评价试验方案及装置中空纤维膜使用寿命评价试验方案如表A.1所示。表A.1中空纤维膜使用寿命评价试验方案试验条件
腐殖酸分散液浓度
单位膜面积腐殖酸分散液负荷
试验装置及过滤运行方式
清洗方式
比通量衰减下限值
试验装置
低污染物浓度水平
1000mg/L
≥20000mg/L
正压试验装置、死端过滤
GB/T38511—2020
高污染物浓度水平
10000mg/L
负压试验装置、死端过滤
质量分数0.5%的NaOH溶液+0.5%的NaClO溶液浸泡2h，多次漂洗至清洗水pH降为7.5以下500L/(m2.h.MPa)
中空纤维膜使用寿命评价试验装置示意如图A.1、图A.2所示。取有效长度为200mm的中空纤维膜，水平连接在检验装置上，压力表应检定合格，最大量程宜为0.16MPa，准确度等级应不低于1.6级，且在检定周期内。bZxz.net
说明：
水槽；
腐殖酸分散液；
调节阀；
水泵：
压力表；
膜样品池：
产水测量槽。
图A.1中空纤维膜使用寿命评价正压试验装置示意图GB/T38511—2020
说明：
水槽：
腐殖酸分散液：
膜样品池；
压力表；
水泵；
调节阀；
产水测量槽。
图A.2中空纤维膜使用寿命评价负压试验装置示意图B.1试验概况
附录B
（资料性附录）
中空纤维膜使用寿命评价示例
GB/T38511—2020
取有效长度为200mm的中空纤维膜样品，以10000mg/L的腐殖酸分散液为进膜液，在跨膜压差0.10MPa、水温25℃士1℃条件下稳定运行，连续产水和清洗，计算比通量衰减至500L/（m2·h·MPa)时的单位膜面积总产水量.再根据设计平均运行通量，计算膜的使用寿命评价预期参数，B.2
数据处理
使用寿命评价预期参数试验及计算步骤如下：在跨膜压差0.10MPa、水温25℃土1℃条件下稳定运行，每10min记录1次时间t，及对应的a)
累计产水量Q.；
按式（1)计算单位膜面积累计产水量Qs，按式（2)计算比通量F；第1次运行试验数据如表B.1所示；表B.1
记录时间（t）
第1次运行试验数据
累计产水量（Q.）
单位膜面积累计产水量（Q.）
比通量（F）
L/(m.h.MPa)
根据表B.1的数据以Q为横坐标，F为纵坐标作图，见图B.1,并拟合为相关系数在0.99以上的Q-F回归方程；
GB/T38511—2020
3 000. 00
2 000. 00
100.00200.00
单位膜也积累计来里/L/m）
-2 930n(.3 +20 205
弃-0. 094 7
700.00800.00900.001000.00
图B.1第1次运行试验Qm-F数据图根据方程：F=一2930ln（Q）十20205，计算得出第1次运行试验中，比通量F衰减至500L/（m2·h·MPa)时，单位膜面积累计产水量Q，为833.22L/m2；将膜样品用0.5%NaOH溶液和0.5%NaCIO溶液浸泡2h，然后用水将膜多次漂洗，至清洗水pH值降为7.5以下后.继续进行运行试验；重复a）f)试验步骤，依次进行运行产水和清洗试验（运行次数根据试验过程中比通量的衰减g）
和清洗恢复情况确定），分别绘制Q-F。的对应数据点图，并拟合为相关系数在0.99以上的Q-F回归方程，计算比通量衰减至500L/（m·h·MPa）时，各次运行的单位膜面积累计产水量Q，，得出各次试验数据如表B.2所示；表B.2
运行次数（n）
第1～6次运行试验所得Q-F回归方程及单位膜面膜累计产水量Q-F回归方程
F—2930ln(Qm)+20205
F=-9971n(Q)+6646.2
F=—609.9ln(Q）)+3577.8
F=-509.5ln(Q)+2863.4
Fw=—417.9ln(Q）+2016.2
Fw=-331.6ln(Q)+1644.4
继续进行第7次试验，试验数据如表B.3所示；h）
F，=500时的单位膜面积累计产水量（Q.）L/m
序号（n）
记录时间（1.）
第7次运行试验数据
累计产水量（Q.）
单位膜面积累计产水量（Q）
GB/T38511—2020
比通量（F）
L/(m2·h·MPa)
由表B.3数据可以看出，第7次运行试验中，膜样品的比通量在试验初期已衰减至500L/（mh·MPa)以下，且清洗后也无法恢复至500L/（m·h·MPa)以上，膜样品已达到使用寿命，试验结束；
根据表B.2中数据，按式（3)计算单位膜面积总产水量：Q=Q+Q2+Q：+Q+Q：+Q=833.22+475.68+155.47+103.41+37.64+31.54=1636.96(L/m);
平行进行3组试验.得3组试验Q.的算术平均数为1640（L/m）：k）若膜的设计平均运行通量为20L/（mh），根据式（4）计算其使用寿命评价预期参数r=1640-20=82(h)。
B.3评价结果
试验膜样品以10000mg/L的腐殖酸分散液为膜进水.在跨膜压差0.10MPa、水温25℃土1℃条件下稳定运行.连续产水和清洗以膜的设计平均通量为20L/（m2.h），比通量衰减至500L/（m2，h·MPa)时所需的时间表征膜达到使用寿命，则膜的使用寿命评价预期参数约为82h。GB/T38511—2020
[1]】HY/T112—2008
参考文献
超滤膜及其组件
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