超滤膜完整性检测方法

1. 简介

自动气流测试是一种检验膜完整性的在线的测试方法。根据超滤单元的大小和设计不同，此过程做用于全部的或一半的超滤单元上。膜完整性的确定根据的是气流的速率，即特定条件下空气通过膜的情况。完整的超滤膜是不透气的纤维丝，因此对于完整的膜，气体流动的速度等于扩散速度。一旦有破损的膜丝存在，则气体立刻直接渗透到出水端。因此会导致气流速率同时水的排放速率产生明显的升高。

首先将进水端的水排出，然后在进水端提供特定值的气压。在膜表面流动的气压可以推动水向着压力为标准大气压的出水端排放。水排放的速率可以通过安装在出水端的流量计进行测量。

此方法不仅可以测试一套UF 系统或一套UF 系统的一部分，还可以判断和确定在哪个压力容器内出现了膜丝断裂。但为实现此功能，必须在每个压力外壳处安装出水隔离阀。由于不必对每个膜组件都进行测试就可以判断出现膜丝断裂的位置，因此大大节约了检测时间。

2 空气流检测

完整性测试作用于一个超滤单元或其一部分。一个测试在 10 分钟内即可完成。测试的频率通常为每天一次，具体频率由最终用户决定。

2． 1 检测方法

当超滤单元停止过滤进行空气流测试时，从进水端排空超滤单元，并且用压力空气对进水端进行加压。同时打开出水端的排气阀测定空气流的速率。由于进水侧的水不能马上排空，因此需要大约10 分钟的延迟时间，然后测定表征空气流速率，测定时间宽度超过U+U30 秒。超滤单元中剩余的水在压缩空气推动下流过经膜面，导致产生一个原始的高空气流速，此流速并不代表超滤单元是否完整。完整性要根据后续检测结果判断。一旦发现破损的膜，空气流检测的下一步是确定发生膜破损的压力容器的位置。因此空气流完整性测试可以分为以下两步：

1、对一个单元或一个单元的一部分进行空气流完整性测试。参见图1 的上半部分。

2、操作工辅助进行的确定发生膜破损的压力容器的位置。参见图1 的下半部分。

当检测过程中发现膜破损，警报提醒操作人员并且给出选择，或者关闭此超滤单元，或者辅助隔离发现问题的压力容器。图1 显示了自动系统的工作步骤。

2． 2 测试结果和通过标准

以测试时宽约 30 秒测定超滤单元的完整性。1bar g 气压下，对于包含48 个膜元件的超滤单元，无破损膜元的条件下， 原始空气流的值为40-180[l/h]。调试过程中，可以对空气流的速率进行优化。一根完全断裂的膜丝导致的流量增加量大约为250[h/l]。

对于空气流完整性测试，将上述一根膜丝断裂导致的流量增加值设定为报警值。