污染指數(shù) Fouling Index
污染指數(shù)也稱(chēng)淤塞密度指數(shù) (Silt Density Index,SDI), 是代表水中顆粒、細(xì)菌、膠體等污染物含 量的技術(shù)指標(biāo)。通過(guò)計(jì)算樣品水對(duì)0.45μm 微孔濾膜堵塞的速度計(jì)算出水的污染指數(shù)值。
水的污染指數(shù) (SDI)是衡量反滲透裝置進(jìn)水水質(zhì)的重要指標(biāo)之一，是反滲透日常運(yùn)行中必須監(jiān)控的水質(zhì)指標(biāo)。本說(shuō)明參照了ASTM D4189—2007 《水的淤塞密度指數(shù) (SDI)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》,對(duì)污染指數(shù)的定義、測(cè)定方法、測(cè)定裝置、測(cè)定步驟和計(jì)算方法等進(jìn)行說(shuō)明。
水質(zhì)污染指數(shù)測(cè)定
樣水要求
適用于濁度不大于1.0NTU的反滲透進(jìn)水的污染指數(shù)測(cè)定。
測(cè)定方法概要
在207kPa 的恒定表壓下，被測(cè)水樣通過(guò)直徑為47mm、孔徑為0.45μm的微孔濾膜，水樣中凡直徑大于0.45μm的微粒、膠體、細(xì)菌等雜質(zhì)全部被截留在膜面上，使水通過(guò)濾膜的流速降低。根據(jù)收集初始透過(guò)濾膜的500mL體積水樣所需時(shí)間To(s)和過(guò)濾一段時(shí)間T(min)后再收集500mL體積水樣所需時(shí)間T1(s), 計(jì)算出水樣的污染指數(shù)值。
測(cè)定裝置
污染指數(shù)測(cè)定裝置有兩種， 一種是直接測(cè)定裝置，適用于樣水壓力不小于0.25MPa 的水樣，如圖1 所示；另一種是間接測(cè)定裝置，適用于樣水壓力小于0.25MPa 的水樣，如圖2所示。
濾膜 | 材質(zhì) | 白色親水性混合纖維素膜 |
平均孔徑 | 0.45 μm | |
平均直徑 | 47mm | |
厚度 | 115 μm～118μm | |
計(jì)量器具 | 量筒 | 容量為500mL |
秒表 | 精度為0.01s | |
壓力表 | 精度為1.6級(jí)，測(cè)量范圍為0～600kPa | |
溫度計(jì) | 精度為±0.2℃ |
增壓泵
增壓泵的揚(yáng)程適宜范圍是28m～30m, 流量適宜范圍是2.5L/min～4L/min。
測(cè)定步驟
接通樣水，調(diào)整穩(wěn)壓閥的出口壓力為207kPa。間斷打開(kāi)和關(guān)閉取樣閥3次，若壓力表始終指示在 207kPa±10kPa范圍內(nèi)，說(shuō)明穩(wěn)壓閥工作正常。
在安裝過(guò)濾膜前，用樣品水沖洗微孔過(guò)濾器裝置，以去除已有的污染物質(zhì)。
測(cè)量并記錄水的溫度。
打開(kāi)微孔過(guò)濾器上端蓋，用鈍頭鑷子將濾膜正面朝上平整地放置在微孔過(guò)濾器內(nèi)的支撐板上。在 濾膜上面放置用于密封的O 形膠圈，將微孔過(guò)濾器上端蓋放回。
調(diào)節(jié)取樣閥排出系統(tǒng)內(nèi)的空氣，關(guān)閉取樣閥并擰緊過(guò)濾器端蓋。
觀(guān)察壓力表指示值，在207kPa 時(shí)打開(kāi)取樣閥，同時(shí)用秒表讀取收集500mL 樣品水所需的時(shí)間To(s)并 記錄。保持閥門(mén)開(kāi)的狀態(tài)使水持續(xù)流出，若發(fā)現(xiàn)微孔濾器周?chē)行孤?，則應(yīng)重新更換濾膜進(jìn)行測(cè)定。
在開(kāi)始計(jì)時(shí)后的第5、10min 和15min 分別記錄收集500mL水樣所需時(shí)間。同時(shí)檢查每次收集水樣時(shí)的壓力，測(cè)量并記錄水溫。
完成測(cè)定后，將濾膜從過(guò)濾器中取出，檢查濾膜周邊壓痕是否完整，若濾膜有損壞或偏流則應(yīng)重 新測(cè)定。膜片宜保留以備分析。
6 計(jì)算
SDI, 應(yīng)按式(1)計(jì)算：
式中-：
SDIT——T時(shí)間內(nèi)污染指數(shù)；
T——兩次取樣的間隔時(shí)間，取15min;
T0— — 初始收集500mL 過(guò)濾水所用時(shí)間，s;
T1——時(shí)間T之后再收集500mL 過(guò)濾水所用時(shí)間，s。
注：本說(shuō)明所推薦的方法要求T1不大于4T0。如T1大于4T0應(yīng)采用較短的時(shí)間，如5min或10min。若采用5min時(shí)， T1仍大于4T0,則應(yīng)采用其他方法分析水中的顆粒物和膠體物質(zhì)的含量。
7 報(bào)告
測(cè)定報(bào)告應(yīng)包含下列內(nèi)容：
a) 注明引用了本標(biāo)準(zhǔn)；
b) 水樣信息，包括水樣名稱(chēng)、取樣地點(diǎn)、取樣日期和取樣時(shí)間；
c) 0.45μm微孔濾膜的制造廠(chǎng)商和相應(yīng)信息；
d) 測(cè)定前后的水樣溫度；
e) 收集500mL 過(guò)濾水所用時(shí)間， To代表初始收集500mL 過(guò)濾水所用時(shí)間， T5、T10和T15分別代 表初始起第5、10min 和15min 再收集500mL過(guò)濾水所用時(shí)間；
f) 計(jì)算出的污染指數(shù)值，用下標(biāo)表達(dá)兩次收集過(guò)濾水樣的間隔時(shí)間，如 SDI5 或 SD10, 如果兩次 收集過(guò)濾水樣的間隔時(shí)間為15min,則不注下標(biāo)；
g) 測(cè)定人員和測(cè)定日期。
8 精度
對(duì)于同一水源，不同操作人員使用本方法的標(biāo)準(zhǔn)偏差不應(yīng)大于0.43。