国家标准 GB/T39801一2021 海水或苦咸水淡化用膜蒸熠装置通用技术规范 Generaltehmiealspeeificeationsofmembranedistilatondeieetor seawaterandbrackishwaterdesalination 2021-03-09发布 2021-10-01实施国家市场监督管理总局发布国家标涯花警理委员会国家标准
GB/39801一2021 前言本标准按照GB/T1.1一2009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)提出并归口本标准起草单位;德蓝水技术股份有限公司、科学院大连化学物理研究所,新疆水处理工程技术研究中心有限公司,浙江东大环境工程有限公司、北京中科瑞升资源环境技术有限公司、天津膜天膜科技股份有限公司、广州科学院先进技术研究所、科学院生态环境研究中心、山东招金膜天股份有限公司,蓝星(北京)化工机械有限公司、天津科技大学、北京新林水务科技有限公司、江苏久吾高科技股份有限公司、枫科(北京)膜技术有限公司、人民解放军军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所北京碧水源膜科技有限公司浙江津膜环境科技有限公司、天津工业大学,天津膜天膜工程技术有限公司本标准主要起草人曾凡付、曹义鸣、王瀚漪、艾山玉素莆、许白羽、金王勇、史志伟、范云双钟文蔚,王军、王乐译、司继松唐娜、负延滨、彭文博、陈卫文、马军、丑树人,康国栋、李梁梁、梁义、王希、许以农,席雪洁,马岚云
GB/39801一2021 海水或苦咸水淡化用膜蒸圜装置通用技术规范范围本标准规定了海水或苦咸水淡化用膜蒸憎装置的型号、要求,检查与试验、检验规则及标志,包装、运输和贮存本标准适用于海水或苦咸水淡化用膜燕装置,其他应用领域或其他类型的膜蒸僧装置可参考执行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/T191包装储运图示标志 GB/T5750.5-2006生活饮用水标准检验方法无机非金属指标 GB/T201032006膜分离技术术语术语和定义 GB/T20103一2006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/T20103一2006中的某些术语和定义 3.1 膜蒸mmembranedistilation;MD 利用微孔膜两侧温度上的差异,使与热侧接触的水溶液在膜的表面上汽化,产生的水蒸气通过膜孔传递到膜的冷侧并冷凝成水,从而完成分离的过程注;其方式有直接接触式,空气间隔式.,减压式或气体吹扫式 [GB/T20103一2006,定义6.2.6们 3.1.1 直接接触式膜蒸direetcontactmembranedistillation 原料侧与透过侧的水溶液分别与多孔膜两侧表面直接接触,产生的水蒸气通过膜孔传递到透过侧并冷凝成水,从而完成分离的过程 3.1.2 空气间隔式膜蒸僧airgapmembranedistillationm 在冷凝面与透过侧膜表面之间有一空气隙存在,燕汽穿过气隙后在冷凝面上冷凝成水,从而完成分离的过程 3.1.3 气体吹扫式膜蒸圜 sweepgasmembranedistilation" 使用惰性气体将透过侧的燕汽吹出组件,在外部进行冷凝成水,从而完成分离的过程
GB/T39801一2021 3.1.4 真空膜蒸憎 Vacuummembranedistillation 在透过侧使用真空泵抽吸,将透过侧的蒸汽抽出,并在膜组件外冷凝成水,从而完成分离的过程注真空膜蒸憎也称减压式膜蒸馆 3.2 membranedistillationdevice 膜蒸装置由膜蒸榴组件、换热器、,泵、管路、仪表和阀门等构成的一套完整的水化装置 3.3 脱盐率saltrejeetion 表示脱除给料液盐量的能力注改写GB/T20103一2006,定义2.2.11. 3.4 产水量prduetinity 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 LGB/T201032006,定义2.2.10 型号 4.1型号组成膜蒸榴装置的型号由类别代码、膜组件代码、有效膜面积和额定产水量组成,表示方法如下 -额定产水量有效膜面积 -膜组件代码类别代码示例 DCMD-H-50-1000 型号表示意义说明直接接触式膜蒸僧装置,该装置的膜组件为中空纤维膜组件,有效膜面积为50m,额定产水量为1000L/h 4.2类别代码膜蒸的类别代码见表1 表1膜蒸类别代码类别代码直接接触式膜蒸僧 DCMD 空气间隔式膜蒸懈 AGMD SGMD 气体吹扫式膜蒸憎 VMD 真空膜蒸僧(减压式膜蒸僧
GB/39801一2021 4.3膜组件代码膜蒸装置的膜组件代码见表2. 表2膜组件代码膜组件类别代码板框式膜组件中空纤维膜组件 H 卷式膜组件管式膜组件 4.4有效膜面积膜蒸馏装置的有效膜面积用以平方米(m=)为单位的整数阿拉伯数字表示 4.5额定产水量膜蒸圜装置的额定产水量用以升每小时(L/h)为单位的整数阿拉伯数字表示 5 要求 5.1外观外观要求如下: 装置结构紧凑、占地面积小,主机架应焊接牢固,安装平整,管路应水平或垂直; aa b 装置表面涂层应均匀,无凹痕、毛刺、划伤及磨损、变形、脱落、龟裂、污染和腐蚀 5.2材质装置材质应满足下列要求装置的材质应满足压力等级、耐海水腐蚀、耐盐雾腐蚀、耐高温或低温的要求 a 管件和阀门应选择非金属材质; b 加热器、料液系、压力表、流量计和料液罐应选择耐温、,耐海水腐蚀和耐盐雾腐蚀的金属材质或 co 选择耐压、耐温和耐腐蚀性能相当的其他非金属材质 5.3脱盐率装置的脱盐率应大于97% 5.4产水量在规定条件下,装置的产水量应不小于装置的额定产水量 5.5密封性 5.5.1渗漏性在规定的操作条件下正常运行,装置整体、管道、阀门及其连接处应不渗水
GB/T39801一202 5.5.2气密性 5.5.2.1DCMD,AGMD和sGMD三种装置气密性在6.4.2.1的试验条件下,压力表的压力下降数值应不超过0.01MPa 5.5.2.2VMI装置气密性在6.4.2.2的试验条件下,真空压力表的压力上升数值应不超过0.01MPa 6 检查与试验 6.1外观检查采用目测的方法检查 6.2材质检查检查管件、阀门、加热器、料液泵、压力表、流量计和料液罐所需的生产许可证、出厂合格证和出厂检测报告等资料 6.3脱盐率和产水量试验 6.3.1DCM装置的脱盐率和产水量 DCMD装置示意图参见附录A中图A.1,测试步骤如下 a 在高温恒温料液罐中配制原料液质量浓度9为(10000士20)mg/I的氯化钠溶液,并加热至 65士2)C; b 将冷凝用纯水注人产水罐中,开启冷水泵,将纯水注人低温换热器中,开启循环冷却泵,使整个冷却水侧温度恒定至(25士0.5);开启料液泵,将高温恒温料液罐中原料液注人膜组件的原料液侧,循环至原料液侧温度恒定至(65士2)C; 待原料液侧和产水侧温度恒定后,热的原料液产生的水蒸气透过膜表面进人冷却水侧,经冷凝后进人产水罐中,通过产水罐自带液位计,记录初始产水罐液位高度Ha,按式(1)计算初始产水罐水量Q.,液位计精度为士1.5%Fs 装置运行过程中控制原料液侧膜面流速为0.5m/s,压力为0.10MPa,冷水侧流量50L/h,压力为0.05MPa,每30 检测原料液侧温度、氯化钠质量浓度和原料液侧水量,其中氯化钠 min 质量浓度按GB/T5750.5一2006中2.1执行,加人试验用水或低浓度的氧化钠水溶液,保持原料液侧温度为(65士2)C,质量浓度为(10000士20)mg/L,水量不少于初始水量的95%; 装置连续运行3h后,按GB/T5750.5一2006中2.1的规定检测最终产水罐料液中的氯化钠质量浓度A,由产水罐自带液位计记录最终产水罐液位高度H1,按式(2)计算最终产水罐水量Q按式(3)计算产水中的氧化钠质量浓度p,按式(4)计算脱盐率R,再按式(6)计算产水量F 6.3.2AGMD装置的脱盐率和产水量 AGMD装置示意图参见图A.2,试验步骤如下按6,.3.la); a b将冷凝用纯水注人冷水罐中,开启冷水泵,将纯水依次注人膜组件和低温换热器中,开启循环冷却泵,使整个冷却水侧温度恒定至(25士0.5)C;开启料液泵,将高温恒温料液罐中原料液注
GB/39801一2021 人膜组件的原料液侧,循环至原料液侧温度恒定至(65士2); 待原料液侧和冷却水侧温度恒定后,热的原料液产生的水蒸气穿过气隙后在冷凝面上冷凝进人产水罐中,通过产水罐自带液位计,记录初始产水罐液位高度H ,按式(1)计算初始产水罐水量Q. d 按6.3.ld); 装置连续运行2h后,用仪器精度为士1,.0%FS的电导率仪测定原料液电导率和产水电导率Y 由产水罐自带液位计记录最终产水罐液位高度H,按式(2)计算最终产水罐水量Q 再按式(5)和式(6)分别计算脱盐率R和产水量F 6.3.3sGMD装置的脱盐率和产水量 SGMD装置示意图参见图A.3,试验步骤如下 aa 按6.3.la); b)将冷凝用纯水注人低温恒温冷水罐中,开启循环冷却泵,使整个冷却水侧温度恒定至 25士0.5)C;开启料液泵,将高温恒温料液罐中原料液注人膜组件的原料液侧,循环至原料液侧温度恒定至(65土2);将加热用纯水注人高温恒温热水罐中,开启空压机,开启热水循环泵,将压缩空气吹扫气)加热至(40士2)C,输送至膜的透过侧待原料液侧和吹扫气温度恒定后,热的原料液产生的水蒸气透过膜表面后由吹扫气带人低温换热器中冷凝进人产水罐,通过产水罐自带液位计,记录初始产水罐液位高度H ,按式(1)计算初始产水罐水量Q. 装置运行过程中控制原料液侧膜面流速为0.5m/s,压力为0.10MPa,膜的透过侧吹扫气流量 50L/h，压力为0.05MPa,每30min检测原料液侧温度、氯化钠质量浓度和原料液侧水量,其中氯化钠质量浓度按GB/T5750.5一2006中2.1执行,加人试验用水或低浓度的氯化钠水溶液,保持原料液侧温度为(65士2)C,质量浓度为(10000士20)mg/L,水量不少于初始水量的95% 按6.3.2e). 6.3.4 VMID装置的脱盐率和产水量 VMD装置示意图参见图A.4,试验步骤如下 a 按6.3.la); D将冷凝用纯水注人低温恒温冷水罐中,开启循环冷却泵，使整个冷却水侧温度恒定至 (25士0.5)开启料液泵,将高温恒温料液罐中原料液注人膜组件的原料液侧,循环至原料液侧温度恒定至(65土2)C; 待原料液侧和冷却水侧温度恒定后,开启真空泵,压力调节至一0.09MPa,热的原料液产生的水燕气透过膜表面由真空系负压抽吸进人低温换热器冷凝进人产水罐中,通过产水罐自带液位计,记录初始产水罐液位高度H ,按式(1)计算初始产水罐水量Q. 装置运行过程中控制原料液侧膜面流速为0.5m/s,压力为0.10MPa,每30min检测原料液侧温度、氯化钠质量浓度和原料液侧水量,其中氯化钠质量浓度按GB/T5750.5一2006中2.1 执行,加人试验用水或低浓度的氯化钠水溶液,保持原料液侧温度为(65土2)C,质量浓度为 10000士20)mg/L,水量不少于初始水量的95% 按6.3.2e) 6.3.5结果计算 6.3.5.1产水罐水量、产水中的氯化钠质量浓度、脱盐率四种装置产水罐水量Q，和Q分别按式(1),式(2)计算:
GB/T39801一202 Q =rH 式中初始产水罐水量,单位为升(L); Q0 产水罐的半径,单位为分米(dm); H -初始产水罐液位高度,单位为分米(dm) 计算结果数据保留到小数点后2位 Q一Tr'H 式中最终产水罐水量,单位为升(L); Q 产水罐的半径,单位为分米(dm):; -最终产水罐液位高度,单位为分米(dm). H 计算结果数据保留到小数点后2位 cMD装置产水中的氧化钠质量浓度拨式(3)计算,脱盐率按式(4)计算 pQ 3 0p Q 式中 -产水中的氯化钠质量浓度,单位为毫克每升(mg/L); P -最终产水罐料液中的氯化钠质量浓度,单位为毫克每升mg/L); p -最终产水罐水量,单位为升(L); Q 初始产水罐水量,单位为升(L) Q 计算结果数据保留到小数点后2位 =(1-)×100% R 0 式中 R 脱盐率; 产水中的氯化钠质量浓度,单位为毫克每升(mg/L); 9 -原料液中的氯化钠质量浓度,单位为毫克每升mg/L) p 计算结果数据保留到小数点后2位 AGMD装置,sGMD装置、VMD装置脱盐率按式(5)计算: 只-(-劲)Iw 式中脱盐率 -产水电导率,单位为微西门子每厘米(As/em); Y 原料液电导率,单位为微西门子每厘米(as/em) Y 计算结果数据保留到小数点后2位 6.3.5.2产水量四种装置的产水量按式6)计算 Q. Q F 式中 F 产水量,单位为升每小时(L/h);
GB/39801一2021 -最终产水罐水量,单位为升(L); 初始产水罐水量,单位为升(L); Q 产水时间,单位为小时(h) T 计算结果数据保留到小数点后2位 6.4密封性检查 6.4.1渗漏性四种装置分别在6.3所述操作条件下正常运行30min,检查整体,管道、阀门及其连接处是否渗漏 6.4.2气密性 6.4.2.1CMID,AGMMID,sGMD三种装置气密性关闭装置进水阀、产水阀,将压缩空气通人装置中,缓慢调节压力至0.10MPa,关闭进气阀,保压 0min后,检查压力表下降数值,其中压力表精度等级为0.4级 6.4.2.2VM装置气密性关闭装置的进水阀、产水阀,用真空泵调节真空表压力至一0.10MPa,关闭真空泵,保压30 min ,检查真空压力表上升数值,其中真空表精度等级为0.4级检验规则 7.1检验项目装置出厂应逐台进行检验,检验合格后方可出厂检验项目见表3 表3检验项目序号项目名称要求章条号检查与试验章条号外观 5, 6.1 材质 5.2 6.2 脱盐率 5.3 6.3 产水量 5.4 6.3 密封性 5,.5 6." 7.2判定规则每台检验中任意一项不合格,此装置检验不合格标志,包装、运输和贮存 8.1标志 8.1.1每台装置应在机箱的显著部位设置持久明晰的标志或铭牌,至少包括以下内容: 产品型号、名称 a
GB/T39801一202 制造商全称及商标; b e 主要参数(装置尺寸、额定产水量,功率); d)出厂日期及编号; e 本标准编号 8.1.2包装箱应有如下标记: 包装箱外尺寸(长×宽×高)及毛重; a b 装箱外应有“防潮”“向上”“小心轻放”等字样; c 包装箱外应规定叠放层数 8.1.3标志标识应符合GB/T191的规定 8.2包装 8.2.1装箱前,所有仪器、仪表应加以保护 8.2.2装置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 8.2.3装置包装箱内应有随机文件,包括: 装置主要零部件清单; a 装置使用说明书 b c 装置检验合格证; d 必备的附件和技术文件 8.3运输运输过程应注意防雨、防晒、防冻、防重压,装卸时防止跌落、抛掷和剧烈碰撞 8.4贮存装置底部距离地面、墙面的距离应不小于10em,并置于干净、干燥的房内,避免受热和阳光及紫外线照射,储存温度5C一45C,当温度低于5C时,需对膜组件采取防冻措施
GB/39801一2021 附录 A 资料性附录膜蒸装置示意图直接接触式膜蒸(DCMD)装置 A.1 直接接触式膜蒸馏装置示意图见图A.1 17 16 18 说明: 高温恒温料液罐; 压力表; 2,6 3,5,13 温度计; 膜组件 7,ll,18 阀门; 产水罐; 冷水系低温恒温冷水罐; l 12 循环冷却系; 低温换热器; 15,l6 液体流量计; 17 料液泵图A.1直接接触式膜燕装置示意图
GB/T39801?2021 A.2???(AGMID)? ??????A.2 t 16 10 19 17 18 ? ??; 2,6 ?; 3,5,8 ??; ? ? ??; 0,13,19 ??; l 1 ?; ?; 15,17 ? ?? l 18 ?á ?A.2????? 0
GB/39801一2021 A.3气体吹扫式膜蒸(sGMD)装置气体吹扫式膜蒸僧装置示意图见图A.3 10 队 18 22 21 20 说明高温恒温料液罐; 2,18 -压力表; 3,6,l6,19 -温度计; -膜组件; 低温换热器循环冷却泵; 8,14,22 -阀门低温恒温冷水罐; 产水罐; 空压机; 气体流量计; 高温恒温热水罐; 热水循环泵; -压缩空气加热器液体流量计 20 21 料液泵图A.3气体吹扫式膜蒸装置示意图
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海水或苦咸水淡化用膜蒸馏装置通用技术规范GB/T39801-2021

随着全球水资源的不断紧缺，海水淡化技术已成为解决水资源短缺问题的有效途径。而膜蒸馏作为当前广泛应用的一种技术，对海水或苦咸水进行淡化具有很高的效率和经济性。针对该技术的规范化管理，最新发布了GB/T39801-2021标准，以下将介绍其通用技术规范内容。

一、概述

GB/T39801-2021标准规定了膜蒸馏装置在海水或苦咸水淡化中的技术要求、设计要求、制造要求、安装调试和运行维护等方面的内容。

二、技术要求

该标准对膜蒸馏装置的膜组件、热源系统、输送系统、控制系统等关键部分提出了技术要求。例如，膜组件应具有足够的防污功能；热源系统应具备高效、稳定、节能等特点；输送系统应具有流畅、稳定、可靠等特点；控制系统应具备自动化程度高、操作简单、可靠性高等特点。

三、设计要求

由于海水或苦咸水淡化过程中对设备的要求较高，因此膜蒸馏装置在设计时需要考虑多种因素，如选用适合的膜材料、确定膜组件的数量和尺寸、统筹设计热源和输送系统等。同时，在设计时还应考虑安全、经济、环保等因素。

四、制造要求

膜蒸馏装置在制造过程中需要符合标准规定的各项要求，如选用符合标准的原材料、进行严格的质量控制等。此外，对于一些特殊的情况，如海水中的腐蚀问题等，还需要采取相应的防护措施。

五、安装调试和运行维护

在膜蒸馏装置安装调试和运行维护过程中，需要严格按照标准规定的程序和要求进行操作。例如，在安装前应进行严格的检查和试运行，确保设备符合相关标准和要求；在运行维护过程中也需要对设备进行定期检查和保养，确保设备长期稳定运行。

总而言之，GB/T39801-2021标准的发布为海水淡化和苦咸水淡化领域的膜蒸馏技术提供了规范化的管理和指导，有助于提高相关设备的效率、稳定性和安全性，同时也对该领域的发展起到积极的推动作用。