AWC®反渗透膜解剖服务

AWC® 反渗透(RO)膜解剖包括20多个反渗透(RO)膜的特定测试。每项测试旨在提供详细的调查分析,提供与膜污染和结垢原因相关的具体科学数据。

American Water Chemicals® 膜解剖服务可以确定膜表面上存在的污染物和结垢,并提供解决方案来减少或消除与膜污染相关的问题。典型的膜解剖可以在膜到达我们的国际研究与开发中心后的短短几周内完成。.

在订购反渗透(RO)膜解剖后,AWC将提供一份详细的说明书,说明如何拆卸,包装和运输膜元件,以便提供最准确的结果。

要获得膜解剖调查报价,请填写我们的联系表并索取报价。

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测试包括:

可能的话收到膜元件后称重以确定结垢的程度。

进行气泡测试以确定膜元件的机械完整性。当膜元件完全浸没在水中时,将3-5psi 的空气压力通入渗透管中。然后观察水中的膜元件是否有气泡溢出。如有气泡溢出则表明膜元件有机械损伤。

检查货运包装在运输过程中发生的损坏。检查膜元件的外部结构在运行和/或运输过程中造成的损坏,包括玻璃纤维外壳,反伸缩装置(ATD), 和密封件。 在去除反伸缩装置(ATD)前后检查膜元件的进料和浓缩端部。检查每个膜元件叶片是否存在沟道,结垢,穿孔,分层和/或制造缺陷的证据。检查膜渗透液流向导网(导布)(Tricot)。

测试从膜元件表面收集的样品在浓酸和苛性碱溶液中的溶解性。一旦有机物挥发,烧失量测定法的残留物即污染物的无机部分,也在浓酸和苛性碱溶液中测试其溶解性。可以根据其在不同化学品中的溶解性或分散性以及由此产生的溶液颜色来收集关于污染物性质的信息。在酸的存在下,起泡通常表明碳酸盐如碳酸钙的存在。

进行膜片测试以确定膜元件的性能。从膜元件收集膜样品并在膜制造商规定的测试条件下进行测试。 然后将脱盐率和产水量(水通量)及能有的其它测试数据结果与制造商的技术参数进行比较。

在该测试中,罗丹明染料溶液在压力下添加到膜片的进料侧。如果膜元件被损坏,染料颜色将渗透到膜的渗透侧。染料渗透模式可用于确定膜元件损伤的性质是化学还是机械。

进行该测试是为了确定膜元件表面是否被卤素如氯或溴氧化。对未通过染色测试或显示其他微结构损伤迹象的膜元件进行Fujiwara试验是标准程序。

污垢表面密度是通过计算污染物质量与其收集时的表面积的比率来确定膜元件表面污染和/或结垢的程度。污垢表面密度的计算是在收集膜元件样品时和在105℃脱水后进行的。

进行烧失量(LOI)测试来确定污染物中的有机物/无机物含量。然后根据质量损失计算水分,有机物和无机物的百分比。

进行该测试以确定膜污染物中腐殖酸和富里酸的存在。腐殖酸和富里酸是由植物的生物降解产生的,水中的腐殖酸和富里酸会污染膜元件。将膜元件污垢添加到高pH溶液中,以溶解存在的任何有机物质,并过滤除去任何不溶物质。然后降低滤液的pH值以沉淀溶解的有机物。基于溶液颜色来鉴定可溶性和不溶性有机物。

对中空纤维膜元件进行拉伸强度和延伸率测试以确定它们的强度和延展性。

接触角测试用于确定膜元件的疏水性。接触角愈大表面的疏水性愈强。弱疏水性的膜元件不易产生生物污染,因而生产效率更高。某些污染物可以使膜元件表面疏水性增强。

扫描电子显微镜(SEM)分析法用于确定样品的表面形貌和形态。和光学显微镜比较,扫描电子显微镜 (SEM)有更高的放大倍数并能显示非常详细的三维图像。

能量色散X射线光谱仪(EDS)通常结合电子显微镜使用以鉴定和定量样品表面的元素组成。 用来自扫描电子显微镜(SEM)的电子轰击样品材料产生X射线。然后通过X射线色散光谱仪测量所产生的X射线强度。根据不同元素特征X射线波长的不同来测定试样所含的元素。通过对比不同元素谱线的强度可以测定试样中元素的含量。

膜解剖- PED®:棱镜元素划分 

棱镜元素划分(PED)使用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线光谱检测器(EDS)来识别嵌入膜上的单个化学元素。

PED®是由来自扫描电子显微镜(SEM)的电子束轰击膜元件所释放的X射线,形成高分辨率的映射数据图像。然后对每幅图像进行颜色编码,创建无机元素的可视化图。该过程允许通过视觉元素分离程序更容易地识别膜污染物。

膜解剖 – SEI®: 叠加元素成像

叠加元素成像(SEI®)是基于x射线激发光谱的分析,其中相应的分层图像显示特定无机颗粒的组成。 该过程是被用作膜解剖和分析过程中对反渗透/超滤/微滤/纳滤膜(RO / UF / MF / NF)系统中结垢和污染物测定的一部分。.

结合棱镜元素映射(PED®)该技术由American Water Chemicals于2009年开发使用,作为膜解剖过程的一部分。

膜解剖 – 光学显微镜

直接对污染物进行微生物类型的识别并区分由细菌,真菌或藻类引起的生物污染。革兰氏染色测试是对污垢样品的培养物进行的。将样品火焰干燥,染色并在光学显微镜下分析以确定细菌是革兰氏阳性还是革兰氏阴性。革兰氏阴性菌具有外膜,使其更耐去污剂和杀菌剂。

膜解剖 – 生物活性反应测试(BART)

生物活性反应测试或BART是监测特定细菌群体的群体大小和活性的有效方法。BART测试通常在室温下培养2至8天。BART生物检测仪利用微生物各自对生长环境喜好不同来揭示其种群。不同的微生物喜欢在添加营养素的水管的不同高度生长。好氧生物在球周围生长,厌氧生物将在水管底部生长。因为水管底部的微生物消耗营养素,由此通过观察测试的颜色变化率来确定结果。不同的生物在管底部以不同的营养物质生长。

另外也进行铁相关细菌(IRB),粘液形成细菌,硫酸盐还原菌(SRB),异养好氧细菌(HAB)和反硝化细菌的测试。当对生物薄膜而不是水样进行BART测试时,种数仅用于确定最主要的细菌类型。

XRD: 膜解剖 – X射线衍射 

X射线衍射(XRD)分析是用于表征晶体结构和晶粒大小的一种技术。未知物质可以通过比较其晶体结构与已建立的数据库的结构来识别。X射线衍射(XRD)还可以用来识别不同晶相共存的多相的存在。

射线衍射技术是非破坏性的分析技术,它揭示了材料和薄膜的晶体结构、化学组成和物理性质的信息。 这些技术是基于观察X射线束击中结晶性物质上时的强度随入射角和散射角,偏振和波长或能量的变化关系。 X射线散射与X射线衍射不同。

膜解剖 – FTIR: 傅立叶变换红外光谱仪 

在膜解剖过程中,FTIR是识别化学键类型(官能团)的有力工具。吸收光的波长是化学键的特征。测试的材料可以通过与数据库中记录的化合物的光谱进行比较来确定。

傅立叶变换红外光谱(FTIR)用于获得固体,液体或气体的吸收,发射,光电导散射的红外光谱。 FTIR光谱仪可同时收集宽光谱范围内的光谱数据。