ICS 81.060.30 Q 32 团 体 标 准 T/CSTM 00082- 2020 平板式陶瓷分离膜 Ceramic flat membranes 2020-04-14 发布 2020-07-14 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00082-2020 1 前 言 本标准按照 GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容有可能涉及专利。本文件 的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由 中国材料与试验团体标准委员会化工领域委员会 (CSTM/FC05)提出。 本标准由中国材料与试验团体标准委员会 化工领域委员会 膜材料技术委员会 (CSTM/ FC05/TC10) 归口。 CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00082-2020 2 平板式陶瓷分离膜 1 范围 本标准规定了平板式陶瓷分离膜 (以下简称“膜片” )的结构、分类 、标记、要求、试验方法、检验 规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于以浸没方式运行的平板式陶瓷分离膜。 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 )适用于本标准 。 GB/T 6569 精细陶瓷弯曲强度试验方法 GB/T 20103 膜分离技术 术语 GB/T 32361 分离膜孔径测试方法 泡点和平均流量法 HY/T 252 水处理用浸没式平板膜元件 3 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。 3.1 平板式陶瓷分离膜 ceramic flat membrane 由基板和膜层 构成、外形为平板状、内部具有平行多通道结构、具有分离功能的陶瓷膜。 3.2 基板 substrate 陶瓷原料经挤出成型 及高温烧结得到的外形为平板状、内部具有平行多通道结构的多孔陶瓷。 3.3 膜层 membrane layer 涂覆在基板表面、经烧结或 其他方式形成的 具有分离功能的多孔涂层。 3.4 膜壁 membrane wall 膜片两面的微孔薄壁，包括基板薄壁和膜层。 4 结构、分类及标记 CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00082-2020 3 4.1 外形结构 膜片外形结构如图 1所示。 说明 L ——膜片长度 ，单位为毫米 (mm)； W ——膜片宽度 ，单位为毫米 (mm)； T ——膜片厚度 ，单位为毫米 (mm)； t1, t2 ——膜壁厚度 ，单位为毫米 (mm)。 图1 平板式陶瓷 分离膜外形结构 4.2 分类 4.2.1 膜片材料分类 4.2.1.1 基板材质 常见基板材质 及代码见表1。 表1 常见基板材质代码 基板材质 字母代码 氧化铝 AO 碳化硅 SC 4.2.1.2 膜层材质 常见膜层材质及代码见表 2。 表2 常见膜层材质代码 膜层材质 字母代码 氧化铝 AO 氧化钛 TO 氧化锆 ZO 碳化硅 SC CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00082-2020 4 4.2.2 膜片标称孔径 膜片按标称孔径 分为 50 nm、100 nm、200 nm、300 nm、500 nm等多种规格。 4.2.3 膜片外形尺寸规格 膜片常见 外形尺寸规格 见表3。 表3 常见膜片外形尺寸 规格 序号 长度 (mm) 宽度 (mm) 厚度 (mm) 1 520 110 4 2 520 145 6 3 520 250 6 4 1020 250 6 4.3 标记 膜片的标记由“平板式陶瓷分离膜” 、 “膜片标称孔径” 、 “膜层材质” 、 “膜片外形尺寸规格”四部分 组成，由 字母代号和阿拉伯数字 表示，用“－”连接，见图 2。膜片标称孔径用阿拉伯数字表示，单位 为纳米( nm)。膜层材质代码见表 2。膜片外形尺寸规格用阿拉伯数字 表示，单位为毫米 (mm)。 图2 膜片标记方法 示例：CFM ‒100‒AO‒520×110×4 表示平板式陶瓷分离膜， 膜层标称孔径为100 nm，膜层材质为氧化铝，膜片外 形尺寸规格为520 mm×110 mm ×4 mm。 5 要求 5.1 外观 膜片应颜色均匀，无可见裂纹、针孔、铁 锈斑和剥落等缺陷，表面平整 ，端面平直。 5.2 尺寸偏差 膜片的外形尺寸偏差应符合表 4规定。 表4 膜片尺寸偏差 类 别 尺寸偏差 膜片长度 偏差 (mm) ±1 膜片宽度 偏差 (mm) ±2 膜片厚度 偏差 (mm) ±0.2 CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00082-2020 5 表4 膜片尺寸偏差 （续） 类 别 尺寸偏差 膜壁厚度差 Δt (mm) ≤0.2 注：膜壁厚度差 Δt ＝ |t1－t2| 5.3 孔径 膜片标称孔径与 平均孔径 和最大孔径 的对应关系应符合表 5的规定。 表5 膜片孔径 指标 标称孔径 (nm) 平均孔径 (nm) 最大孔径 (nm) 50 ≤70 ≤200 100 ≤130 ≤300 200 ≤250 ≤600 300 ≤350 ≤750 500 ≤600 ≤1000 5.4 弯曲强度 膜片的横向弯曲强度和纵向弯曲强度应符合表 6的规定。 表6 膜片弯曲强度 指标 类 别 指 标 横向弯曲强度 ≥20 MPa 纵向弯曲强度 ≥40 MPa 5.5 硬度 基板莫氏硬度和膜层莫氏硬度应符合表 7的规定。 表7 膜片硬度 指标 类 别 指 标 基板莫氏硬度 ≥5 膜层莫氏硬度 ≥3 5.6 耐腐蚀性 膜片的耐腐蚀性应符合表 8的规定。 表8 膜片耐腐蚀性 要求 类 别 腐蚀性能要求 平均孔径 应符合表 5规定 最大孔径 应符合表 5规定 弯曲强度 应符合表 6规定 CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00082-2020 6 表8 膜片耐腐蚀性 要求（续） 类 别 腐蚀性能要求 莫氏硬度 应符合表 7规定 质量变化率 ≤2.5% 腐蚀试验条件： ——5%盐酸溶液， 65 ℃ / 24 h； ——5%柠檬酸水溶液， 65 ℃ / 24 h； ——5%次氯酸钠水溶液，常温 / 72 h； ——10%氢氧化钠水溶液， 65 ℃ / 24 h。 注：使用过程中，膜片不接触盐酸、柠檬酸、次氯酸钠或氢氧化钠的，可不要求相应试液的腐蚀试验。 5.7 纯水通量 膜片的纯水通量应符合表 9的规定。 表9 膜片纯水通量指标 膜片标称孔径 (nm) 膜片纯水通量 (L/m2h) 50 ≥80 100 ≥150 200 ≥250 300 ≥350 500 ≥550 注：纯水通量的测试压力为 跨膜压差 ‒20 kPa，测试水温为 (25±2) ℃。 6 试验方法 6.1 外观 目测检查 ，结果应符合 5.1的规定。 6.2 尺寸偏差 6.2.1 膜片长度用精度不低于 0.5 mm的直尺测量，每个试样沿长度方向的边缘和正中间共测取 3个 数值，以平均值为该试样的长度。 6.2.2 膜片宽度用精度不低于 0.5 mm的直尺测量，每个试样沿宽度方向的边缘和正中间共测取 3个 数值，以平均值为该试样的宽度。 6.2.3 用精度不低于 0.02 mm 的游标卡尺测量试样切割端 正中间的膜片厚度，每个试样在两个平行的 切割端各测取 1个数值，以平均值为该试样的膜片厚度。 6.2.4 用精度不低于 0.02 mm 的游标卡尺测量试样同一切割端的两个膜壁厚度，并计算差值；每个试 样在两个平行的切割端各测取 1个差值，以平均值为该试 样的膜壁厚度。 6.3 孔径 膜片平均孔径和最大孔径的 测试按照 GB/T 32361的规定执行 。 CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00082-2020 7 6.4 弯曲强度 6.4.1 试样制备 将待测膜片分别沿横向 (宽度方向，即垂直于膜片孔道方向 )和纵向(长度方向，即平行于膜片孔道方 向)切割成条状试样。两个切割方向各制备 10个条状试样。试样尺寸长度为 100 mm～110 mm，宽度为 (20±0.5) mm。试样要求外观平整、切面光滑。 切割的条状试样用水清洗干净后，放入 110 ℃～120 ℃ 的烘箱中干燥 2 h，冷却至室 温后