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1、完整性測試?yán)碚?
泡點(diǎn)測試是表征膜最大孔徑的一種簡單方法和常用方法，這種方法主要是將空氣吹過充滿液體的膜所需要的壓力。假設(shè)膜對液體介質(zhì)是完全浸潤的（即全部氣孔均充滿液體介質(zhì)），液體使膜潤濕，此時(shí)膜所有的孔都充滿了液體。如果在膜的一側(cè)通入空氣，且壓力逐漸增加，起先由于表面張力的作用，空氣不會穿透膜，當(dāng)壓力達(dá)到某一臨界點(diǎn)時(shí)，空氣會從一個(gè)或多個(gè)氣孔中溢出，這個(gè)臨界壓力稱為泡點(diǎn)。
其中存在著以下關(guān)系式：
其中：P=泡點(diǎn)壓力
θ=接觸角
γ=潤濕液體的表面張力
d=最大孔徑
B=Bechold毛細(xì)作用常數(shù)
對于給定的膜，這種方法只能測定最大的孔徑，因此成為表征超濾膜的標(biāo)準(zhǔn)方法。
水和空氣界面的表面張力比較高(72.3×10-3N/m)，當(dāng)孔較小時(shí)，尤其是針對超濾產(chǎn)品，需要較高的壓力。然而可以用其他液體代替水，如醇(叔丁醇/空氣界面的表面張力為20.7×10-3N/m)。
常用的液體包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇等。
該原理可以用來測定膜的最大孔徑，在工程則可以用來進(jìn)行膜及組件的完整性檢測。將膜完全潤濕后（所有氣孔中都充滿了液體介質(zhì)），在膜的一側(cè)加入壓縮空氣，當(dāng)空氣的壓力低于泡點(diǎn)壓力時(shí)，膜的氣孔仍能保持濕潤，除了擴(kuò)散出來的極少量空氣流外，沒有明顯的氣流穿過潤濕的膜孔。但若膜存在缺陷（如纖維斷裂），則在遠(yuǎn)低于泡點(diǎn)壓力下空氣就會自缺陷處溢出，觀察在膜充滿液體一側(cè)出現(xiàn)的連續(xù)氣泡，或者監(jiān)測氣體一側(cè)壓力的變化情況，可以判斷膜及組件的完整性。
本節(jié)主要介紹氣泡觀察測試和壓力衰減測試兩種直接測試方法。
2完整性測試方法
膜完整性測試方法分為直接測試和間接測試。直接測試方法主要有：氣泡觀察測試、壓力衰減測試、擴(kuò)散空氣流測試和聲敏測試等，其中前三種以壓力為基礎(chǔ)的測試方法在超濾膜的完整性監(jiān)測方面應(yīng)用最為廣泛。間接測試方法主要有：濁度監(jiān)測、顆粒監(jiān)測、尖峰完整性監(jiān)測和微生物挑戰(zhàn)測試等，其中以濁度監(jiān)測和顆粒計(jì)數(shù)監(jiān)測應(yīng)用最廣。
2.1 氣泡觀察法
將膜組件中充滿測試所用的液體，使膜完全浸潤，膜所有的孔中都充滿了液體。
在膜組件的進(jìn)水側(cè)緩慢通入無油壓縮空氣，且逐漸提高進(jìn)氣壓力，同時(shí)通過觀察產(chǎn)水側(cè)是否有氣泡連續(xù)溢出（產(chǎn)水閥門處于打開狀態(tài)）。當(dāng)產(chǎn)水側(cè)觀察有氣泡溢出時(shí)，記下進(jìn)水側(cè)通入空氣的壓力值，此即為該膜組件的泡點(diǎn)壓力。
通常通入空氣的壓力從0bar開始，逐漸增大到1.5bar。如果在1.5bar 的條件下，有連續(xù)的氣泡產(chǎn)生，表明膜組件存在缺陷。
2.2 壓力衰減法
將膜組件中充滿測試所用的液體，使膜完全浸潤，膜所有的孔中都充滿了液體。
在膜組件的進(jìn)水側(cè)緩慢通入無油壓縮空氣（產(chǎn)水閥門處于打開狀態(tài)），逐漸提高進(jìn)氣壓力至設(shè)定值。對SFP-N系列超濾膜，保持壓力測試的設(shè)定值為2.5bar。
最初時(shí)，進(jìn)氣側(cè)的水會受壓穿過膜壁進(jìn)入產(chǎn)水側(cè)，因此會有一定量的液體排出（大約會持續(xù)2分鐘）。等待壓力穩(wěn)定在設(shè)定值時(shí)，將進(jìn)氣關(guān)閉（產(chǎn)水側(cè)閥門處于打開狀態(tài)），并密封進(jìn)氣側(cè)保持測試壓力，靜止保壓10min。
此時(shí)組件的進(jìn)水側(cè)充滿帶壓的空氣，并與外界隔絕；產(chǎn)水側(cè)充滿水，且與大氣相通。若保持壓力測試10min后進(jìn)氣側(cè)壓力降不大于0.3bar，則表明膜元件完整，沒有缺陷。如壓力降大于0.3bar，這表明膜元件有斷絲或泄漏等。
壓力保持測試即可以針對單個(gè)組件進(jìn)行，也可以針對整套裝置或者分組進(jìn)行，是一種在現(xiàn)場簡便易行的方法。