高分子膜性能评价指标

高分子膜分离性能的评价指标主要有五个：水通量、脱盐率/截留率、抗污染性能、抗氯性能和长期稳定性。

水通量的定义如下：

式中，Q为渗透液的体积；A为过滤膜的有效面积；t为过滤的时间间隔。

水通量表示单位时间内通过单位膜面积的水的体积，主要用来表征分离膜过滤速度的快慢。依据测试原理的不同，水通量的测试方法主要分为两类：死端过滤和错流过滤。在死端过滤中，水流的方向垂直于膜平面，膜表面的污染层厚度随着时间延长而增加，浓差极化严重，测得的水通量偏低，适用于实验室研究。在错流过滤中，水流的方向平行于膜平面，膜表面积累的污染物可被及时冲刷掉，降低膜的污染，同时极大程度地减弱浓差极化，测得的水通量更加客观，在工业应用中都采用错流过滤模式。不过其需要膜具有很好的力学强度，可承受较大的剪切力。

脱盐率的定义如下：

式中，cp和cf分别表示渗透液和原溶液的盐离子浓度。(www.xing528.com)

脱盐率表示反渗透膜能脱除的盐离子的百分比，是表征脱盐性能的直观量化物理量。由于在稀溶液中，溶液的电导率和盐离子浓度呈正比，原溶液和渗透液的盐离子浓度通过测量溶液的电导率间接获得。同理，对于其他溶质分子的截留率，cp和cf分别表示渗透液和原溶液中溶质的浓度。

在液体过滤与分离过程中，原溶液中的胶体、蛋白和微生物等容易沉积在膜表面造成膜污染，使传质阻力增加，水通量降低，能耗增加。因此，分离膜在应用过程中需要具有一定的抗污染性能。膜的抗污染性能一般通过膜在过滤污染液前后水通量的变化程度来表征。水通量下降得越多，说明膜的抗污染性能越差。

在海水脱盐过程中，脱盐程序前，盐溶液一般都要经过含氯的漂白粉进行杀菌处理，减弱生物污染。然而，聚酰胺会和游离氯发生化学反应从而破坏分离层的结构，使NF膜或RO膜性能失效。因此，聚酰胺NF膜或RO膜都需要具有一定的抗氯性能。抗氯性能主要通过对比次氯酸钠溶液处理前后膜水通量或脱盐率的变化程度来评估。水通量（脱盐率）变化的幅度越小，说明反渗透膜的抗氯性能越好。

在实际过滤与分离应用中，分离膜需要定期清洗重复使用，因此，膜的长期稳定性非常重要。膜的长期稳定性主要通过观察多次清洗后膜分离性能的回复情况来评估。