ICS13.020

CCSZ00

T/GRM

中關村綠色礦山產業聯盟團體標準

T/GRMXXXX－2023

煤礦礦井水深度回用系統反滲透阻垢劑性

能評價試驗方法

Performanceevaluationevaluationandtestmethodofscaleinhibitiorforcoalmine

wastewateradvamcedresusesystem

（征求意見稿）

2023-11-24發2023-11-25實施

中關村綠色礦山產業聯盟發布

1范圍

本文件規定了煤礦礦井水深度回用系統反滲透阻垢劑性能評價試驗方法的試劑和試驗方

法等。

本文件適用于煤礦礦井水深度回用系統反滲透阻垢劑性能評價試驗方法。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文

件。

GB/T6682分析實驗室用水規格和試驗方法

GB/T6911工業循環冷卻水和鍋爐用水中硫酸鹽的測定

GBT6913.4-1993鍋爐用水和冷卻水分析方法磷酸鹽的測定標準

GB/T14427鍋爐用水和冷卻水分析方法鐵的測定

GB/T15452工業循環冷卻水中鈣、鎂離子的測定EDTA滴定法

GB/T15453工業循環冷卻水和鍋爐用水中氯離子的測定

GB/T15456工業循環冷卻水中化學需氧量（COD）的測定高錳酸鹽指數法

GB/T19249反滲透水處理設備

GB/T23954反滲透系統膜元件清洗技術規范

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1反滲透

在膜的原水溶液一側施加比溶液滲透壓高的外界壓力，只允許溶液中水和某些組分選擇性透過，其他

物質不能透過被截留在膜表面的過程。

3.2反滲透膜

用特定高分子材料制成的，在外加壓力作用下使水溶液中的水和某些組分選擇性透過，具有選擇性半

透性能的薄膜。

3.3反滲透阻垢劑

防止反滲透膜濃水側結垢和（或）污堵的化學藥劑。

3.4結垢離子

經反滲透濃縮容易形成結垢物質的離子。

1

3.5回收率

反滲透裝置產水量與給水量之比。

3.6脫鹽率

反滲透膜除鹽效率。

3.7全循環模式

膜組件的濃水和產水全部回流至循環水箱的運行方式。

3.8循環周期

在全循環模式運行條件下，膜元件的濃水和產水全部回流至原水罐，并穩定運行一定時間。

4試劑

4.1一般要求

4.1.1試驗用水宜符合反滲透裝置進水條件，進水水質應符合表1的規定。

表1反滲透裝置進水水質

濁度(NTU)SDI15余氯(mg/L)總鐵(mg/L)pH

＜1＜3＜0.1＜0.13-9

4.1.2除另有規定外，試驗中的標準溶液、制劑及制品，應使用分析純試劑，且應符合

GB/T6682中三級及以上水的規定。

4.1.3無法用現場原水試驗時，應根據現場原水水質分析配置。

5試驗方法

5.1靜態試驗

5.1.1阻CaCO3垢性能評定

采用靜態濃縮法評定阻CaCO3性能時，應按下列步驟執行：

a）以現場原水或配置水為實驗水，加入選定的阻垢劑，于80℃恒溫水浴內蒸發濃縮到4倍；

b）取樣分析水中剩余鈣離子濃度，同時應做空白試驗；

c）阻垢率應按（1）式計算：

阻垢率=[(C2-C0)/(C1-C0)]×100%…………（1）

式中：

C2-加入阻垢劑后蒸發濃縮到4倍的鈣離子穩定濃度mg/L；

C0-空白試驗蒸發濃縮后鈣離子的濃度mg/L；

C1--水中鈣離子含量mg/L。

5.1.2阻CaSO4垢性能評定

2

a）應采用靜態非濃縮實驗法，以分析純無水氯化鈣和硫酸鈉為試劑，用去離子水配制成實驗水樣，

2+2-

Ca(以CaCO3計)應為6800mg/L,SO4(以Na2SO4計)應為7100mg/L，pH應為6.5；

b）加入阻垢劑，于80℃恒溫水浴中放置16h，取樣分析水中剩余鈣離子的濃度，同時應做空白試驗；

c）阻垢率應按（2）式計算：

阻垢率=[(C2-C0)/(C1-C0)]×100%…………（2）

式中：

C2-加入阻垢劑時加熱后溶液中的鈣離子含量mg/L；

C0-不加阻垢劑時加熱后溶液中鈣離子含量mg/L；

C1-不加阻垢劑和不加熱時實驗的鈣離子含量mg/L。

5.1.3分散氧化鐵的性能評定

a）以分析純無水氯化鈣和硫酸亞鐵銨為試劑，用去離子水配制成下列實驗水樣：

2+

1）Ca(以CaCO3計)應為150mg/L；

2）Fe2+應為10mg/L；

3）用四硼酸鈉調節的溶液pH應為9；

b）經強烈攪拌15min后，于50℃的恒溫水浴中放置5h，冷卻至室溫后取上層溶液，用分光光度計在450nm

下測定透光率T。

5.1.4生物降解性測定

采用微生物搖床實驗法測定，應按下列步驟執行：

a）在錐形瓶中加入濃度為20mg/L的阻垢劑營養液500mL；

b）加入接種物1.0mL，在20℃的室溫環境下，置于搖床上震蕩；

c）在實驗開始的第1d、7d、14d、21d、28d分別測定樣品的COD；

d）樣品降解率應按（3）式計算：

降解率=[1-(Ct-Cbt)/(C0-Cb0)]×100%…………（3）

式中：

C0-受試物的接種反應液中實測的COD初始濃度平均值mg/L；

Ct-t時刻含有受試物的接種反應液中實測的COD濃度平均值mg/L；

Cbt-時刻空白對照中實測的COD濃度平均值mg/L；

Cb0-空白對照中實測的COD初始濃度平均值mg/L。

5.2動態試驗

5.2.1試驗方法

a）在小型反滲透裝置中，在相同試驗環境條件下，取現場反滲透進水或配置成接近現場反滲透進水水

質以周期性濃縮全循環模式運行評價阻垢劑性能。

b）實驗裝置如圖A.1所示，采用連續式-分段式RO裝置，原水罐水泵將配置的現場反滲透進水從原水罐

中抽至保安過濾器，去除大于5um的顆粒，再由高壓泵進入膜元件，再循環至原水罐。原水罐體積為500L，

3

設定裝置系統固有回收率為75%。

c）在原水罐中配置現場反滲透進水后，先以全循環模式運行1小時后，排出部分產水，使原水中各離

子相應提高，進入第二個循環周期，再以全循環運行1小時，再進入下一個循環周期，不斷重復這種循環，

直至出現結垢。

d）每一周期開始前及結束后，取樣測定原水罐及RO裝置中濃水側中的Ca2+、Cl-的濃度及pH。

5.2.2試驗數據處理

5.2.2.1回收率計算應按公式（4）計算：

Q

yP,i100%

Q

F,i…………（4）

式中：

y—系統回收率，%；

Qp,i—第i循環周期內系統產水流量，單位為升每分（L/min）；

QF,i—第i循環周期內系統進水流量，單位為升每分（L/min）。

5.2.2.2氯離子和鈣離子濃縮倍數應分別按公式（5）和公式（6）計算：

C

KCl,i

Cl,iC

Cl,0…………（5）

C

KCa,i

Ca,iC

Ca,0…………（6）

式中：

KCl,i—第i循環周期氯離子濃縮倍數；

KCa,i—第i循環周期鈣離子濃縮倍數；

CCl,0—進水原水罐初始給水中氯離子的濃度，單位為毫克每升（mg/L）；

CCl,i—第i循環周期原水罐的給水中的氯離子的濃度，單位為毫克每升（mg/L）；

CCa,0—進水原水罐初始給水中鈣離子的濃度，單位為毫克每升（mg/L）；

CCa,i—第i循環周期原水罐的給水中的鈣離子的濃度，單位為毫克每升（mg/L）。

5.2.3評定原則

a）達到裝置設定的固有回收率運行一段時間，分析達到該回收率下膜結垢情況以及阻垢劑用量，通過

比較回收率和固定時間內平均結垢速率評價阻垢劑性能。

b）以反滲透裝置（圖A.1）循環水箱中氯離子濃縮倍數及鈣離子濃縮倍數為縱坐標，循環周期數為橫

坐標。

c）阻垢性能結果曲線圖見圖C.3。

4

附錄A

(資料性)

煤礦礦井水深度回用系統反滲透阻垢劑動態阻垢性能測試裝置

A.1試驗裝置組成見圖A.1。

圖A.1試驗裝置組成圖

5

附錄B

（資料性）

原水水質分析記錄表示例

B.1原水水質分析記錄表見表B.1。

表B.1原水水質分析記錄表

室溫：℃水樣溫度：℃

取樣地點：取樣時間：年月日時

外觀：分析時間：年月日時

項目單位檢測結果項目單位檢測結果

pH—氯（Cl-）mg/L

電導率μS/cm鈣（Ca2+）mg/L

濁度NTU鎂（Mg2+）mg/L

-

鹽度—HCO3mg/L

2-

懸浮物mg/LSO4mg/L

甲基橙堿度mg/L總氮（以N計）mg/L

酚酞堿度mg/L硫化物（以S計）mg/L

溶解性固體g/L總磷mg/L

CODmg/L總鐵mg/L

BOD5mg/LSDI（15min）—

6

附錄C

(資料性)

試驗記錄表格示例

C.1系統運行參數原始記錄表見表C.1

表C.1系統運行參數原始記錄表

日期：年月