反渗透系统中SDI的测定与发展
1、SDI值的概念
反渗透技术在水处理行业应用日益广泛与成熟，许多因素将影响反渗透设备的运行质量，其中胶体污染是影响反渗透膜元件性能的重要因素。它可导致系统操作压力上升、产水量下降和脱盐率降低。防止胶体污染，需在预处理阶段去除水中的细菌、粘土、胶体硅和铁细菌腐蚀产物等物质，常用的方法有混凝沉淀、沙滤法和超滤法等。
经预处理的水方可进入反渗透膜组件，衡量进水水质一个很重要的指标就是淤泥密度指数。淤泥密度指数SDI（Silt Density Index)是胶体浓度的一种量度。与普通的浊度仪相比，是从不同的角度反映水质情况，但淤泥密度指数要准确得多。浊度是光被水中颗粒散射程度的一种量度，表现的是水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。浊度测定是采用光敏法和比色法确定水中微粒的含量，但对于不感光的胶体和微粒无法测出。而淤泥密度指数是检测水中胶体和悬浮等颗粒物质总的含量。
SDI值与膜元件运行状况并不完全一致。在测定SDI值时，所有水都流过滤膜，而膜元件运行时，相当数量的有污染倾向污染物，随着浓水排掉了。因此，SDI值是测量反渗透给水污染隐患的一种方法，它只是反应了给水的污染程度。SDI值与污染程度的
关系见表１：
表１SDI值与污染程度的关系
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SDI值 |
污染程度 |
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＜3 |
低污染 |
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3-5 |
一般污染 |
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＞5 |
高污染 |
SDI有时也称作污染指数FI（Fouling Index)、淤塞指数SI（Silting Index）及阻塞指数PI(PlufggingIndex)。这些指数是通过用平均孔径为0.45μm的微孔滤膜被进水中微粒堵塞的速率（即其透过流量的衰减率）来测定的。选用0.45μm滤膜因为，一般认为小于0.45μm属于溶解性物质，而胶体颗粒造成的阻塞程度大于大颗粒（如沙粒、污垢）等造成的阻塞程度。具体说明如下：首先用有效直径为
用下式可求出PI值：
PI(15min·0.21MPa)=〔1- t 0 〕×100%
T15
当PI＝IO0％时，表示滤膜完全被堵塞，水中的胶体污染程度高，PI＝０％时，表示膜没有任何堵塞。用下式即可求出SDI值：
SDI（15min·0.21MPa）＝PI ×100
15
因此SDI表示的是PI的平均堵塞速度，用SDI或PI能很灵敏地反映进水浊度的微小变化。因此，这种方法已被广泛用于预测膜法水处理系统中产生胶体和颗粒污染的速率。
2、SDI值测定装置
SDI仪包括直径
接头、孔径
１所示。
3、SDI测定适用范围
3.1建立一个水处理系统时，除非对当地水质十分熟悉，否则应该先做SDI的现场分析。在运行前应重复做一次，以确定进水条件是否已经改变。
3.2定期（每周）对预处理水进行SDI测试（此时预处理设备在测试过程中必须保持常规运行状态），以确认预处理设备是否运行有效。
3.3如果某些水处理设备单元更换了，应进行SDI测试，以对新旧系统进行比较。
4、SDI测试步骤
4.1准备工作：
1）进行SDI组装前，冲洗管线3-5min；
2）图1所示连接SDI装置（不装膜片）；
3）打开阀门，用待测水冲洗装置2min；
4）调节减压阀使进水压力为0.21MPa，并保持小流量通过；
5）关闭阀门；
6）小心地用镊子把滤膜置于过滤器中，光面朝上，然后小心拧紧螺栓；
7）逐步打开阀门，让水流过装置，同时小心放松两个螺栓，然后倾斜滤器以使滤器中的空气逸出。如果空气没有从滤器进水侧完全排走，则气泡会阻碍水透过膜，减少滤膜有效面积，从而影响数据的准确性，同时导致在膜面上形成斑点；
8）关上阀门，并拧紧滤器螺栓。
4.2开始测试：
1）测试水温。在测试过程中，水温必须保持常数；
2）放好烧杯以测定流量；
3）完全打开阀门，利用秒表开始计时并测定流量。确定注满500mL烧杯所花的时间并记录；
4）保持该压力15分钟后（含开始注满500mL的时间），再次测定注满500mL流量的时间。如果在15分钟内膜就被堵塞，使得水流连续流出中断，变为很慢的逐滴滴出，则记录这个时间，停止实验。这种情况下淤泥密度指数可用一种修改的计算方法。即在测定时只记录膜从开始实验到完全堵塞的时间，用100除以这个时间的数值，就是此流体的淤泥密度指数。例如，滤膜达到完全堵塞时为22.5分钟，则用100除以22.5，SDI值等于4.4。