СПРАВОЧНИКИ

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ SDI-ИНДЕКСА

Методика определенияSDI-индекса (Silt Density Index)
Silt Density Index (SDI-индекс) – это индекс плотности взвешенных частиц в единице объема воды - определяет снижение производительности мембран за счет образования на их поверхности загрязнений, состоящих из взвешенных и коллоидных микрочастиц. Методика его определения основана на замере времени фильтрования заданного объема исходной воды (как правило, 500 мл) через калиброванную микрофильтрационную мембрану с размером пор 0,45 мкм при постоянном перепаде давления на фильтре 0,207 МПа (30 psi) и постоянной температуре.
При выполнении измерения необходимо учитывать факторы, снижающие точность:

пульсация давления исходной воды;
изменение температуры анализируемой воды (изменение на 1^оС скорость фильтрации воды изменяется на 3%);
наличие в воде воздушных пузырьков, масел или других гидрофобных веществ, способных экранировать поверхность мембранного фильтра (должны отсутствовать);
наличие в воде агрессивных компонентов, способных разрушить мембрану из нитроцеллюлозы (должны отсутствовать);
наличие гуминовых и фульвокислот, а также их солей (их содержание не должно превышать 1 мг/л).

Необходимое оборудование:

Фильтродержатель для дискового мембранного фильтра диаметром 47 мм.
Дисковый мембранный фильтр из нитроцеллюлозы диаметром 47 мм с размером пор 0,45 мкм.
Дисковый бумажный фильтр максимальной плотности диаметром 47 мм для предварительной фильтрации и заполнения системы водой.
Регулятор давления воды «после себя» с пропускной способностью 0,1 – 2,0 л/мин и поддержанием давления в диапазоне 0,207±0,001 МПа (30±1% psi) .
Манометр с диапазоном измерения 0 – 0,4 МПа и классом точности 1,5 (0 – 60±1% psi).
Мерный цилиндр объемом 500 мл.
Пинцет с плоскими наконечниками для мембранных фильтров.
Термометр.
Секундомер.
Соединительные фитинги, шаровые краны, трубки из пластика.

Подготовка к измерению:

Соберите технологическую схему измерения в соответствии с рисунком.
Подсоедините измерительный модуль к источнику анализируемой воды.
Убедитесь, что давление исходной (анализируемой) воды находиться в пределах 0,3-0,4 МПа.
Последовательно плавно откройте входной вентиль В-1, а затем выходной вентиль В-2, после чего с помощью регулятора давления воды РВ установите по манометру М-1 давление воды на входе в фильтродержатель 0,207±0,001 МПа и промойте систему исходной водой в течение 3-5 минут. При этом убедитесь, что отсутствует пульсация давления исходной воды, в исходной воде нет воздушных пузырьков.
Закройте выходной вентиль В-2, отпрессуйте измерительный модуль исходной водой, убедившись в отсутствии течей.
Закройте входной вентиль В-1 и сбросьте давление с измерительного модуля, открыв для этого вентиль В-2. После чего вентиль В-2 закройте.
Откройте фильтродержатель и пинцетом установите в него бумажный фильтр диаметром 47 мм. Смочите установленный фильтр несколькими каплями исходной воды и убедитесь в том, что он плотно и равномерно прилегает к подложке.
Убедитесь в том, что О-образная прокладка занимает правильное положение в крышке фильтродержателя и закройте фильтродержатель крышкой.
Откройте вначале выходной вентиль В-2, а затем очень плавно входной вентиль В-1 и с помощью регулятора давления воды установите по манометру М-1 давление воды на входе в фильтродержатель 0,207±0,001 МПа и вновь промойте систему исходной водой в течение 3-5 минут.
Закройте выходной вентиль В-2, отпрессуйте измерительный модуль исходной водой, убедившись в отсутствии течей.
Закройте входной вентиль В-1 и сбросьте давление с измерительного модуля, открыв для этого вентиль В-2. После чего вентиль В-2 закройте.
Откройте фильтродержатель и убедитесь в том, что установленный фильтр после испытаний также как перед ними плотно и равномерно прилегает к подложке. При этом убедитесь, что на фильтре нет следов масла или каких-либо других гидрофобных веществ (на фильтре в местах их присутствия будут места несмоченные водой).
Аккуратно удалите пинцетом из фильтродержателя бумажный фильтр, уделив при этом особое внимание поверхности подложки (на ней не должно оставаться никаких следов и ворсинок от удаленного фильтра, при необходимости аккуратно протрите подложку бязью).
Закройте фильтродержатель крышкой, измерительный блок готов к работе.

Проведение измерений:

Последовательно плавно откройте входной вентиль В-1, а затем выходной вентиль В-2, и начните промывку системы исходной водой. При этом убедитесь, что отсутствует пульсация давления исходной воды, в исходной воде нет воздушных пузырьков. В ходе промывки следите за показаниями термометра Т-1. После стабилизации его показаний (изменение температуры воды не должно превышать 0,1оС) закройте входной вентиль В-1, а затем выходной вентиль В-2.
Откройте фильтродержатель и пинцетом установите в него мембранный фильтр из нитроцеллюлозы диаметром 47 мм с размером пор 0,45 мкм (глянцевой стороной вверх). Смочите установленный фильтр несколькими каплями исходной воды и через несколько минут (после полного набухания мембраны) убедитесь в том, что он плотно и равномерно прилегает к подложке. Избегайте прикосновений пальцами к поверхности мембранного фильтра.
Убедитесь в том, что О-образная прокладка занимает правильное положение в крышке фильтродержателя и закройте фильтродержатель крышкой.
Плавно откройте входной вентиль В-1, затем кратковременно выходной вентиль В-2 и заполните фильтродержатель водой.
Установите на выходе из вентиля В-2 мерную емкость, плавно откройте его полностью, с помощью секундомера засеките время заполнения мерной емкости 500 мл водой. При необходимости с помощью регулятора давления воды откорректируйте по манометру М-1 давление воды на входе в фильтродержатель 0,207±0,001 МПа.
Скорость фильтрации воды при наполнении мерной емкости будет снижаться. В ходе измерений следите за показаниями термометра Т-1(изменение температуры воды не должно превышать 0,1^оС).
После наполнения емкости фильтратом, запишите время заполнения t₀, слейте фильтрат из емкости и продолжайте фильтрацию в дренаж в течение следующих15 минут.
Через 15 минут вновь установите мерную емкость на выходе из вентиля В-2 и вновь с помощью секундомера засеките время заполнения мерной емкости 500 мл водой. В ходе измерений следите за показаниями термометра Т-1(изменение температуры воды не должно превышать 0,1^оС).
После повторного наполнения емкости фильтратом, запишите время заполнения t_К, слейте фильтрат из емкости.
Последовательно закройте вентиля В-1 и В-2.
Откройте фильтродержатель и убедитесь в том, что установленный фильтр после испытаний также как перед ними плотно и равномерно прилегает к подложке. При этом убедитесь, что на фильтре нет следов масла или каких-либо других гидрофобных веществ (на фильтре в местах их присутствия будут места несмоченные водой).
Аккуратно удалите пинцетом из фильтродержателя фильтр, уделив при этом особое внимание поверхности подложки (на ней не должно оставаться никаких следов и ворсинок от удаленного фильтра, при необходимости аккуратно протрите подложку бязью).
Закройте фильтродержатель крышкой, полностью освободите систему от остатков анализируемой воды. В случае, если измерительный модуль не будет использоваться длительное время (более 48 часов) либо просушите его, либо заполните 1% -ым раствором бисульфита натрия.

Обработка результатов измерения:
Расчет SDI-индекса производится по формуле:

SDIT = (1 – (t₀ / t_К))*100/T

где t₀ – время первоначальное время заполнения мерной емкости 500 мл (первый шаг), t_К – время заполнения мерной емкости 500 мл во второй раз (второй шаг), Т – общее время между двумя шагами фильтрования (для SDI₁₅ равно 15 мин.)

Если значение выражения (1 – (t₀ / t_К) превышает величину 0,75, следует уменьшить время между двумя фильтрованиями (например, 5 мин (SDI₅) или 10 мин (SDI₁₀).


Простейший измерительный модуль для определения SDI-индекса	Чистый микрофильтр до проведения измерений SDI-индекса	Осадок на микрофильтре после проведения измерений SDI-индекса артезианской воды до ее очистки	Осадок на микрофильтре после проведения измерений SDI-индекса артезианский воды после ее очистки