本發明涉及過濾器質量檢測技術領域，尤其涉及一種過濾器過濾性能的檢測方法。

背景技術：

過濾器的過濾性能是評價過濾器過濾能力的重要指標值之一。國家標準gb/t18853-2002《液壓傳動過濾器評定濾芯過濾性能的多次通過方法》僅有針對液壓油過濾器而制定，該標準中規定了一種液壓傳動濾芯在連續污染物注入條件下的多次通過過濾性能試驗，對于以水為介質的過濾器而言，其過濾介質為水，水和液壓油理化性質不同，顆粒物質在水中更容易發生沉降，無法用gb/t18853-2002評價凈水濾芯的過濾性能。

經過部分有關評價過濾材料過濾性能的方法的文獻調研，許慧等通過用顯微鏡網格計數法獲得240μm標準粒子的截留率和160μm標準粒子的通過率評價尼龍血液過濾網的過濾性能，但此方法僅適用于評價粒徑較大的顆粒物，如市政自來水和凈水器濾芯的出水中存在的多是小粒徑物質，低倍顯微鏡無法完成網格計數，而高倍顯微鏡的使用過于耗費人力與時間，無法完成大量樣品的檢測，該方法具有局限性，且較為復雜，使用不便。

公開號為cn203244814u的實用新型公布了一種用于飲用水處理的過濾性能評價裝置，該裝置通過測定過濾速度、水頭損失及過濾前后的渾濁度值等指標，并經過體積換算獲得過濾的速度以及過濾性能評價指數，該評價裝置的后期數據處理過于繁瑣。

公開號為cn104749335a的發明專利描述了一種水質檢測系統、水質檢測裝置、移動終端和水質檢測方法。該系統可便利高效的為飲用水提供溶解性總固體(tds)、硬度、重金屬和ph的實時檢測結果，但該系統僅僅是對飲用水的溶解性總固體、硬度、重金屬和ph值具有檢測結果，只與水質本身的優劣有關而無法直接對凈水設備過濾器的過濾性能進行準確檢測和評價。

公開號為cn106198353a的發明專利公開一種凈水設備用水質監測系統。該發明在凈水單元的濾芯連接處設置濾芯水質電導率傳感器，用于監測濾芯使用過程中的水質變化，只有在濾芯出現狀況時才可以檢測出效果，而無法對新制備的濾芯的過濾性能進行檢測與評價。

技術實現要素：

針對上述現有技術中存在的無法直接有效的對過濾器的過濾性能進行檢測與評價等問題，本發明提供了一種檢測過濾器過濾性能的方法。

為了達到上述發明目的，本發明采用了如下的技術方案：

一種檢測過濾器過濾性能的方法，至少包括以下步驟：

步驟s01、配制檢測試液；

步驟s02、對待測過濾器進行預處理；

步驟s03、將一個或多個經過預處理的待測過濾器連接至測試水路中，把所述檢測試液通入所述測試水路；

步驟s04、在所述測試水路的每個待測過濾器進水口取進水水樣，同時在每個待測過濾器出水口取出水水樣；

步驟s05、分別對取出的所述進水水樣、出水水樣進行均質處理；

步驟s06、測量所述進水水樣、出水水樣的顆粒物數量，并根據測量得到的所述進水水樣的顆粒物數量、出水水樣的顆粒物數量計算顆粒物去除率。

相對于現有技術，本發明實施例提供的檢測過濾器過濾性能的方法，直接、有效的對過濾器的過濾性能進行檢測，直接通過顆粒物的去除率評價過濾器的過濾性能。該方法具有操作簡便、難度低、干擾小、數據處理簡單、結果可量化且量化精準等特點；還可以根據需要同時對多個過濾器進行過濾性能測試，可實現大批量樣品檢測，批量檢測具有結果準確、檢測效率高、互不干擾、人力成本低、測定操作成熟度高、測試結果穩定性好、檢測成本有所降低的特點；該方法簡單易行，可控性強，兼容性好，適宜于推廣。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的檢測過濾器過濾性能的方法的流程示意圖；

圖2是本發明實施例提供的檢測過濾器過濾性能的方法的水路系統圖示意圖；

圖3是本發明實施例提供的檢測過濾器過濾性能的方法的檢測單元結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示，本發明實施例提供一種檢測過濾器過濾性能的方法，至少包括以下步驟：

步驟s01、配制檢測試液；

步驟s02、對待測過濾器進行預處理；

步驟s03、將一個或多個經過預處理的待測過濾器連接至測試水路中，把所述檢測試液通入所述測試水路；

步驟s04、在所述測試水路的每個待測過濾器進水口取進水水樣，同時在每個待測過濾器出水口取出水水樣；

步驟s05、分別對取出的所述進水水樣、出水水樣進行均質處理；

步驟s06、測量所述進水水樣、出水水樣的顆粒物數量，并根據測量得到的所述進水水樣的顆粒物數量、出水水樣的顆粒物數量計算顆粒物去除率。

下面對上述檢測方法做詳細的解釋說明。

步驟s01中，配制檢測試液時，要求配制的所述檢測試液中粒徑在2μm以下的顆粒物占總顆粒數量的10％～20％、粒徑在5μm以下的顆粒物占總顆粒數量的25％～35％、粒徑在10μm以下的顆粒物占總顆粒數量的50％～60％，粒徑在80μm以下的顆粒物占總顆粒數量的90％以上、粒徑在120μm以下的顆粒物占總顆粒數量的98％以上。顆粒物的含量、粒徑組成和粒徑分布如上的檢測試液較為接近實際過濾器過濾凈化的水體，以確保本檢測方法測試的過濾性能與過濾器實際使用時的性能有很好的一致性。

優選地，所述檢測試液中顆粒物為氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、二氧化鈦、硅酸鈣、硅酸鈉、硅酸鎂、高嶺土中的至少一種。因為選用的所述顆粒物不僅能夠對待測的過濾器進行有效的檢測，而且在測量過程中顆粒物的理化性質不易發生變化，還容易清理。

優選地，所述檢測試液中顆粒物的濃度為1～25mg/l。用以模擬過濾器使用時的實際水體顆粒物條件，更有利于過濾器過濾性能的測試。

按照目前顆粒物的技術水平，可以進一步優選地，所述檢測試液可由gb/t28957.1-2012氧化硅試驗粉塵、gb/t28957.2-2012氧化鋁試驗粉塵或滿足iso12103-1標準的亞利桑那試驗粉塵中的一種或多種與自來水混合配置而成。上述gb/t28957.1-2012、gb/t28957.2-2012、iso12103-1標準均為現行標準，當現行標準作廢時，仍然采用二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、二氧化鈦、硅酸鈣、硅酸鈉、硅酸鎂、高嶺土中的至少一種配制檢測試液。

步驟s02中，對待測過濾器進行預處理，主要是避免待測過濾器不潔凈，表面附著細微顆粒物可能會影響檢測結果，通過預處理，排除意外干擾。

優選地，預處理可以采用自來水或超純水。通過自來水或超純水對待測過濾器的清洗，將附著在待測過濾器表面的細微顆粒物進行清除。

優選地，預處理3～6次，自來水或者超純水清洗處理5min～10min，確保充分去除待測過濾器自帶的顆粒物，同時避免清洗時間過長可能引入其他顆粒物雜質，盡可能排除其他外界因素的影響。

優選地，所述自來水或超純水清洗待測過濾器時流量為0.5～4.8l/min，水壓為0.2～0.4mpa，測試流量和水壓與市政自來水一致，以避免清洗過程流量和水壓與常規使用時不一樣造成待測過濾器性能發生改變或者無法準確檢測待測過濾器在真實使用過程中的性能。

優選的，所述待測過濾器的材質可以是棉、紙、布、合成纖維、金屬、陶瓷、活性炭、合成有機材料中的一種或幾種的復合。換一句話就是本發明涉及的過濾器，是由棉、紙、布、合成纖維、金屬、陶瓷、活性炭、合成有機材料中的一種或復合制造而成；形成的過濾器可以是濾袋、濾網、濾芯、微孔濾膜、超濾濾膜、納濾濾膜、反滲透濾膜、水質過濾器中的一種或幾種的復合。

步驟s03中，測試水路如圖2所示，測試前，將測試水路按照如圖2所示的方式連接各個部件。

具體是，清洗單元盛放自來水或者超純水，檢測試液單元盛放檢測試液，清洗單元和檢測試液單元分別單獨與水泵通過管道進行連通，水泵、恒流單元、分流單元通過管道依次連通，再將一個或者多個待測過濾器并聯接入檢測單元中，即可。連接好測試水路后，先開啟步驟s02的清洗過程，當待測過濾器經過清洗后，可以開啟檢測試液單元的檢測試液，讓檢測試液按照測試水路流過待測過濾器。其中，圖3顯示具體的檢測單元結構。圖3中，待測過濾器接入檢測水路中，在進水口處取進水水樣，在待測過濾器出水口處取出水水樣，分別進行均質處理，然后分別進行顆粒物的檢測，并將檢測后的水樣排放到排水單元中。

優選地，所述檢測試液流過待測過濾器時流量為0.5～4.8l/min，水壓為0.2～0.4mpa，測試流量和水壓與市政自來水一致，以避免檢測試液流過程流量和水壓與常規使用時不一樣造成待測過濾器性能發生改變而可能影響檢測結果，或者無法準確檢測待測過濾器在真實使用過程中的性能。

優選地，在步驟s04進行水樣取樣之前，應當確保測試水路中檢測試液已經開啟10min～30min，檢測試液在水路中流動的時間在10min～30min之間，可以確保短時間內通過待測過濾器的顆粒物總量接近于正常使用的該過濾器定額凈水量中的顆粒物總量，從而提高測量的準確性。

優選地，在待測過濾器進水口取進水水樣時，取出的進水水樣為0.5l～1.0l，避免進水水樣取樣過小而造成取樣誤差或者取樣量較大造成水樣均質時間不合理。

同樣地，在待測過濾器出水口取出水水樣時，取出的出水水樣為0.5l～1.0l，同樣避免出水水樣取樣量過小造成取樣誤差大或者取樣量過大而造成水樣均質時間過長。

步驟s04中，對取出的進水水樣、出水水樣分別進行均質處理，主要是避免水質顆粒物分布不均勻，同時避免發生沉聚。

優選地，取出的所述進水水樣和出水水樣在均質處理時，均需要置于振蕩器上，以120～280r/min的轉速震蕩5min～15min；

或者均置于超聲水浴中常溫超聲處理5min～10min；

或者先置于振蕩器上，以120～280r/min的轉速震蕩5min～15min，再置于超聲水浴中常溫超聲處理5min～10min。

震蕩處理，可以避免取出的進水水樣中不同水層顆粒物分布不均；而超聲處理，可以避免部分顆粒物在待測過程中出現凝集現象，超聲時間不宜過長，以避免超聲時間長，導致水樣受熱，顆粒物的粒徑和數量發生變化。常溫超聲處理，最大限度的避免了溫度變化導致顆粒物粒徑和數量發生變化。

步驟s06中，上述經超聲處理的進水水樣、出水水樣在測試到第4份～第6份時，顆粒物的平均測試結果有效，確保每個樣品測試時測試通道中的樣品與被測樣品完全一致，保證測試的準確性和穩定性，而在第1至第3份的測試結果，往往因為誤差過大而無法準確測量。

優選地，進行顆粒物的測量時，采用液體顆粒計數器、激光粒度分布儀、納米粒度儀中的任一種。

優選地，在采用液體顆粒計數器對水樣進行測量之前，為確保體液體顆粒計數器的測試通道中無顆粒物殘留，以避免影響測試結果的準確性，需要采用超純水對所述液體顆粒計數器進行反復沖洗。

優選地，沖洗次數3～6次，確保所述液體顆粒計數器潔凈。

更進一步地，清洗所述液體顆粒計數器的超純水，應當通過0.45μm及以下的微孔濾膜過濾，排除超純水中顆粒物對液體顆粒計數器的干擾。

優選地，所述液體顆粒計數器的測試檔xμm選擇在1～400μm范圍內、水樣單次進樣量設定為60～100ml；在該測試檔內以及水樣單次進樣量內，可以確保每次進樣量都滿足液體顆粒計數器的進樣要求。

經過上述液體顆粒計數器的測量，得到進水水樣顆粒物數量和出水水樣顆粒物數量，并根據進水水樣顆粒物數量和出水水樣顆粒物數量計算待測過濾器顆粒去除率，由顆粒去除率判斷過濾器的過濾性能。

具體地，顆粒去除率的計算公式如下式(i)所示：

本發明上述實施例提供的檢測過濾器過濾性能的方法，通過對過濾器進水口和出水口處的水樣的顆粒物含量的檢測和統計，直接評價過濾器的過濾性能。

該方法具有操作簡便、難度低、干擾小、數據處理簡單、結果可量化、且量化精準等特點；還可以根據需要同時對多個過濾器進行過濾性能測試，可實現大批量樣品檢測，批量檢測具有結果準確、檢測效率高、互不干擾、人力成本低，測定操作成熟度高，測試結果穩定性好，檢測成本有所降低并且不損壞過濾器的特點；該方法簡單易行，可控性強，兼容性好，適宜于推廣。

為了更好的說明本分明實施例提供的檢測過濾器過濾性能的方法，下面通過實施例對其做進一步的解釋說明。

實施例1

本實施例提供的一種檢測過濾器過濾性能的方法，具體涉及的制成過濾器的材料為pp棉濾芯。

該方法包括以下步驟：

(1)將過濾器(pp棉濾芯)用超純水沖洗5min，沖洗時的流量為3.8l/min，水壓為0.25mpa，同時用滿足iso12103-1標準的亞利桑那試驗粉塵a2配制成濃度為10mg/l的檢測試液；

配制的檢測試液中，粒徑在2μm以下的顆粒物占總顆粒的12～15％、粒徑在5μm以下的顆粒物占總顆粒的28～32％、粒徑在10μm以下的顆粒物占總顆粒的50～55％，粒徑在80μm以下的顆粒物占總顆粒的95％以上、粒徑在120μm以下的顆粒物占總顆粒的99％以上；

(2)將過濾器用上述檢測試液沖洗15min，檢測試液的流量為3.8l/min，水壓為0.25mpa；

(3)在上述檢測試液沖洗的第10min，從過濾器的進水口取進水水樣0.8l，同時在出水口取出水水樣0.8l；

(4)分別將進水水樣、出水水樣置于振蕩器上，200r/min震蕩10min；

(5)將經過振蕩器震蕩處理的上述進水水樣、出水水樣置于超聲水浴鍋中常溫超聲處理10min；

(6)用經過0.45μm微孔濾膜過濾的超純水對液體顆粒計數器進行反復沖洗3次，選擇液體顆粒計數器測試檔5μm、控制水樣單次進樣量設定為80ml；

將上述經超聲處理的進水水樣、出水水樣各自用已沖洗的液體顆粒計數器測試6次，第4次至第6次的測試結果的平均值為水樣中直徑≥5μm的顆粒物濃度。具體的檢測結果如表1所示。

表1某pp棉濾芯過濾性能測試結果

根據表1的數據，計算顆粒去除率：即該過濾器(pp棉濾芯)對5μm以上顆粒物的去除率為95.2％。

實施例2

本實施例提供的一種檢測過濾器過濾性能的方法，具體涉及的制成過濾器的材料為活性炭復合濾芯。

該方法包括以下步驟：

(1)將超濾活性炭復合濾芯用超純水沖洗10min，沖洗時，超純水的流量為3.5l/min，水壓為0.33mpa，同時用gb/t28957.2-2012氧化鋁試驗粉塵m3和滿足iso12103-1標準的亞利桑那試驗粉塵a2配制成濃度為10mg/l的檢測試液；

配制的檢測試液中，粒徑在2μm以下的顆粒物占總顆粒的10～13％、粒徑在5μm以下的顆粒物占總顆粒的30～33％、粒徑在10μm以下的顆粒物占總顆粒的50～55％，粒徑在80μm以下的顆粒物占總顆粒的95％以上、粒徑在120μm以下的顆粒物占總顆粒的99％以上；

(2)將超濾活性炭復合濾芯用上述檢測試液沖洗20min，檢測試液的流量為3.5l/min，水壓為0.33mpa；

(3)在上述檢測試液沖洗的第15min，從過超濾活性炭復合濾芯的進水口取進水水樣1.0l，同時在出水口取出水水樣1.0l；

(4)分別將進水水樣、出水水樣置于振蕩器上，200r/min震蕩15min；

(5)將經過振蕩器震蕩處理的上述進水水樣、出水水樣置于超聲水浴鍋中常溫超聲處理10min；

(6)用經0.45μm微孔濾膜過濾的超純水將上述液體顆粒計數器沖洗3次，選擇液體顆粒計數器測試檔5μm、水樣單次進樣量設定為90ml；

上述經超聲處理的進水水樣、出水水樣各自用已沖洗的液體顆粒計數器測試6次，第4次至第6次的測試結果的平均值為水樣中直徑≥2μm的顆粒物濃度。具體的檢測結果如表2所示。

表2某凈水設備超濾活性炭復合濾芯過濾性能測試結果

根據表2的數據，計算顆粒去除率：即該凈水設備超濾活性炭復合濾芯對5μm以上顆粒物的去除率為94.5％。

實施例3

本實施例提供的一種檢測過濾器過濾性能的方法，具體涉及的過濾器為水質處理器。

該方法包括以下步驟：

(1)將水質處理器用自來水沖洗10min，沖洗時流量為4.2l/min，水壓為0.35mpa；同時用gb/t28957.2-2012氧化鋁試驗粉塵m2和滿足iso12103-1標準的亞利桑那試驗粉塵a2配制成濃度為5mg/l的檢測試液；

配制的檢測試液中，粒徑在2μm以下的顆粒物占總顆粒的15～20％、粒徑在5μm以下的顆粒物占總顆粒的30～35％、粒徑在10μm以下的顆粒物占總顆粒的50～55％，粒徑在80μm以下的顆粒物占總顆粒的95％以上、粒徑在120μm以下的顆粒物占總顆粒的98％以上；

(2)將水質處理器用檢測試液沖洗20min，沖洗時，檢測試液的流量為4.2l/min，水壓為0.35mpa；

(3)在上述檢測試液沖洗的第10min，從水質處理器的進水口取進水水樣0.6l，同時在出水口取出水水樣0.6l；

(4)分別將進水水樣、出水水樣置于振蕩器上，160r/min震蕩10min；

(5)將經過振蕩器震蕩處理的上述進水水樣、出水水樣置于超聲水浴鍋中常溫超聲處理5min；

(6)用經過0.45μm納濾膜過濾的超純水對液體顆粒計數器進行反復沖洗3次，選擇液體顆粒計數器測試檔2μm、控制水樣單次進樣量設定為60ml；

將上述經超聲處理的進水水樣、出水水樣各自用已沖洗的液體顆粒計數器測試6次，第4次至第6次的測試結果的平均值為水樣中直徑≥2μm的顆粒物濃度。檢測結果如表3所示。

表3某水質處理器過濾性能測試結果

根據表3的數據，計算顆粒去除率：即該水質處理器對2μm以上顆粒物的去除率為91.1％。

實施例4

本實施例提供的一種檢測過濾器過濾性能的方法，具體為同時評價四個凈水設備濾芯過濾性能。

該方法包括以下步驟：

(1)將四個凈水設備濾芯s1、s2、s3和s4并聯連接至水路測試通道，并分別用超純水沖洗，沖洗時流量為4.0l/min，水壓為0.34mpa；同時用gb/t28957.2～2012氧化鋁試驗粉塵m1、m2和滿足iso12103～1標準的亞利桑那試驗粉塵a2配制濃度為5mg/l的檢測試液；

配制的檢測試液中，粒徑在2μm以下的顆粒物占總顆粒的10～15％、粒徑在5μm以下的顆粒物占總顆粒的33～35％、粒徑在10μm以下的顆粒物占總顆粒的55～60％，粒徑在80μm以下的顆粒物占總顆粒的98％以上、粒徑在120μm以下的顆粒物占總顆粒的99％以上；

(2)將四個凈水設備濾芯s1、s2、s3和s4用檢測試液沖洗20min，沖洗時，檢測試液的流量為4.0l/min，水壓為0.34mpa；

(3)在上述檢測試液沖洗的第10min，分別從四個凈水設備濾芯s1、s2、s3和s4的進水口取進水水樣0.8l，同時在各自凈水設備濾芯s1、s2、s3和s4的出水口取出水水樣0.8l；

(4)分別將進水水樣、出水水樣置于振蕩器上，200r/min震蕩15min；

(5)將經過振蕩器震蕩處理的上述進水水樣、出水水樣置于超聲水浴鍋中常溫超聲處理10min；

(6)用經過0.45μm微孔濾膜過濾的超純水對液體顆粒計數器進行反復沖洗3次，選擇液體顆粒計數器測試檔2μm、水樣單次進樣量設定為80ml；

將上述經超聲處理的水樣用已沖洗的液體顆粒計數器測試6次，第4次至第6次的測試結果的平均值為水樣中直徑≥2μm的顆粒物濃度。具體檢測結果如表4所示。

表4四個凈水設備濾芯過濾性能測試結果

根據表4的數據，分別計算各個凈水設備濾芯的顆粒去除率：其中，

s1：

s2：

s3：

s4：

即凈水設備濾芯s1、s2、s3和s4對2μm以上顆粒物的去除率為93.3％、94.1％、94.8％和93.6％，從而可以判斷出四個凈水設備濾芯的過濾性能為s3＞s2＞s4＞s1。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。