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IV．逆浸透システムの概要

逆浸透システムは、主に多段式高圧ポンプ、逆浸透膜エレメント、膜ハウジング（圧力容器）、および支持構造から構成されます。その主な機能は、水から不純物を除去し、出力水が使用要件を満たすようにすることです。

I. 装置の原理

逆浸透水処理装置は、一般的に、原水前処理システム、逆浸透浄化システム、および超純水後処理システムの3つの構成要素から成ります。

廃水中のアルカリ度は主に、水酸化物イオン（OH⁻）、炭酸イオン（CO₃²⁻）、重炭酸イオン（HCO₃⁻）の3つの種によってもたらされます。これらは動的にバランスのとれた緩衝系を形成し、pHに応じて優勢な種が変化します。
CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻ ⇌ 2H⁺ + CO₃²⁻

理想的な世界では、「絶対純水」は真空のように電流に対して無限の抵抗を示し、その抵抗率は無限大に近づくはずです。しかし、最先端の機器を用いて測定してみると、今日の最先端技術をもってしても、超純水の抵抗率は非常に高いものの、有限の値にとどまることがわかります。水の固有の性質と技術の限界により、超純水には理論上の最大抵抗率が存在するのです。

I．膜材料の種類（酢酸セルロースまたはポリアミド）

市販されている一般的な逆浸透膜は、材質によってCAB（酢酸セルロース）膜エレメントとCPA（芳香族ポリアミド）膜エレメントに分類されます。処理が困難な地表水や廃水処理システムでは、CPA膜よりもCAB膜が選ばれることが多いです。

水の硬度とアルカリ度は、一見異なる指標のように見えるが、どちらも一般的に炭酸カルシウム（CaCO₃）の等価量で表される。

1. 硬度とアルカリ度とは何ですか？

硬度：主に水中のカルシウムイオン（Ca₃⁺）とマグネシウムイオン（Mg₃⁺）の濃度を指します。これらのイオンは主に、地層中の石灰岩（主にCaCO₃で構成）や石膏などの鉱物の溶解に由来します。硬度が高いと、スケール（水垢）が発生しやすくなり、石鹸の洗浄効果が低下する可能性があります。

ポリ塩化アルミニウムは幅広い用途があり、様々な水質に対応可能です。速やかに大きな凝集塊を形成し、優れた沈降性を示します。ポリアクリルアミド分子は架橋を形成し、溶液中に分散した懸濁粒子に吸着することで、強力な凝集効果を発揮します。この2つを併用することで、半分の労力で2倍の効果が得られます。ポリ塩化アルミニウムとポリアクリルアミドの適切な組み合わせは以下のとおりです。

（III）現在の軟水化装置において軟水の硬度基準を超える主な原因は以下のとおりです。

1. 供給水のTDS値と樹脂層の高さまたは樹脂の交換容量の比率が過剰である。

新しい樹脂を用いた初期の水質検査と比較すると、現在の軟水化装置における供給水TDS（総溶解固形物）の要求値はより厳しくなっています。樹脂層の高さが1.5メートル、総硬度が10mmol/L、供給水TDS値が900mg/L以上の場合、軟水硬度を0.03mmol/L以下に維持することがより困難になります。

（１）軟水化装置は基準を満たす水を出力するが、軟水タンクの水は基準値を超えている

軟水タンク内の水の硬度が基準値を超えているにもかかわらず、軟水化装置の採水ポートの検査結果が基準値を満たしている場合、これは軟水化装置の水生成が不安定であり、軟水タンクに過剰な水が注入されていることを示しています。

樹脂軟化とは、主に軟化イオン交換樹脂を用いて、水中の主要な硬度イオンであるカルシウムイオンとマグネシウムイオンをイオン交換によって置換するプロセスです。これにより水中のカルシウムイオンとマグネシウムイオンの量が減少し、軟水が得られます。軟水は、ボイラー給水、ホテル用水、入浴用水、セントラル空調用水、美容院用水、厨房用水など、水質基準が比較的低い生産用水として使用できます。軟水を利用する装置は、軟水器と呼ばれます。スケール防止剤は、このようなシステムには適していません。