逆浸透膜の性能に影響を与える主な要因の分析

1. 入口水圧の影響 逆浸透膜s

入口水圧自体は塩の透過に影響を与えませんが、入口水圧の上昇は逆浸透を促進する正味圧力を増加させ、水の生成量を増加させます。同時に、塩の透過量はほとんど変化しません。水の生成量が増加すると、膜を透過する塩が希釈され、塩の透過性が低下し、脱塩速度が向上します。

入口水圧が一定値を超えると、過剰な回収率により濃度分極が増加し、塩の浸透が増加して水生産量の増加を相殺するため、脱塩率はそれ以上増加しなくなる。

2．逆浸透膜に対する入口水温の影響

入口水温が1℃上昇するごとに、水生成流量は2.5%～3.0%増加する。これは、膜を通過する水分子の粘度が低下し、拡散性能が向上するためである。

入口水温の上昇は、塩の透過性の増加と脱塩速度の低下にもつながる。これは主に、温度上昇によって膜を通じた塩の拡散速度が加速されるためである。

3．流入水のpH値が逆浸透膜に及ぼす影響

流入水のpH値は水の生成量にはほとんど影響を与えませんが、脱塩速度には大きな影響を与えます。水素イオンの水和半径は小さいため、逆浸透膜を容易に通過できるからです。

したがって、pHが低い場合、脱塩速度も低くなりますが、pHの上昇に伴って脱塩速度は徐々に増加します。脱塩速度はpH7.5～8.5の間で最大となり、その後徐々に低下します。これは、アルカリ性条件下では、水に溶解したCO2が気体状態で存在し、逆浸透膜を通過する際に炭酸塩または重炭酸塩を形成するため、脱塩速度が低下するからです。

4. 流入塩濃度が逆浸透膜に及ぼす影響

塩分濃度が高いほど、浸透圧も高くなります。流入圧力が一定であれば、正味圧力は低下し、水排出量も減少します。塩透過性は、膜の正極側と負極側の塩濃度差に比例します。流入水の塩分濃度が高いほど、濃度差が大きくなり、塩透過性も高くなり、脱塩速度は低下します。