地表水逆浸透処理装置の汚染速度に影響を与える要因

I．膜材料の種類（酢酸セルロースまたはポリアミド）

一般 逆浸透膜市販の膜は材質によって、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よくあります。CAB膜の利点は、表面が滑らかで電荷を持たないため、汚染物質の付着が少なく、微生物の付着も抑制されることです。また、CAB膜のもう一つの利点は、供給水中の遊離塩素濃度が0.3～1.0 ppmでも運転できることです。塩素は消毒剤として働き、CAB膜を有害な細菌から保護し、微生物や藻類の増殖による汚染を防ぎます。CPA膜は本来塩素耐性がありますが、酸化作用には耐性がありません。そのため、脱塩素処理が必要です。

II. 水の流れ：

水流量とは、有効膜表面積あたりの水生成量であり、GFD（1平方フィートあたり1日あたりのガロン）またはLMH（1平方メートルあたり1時間あたりのリットル）で表されます。逆浸透装置の水流量は、ファウリング率に正比例します。水流量が低いほどファウリング率も低く、逆に水流量が高いほどファウリング率も高くなります。水流量を減らすには、膜面積の大きい逆浸透膜エレメントを使用してください。

3ヶ月以上ごとにクリーニングが必要な場合は、前処理とリバース 浸透システム 設計は適切である。もし機器の清掃が1～3ヶ月に1回しか必要ない場合は、工程の改善または追加設備が必要となる。

III. 横流れ速度：

クロスフロー速度も、逆浸透装置のファウリング率に影響を与える重要な要素です。膜表面における供給水と排出水のクロスフロー速度が高いほど、ファウリング率は低くなります。これは、クロスフロー速度が高いほど、膜表面への粒子状物質の沈殿や蓄積が抑制され、高濃度の塩が膜表面からバルク溶液へと拡散する速度が速くなるため、不溶性塩の沈殿リスクが低減されるためです。

IV．逆浸透洗浄：

逆浸透膜式浄水装置の洗浄とメンテナンスを行うことで、装置の汚れの付着率を効果的に低減できます。具体的な方法としては、排水の再循環、運転停止時の低圧洗浄、定期的な消毒などが挙げられます。

ROシステムで生成された水で膜エレメントを洗浄し、短時間浸漬することで、細菌の増殖を抑制し、膜上の汚染物質を溶解または剥離させることができます。

濃縮塩水を循環させることで横方向の流れ速度が増加し、膜表面から汚染物質が洗い流されます。しかし、これによりRO給水ポンプの容量が増加し、システムで生成される水の塩分濃度が高くなります。

機器の稼働停止中に低圧洗浄を行うことで、膜素子から汚染物質や塩水を洗い流し、微生物の増殖を防ぐことができます。

定期的な消毒は、清掃の合間に発生する微生物の増殖を抑制することを目的としています。

V. 逆浸透膜要素の構造：

逆浸透膜浄水装置は、井戸水や地表水の浄化に用いられます。この装置で主に用いられる膜要素は、らせん状膜要素です。給水路の汚染耐性、設置スペース、投資・運転コスト、調達コストなどを考慮すると、らせん状膜要素は中空糸膜や板状膜よりも優れています。膜面積を大きく設計することで、水流量を低減し、横方向の流速を高めることができ、装置の汚染を抑制できます。