逆浸透 (RO) 膜の動作原理の紹介:
ROとは英語のReverse Osmosisの略で、中国語では抗浸透を意味します。一般に水分子の移動は低濃度から高濃度へ進みます。しかし、入口側に圧力がかかると、水分子の移動方向が高濃度から低濃度に逆転するため、逆浸透と呼ばれます。
RO膜の原理：RO膜は逆浸透膜とも呼ばれ、圧力差を駆動力として膜の孔径より大きな液体を分離する技術です。膜濾過を受ける液体には圧力がかかります。圧力がRO膜の浸透圧を超えると、液体は逆方向に透過します。孔径より小さい液体は透過過程で排出されますが、孔径よりも濃度の高い液体は膜で遮断され、濃縮水路を通って排出されます。これらの作用により、元の液体が精製、分離、濃縮されます。
RO 膜の重要な性能指標は、脱塩率、水流束、回収率です。脱塩率は、膜がイオンを遮断する純度を指し、より効果的にイオンを遮断すると、より高い脱塩率が達成されます。もう 1 つの重要な性能指標は流束です。これは、膜の単位面積を透過できる水分子の量を指します。流束が大きいほど、膜の性能は良くなります。一方、回収率は膜の稼働中に濃縮される淡水の比率を指し、比率が高いほど膜の性能が優れていることを示します。
RO 膜のこれら 3 つの重要な特性により、RO 膜の開発は、高い脱塩率、大量の水の生産、および高い回収率のブレークスルーの達成に向けて導かれており、それぞれが大きな経済的利益を生み出す可能性があります。
逆浸透膜エレメントの場合、含まれる不純物が膜を汚染し、システムの安定動作や膜エレメントの寿命に影響を与える可能性があるため、ほとんどの場合、水源を直接エレメントに入れることができません。前処理とは、原水を、その中に含まれる不純物の特性に応じて適切なプロセスで処理し、逆浸透膜エレメントへの投入要件を満たすようにするプロセスです。水処理工程全体の中で逆浸透の前に位置するため、前処理と呼ばれます。
逆浸透システムにおける前処理の目的は次のとおりです。 1) 膜表面の汚染を防止します。つまり、浮遊不純物、微生物、コロイド物質などが膜表面に付着したり、膜エレメントの水流路が詰まるのを防ぎます。2) 膜表面のスケーリングを防止します。逆浸透装置の作動中、水分濃度により、CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2 などの難溶解塩が膜表面に析出する場合があるため、これらの難溶解塩の形成を防ぐ必要があります。溶解する塩。
3) 膜が良好な性能と十分な寿命を有するように、膜が機械的または化学的損傷を受けないようにします。
逆浸透システムの前処理プロセスの選択は次のとおりです。
1) 懸濁物質含有量が 50mg/L 未満の地表水の場合は、直接凝集濾過法を使用できます。
2) 懸濁物質含有量が 50mg/L を超える地表水の場合は、凝集、浄化、ろ過方法を使用できます。
3) 鉄含有量が 0.3mg/L 未満、懸濁物質含有量が 20mg/L 未満の地下水の場合は、直接ろ過法を使用できます。
4) 鉄含有量が 0.3mg/L 未満で懸濁物質含有量が 20mg/L を超える地下水については、直接凝集ろ過法を使用できます。
5) 鉄含有量が 0.3mg/L を超える地下水の場合は、酸化および鉄除去を考慮し、その後直接ろ過または直接凝集ろ過プロセスを実行する必要があります。原水の有機物含有量が多い場合には、塩素処理、凝集、清澄、ろ過などの処理が行われます。この処理だけでは不十分な場合には、活性炭濾過を利用して有機物を除去することもできます。原水の硬度が高く、処理後も逆浸透膜表面にCaCO3が沈降する場合には、軟化処理や石灰処理を行うことができます。他の溶解しにくい塩が RO システム内で沈殿してスケールを発生する場合は、スケール防止剤を使用する必要があります。バリウムとストロンチウムは原水の分析に常に存在するとは限らないことに注意してください。ただし、水中の硫酸塩含有量が 0.01mg/L を超える限り、たとえ非常に低濃度であっても、膜表面にスケールが容易に形成される可能性があります。これらのスケールは洗浄が難しいため、膜表面に形成されるのをできるだけ防ぐ必要があります。
原水中のシリカ含有量が多い場合には、石灰、酸化マグネシウム（または白色粉末）を添加して処理することもできます。RO 給水中のシリカ濃度が 20mg/L を超える場合は、スケーリング傾向の評価を行う必要があります。シリカスケールは洗浄が難しいため、膜上にシリカスケールが形成されるのを防ぐことが非常に重要です。
投稿時間: 2023 年 8 月 1 日