1999年11月27日 土曜日
| ＲＯ膜の話（その３） |
| １．ＲＯ設備計画設計 |
| ＲＯ設備の設計は以下の手順で行う。 |
| (1)原水の分析・調査を確実に |
| ＲＯ設計に必要な水質項目を十分に調査することが必要。 各カチオン、アニオン、水温、ｐＨ、SiO2等 |
| (2)処理水の要求度をはっきりと。 |
| 処理水をどういう目的で使用するのかはっきりさせておく。 飲料水、純水、ボイラー用水、超純水、等により必要な膜の塩排除率、ＲＯ設備の回収率等を検討し、 適切なＲＯ膜を選定する必要がある。 たとえば水道水並の水質といっても水質基準以下なのか、実際の水道水並なのかはっきりさせる必要がある。実際の水道水は水質基準よりもはるかに良質な水である。 |
| (3)必要水量の調査 |
| 一日の必要水量、時間変動等を確認する。（透過する水量は温度により変化するので注意。） |
| ２．前処理の設計・検討 ＲＯ設備の良否は前処理の良否によって決まるので以下に示すような項目について十分に検討を加える必要がある。 |
||
| 1)ｐＨ | 適用ｐＨは膜の種類により異なるが、一般的には3〜9の範囲と考えてよい。但し、通常の前処理では凝集等の関係でｐＨを5〜7程度に調整するので高ｐＨに使用できる膜が優位性があるとは限らない。一般にＲＯ供給水のｐＨは5〜7程度の値である。 ｐＨについては各膜の特性によるデータを参照のこと。 |
|
| 2)遊離塩素 | 複合膜は一般的に酢酸セルロース膜よりも遊離塩素のような酸化剤に弱い性質を持っている。しかし、最近耐塩素性の膜が開発されてきており、用途によっては塩素による連続殺菌も可能。 但し、一般的には還元剤の連続注入が必要である。 |
|
| 3)微生物 | 微生物による膜障害は微生物の繁殖による膜面の詰まりと微生物による膜の分解とがある。 酢酸セルロース膜の場合は微生物による膜の分解が主で、運転には塩素殺菌が不可欠であった。 複合膜の場合、膜の分解という心配はないが膜面の詰まり現象がある。特に生物処理水を再利用する場合に注意が必要になる。また、河川水を無塩素処理で凝集・沈殿・急速ろ過したような場合、鉄バクテリアのような微生物による膜面汚染が生じることがある。 |
|
| 4)シリカ(SiO2) | 珪酸が珪酸カルシウムの形で膜面に析出すると、洗浄は非常に困難になる。 酸洗浄では除去不可能で、除去するためには温度を上げたアルカリ洗浄しかないが、この方法は膜を劣化させるのおそれがあるので注意が必要。 原水濃度・回収率・水温等から凝集沈殿・ろ過の必要性を検討する。 シリカが高濃度の場合はＲＯ設備での脱塩は不可能である。イオン交換膜法等を検討する必要がある。 シリカの除去は電解アルミナ法や大量のＰＡＣの注入等で行うが、シリカ濃度と水温と回収率の関係から適切な設計が必要。 |
|
| 5)ＦＩ値 | ＲＯに供給する原水の汚れの指標である。ＲＯに供給する原水の清澄度はいわゆるＳＳ濃度では表示できない。 ＳＳ濃度でいえば０ppm、濁度でいえば0.1ppm以下が要求される。そこでＲＯへの供給水にはＦＩ値が採用されている。ＦＩ値の詳細は別途説明するが1.0〜6.7の間の数値を取る。 急速ろ過直後の水道水で約3.0程度、一般の蛇口からの水道水で5.0〜5.5程度である。 ＦＩ値の測定方法については別途説明する。 |
|
| 6)鉄・マンガン | 濃度が高い場合は除鉄・除マンガン設備の検討を行う。 ＲＯ入口ではいずれも0.01ppm以下まで除去する必要がある。 |
|
| 7)温度 | ＲＯ膜は溶解している塩類の浸透圧により脱塩する。各イオンの浸透圧は温度により変化し、また、膜面を通過する供給水の圧力損失等は水温により変化 し、各膜面での圧力が変動する。（粘度、密度が変化） ＲＯ膜の標準設計温度は25℃であり、水温が変われば当然のように透過水量、水質等が変動する。また、膜の許容温度は一般に45℃といわているが30℃程度の押さえるのがよい。 詳細は温度補正表を参照のこと。 |
|
| 還元剤 | 複合膜の場合は、必ずＳＢＳ（亜硫酸ソーダ）の注入を行うこと。 | |
| 表−４ ＲＯ法におけるかん水脱塩の場合の前処理方式 | |
| 項目 | 対策処理 |
| 炭酸カルシウム 炭酸マグネシウム |
１．イオン交換による軟化処理 |
| ２．ｽｹｰﾙｲﾝﾋﾋﾞﾀｰ添加によるｽｹｰﾙ析出防止 | |
| ３．石灰添加による軟化 | |
| ４．ｐＨ調整による炭酸除去 | |
| 硫酸カルシウム | １．イオン交換による軟化処理 |
| ２．ｽｹｰﾙｲﾝﾋﾋﾞﾀｰ添加によるｽｹｰﾙ析出防止 | |
| ３．石灰・ソーダ添加による軟化 | |
| シリカ | １．加温による溶解度の増加 |
| ２．石灰・マグネシウム添加によるシリカ除去 | |
| ３．ｽｹｰﾙｲﾝﾋﾋﾞﾀｰ添加によるｽｹｰﾙ析出防止 | |
| ４．ｐＨ調整による析出防止 | |
| ５．電解その他によるシリカ除去 | |
| コロイダル物質 | １．凝集ろ過による除去 |
| ２．石灰軟化処理・塩素、空気の酸化処理による沈殿ろ過 | |
| 硫化水素 | １．脱ガス処理 |
| ２．塩素、空気による酸化ろ過処理 | |
| バクテリア・微生物・水生生物 | １．塩素滅菌処理、ろ過処理 |
| ２．ＵＶその他の殺菌処理 | |
| ３．重亜硫酸ソーダによる繁殖防止 | |
| ４．酸添加・pH調整によるバクテリア繁殖防止 | |
| ５．凝集沈殿／浮上処理、ろ過処理 | |
| 有機物・油分 | １．凝集ろ過処理 |
| ２．浮上分離 | |
| ３．活性炭吸着処理 | |
| ４．塩素・酸化剤による酸化分解処理 | |
| ５．ＵＶその他の酸化分解処理 | |
 環境情報へ戻る |