水処理における逆浸透膜および関連技術の応用
- 廃水処理
廃水処理は逆浸透膜の主要用途の一つです。逆浸透膜技術により、発電所や印刷・染色工場から発生する重金属や油分を含む廃水を効果的に処理できます。また、都市下水やゴミ浸出水などの処理にも利用でき、水資源の回収にも役立ちます。
火力発電プロセスでは、大量の循環冷却水が使用されますが、通常、循環冷却水には様々な不純物が含まれており、濁度も高いため、そのまま排出すると環境汚染を引き起こします。中空糸型限外濾過膜エレメントとポリアミド複合逆浸透膜を組み合わせることで、循環冷却水を水濁度0.02NTU以下、汚染指数0.7以下の再利用可能な水に処理することができます。
印刷・染色工場から排出される廃水には、多量の塩分イオン、色素イオンなどが含まれています。限外濾過と逆浸透の二重膜技術を用いることで、廃水中の有機物や塩分イオンなどをろ過することができ、生成水の化学的酸素消費量は10mg/L以下となり、優れた水処理効果が期待できます。
重金属を含む従来の廃水処理プロセスでは、化学薬品の添加が必要であり、処理操作の要件も厳しいものでした。これらの廃水を処理する際に、逆浸透膜と多段逆浸透技術を用いることで、廃水に含まれる重金属元素を効果的に除去することができます。
都市ゴミ浸出水に含まれる成分は多様かつ複雑です。ポリアミド逆浸透膜を用いて処理することで、ゴミ浸出水を排出レベルまで浄化し、ゴミ浸出水処理を実現します。
- 純水製造
精製水は、家庭用飲料水、工業生産、医薬品など幅広い用途に使用されています。これらの用途では水に対する要求水準が高く、逆浸透膜を用いた水処理には、必要な生産基準への適合が求められます。
超純水の製造プロセスは比較的成熟しているため、対応する透過膜部品を超純水の製造に使用することができます。逆浸透システムは、水の透過量を650mまで制御できます。 ³/hで導電率0.3の超純水を生成します メートル S/cm。水処理中の膜ファウリングの問題は、化学洗浄法によって解決できます。現在一般的に使用されている純水処理システムは、逆浸透電気脱イオンシステムです。
工業用水生産に関しては、使用需要を満たすため、国内の研究者らは超低圧ロール型複合膜部品を用いた逆浸透システムを構築するという解決策を提案している。この方式では、透過膜単膜生産量は1日あたり41.4立方メートルに達し、保持率は99.7%以上であり、苛性ソーダ工業の生産水需要を十分に満たすことができる。
さらに、塩素アルカリ産業の生産では、Ca²を濾過する必要がある。 ⁺ およびマグネシウム ²⁺ 生産プロセス中に水中のイオンが除去されます。PVD逆浸透膜は、塩化ナトリウムの低い保持率を維持しながら、これらのイオンを除去することで、塩素アルカリ産業における水処理と浄化を実現します。
医薬品製造において、超低圧ポリアミド複合透過膜モジュールイオン分離システムと二段逆浸透法を適用することで、医薬品製造プロセスに必要な純水を製造することができ、良好な生産成果が得られます。この水処理スキームは、二次逆浸透後の回収率が80%以上であり、製薬会社に大きな経済的利益をもたらします。