減量剤の過剰摂取が逆浸透(RO)システム性能に与える影響を理解する
逆浸透(RO)システムは、多くの水処理プロセスにとって重要です。しかし、その効率は運用上の問題によって損なわれる可能性があり、大きな課題の1つは、還元剤の不適切な投与量です。多くのオペレーターは、還元剤の正しい投与量やRO給水の理想的な酸化還元電位(ORP)について問い合わせます。塩素などの酸化剤を中和するために不可欠ですが、還元剤の過剰摂取は、特に微生物の汚れなど、深刻な運用上の問題を引き起こす可能性があります。
ROシステムで薬剤の投与量を減らすことが重要なのはなぜですか?
還元剤、一般的には亜硫酸水素ナトリウムは、主にRO膜を損傷する可能性のある残留塩素を除去するためにRO給水に添加されます。一般的に推奨される投与量は、給水中の残留塩素値の2〜5倍です。
問題:広範囲にわたる過剰摂取とその原因
認識の欠如:オペレーターは、正しい投与量の計算に自信が持てず、水流や塩素レベルの変動を考慮しない初期試運転率を使用し続ける可能性があります。
不正確なモニタリング:故障したORPメーターや校正が不十分なORPメーターは、誤解を招く読み取り値を提供し、オペレーターは目標ORPレベルを達成するために過度に投与量を増やすように促します。
過剰摂取の結果:圧力の増加と微生物の汚れ
差圧の増加:ファウリングの主な指標は、RO膜全体の圧力差の顕著な上昇です。
微生物汚染:過剰摂取は微生物の増殖を促進し、しばしばぬるぬるした透明な黄色がかった物質として観察されます。
ROシステムは、栄養素(閉じ込められた有機物)、適切な温度とpH、および付着のための大きな表面積など、微生物の増殖に好ましい条件を本質的に提供します。微生物の汚れが発生すると、膜表面やスペーサーに供給される上で細菌が増殖し、流れが妨げられ、水の生成(透過フラックス)が減少し、差圧が急速に増加します。
還元剤の過剰摂取と生物付着との関連
亜硫酸水素ナトリウムなどの還元剤を過剰に摂取すると、給水中の溶存酸素と反応して嫌気性(低酸素)環境が生じます。この環境は、特定の種類の細菌、特に硫酸塩還元細菌(SRB)にとって理想的です。
SRBは、硫黄化合物をエネルギーとして利用する微生物です。それらは、硫酸塩、亜硫酸塩(投与された重亜硫酸ナトリウムなど)、およびチオ硫酸塩を硫化物、特に「腐った卵」の臭いで知られる硫化水素(H₂S)に還元することができます。過剰な亜硫酸水素ナトリウムは食物源として機能し、ROシステム内でのSRBの急速な増殖を促進します。
溶存酸素が多いシステムでは、目立った臭いがしない生物付着が発生する可能性がありますが、低酸素システムではH₂Sの生成により不快な臭いが発生しやすくなります。臭気に関係なく、微生物の大幅な増殖は必然的に膜の閉塞、透過液の流れの減少、および動作圧力の増加につながります。
過剰摂取の問題を防ぐための制御戦略
正確な投与:定期的に(例えば、毎日)RO給水中の残留塩素を測定します。還元剤の投与量をこの測定された塩素レベルの2〜5倍に調整します。
信頼性の高いモニタリング:ORPメーターが正しく校正され、適切に機能していることを確認します。投与量を制御するために、不正確になる可能性のあるORP測定値だけに頼ることは避けてください。
システム監査:薬液注入プロトコルとシステム性能データ(差圧、透過流)を定期的に見直して、潜在的な過剰投与の問題を早期に特定します。
代替案を検討する(該当する場合):持続的な過剰摂取の問題が投与制御によって解決できない場合は、活性炭フィルターなどの代替の脱塩素方法を評価します。
結論
RO膜を塩素による損傷から保護するためには還元剤が必要ですが、過剰摂取は微生物の汚れを通じてシステム性能に大きな脅威をもたらします。過剰な還元剤(亜硫酸水素ナトリウムなど)、嫌気性条件、およびSRB増殖との関連を理解することは非常に重要です。残留塩素レベルに基づく正確な投与を実施し、信頼性の高いモニタリングを確保することで、オペレーターはコストのかかる汚れの問題を防ぎ、最適な水生産を維持し、膜の寿命を延ばすことができます。
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