膜式水処理装置と化学式水処理装置の比較

間違ったカスタム水処理装置の選択 費用は金銭だけにとどまらない。時間もかかるし、手戻りも発生する。さらに、誰も払いたくないような法令違反の罰金まで発生することもある。

そのため、プロジェクトを開始する前に、エンジニアやプラント管理者はしばしば同じ重要な問題に直面します。それは、膜分離処理を導入すべきか、それとも化学処理に頼るべきか、という問題です。

どちらの方法も数十年にわたり使用されており、効果的であることが証明されています。しかし、それぞれ異なる課題に対処するために設計されているため、間違った方法を選択すると、運用コストや水質にすぐに悪影響を及ぼす可能性があります。

このガイドでは、水処理システムで使用される各技術の機能を詳しく解説し、それぞれの技術に最適な用途を説明します。新規プロジェクト向けに特注の水処理装置を検討している場合、この比較は明確な洞察を提供し、情報に基づいた意思決定を支援します。

膜処理の仕組み

膜処理は、本質的には物理的なプロセスです。半透膜を通して水圧をかけることで、大きな汚染物質は膜の細孔を通過できずに残されます。選択する膜の種類によっては、細菌、ウイルス、微粒子、溶解塩、有機物などを遮断することができます。

膜分離システムにおけるろ過工程は、完全に化学薬品不使用です。分離は化学反応ではなく、圧力と孔径によって行われます。そのため、飲料水製造や医薬品グレードのプロセス用水など、化学薬品を使用しない処理が不可欠な用途において、膜分離システムは最適な選択肢となります。

いくつかの種類があります統合膜システムそれぞれが特定の水処理目的を達成するために特別に設計されている。

限外濾過（UF）

UF（限外ろ過）では、孔径0.01ミクロンのホローファイバー膜を使用します。この微細な孔径により、細菌、コロイド、ウイルスが確実に除去されます。原水は貯水タンクに入り、まず前処理として大きな粒子が除去された後、ホローファイバー膜を通過します。逆洗システムとエア洗浄システムは自動化されており、連続運転によって膜の清浄度を維持します。

膜バイオリアクター（MBR）

MBRシステムは、生物処理と膜ろ過を組み合わせたシステムです。平膜型と中空糸型の両方の形態があり、いずれも0.05ミクロンの精度で機能します。都市下水処理や産業排水の再利用において広く利用されています。

逆浸透（RO）

RO（逆浸透）は、海水淡水化と高純度水の製造に対応します。QILEE社のコンテナ型ROスキッドシステムは、高硬度、高濃度硫酸塩、またはフッ化物やヒ素などの特定の汚染物質を含む汽水向けに設計されています。常に高品質の純水が得られます。

ナノろ過（NF）

NF（ナノろ過）は、色、特定のイオン、有機化合物を除去します。選択性という点では限外ろ過と逆浸透の中間に位置し、特殊なプロセス用水や選択的浄化用途に適しています。

TMBRモジュール

TMBRは、より高度な膜バイオリアクター技術です。これらのモジュールは、より重度またはより複雑な汚染物質を含む廃水処理用に設計されています。

化学処理の仕組み

化学処理従来とは異なるアプローチを採用しています。水を物理的にろ過するのではなく、化学試薬を添加して汚染物質の挙動を変化させます。懸濁粒子は凝集・凝結によって凝集し、脂肪、油、グリースは表面に浮上して容易に除去できます。重金属は溶液から沈殿します。これらの汚染物質が分離された後は、沈降、浮上、またはろ過プロセスによって効率的に除去できます。

この手法は、膜分離システムでは対応が難しい問題に対処できます。高負荷の産業廃水、多量の浮遊物質を含む排水、油分やグリースを多く含む水流などは、化学処理の方が適しています。

一体型コンテナ式沈殿槽

この装置は、薬品注入、凝集、高効率ラメラ沈殿を1つの輸送コンテナ内に統合したものです。産業廃水および都市廃水の固液分離を行い、短期間での設置が可能となるように設計されています。

QL-DAFシリーズ

QL-DAFシリーズは、不溶性汚染物質を含む産業廃水向けに設計されています。薬品注入、マイクロバブル溶存空気浮上法、および多層ろ過を組み合わせることで、懸濁物質、コロイド、脂肪、油、グリースを効果的に除去します。システムは完全自動化されたコンテナ型で、原水の水質が変動した場合でもオペレーターの介入は不要であり、安定した信頼性の高い処理性能を保証します。

統合汚泥管理システム

このシステムは、高効率な汚泥脱水と自動ポリマー凝集剤注入を組み合わせたものです。汚泥量を大幅に削減し、脱水処理は単一のコンパクトな全自動ユニット内で実行されるため、最大限の効率性と操作の容易さを実現します。

イオン交換および電気脱イオン（EDI）

これらのモジュールは、特定のイオンを除去するために使用され、一次処理工程の下流で高純度水が必要な場合に適用されます。

薬品注入システム

試薬の投与は、粉末状または液体状のいずれでも対応可能です。どちらのシステムも、処理プロセス全体を通して化学物質を正確かつ自動的に供給し、一貫性のある効率的な運転を実現します。オペレーターは、水処理用途の具体的な要件に応じて、液体または粉末状の投与方法を選択できます。

膜処理と化学処理：比較検討

化学処理が適切な選択肢となる場合

化学処理は、水質汚染が深刻で、物理的ろ過だけでは効果的な結果が得られない場合に理想的です。この方法は、浮遊物質濃度が高い水、油分やグリース分が多い水、あるいは適切な処理を確実にするために的を絞った化学処理が必要な、化学的に処理が困難な産業排水に適しています。

食品加工工場からは、FOG（油脂）濃度が高い廃水が発生するため、前処理なしでは処理が困難です。工業施設から排出される重金属やコロイド粒子を含む排水は、通常、最初のステップとして化学沈殿処理が必要です。一次処理段階では、汚泥を濃縮・脱水してから、責任ある方法で処分する必要があります。

化学処理システムは、前処理段階として膜処理システムの前に設置されることもよくあります。凝集処理やDAF処理を先に行うことで、膜への汚染負荷が軽減され、膜の耐用年数が延び、洗浄頻度も減少します。

両方のシステムを同時に実行する

多くの浄水設備は、単一の技術だけに頼っているわけではありません。化学的前処理と膜ろ過を組み合わせた特注の浄水装置を使用することは、確立された手法であり、両方のシステムの利点を活かして最適な性能と効率を実現します。

一般的な構成では、流入水はまず化学凝集またはDAF（溶存空気浮上）段階を経ます。これにより、浮遊物質とFOG（油脂）のレベルが膜システムが効率的に稼働できるレベルまで低下します。その後、膜段階で最終的な精製処理を行い、高純度の水が得られます。

このレイアウトは、膜を深刻な汚染から保護し、運転負荷を2つのシステムに分散させ、厳しい出力品質目標を安定的に達成しやすくします。

QILEEのエンジニアリングアプローチ

QILEE当社は20年以上にわたり、上海で水処理システムの設計・製造を行っています。34件以上の特許を保有し、都市用水供給、産業廃水処理、純水製造、大規模海水淡水化など、5,000件以上のプロジェクトにシステムを納入してきました。

すべてのシステムは、お客様の用途に合わせて専用設計されています。コンテナ化されたフォーマットにより、配送と設置が迅速に行えます。自動制御により、日常的な運用におけるオペレーターによる手動管理の必要性が軽減されます。出荷前に工場でテストを実施しているため、システムは現場に到着した時点で既に稼働可能な状態になっています。

QILEEは、膜処理システムと化学処理システムを、単体ユニットとしても、完全に統合された多段階プラントとしても提供しているため、顧客は処理プロセス全体を通して単一のエンジニアリングパートナーと連携できます。

QILEEでは、カスタム水処理装置を取り扱っています。

多くの水処理施設は、単一の技術だけに頼っているわけではありません。特注水処理装置化学的前処理と膜研磨を組み合わせた方法は、両方のシステムの利点を活かして最適な性能と効率を実現する、確立された手法である。

QILEEチームがお手伝いいたします。プロジェクトに関するお問い合わせは、今すぐご連絡ください。