限外ろ過（UF）とは何か、そして水処理においてどのように機能するのか？

水には、懸濁物質、細菌、ウイルス、コロイドなどの汚染物質が含まれている可能性があります。これらの汚染物質を除去するには、通常、複数の処理工程が必要です。限外ろ過（UF）は、現代の水処理システムにおいて、微細な物理的分離を行うために一般的に用いられる膜分離プロセスです。

では、UFとは何でしょうか？そして、どのように機能するのでしょうか？

中空糸膜は限外ろ過（UF）システムで使用される膜で、非常に小さな孔径を持っています。この膜は水は通過させますが、より大きな汚染物質は捕捉します。UFは、地表水、地下水、飲料水、工業用水、排水処理などに利用できます。

A水処理システムサプライヤーこれは、UFの使用方法や、他の処理方法と併用できる場合について、プロセスを比較する際に説明するのに役立ちます。

水処理における限外ろ過とは？

主にサイズ排除に基づく膜分離プロセスは限外ろ過と呼ばれます。水は膜を通して押し出され、通過するには大きすぎる物質は膜に保持されます。

中空糸膜は、UFシステムで一般的に採用されている膜です。これらの膜は、大きな粒子や微生物と水との間にバリアを形成します。例えば、 QILEEが公表しているUF情報によると、中空糸膜の孔径範囲は約0.03～0.05μmです。

UF（限外ろ過）における分離バリアは膜であり、砂などのろ材を基材とする従来のろ過とは異なります。これは、より精密なろ過が必要な場合に有効です。

限外ろ過システムはどのように機能するのですか？

UFシステムの基本的な動作サイクルは、設計上の違いはいくつかあるものの、基本的には同じである。

1. 給水がシステムに入る

水は給水管を通してシステム内に流入する。

UFシステムは、必要に応じて前処理を施した原水を受け入れます。前処理の種類は、水源水と全体の処理プロセスによって異なります。

2. 水が限外ろ過膜を通過する

ろ過工程では、負圧によって水が中空糸膜を通過する。処理水が膜を通過する際、より大きな不純物は膜によって捕捉される。

内側から外側への構造：水は繊維を通って膜壁を通過します。膜は細菌を捕捉することができ、膜の種類や運転条件によっては、処理済みの水を通過させながらウイルスを阻止することもできます。

3．処理済み水の収集

ろ過された水は、膜内に貯留された水として回収されます。用途に応じて、そのまま使用することも、二次処理工程に送ることもできます。

例えば、さらなる処理が必要な場合は、ROの前にUFが設置されます。

4. 膜の逆洗

固形物が堆積する可能性があり、膜の機能を維持するためにはそれを取り除く必要がある。

逆洗とは、ろ過された水を膜に戻すことで、膜に捕捉された固形物の除去を促進する工程です。

限外ろ過は水から何を除去するのか？

限外ろ過の主な用途は、物理的に除去可能な汚染物質の除去です。これには、懸濁物質、コロイド、細菌、ウイルスなどが含まれます。

限外ろ過（UF）は、水中の溶解物質をすべて除去するプロセスではありません。溶解塩類やより高純度の水が必要な場合は、逆浸透などの別のプロセスが必要になる場合があります。

限外ろ過はどのような場面で使用されていますか？

UFの用途は、水源水と水処理の目的に応じて異なります。

一般的な用途としては以下のようなものがあります。

• 地表水処理
• 地下水処理
• 飲料水生産
• 工業用水
• 排水浄化
• ROシステムの前処理

同じUF構成がすべての用途に適しているとは限りません。システム設計は、原水の水質、処理能力、および最終的な水質に対する要求によって左右されます。

UFとROの違いは何ですか？

どちらも膜分離技術だが、分離する物質が異なる。

UFの主な用途は、懸濁物質、コロイド、細菌、ウイルスなどの除去であり、ROは通常、より厳密な分離を行うため、また溶解塩などのより小さな物質を除去するために用いられる。

UFとROがどのようにうまく連携するのか。ROシステムへの供給水は、UFで前処理することで、その後のRO処理に適した状態にすることができます。

たとえば、 QILEEプロセス水処理システムこれは、高品質のプロセス水とボイラー給水を製造するために、マルチメディアろ過、限外ろ過、逆浸透、および混合床脱イオンを組み合わせたものです。

つまり、ここで重要なのは、限外濾過（UF）と逆浸透（RO）は相互に排他的なものではないということです。同じ処理システム内で、両者は様々な役割を果たすことができる可能性があります。

限外ろ過式水処理システムはどのように選べばよいですか？

UFシステムを選ぶ際の最初のステップは、水質と処理目標を明確にすることです。すべての水源に同じシステムが有効とは限りません。

主な要因は以下のとおりです。

地表水、地下水、工業用水は、性質が異なる可能性がある。

必要容量：システムは、必要な流量と日々の水生産量に見合った容量を備えている必要があります。

最終用途によって、限外ろ過（UF）のみで十分なのか、それとも他のプロセスと組み合わせる必要があるのか​​が決まる。

前処理：膜に入る前の水質は、膜の運転とメンテナンスに影響を与える。

システム構成： UFは、モジュール式、コンテナ式、または統合型システムにインストールできます。

特定の水処理ニーズに対応するために必要な処理工程の順序や機器構成を設計する経験を持つ水処理システムメーカーと協力することは有益です。

特注の水処理システムはどのような場合に必要となるのか？

水質や処理能力に関する要件が単純な場合は、一般的な処理システムを使用できます。より複雑なプロジェクトの場合は、水源、生産量、現場の状況、最終製品の水質に基づいて、特注の水処理システムを設計することができます。

オーダーメイド治療は必ずしも最新技術を使うことだけを意味するわけではありません。効果的な治療段階を適切な順序で並べるだけでも十分な場合もあります。

これは、UFをROやその他のプロセス、あるいは前処理と併用する場合に特に有効です。モジュール式およびコンテナ式のシステムであれば、処理装置を現場固有のニーズに合わせて容易に変更できます。

結論

限外ろ過は、懸濁物質、コロイド、細菌、ウイルス、その他の大きな汚染物質を物理的に微細に分離するために用いられる膜分離プロセスです。そのプロセスは単純です。水が中空糸膜を通過すると、汚染物質は膜上に残り、処理された水が回収され、膜は定期的に逆洗されます。

しかし、限外ろ過（UF）は水質に関するあらゆる問題の解決策ではありません。一次ろ過段階で使用することも、より厳しい処理要件が課される場合は、逆浸透（RO）などの他のろ過技術と組み合わせて使用​​することもできます。

水処理システム供給業者にとって最も重要な原則は、水処理技術を実際の水源、処理能力、および望ましい最終水質に適合させることです。より複雑なプロジェクトでは、水処理システムメーカーは、必要な処理段階を機能的な設計に組み込んだカスタム水処理システムの構築を支援することができます。