海水RO膜とは？

海水 RO 膜がどのようにして塩を水から分離するのか

すべての海水 RO 膜は、単純な濾過ではなく、溶液拡散メカニズムに依存しています。海水の自然浸透圧 (通常 55 ～ 70 bar) を超える圧力を加えると、水分子がポリアミド活性層に溶解し、低圧側に向かって拡散します。ナトリウム、塩化物、マグネシウム、カルシウムなどの水和イオンは有効半径が大きく、立体障害や電荷排除によって抑制されるため、通過せずに供給側に集中します。

分離は細孔歪みではなく分子拡散に依存するため、供給水の品質は生産量に直接影響します。ホウ酸のような中性化合物は荷電イオンよりも阻止するのが難しく、標準的な SW Ro メンブレン製品は通常の条件下で約 90 ～ 92 パーセントのホウ素阻止を達成します。 0.3 ppm 未満のホウ素を対象とするシステムでは、通常、フィードの pH を 8.5 以上に上げるか、2 回目の RO パスを追加して補正します。

注文前に確認すべきコア性能指標

海水 RO 膜メーカーを他のメーカーと比較する場合、塩除去率、透過水流量、長期安定性の 3 つの数値が最も重要です。 5.5 MPa、25 ℃、pH 8、回収率 8 パーセントでの 32000 ppm NaCl の業界標準テストでは、典型的な 8040 フォーマットのエレメントは、阻止率を 99.6 パーセント以上に保ちながら、6500 ～ 9000 GPD の透過水を生成します。

海水と汽水の膜の選択

海水 RO 膜と汽水膜は、どちらも RO 膜エレメントのカテゴリに分類されますが、互換性はありません。海水バージョンは、より高密度の活性層と高圧 FRP 外装を使用して 55 ～ 70 bar に耐える一方、汽水 RO 膜は 10,000 ppm 未満の TDS 向けに調整され、わずか 10 ～ 25 bar で動作し、流束は高くなりますが、阻止率は低くなります。間違ったタイプを選択すると、過剰に構築された汽水設備でエネルギーを無駄にしたり、海水用途で塩分除去が不十分になったりするため、注文前に給水 TDS を確認する必要があります。

製品シリーズ

海水RO膜エレメントラインナップ

Bangtec は、単身世帯から大規模な淡水化列車までのサイズの SW Ro 膜エレメントと RO 膜シートのオプションを幅広く提供しており、エンジニアは阻止率、フラックス、ハウジングのサイズをプロジェクトに正確に合わせることができます。

高除去率 SW-4040HR

ハイフロー SW-4040HF

高除去率 SW-8040-400HR

ハイフロー SW-8040-400HF

フラットシート SW ROシート

膜の構造: 薄い層がなぜそれほど効果があるのか

最新の海水 RO 膜は、3 つの層から構成される薄膜複合材料です。ポリエステル不織布の裏地が機械的強度を与え、多孔質ポリスルホン層が限外濾過支持体として機能し、厚さ約 0.2 マイクロメートルの架橋芳香族ポリアミド層が実際の分離を行います。この活性層は界面重合によって形成されるため、プレミアム海水 RO 膜サプライヤー製品は、塩の通過を極めて低く抑えながら、Pa 当たり 10 の 2 ～ 5 倍からマイナス 12 m/s の約 2 ～ 5 倍の水透過係数に達することができます。

SW エレメントライン全体に使用される 34 ミルのフィードスペーサーは、狭い商用設計と比較して入口流路を広げ、エレメント全体の圧力降下をカットし、粒子状物質が膜表面に蓄積する速度を遅くします。緻密な活性層と幅広い供給チャネルの組み合わせにより、Sea Water Ro Membrane 製品は洗浄間でフラックスを安定に保持できます。

前処理：膜の寿命を決めるステップ

未処理の海水には浮遊物質、藻類、溶解有機物、およびカルシウム、バリウム、ストロンチウムなどのスケールイオンが含まれており、これらはすべて未処理のまま放置すると膜の表面を汚します。現場データによると、不適切な前処理により最初の 12 か月以内に 30 ～ 50% のフラックス低下が発生する可能性があり、適切なサイズの前処理トレインと計画的な CIP 洗浄を組み合わせると、耐用年数が 3 年を超える可能性があります。

海水RO膜システムが使用される場所

中国海水 RO 膜の需要は、都市の飲料水を超えて大きく成長しています。大規模なシングルトレイン SWRO プラントの生産量は現在 1 日あたり 100,000 立方メートルを超え、世界中で設置されている SWRO 容量は 1 日あたり 4,000 万立方メートルを超えています。産業面では、海水 RO 膜メーカーは、沿岸発電所のボイラー給水、石油化学冷却水の淡水化、島のリゾートや船舶での淡水生産用の要素を供給しています。

耐用年数を延ばす清掃と操作方法

供給圧力、段階間差圧、透過水流量、透過水の導電率を毎日記録する必要があります。通常、CIP 洗浄サイクルは、正規化された透過水流量が 10 ～ 15% 低下するか、差圧が 15% 上昇するか、塩除去率が下降傾向にある場合に保証されます。無機スケールは pH 2 ～ 3 のクエン酸または塩酸の循環に反応し、有機汚れとバイオフィルムは pH 11 ～ 12 のアルカリ性洗浄剤に反応し、鉄またはアルミニウムの堆積物はシュウ酸または亜硫酸水素ナトリウムの還元洗浄で処理されます。膜構造へのストレスを避けるため、洗浄液の温度は 35 ℃ 以下に保つ必要があります。

7 日を超える停止中は、生物の増殖を防ぐために、要素を 1% の亜硫酸水素ナトリウム保存液に入れておく必要があります。 1 ～ 7 日間の短い停止の場合、膜表面を安定に保つには、通常、24 時間ごとに 30 分間の低圧フラッシュで十分です。

購入価格だけでなく総コストを比較する

純粋に単価だけで海水 RO 膜を調達すると、運用コストを含めると裏目に出てしまうことがよくあります。より低い動作圧力で目標磁束に達する低エネルギー設計により、高圧ポンプの電力使用を大幅に削減できます。参考値として、1 日あたり 10,000 立方メートルのプラントでは、動作圧力が 1 bar 低下するごとに年間約 150,000 ～ 200,000 kWh を節約できるため、データシートの圧力定格は阻止数値と同じくらい厳密に確認する価値があります。

洗浄の回収率と交換間隔も生涯コストに大きく影響します。幅の広いフィードスペーサーとより滑らかな表面仕上げを備えたエレメントは通常、必要な CIP サイクルの頻度が少なくなり、化学薬品の使用量とダウンタイムが削減されます。 ISO9001、ISO14001、ISO45001、および CE 認証を文書化する海水 RO 膜サプライヤーと協力することで、購入者は膜シートの製造、要素の圧延、性能試験がバッチ全体で一貫して管理されていることを検証する方法が得られます。

よくある質問

海水膜とナノ濾過膜を分けるものは何ですか?
ナノ濾過膜は、主に多価イオンと大きな有機分子を除去し、より多くの一価塩を通過させるため、完全な脱塩ではなく軟化および選択的分離に適しています。海水 RO 膜は、35000 ppm の海水を飲料水レベルに下げるために必要な一価イオンと多価イオンを同様に拒否します。

なぜ時間の経過とともに脱塩率が低下するのでしょうか?
最も一般的な原因は、過剰な遊離塩素によるポリアミド層の酸化損傷、ウォーターハンマーや圧力スパイクによる機械的ストレス、スケーリングによる濃度分極、O リングやインターコネクタの摩耗などです。遊離塩素を 0.1 ppm 以下に保ち、前処理と洗浄スケジュールに従うことで、これらの原因のほとんどに対処できます。

海水要素は通常どれくらい持続しますか?
適切な前処理とメンテナンスが行われている場合、正規化された流量が元の値の 70% を下回るか、CIP 洗浄では阻止率が回復できなくなるまでに、通常 3 ～ 5 年の使用期間がかかります。

温度によって性能は変化しますか?
供給温度が 1 ℃上昇するごとに、透過水流量はおよそ 3 ～ 3.5 パーセント増加しますが、塩の通過量も増加します。通常、システムは予想される年間最高水温に合わせてサイズ設定されるため、夏の出力は設計制限内に収まります。