限外濾過膜技術は、圧力差を主な駆動力とする、選別と濾過を基盤とした膜分離技術です。その基本原理は、濾過膜の両側に小さな圧力差を作り出し、水分子が濾過膜の微細な孔を通過する力を與え、濾過膜の反対側の不純物を遮斷することです。これにより、処理後の水質が関連基準を満たすことが保証されます。
一般的に、限外濾過膜は、水の流入方法の違いにより、內圧式限外濾過膜と外圧式限外濾過膜に分けられます。內圧式限外濾過膜技術は、まず汚水を中空糸に注入し、その後圧力差を押し出すことで水分子を膜外に浸透させ、不純物を中空糸膜內に留まらせます。外圧式限外濾過膜技術は、內圧とは逆の原理で、圧力をかけることで水分子を中空糸膜內に浸透させ、その他の不純物を膜外に遮斷します。
限外濾過膜は、限外濾過膜技術の応用において重要な役割を果たします。限外濾過膜は主にポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリスルホンなどの材料で作られており、これらの材料の特性が限外濾過膜の特性を決定します。実際の応用プロセスでは、関連するオペレーターは溫度、運転圧力、水収量、浄水効果などの要因を十分に考慮し、限外濾過膜技術の効果を最大限に引き出し、水資源の節約とリサイクルを実現する必要があります。
現在、限外濾過膜技術の応用には、通常、デッドエンド濾過とクロスフロー濾過の 2 つの濾過方法があります。
デッドエンドろ過はフルろ過とも呼ばれます。水道水、地下水、表層水など、原水中の浮遊物質、濁度、コロイド含有量が低い場合、または限外ろ過前の前処理システムが厳密に設計されている場合、限外ろ過はフルろ過モードで運転できます。フルろ過中は、すべての水が膜表面を通過して水生成となり、すべての汚染物質は膜表面で遮斷されます。定期的な空気洗浄、水逆洗、順洗、定期的な化學洗浄によって膜部品から排出する必要があります。
デッドエンドろ過に加えて、クロスフローろ過も比較的一般的なろ過方法です。再生水再利用プロジェクトなど、原水中の浮遊物質や濁度が高い場合、通常はクロスフローろ過モードが使用されます。クロスフローろ過では、流入水の一部が膜表面を通過して造水となり、殘りは濃縮水として排出されるか、再加圧されて膜內に戻る循環モードとなります。クロスフローろ過は、水を膜表面で連続的に循環させます。水の流速が高いため、膜表面への粒子の蓄積を防ぎ、濃度分極の影響を軽減し、膜の急速な汚れを緩和します。
限外濾過膜技術は使用過程において比類のない利點を有していますが、汚染水資源処理過程において、限外濾過膜技術のみを単獨で汚染水を浄化できるわけではありません。実際には、汚染水資源処理の問題に直面した際、関係者は様々な処理技術を柔軟に組み合わせることで、汚染水資源の処理効率を効果的に向上させ、処理後の水資源の品質を効果的に保証することができます。
水質汚染の原因は様々であるため、すべての汚染水資源が同じ汚染処理に適しているわけではありません。職員は、限外濾過膜技術の組み合わせの合理性を高め、浄水処理に最適な処理方法を選択する必要があります。このようにして初めて、水質汚染処理の効率を確保することを前提として、浄化後の汚染水の水質をさらに改善することができます。