逆浸透膜での不純物除去

質問

超純水製造装置に組み込まれている逆浸透膜(RO膜)の不純物の除去についてです。
RO膜はスパイラル構造のものです。

この除去率が設定値(92％)より低下したため、その旨のメッセージが表示されたのですが、
3日ほど経つと、そのメッセージが消え、除去率も97％くらいまで回復していました。

膜に穴が開いたなど異常があればずっと除去率は低下したままだと思いますが、
回復したのでそれはありえないようです。

なぜ回復したのでしょうか？
メーカーに問い合わせたところ、メッセージが出る直前にプレフィルター
(活性炭)を交換したため、
プレフィルターに付着していた不純物がRO膜に流れ込み、一時的に水の純度が下がり
本来、膜を透過しない不純物が透過したため、除去率が低下した、
そしてプレフィルターの不純物が流れ切って、再度純度が上がり除去率が回復したと
言われたのですが、これって膜の孔の径より小さい径を有する不純物が
従来より多く膜の孔を通過して透過水に含まれたということでしょうか？
それをメーカーに問うと、RO膜というのはそういうしくみではなく…といわれました。
色々説明していただいたのですが、納得いく回答ではなかったので
こちらの有識者の方のお力をお借りしたく存じます。
よろしくお願いいたします。

回答No.2

yasegarasu · ベストアンサー

＃１の方と同様、メーカー専門家の見解に口をはさめるほどではありませんが、すこしだけ。
“除去率92%”って、フィルター側の網目はどうなっていると思いますか。8%に相当する分だけ網目が大きいのでしょうか。網戸のようにきっちりとした網目ではなく、少々異なりますが、脱脂綿のようなものをイメージした方が良いのかもしれません。泥水を流せば、泥土の一部は粒子の細かいものを含め、一部は捕捉されますが、完全ではありません。砂粒も量が多ければ、それなりに通過してしまいます。
　窓の網戸に汚れが付きますが、網戸の目より細かいホコリも付着しますよね。
　室内用空気清浄機のフィルターにしても然りです。ダニまで補足すると思いきや、髪の毛がすり抜けたり。
　纏めますと、プレフィルターにも細かい粒子は捕捉されていた事、及び、プレフィルターに捕捉されていた“比較的”大きな粒子も、確立は低めながら、透過するものもあった事、そしてこれら粒子量は、除去率の計算には含まれていなかった（供給液中には存在していない為）事、によるものと考えられます。
　参考になれば幸いです。／

お礼

ありがとうございます。
おっしゃるとおり、微細孔は脱脂綿のようなものと思います。
微細孔の径といっても、大小さまざまでしょうし、
現実として除去率は99％などと表示され、あくまで100％でないのも
理論上では透過しないものでもどうしても透過してしまうんですね。
私どもが所持している装置は、RO膜をはさむように前後に導電率計が
設置されているので、供給水中の不純物は除去率の計算には入っているようです。
プレフィルターはRO膜入り口の導電率計より前に設置されているので、
RO膜入り口の導電率計はプレフィルターを通ったあとの水の導電率を測定しているようです。

回答No.3

c80s3xxx

私もうまく説明できませんが，どうも，逆浸透と加圧濾過が混同されているようにも思えるのですが．
あと，除去率というのがどのように求められているか，ですね．活性炭プレフィルターを通った後の原水がほぼ一定と見なせれば，出側の不純物濃度で代用できるのでしょうけど，そうでなければ率とはいっても，意味するところは不純物濃度(をある定数から引いた値？)くらいの意味でしょうから，単に原水が汚れる→透過する汚れも増える→除去率が下がる(と表示される)となっていたものが，原水の汚れが減る→透過する汚れも減る→除去率が回復する(と表示される)というだけのことではないかという気も．

お礼

ありがとうございます。
逆浸透と加圧濾過、なんとなく異なるものかとはとらえられますが
詳しくは知見ない状態です。
除去率は、RO膜をはさむようにRO膜の前後に導電率計が設置されていて
導電率の差を取って除去率としています。
この場合はプレフィルターを通過した後の水の導電率と、RO膜を通過した後の導電率を測定しています。
あれから色々考察してみましたが、
新しいプレフィルターを取り付けたため、普段の水道水(水道水を引いて超純水を作製している)よりも一時的に導電率が上昇し、
本来の水道水内の不純物量より多い量がRO膜に入り込み、RO膜をそのまま透過してしまって
(ここはNo.2の回答者様のお考えをお借りして)、透過水に入り込み
RO膜の出口の導電率計が感知して除去率低下が表示された。
しかし、プレフィルターの不純物も無尽蔵に出現するわけではなく、いつかは流れ切ってしまうので、
数日経つとRO膜入り口側の導電率が低下して、イコールRO膜を透過してしまう不純物が減少して導電率も低下した結果
除去率が回復したと思いました。

回答No.1

MIYD

メーカーのサポート以上の有識者はいないと思いますが…

RO膜は一定時間ごとに洗浄されます。
(チューブから洗浄水が出ているのを見たことがあると思います)
詰まっていた不純物が洗浄されれば、除去率は回復するでしょう。

お礼

アドバイスありがとうございます。

>RO膜は一定時間ごとに洗浄されます。
これはフラッシングのことですよね。プレフィルター交換後は自動的に
フラッシングされて、普段ならそれで除去率は92％以上になるのですが
今回はそれでも除去率が低下しました。

また、詰まっていた不純物があると除去率は低下しないと思いますが…。
膜の微細孔が目詰まりしたという意味ととらえましたが、そうなると
膜の孔径が狭まり、その孔径より大きな径の物質は膜を透過することができず
そのまま濃縮水に含まれて排水され、より除去率は良くなると考えますが
それは違うでしょうか?

補足

追加ですみません。
詰まっていた不純物が除去されると、回復するのは透過水の流量だと思います。