逆浸透水ろ過システムはどのように機能しますか?完全なガイド

逆浸透水ろ過システムは、家庭、オフィス、工場できれいな飲料水を生成する最も信頼できる方法の 1 つとなっています。しかし、アンダーシンク RO ユニット内のテクノロジーは、多くの場合、当然のことと考えられています。このガイドでは、逆浸透の仕組み、それを可能にするコンポーネント、ろ過の各段階で何が起こるかについて正確に説明します。

逆浸透とは何ですか?

逆浸透 (RO) は、半透膜を使用して、溶解したミネラル、塩、重金属、その他多くの汚染物質を除去する浄水プロセスです。このテクノロジーを理解するには、通常の浸透から始めると役立ちます。

自然界では、半透膜が溶質濃度の異なる 2 つの溶液を分離するときに浸透が発生します。水は、濃度の低い側から濃度の高い側へ自然に移動し、徐々に両者のバランスをとります。この動きを引き起こす力は浸透圧として知られています。

逆浸透はその流れを逆にします。給水は自然浸透圧よりも高い圧力で膜に押し付けられ、水分子が膜を反対方向に通過します。膜の細孔が非常に小さいため、溶解固体が追従することができません。その結果、一方の側には精製された透過水の流れが生じ、もう一方の側には濃縮された除去水の流れが生じます。膜の材質とその構造について詳しく知りたい場合は、次の記事を参照してください。 RO膜の仕組み トピックをさらに詳しく説明します。

RO水ろ過システムの主要コンポーネント

一般的な家庭用 RO システムは、単一のフィルターではなく、多段階のアセンブリーで構成されています。膜の保護から最終的な味の向上に至るまで、すべての部分に明確な責任があります。

RO 膜はこのシステムの心臓部です。家庭用膜は、一般に 1 日あたり 50、75、または 100 ガロンと定格されており、通常は螺旋状に巻かれた薄膜複合要素です。住宅用途向けに、流量と阻止のバランスが優れています。

アンダーシンクシステム用住宅用RO膜エレメント この薄膜複合膜は家庭用流量と阻止率について評価されており、水の純度を決定する中心的なコンポーネントとなっています。トラブルシューティングや部品の交換の前に、メンブレンの選択を理解するために参照してください。 製品を見る→

RO ろ過プロセスの仕組み (ステップバイステップ)

ほとんどのアンダーシンクおよびカウンタートップ RO システムは、同じ 6 段階のプロセスに従います。各手順を理解すると、トラブルシューティング、メンテナンス、互換性のある交換コンポーネントの選択に役立ちます。

ステップ 1: 沈殿物の事前ろ過

原水はまず沈殿物カートリッジ、通常はメルトブローポリプロピレンフィルターを通過します。この段階では、膜に傷を付けたり表面を塞いだりする可能性のある砂、錆、汚れ、その他の粒子を捕捉します。アンダーシンク システムの一般的な選択肢は 10 インチの PP コットン フィルターで、クイックインサート、ネジ式、またはインライン形式で入手できます。

メルトブローポリプロピレン沈殿物フィルターカートリッジ RO システムの第一段階として、この 10 インチ PP コットンフィルターは、膜に損傷を与える可能性のある砂、錆、粒子を効果的に捕集します。前処理を理解し、互換性のある交換カートリッジを選択するために確認してください。 製品を見る→

ステップ 2: 活性炭前濾過

次の段階は活性炭で、多くの場合、粒状活性炭カートリッジ (UDF) またはカーボン ブロック カートリッジ (CTO) です。市水は通常、塩素またはクロラミンで消毒されますが、どちらも時間の経過とともに薄膜複合膜を損傷する可能性があります。活性炭はこれらの化学物質を吸着し、水が膜に到達する前に揮発性有機化合物、味、匂いも軽減します。

ステップ 3: 逆浸透膜分離

前処理された水は、圧力下で RO 膜ハウジングに送られます。膜は水分子のみがマトリックスを通過できるようにし、溶解した塩、重金属、フッ化物、硝酸塩、細菌、ウイルスを拒否します。精製された流れは透過水と呼ばれ、濃縮された塩水はハウジングから排水管に向かって排出されます。

ステップ 4: 廃水の制御と排水

排水ラインの流量制限器により、システムから排出される拒否水の量が決定されます。このコンポーネントは重要です。ドレン流量が少なすぎると汚染物質が集中して膜が汚れますが、ドレン流量が多すぎると水を無駄にします。一般的な住宅用システムでは、圧力と温度に応じて、およそ 1 部の浄水と 2 または 3 部の排水の比率が生成されます。

ステップ 5: 加圧タンクでの保管

膜はゆっくりと水を生成するため、ほとんどの家庭用システムは、蛇口が開くまで加圧貯蔵タンクに透過水を集めます。タンクのダイヤフラムの片側には空気があらかじめ充填されており、水が生成されると反対側が水で満たされます。

ステップ 6: 後濾過

水は蛇口に到達する前に、最終的なポストカーボンフィルター、多くの場合 T33 カートリッジまたはインラインフィルターを通過します。この段階では味を磨き、貯蔵タンク内に発生する可能性のある残留臭を除去します。一部のシステムでは、この時点でアルカリ性またはミネラル化されたカートリッジを追加して、特定のミネラルを回復したり、水の pH を調整したりします。

逆浸透はどのような汚染物質を除去しますか?

RO 膜は、幅広い飲料水汚染物質に対して利用できる最も効果的なバリアの 1 つです。適切な前濾過と健全な膜により、RO システムは以下を削減または除去できます。

• 溶解塩および総溶解固形分 (TDS)
• 鉛、ヒ素、クロムなどの重金属
• フッ化物と硝酸塩
• 塩素、クロラミン、揮発性有機化合物
• 細菌、ウイルス、原虫の嚢胞
• 農薬と多くの医薬品残留物

すべてを除去する治療プロセスはなく、RO も例外ではありません。二酸化炭素などの溶解ガスは膜を通過でき、一部の非常に小さな有機分子は炭素によりよく吸着されます。そのため、ほぼすべての RO システムが、1 つの技術だけに依存するのではなく、膜分離と炭素濾過を組み合わせています。

メンテナンスと交換のスケジュール

RO システムは、消耗部品が予定どおりに交換された場合にのみ、良好なパフォーマンスを維持します。プレフィルターは膜を保護するため最も大きな負荷がかかり、交換が遅れることが性能低下の最も一般的な原因です。

最新のシステムの多くには、自動膜フラッシュ機能が追加されています。各遮断サイクルの後、ソレノイドバルブが数秒間開いて膜表面を洗い流し、汚れを減らし膜の寿命を延ばします。 RO システムを保守している場合、または新しい RO システムを構築している場合、信頼性の高いフラッシング バルブは膜の寿命全体にわたって顕著な違いを生む可能性があります。

RO システム用自動メンブレン フラッシュ ソレノイド バルブ このバルブは各サイクル後に短いすすぎを開始し、膜の汚れを減らし、寿命を延ばします。 RO システムの保守や構築に役立ち、長期間にわたってパフォーマンスを維持する上で重要な部分です。 製品を見る→

適切な RO 構成の選択

RO システムの選択は、供給水の品質、毎日の使用量、利用可能な水圧から始まります。 40 psi 未満の水が供給されるシステムでは、通常、膜が許容可能な生産速度に必要な圧力に達するためにブースター ポンプが必要です。沈殿物や硬度が高い場合は、RO ユニットの前に追加の前処理を行うと膜が保護され、メンテナンスが軽減されます。産業用途の場合、設計された流量、回収率、および除去目標に基づいて、より大きな 4040 または 8040 膜エレメントが選択されます。

完全なシステムを組み立てている場合でも、摩耗したコンポーネントを交換している場合でも、膜、バルブ、またはカートリッジの新しい供給源を探している場合でも、 私たちのチームに連絡してください プロジェクトの詳細をお知らせください。喜んでお手伝いさせていただきます。

逆浸透水ろ過は、高品質の飲料水を製造するための信頼性が高く柔軟な技術です。基本原理、個々のコンポーネント、およびメンテナンス要件を理解すると、適切なシステムを選択し、何年にもわたって効率的に稼働し続けることがはるかに簡単になります。