RO 膜脱塩率: 計算、規格、トラブルシューティングの完全ガイド

RO 膜脱塩率: 計算、規格、トラブルシューティングの完全ガイド

作者: ソフィア   

水処理エンジニア、VLLRO| 20 年間にわたる逆浸透システムの設計と最適化

RO 膜の脱塩速度は、逆浸透システムの性能を示す最も重要な指標です。溶解した塩、重金属、イオン性不純物を除去する膜の能力を測定し、パーセンテージで表します。この速度に何が影響するのか、またそれをどのように維持するのかを理解することは、商業用または工業用の水処理プロジェクトにとって不可欠です。

このガイドでは、RO システムをピークの脱塩パフォーマンスで稼働し続けるための計算式、業界標準、10 の主要な影響要因、トラブルシューティング方法、日常のメンテナンスのヒントについて説明します。

RO淡水化率とは何ですか?コアの計算式

脱塩率は、給水から RO 膜によって除去された溶解固体の割合を表します。

標準配合 (GB/T 32373)

方法 1 – TDS 計算 (現場で最も一般的):

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脱塩率 R = (1 透過 TDS / 供給 TDS) × 100%

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方法 2 – 導電率の計算:

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脱塩率 R = (1 透過水の導電率 / 供給水の導電率) × 100%

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実際の例: 供給 TDS が 1200 ppm、透過水 TDS ≤ 10 ppm のマレーシアの 1m3/h RO システム:

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R = (1 10/1200) × 100% ≈ 99.17%

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このシステムは Vontron ULP31-4040 膜 (定格 ≥99.5%) を使用しており、高塩分給水下でも安定した性能を実現します。

用途別の業界の淡水化速度基準

脱塩率に影響を与える 10 の重要な要素

1. RO 膜エレメントのタイプ (最も重要)

膜の材質とモデルによって、基本的な脱塩限界が決まります。ポリアミド LP 複合膜 (Vontron ULP シリーズなど) は、古い酢酸セルロース膜よりもはるかに優れた性能を発揮します。 ULP 膜は 99.5% 以上の標準脱塩を実現し、1m3/h の統合システムに最適です。

2. 給水 TDS

塩濃度が高くなると浸透圧が高くなります。同じ動作圧力では、脱塩速度はわずかに低下します。設計ベースライン: 1000 ppm、最大許容誤差 1200 ppm。 1500 ppm を超えると、脱塩が大幅に低下します。軟化前処理を追加します。

3. 使用圧力

安全範囲: 0.6～0.8 MPa。圧力が不十分だとイオンが通過します。過剰な圧力 (>1.6 MPa) は、永久的な膜圧縮損傷を引き起こします。

4. 水温

標準試験温度：25℃。 1°C 低下するごとに、透過水流量が 2 ～ 3% 減少し、脱塩率がわずかに低下します。 40℃を超えると膜の加水分解が促進され、不可逆的な分解が起こります。動作範囲：5～40℃。

5. システム回復率

最適な回収率: 50% (1:1 の製品と濃縮)。 75% を超えると、濃縮塩濃度が増加し、脱塩が減少します。低すぎると水を無駄にし、洗浄頻度が増加します。

6. 前処理効率

デュアル 5μm PP カートリッジがメンブレンを粒子から保護します。前処理に失敗すると、粒子が膜を傷つけたりブロックしたりして、急激な脱塩の低下を引き起こします。 PP は 3 ～ 6 か月ごとに交換してください。

7. 塩素と pH を供給する

ポリアミド膜は耐塩素性が低く、0.1 mg/L を超えると脱塩層が酸化して破壊されます。安定したpH範囲: 4〜10。

8. 膜の汚れとスケール

カルシウムスケール、バイオフィルム、有機物が微細孔をブロックし、脱塩率が 10 ～ 20% 低下します。定期的な酸/アルカリ洗浄が必要です。

9. シールの経年劣化と損傷

O リングが損傷したり位置がずれていると、供給水が膜を迂回して透過水と混合し、誤って脱塩率が低くなります。これはよくある隠れた失敗です。

10. 営業年数

通常の膜寿命: 2 ～ 3 年。次の場合に交換します。

 脱塩率が新品より 5% 以上低下

 作動圧力が15%上昇

 透過水流量が 10% 以上低下

脱塩ドロップ – 迅速なトラブルシューティングと解決策

シナリオ 1 – 99.5% から 95% 未満への突然の低下

 チェック: PP カートリッジの詰まり、炭素が飽和した、膜が塩素酸化している。

 解決策: カートリッジを交換し、活性炭または亜硫酸水素ナトリウムを追加します。酸化した膜を交換してください。

 チェック: O リングが損傷しているか、位置がずれています。

 修正: シールを新しいものと交換し、取り付け中にシリコン グリースを塗布します。

シナリオ 2 – 1 年後の段階的な低下 (圧力差の上昇)

 根本原因: スケーリングまたは生物付着。

 修正: 無機スケールのクエン酸洗浄。有機物/バイオフィルムのアルカリ洗浄。脱塩により 3 ～ 12% を回復できます。

シナリオ 3 – 冬の気温低下

 修正: パイプを断熱するか、熱交換器を追加します。供給温度を 20 ～ 25°C、圧力を 0.6 ～ 0.8 MPa に維持します。

シナリオ 4 – 高塩分飼料が設計を満たしていない

 修正: 軟化前処理を最適化します。濃度を下げるために50％回復を厳密に制御します。

高脱塩ROシステム セレクションガイド（1m3/h一体型ユニット例）

1. オリジナルの高除去 RO 膜 – Vontron ULP31‑4040、シングル ≥99.5%、1 T/H 用 4 膜アレイ。

2. 安定した高圧ポンプ – PLD2‑11 は 0.6～0.8 MPa を維持します。

3. 完全な前処理 – デュアル 20 インチ 5μm PP カートリッジを直列に使用。

4. インテリジェントな圧力保護 – 低/高圧スイッチが空運転や過圧を防ぎます。

5. 標準化された DN20 配管 – 安定した流量、バランスのとれた負荷、最小限の脱塩変動。

安定した99.5%脱塩のための日常メンテナンスのヒント

1. 毎日のログ: 供給 TDS、透過水 TDS、圧力、温度を記録し、毎日の脱塩を計算します。 5% を超えて低下した場合は、すぐに検査してください。

2. タイムリーな消耗品交換: PP は 3 ～ 6 か月ごと。 RO 膜は 2 ～ 3 年ごとに交換します。

3. 自動フラッシュ: 内蔵の時間指定濃縮液フラッシュを使用して、汚れを軽減し、パフォーマンスの低下を遅らせます。

まとめ

脱塩率は、RO システムの水質の中心的な尺度です。膜の品質、動作圧力、供給水の状態、前処理、および日常のメンテナンスが総合的に長期的な脱塩の安定性を決定します。 99.5% 以上の LP 市販膜、適切な前処理、インテリジェントな圧力保護、50% の回収、および定期的なメンテナンスにより、供給 TDS が 1000 ～ 1200 ppm であっても、システムは長年にわたって一貫して 10 ppm 以下の透過水を生成できます。

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