逆浸透膜は、水処理システムに適用する前に、特定の構成に製造する必要があります。現在、主な膜構成には、プレート-および-フレーム、管状、スパイラル巻き、中空糸タイプなどがあります。これらの中で、スパイラル巻き構造と中空糸構造が水処理用途で最も一般的に使用されています。例えば、YIME RO膜は逆浸透システムで広く使用されているスパイラル巻き構造を採用しています。
スパイラル巻き構成の場合、一般的に使用される膜には酢酸セルロース (CA) 膜や薄膜複合体 (TFC) 膜などがあります。{0}これらの膜は膜エレメントに組み立てられ、圧力容器内に配置されて完全な膜モジュールが形成されます。
スパイラル型エレメントに使用される膜は、通常、まず平坦なシート膜として製造されます。酢酸セルロース膜の構造を図 1 に示します。上層は脱塩層として知られる緻密な薄層 (0.1 ～ 1.0 μm) です。脱塩層の下には、わずかに厚い多孔質支持層 (100 ～ 200 μm) があります。水は緻密層を容易に通過して、多孔質支持層に流入することができます。緻密な層は半透膜として機能し、塩の通過と脱塩の達成を効果的に防ぎます。
複合膜の構造を図 2 に示します。複合膜は 3 つの層で構成されています。上部の極薄脱塩層、中央の多孔質ポリスルホン中間支持層、下部のポリエステル支持生地です。ポリエステル支持層は比較的不均一で多孔質であるため、脱塩層を直接支持することができません。ポリスルホン層の表面細孔サイズは、約０．０１５μｍに制御することができる。脱塩層の厚さは約0.2μmです。ポリスルホン層によってサポートされているこのメンブレンは、より高い動作圧力に耐えることができ、機械的ストレスや化学的腐食に対して強い耐性を示します。
中空糸膜構成の場合、芳香族ポリエステル膜から作られた多数の中空糸が圧力容器内で直接組み立てられ、水処理用の基本的な脱塩ユニット - 膜モジュールを形成します。
スパイラル巻き構成であっても中空糸構成であっても、設計は一般に次の要件を満たす必要があります。
- 膜が給水圧力に耐えられるように、適切な機械的サポートを提供してください。
- 供給水、濃縮水、透過水が均一な分布と適切な流れ条件で別々に流れるようにすることで、濃度の分極を最小限に抑えます。
- 膜本来の脱塩性と透水性を構成内で最大限に活用できます。
- 膜表面積を最大限に有効利用します。
次のセクションでは、YIME 膜で一般的に使用されているスパイラル巻き構造に焦点を当て、その構造とさまざまな膜タイプの違いについて説明します。
