逆浸透（RO）システムの長期稼働中に、さまざまな種類のファウリングが発生する可能性がありますが、その中でも微生物ファウリング（生物ファウリングとも呼ばれる）は最も潜行性が高く、一般的なファウリングの 1 つです。{0}}細菌、真菌、藻類などの微生物が膜表面や系内に付着、増殖、繁殖し、バイオフィルムを形成することを指します。このタイプの汚れは検出が難しく、システムのパフォーマンスと膜の寿命の継続的な低下を引き起こす可能性があります。微生物の付着は通常、前処理プロセス中に完全には除去されなかった微生物に由来し、好ましい環境条件下で急速に増殖し、システムの安定した動作に隠れた脅威をもたらします。
微生物の付着物の形成は瞬間的なプロセスではなく、生物学的に徐々に進行します。当初、供給水中の微生物は膜表面やパイプ内壁に受動的に付着し、性能に目立った影響を与えることはほとんどありません。しかし、時間の経過とともに、これらの微生物は粘着性のバイオフィルム構造を形成する細胞外ポリマー物質 (EPS) を分泌します。バイオフィルムは膜表面にしっかりと付着し、微生物に保護的で栄養豊富な環境を提供し、不利な条件下でも微生物が生存し、繁殖できるようにします。{3}}その間、バイオフィルムは水から有機物や浮遊粒子を継続的に捕捉し、汚れの層をより厚く、より高密度にします。最終的に、膜表面はバイオフィルムで完全に覆われ、その結果、水流束が低下し、システムの圧力損失が増加します。
微生物による汚れが発生すると、一連の深刻な結果を引き起こす可能性があります。最も直接的な影響は、バイオフィルムが膜を通る水の透過を妨げるため、水の生産量が大幅に減少することです。出力を維持するには、システムをより高い圧力で動作させる必要があり、エネルギー消費が増加します。さらに、バイオフィルムは膜表面を横切るイオン輸送を妨げ、塩除去率を低下させ、透過液の品質を悪化させます。さらに重要なことに、バイオフィルムは粘着性が高く、従来の化学洗浄では除去するのが困難です。適切に管理しないと、膜に不可逆的な損傷を引き起こす可能性があります。微生物がシステム内に広がると、パイプライン、フィルター、貯蔵タンクも汚染され、二次汚染の悪循環が生じる可能性があります。
微生物の付着を防ぐには、発生源管理、システム運用、メンテナンスからなる包括的なアプローチが必要です。前処理段階では、RO システムに侵入する活性微生物の数を最小限に抑えるために、次亜塩素酸ナトリウムの投与、紫外線、オゾン処理などの消毒および滅菌プロセス-を強化する必要があります-。動作中は、微生物が蓄積する可能性のあるデッドゾーンや停滞領域を避けるために、流速と圧力を最適化する必要があります。シャットダウンまたは断続的な運転中は、滞留水での細菌の増殖を抑制するために、保護溶液をシステム内に循環させる必要があります。定期的な清掃も不可欠です。特殊なバイオフィルム除去洗浄剤-は、汚れ層を効果的に除去し、膜の性能を回復します。差圧、透過水の流れ、SDI (シルト密度指数) を継続的に監視することで、汚れの傾向を早期に検出し、重大な故障を防ぐことができます。
微生物の付着の課題に対処するために、微生物の付着と増殖を軽減し、バイオフィルムの形成を効果的に遅らせる高度な表面構造と化学的特性を備えた防汚膜が開発されました。{0}これらの膜は、洗浄の頻度が減り、複雑な水条件下でもより安定した性能を維持し、より効率的で耐久性のある水処理ソリューションをユーザーに提供します。当社の防汚膜は、微生物汚染を対象とするように特別に設計されています。-膜表面の親水性と付着防止特性を最適化することで、バイオフィルム形成のリスクを大幅に軽減し、膜の寿命を延ばし、信頼性の高いシステム動作を保証します。
