2017 Fiscal Year Annual Research Report
Control of various fouling for reverse osmosis membrane using nanobubble
| Project/Area Number |
16H06996
|
|---|
| Research Institution | Hiroshima University |
|---|
Principal Investigator |
大野 正貴 広島大学, 環境安全センター, 助教 (40781216)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-08-26 – 2018-03-31
|
| Keywords | 逆浸透膜 / ファウリング制御 / 次亜塩素酸 / ナノバブル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
逆浸透膜（RO膜）を利用した水処理においては、モジュール構造および材質の問題から一旦堆積した粒子や膜面上の生物膜が除去できないことから、ほぼ完全な除濁と殺菌が前処理として要求されることと、それでも形成される生物膜によるバイオファウリングの制御が課題となっている。塩素耐性を持つ次世代RO膜の開発が進んでおり、次亜塩素酸ナトリウムを使用したバイオファウリング制御が可能になりつつあるが、それでも一旦形成された生物膜や堆積粒子の剥離・除去は課題として残る。無機粒子や微生物よりもサイズが小さいナノバブルは、水とともに堆積粒子や生物膜内やこれらと膜の境界面に侵入し、剥離性を高めることが期待できる。本研究では、ナノバブルを次亜塩素酸ナトリウム（以下、塩素）と併用することで剥離が困難な粒子と生物膜のマトリックス形成を阻害し、剥離性を高め、粒子、生物膜両方を完全に除去できる洗浄方法の確立を目的とした。RO膜上において、生物膜なしの粒子ファウリングは塩素もナノバブルも用いない純水の通水のみの簡単な洗浄でほとんど制御できたが、生物膜の存在は膜上に堆積した粒子の除去を困難にした。これに対し、塩素洗浄はバイオファウリングの制御に有効であり、塩素+ナノバブル洗浄は生物膜層と粒子層の積層から成る多層ファウリングで最も高い洗浄効果を示した。しかし、塩素なしのナノバブル洗浄は有効でなかった。これにより、ナノバブルが粒子や生物膜の間隙に侵入し、同時に塩素洗浄することにより膜と生物膜の間の剥離性を向上させることが示唆された。さらに、生物膜と粒子が複合した堆積物の密度がファウリング制御に影響することが明らかとなった。塩素とナノバブルを併用した新しい洗浄方法はRO膜における粒子と生物膜による複合ファウリングの制御に有用であった。
|
| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
