| 研究課題/領域番号 |
07558084
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
山本 和夫 東京大学, 環境安全研究センター, 教授 (60143393)
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| 研究分担者 |
浦瀬 太郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60272366)
神山 義康 日東電工(株), メンブレン事業部, 開発センター長
中尾 真一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00155665)
大垣 眞一郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20005549)
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| キーワード | ナノろ過 / 逆浸透法 / 地下水 / 下水再利用 / 水資源 / 水処理 |
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| 研究概要 |
ナノろ過膜の分離機構としては、ふるい(サイズ)効果、荷電効果、膜との親和性の3つの主要なメカニズムが考えられる。環境中の物質のナノろ過で問題となる各種の汚染物質についてどの効果がどのくらい影響を及ぼしているのかを、検討した。Extended Nernst Planck式では説明できない硝酸イオンと塩化物イオンなど、1価イオン相互の阻止率の差について、膜/液界面での分配係数を別に定めることにより硝酸性窒素の阻止現象を良好に記述することができた。また、リン酸イオンの透過についても理論的な解明を行った。
微量有機化合物については、溶質サイズと阻止特性の解析をおこなった。フェノール系の物質は、そのサイズに比較して特異的に阻止率が低いことを明らかにした。重金属については、阻止のモデル化を検討中で6価のクロムと硫酸イオン、5価のヒ素とリン酸イオンのナノろ過膜での挙動が同じであることを明らかにした。
高圧逆浸透の解析では、2種のNF膜について、高圧、高濃度下でのNaCl阻止性能、膜透過流束を測定し、輸送方程式の基づいて膜性能を定量化した。この結果と、昨年度評価した膜性能とを用いて、高回収率海水淡水化プロセスのシミュレーションを行った。
地下水の処理、浸出水の処理にナノろ過膜を用いた場合のフラックス、阻止率などを測定した。1気圧の低圧運転でも90%の脱塩率と0.2m/dのフラックスを得ることができた。
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