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水源・水質

トピック第11回 膜ろ過

膜ろ過

 水道水をつくる方式に膜を使うものがあるのをご存じですか?家庭用の浄水器などでは膜がよく使われていますので、ご存じの方もいらっしゃるかもしれません。今回は、水道では比較的新しい技術であるこの膜ろ過についてご紹介します!

1)膜ろ過とは

 泥の付いたジャガイモを水で洗って、ザルにあけると、ザルの目より細かい泥の粒子は通りぬけてしまいますが、ザルの目より大きなジャガイモはザルの中にとどまります。これと同じように、適度に小さな穴が空いている膜を使えば、水中のミネラルなどの必要な成分は残したまま、濁りなどを取り除くことができます(図1)。

図1 膜ろ過の模式図
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 膜は、空いている穴の大きさによって、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、逆浸透膜の4種類に分けられます。精密ろ過膜と限外ろ過膜は、主に水の中の濁りを取り除きますが、ナノろ過膜と逆浸透膜は、水の中の濁りだけでなく、溶け込んでいる成分も取り除くことができます。穴の大きさが最も小さい逆浸透膜は、水に溶け込んでいる成分のほとんどを取り除くことができるため、海水から淡水をつくる装置などに利用されています。
 図2にそれぞれの適用範囲を示します。取り除きたいものに合わせて、膜の種類を選びますが、膜の穴の大きさが小さくなるほど、膜を通過させるために、水に大きな圧力をかける必要があります。また、ナノろ過膜や逆浸透膜は、膜の穴があまりにも小さく、水の中に不純物が多いと膜がすぐに詰まってしまいますので、通常は、前段に精密ろ過膜や限外ろ過膜を配置します。

図2 水中の様々な不純物と膜ろ過の適用範囲

2)膜ろ過の導入例

 東京都水道局では、平成11年度から膜ろ過方式を一部の浄水場に導入しています。平成19年3月下旬からは、砧浄水場及び砧下浄水所においても、膜ろ過施設が稼働しました。それぞれ1日に4万m³の水道水をつくることができる国内最大規模の膜ろ過施設です(平成19年3月末現在)。

写真

図3 砧浄水場の膜ろ過施設
(筒状の容器に精密ろ過膜が入っています)

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