2026年4月更新
水処理薬品は、高価な膜を保護し、システム性能を最適化し、製品水の水質を確保する不可欠な消耗品です。適切な薬品を選定し、正確に薬注することで、膜寿命を50–100%延長し、計画外の高額な停止を防ぐことができます。本ガイドでは、逆浸透(RO)、脱塩、一般的な水処理アプリケーション向けの主要な薬品カテゴリーについて解説します。
薬品カテゴリーの概要
| 薬品の種類 | 目的 | 使用タイミング | 一般的な薬注量 |
|---|---|---|---|
| スケール防止剤 | 膜上の無機スケール生成を防止 | 連続(給水に薬注) | 2–5 ppm |
| アルカリ洗浄剤 | 有機物汚染およびバイオフィルムを除去 | CIP洗浄(1–3ヶ月ごと) | pH 11–12 |
| 酸洗浄剤 | 無機スケール(CaCO3、CaSO4、シリカ)を除去 | CIP洗浄(1–3ヶ月ごと) | pH 2–3 |
| 殺菌剤 / 酸化剤 | 生物学的増殖を制御 | 定期的なショック処理 | 製品により異なる |
| 脱塩素(SMBS) | RO前の遊離塩素を除去 | 連続(塩素添加給水の場合) | Cl2 1 ppmあたり3 ppm |
| pH調整 | RO性能を最適化しスケールを防止 | 連続 | 目標pH 6.5–7.5 |
| 凝集剤 / 高分子凝集剤 | 前処理でコロイド粒子を除去 | 連続(高濁度水源) | 5–50 ppm |
| ソーダ灰(Na2CO3) | 酸性水のpHおよびアルカリ度を上昇 | 連続またはバッチ | 水質による |
スケール防止剤:膜の保護
スケール防止剤は、ROシステムにおいて最もコストパフォーマンスの高い薬品です。2–5 ppmの薬注で、200ドルのスケール防止剤1ドラムが$5,000–$20,000相当の膜を数ヶ月間保護します。スケール防止剤がなければ、無機スケール(炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ)が数日以内に膜表面に形成され、性能が不可逆的に低下します。
スケール防止剤の選定方法
- 水質分析を取得 — 最低限、TDS、カルシウム、マグネシウム、バリウム、ストロンチウム、硫酸塩、シリカ、鉄、pHの値が必要です
- シミュレーションソフトを実行 — ROSA(FILMTEC)、IMS Design(Hydranautics)、またはスケール防止剤メーカーの薬注計算ツール
- スケーリングポテンシャルに合わせて選定 — 標準的なスケール防止剤はCaCO3とCaSO4に対応。高シリカ水にはシリカ専用配合が必要。高鉄水には鉄分散配合が必要です。
CIP(定置洗浄)手順
CIP洗浄は、ファウリングにより流量低下または塩透過率上昇が生じた場合に膜性能を回復させます。一般的なCIP手順:
- 低pH洗浄(酸性) — クエン酸またはHCl溶液をpH 2–3で30–60分間循環。炭酸カルシウム、金属酸化物、無機スケールを除去します。
- リンス — RO透過水で洗い流し、酸を除去します。
- 高pH洗浄(アルカリ性) — NaOH+界面活性剤溶液をpH 11–12で30–60分間循環。有機物汚染、バイオフィルム、コロイド物質を除去します。
- 最終リンス — pHが正常化するまで透過水で洗い流します。
- 浸漬(任意) — 重度のファウリングの場合、最終リンス前に洗浄液に4–12時間膜を浸漬します。
水処理用ソーダ灰
ソーダ灰(炭酸ナトリウム、Na2CO3)は、酸性水源のpHおよびアルカリ度を上昇させるために広く使用されています。一般的な用途:
- 低pH井戸水の調整による配管腐食の防止
- ランゲリア飽和指数(LSI)バランスのためのアルカリ度上昇
- RO透過水の後処理再ミネラル化
- 沈殿法による軟化(石灰ソーダ法)
薬注量は原水の水質に依存します。一般的な目安:ソーダ灰50–100 mg/Lで、低アルカリ度水のpHを約0.5–1.0上昇させます。
水処理用過酸化水素
7%過酸化水素溶液は、水処理における酸化および殺菌に使用されます:
- 鉄・マンガンの酸化(溶存Fe2+をろ過可能なFe3+に変換)
- 硫化水素の除去(腐卵臭を解消)
- 配水システムのバイオフィルム制御
- RO膜のCIP後殺菌(塩素を使わない代替手段)
よくある質問
RO膜の洗浄頻度はどのくらいですか?
CIP洗浄の頻度は、給水水質と前処理の有効性に依存します。ほとんどの商業用システムでは1–3ヶ月ごとにCIPが必要です。正規化透過流量が基準値から10–15%低下、または塩透過率が10%増加した場合に洗浄してください。長期間放置すると、ファウリングの除去がより困難になります。
家庭用漂白剤でRO膜を洗浄できますか?
いいえ。塩素(次亜塩素酸ナトリウム/漂白剤)は、低濃度(0.1 ppm)でもポリアミドRO膜に永久的な損傷を与えます。膜に適合した洗浄薬品のみをご使用ください。給水に塩素が含まれる場合、活性炭またはメタ重亜硫酸ナトリウム(SMBS)でRO前に除去する必要があります。
スケール防止剤と軟水化の違いは何ですか?
スケール防止剤は化学的添加剤(2–5 ppm)で、結晶形成を抑制し、ミネラルを濃縮水流中に溶解状態で維持します。軟水化よりもはるかに低コストです。軟水器はイオン交換により物理的に硬度を除去し、硬度がRO給水限度を超える場合や、他の用途(ボイラー、洗濯)で軟水が必要な場合に使用されます。ほとんどのROアプリケーションでは、スケール防止剤のみで十分です。
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