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新闻发布 2011年

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开发能够大幅降低海水淡化的预处理成本的TT(TEP Trap)处理技术

2011年8月5日

住友电气工业株式会社

  本公司最近在使用反渗透的海水淡化的预处理技术中,开发了能够高效清除微生物代谢产物(TEP)(*1) 的TT膜,微生物代谢产物(TEP)是使RO膜(反渗透膜)结垢并使透水性能降低的物质。并且也开发了装有可排出TT膜捕捉到的TEP的清洗装置的TT装置。

  最近,由于全球性的水资源不足,人们对能源利用率高,、使用RO膜的反渗透法的海水淡化法的关注度正日益提高。在使用反渗透技术的海水淡化中,所谓的预处理,就是要在清除海水中含有的微生物及其代谢产物(TEP),使用RO膜分离盐分获得淡水。预处理中要进行砂过滤和使用UF膜(超滤膜)、MF膜(微滤膜)等的过滤。

  在砂过滤过程中,海水中含有的大量胶状微生物代谢产物(TEP)无法清除,如果附着在RO膜上,将粘着且变得难以清除,并成为细菌繁殖的基地,形成生物膜(*2),引起结垢。UF膜和MF膜虽然能够清除TEP,但由于附着在膜上的TEP会造成水流量大幅降低,因此需要大面积的膜,这将导致造水成本上升。

  此次开发的TT膜除了可清除微生物代谢产物(TEP)外,还能够进行高流量的过滤,因此,和UF膜•MF膜相比,膜的面积可大幅减小,和单纯使用UF膜•MF膜的预处理相比,预计可减少大约一半的处理成本。TT膜和TT装置的特点如下所示。

(1)

可清除TEP并进行高流量处理

  利用由本公司的独特材料PTFE制成的延伸膜“Poreflon”技术开发的TT膜,使用其独特的微细纤维构造(*3)捕捉TEP,膜表面不容易堵塞,和MF膜相比,10立方米/天的通过水流量可达其约10倍。另外,通过处理前后的定量分析验证了TEP的清除效果。

(2)

大幅减少海水淡化预处理所需的膜面积

  如果用TT膜过滤海水,能够向RO膜提供高水质、SDI(*4)达2.0~3.0的干净的预处理水。而且,用TT膜过滤后,再用UF膜或MF膜进行过滤的话,能够得到更高水质的、SDI达1.0~2.0的预处理水。在此情况下,利用TT膜过滤,MF膜过滤的流量将提高约两倍,因此,和单独使用UF•MF膜的预处理相比,总膜面积可减少40%。

(3)

高效排出TEP的清洗构造

  通过组合独特物理清洗的反清洗(*5)构造,可高效排出TT膜捕捉的微生物代谢产物(TEP),维持高流量和微生物代谢产物(TEP)清除性能。而且,通过和物理清洗的组合,和在反清洗中需要每次注入化学药品的原有方法相比,化学药品使用量可减少一半。

  在TT膜和TT装置的研发中,我们得到了国立大学法人东京海洋大学的合作,在该大学的临海实验实习所推进开发,此外,TT’膜的TEP清除机制和理论则获得了国立大学法人神户大学研究生院工学研究科应用化学专业松山秀人教授的合作,海水处理试验设备的验证实验则获得了株式会社东芝的合作。

  今后,本公司将推进TT装置的验证实验,预计2012年度投放市场。

  该研究成果在今年7月24日~29日于荷兰阿姆斯特丹市举办的关于膜工学的世界最大的学会ICOM(International Congress on Membranes and Membrane Processes)上得以发表。

【参考资料】

1. 预处理的流量和SDI比较

2. 预处理量 1万m3/天的膜面积比较

1. 预处理的流量和SDI比较 2. 预处理量 1万m<sup>3</sup>/天的膜面积比较

3.TT膜放大照片
TT膜放大照片

4.海水淡化预处理 实验装置
4.海水淡化预处理 实验装置

5. 用语解释

(*1) 微生物代谢产物(TEP)(TEP:Transparent Exo-polymer Particles) :
由多糖类构成的胶状物质,虽然是重量浓度0.1ppm左右的小物体,但在海水中吸水膨胀后,体积浓度将变为重量浓度的100倍以上。

(*2) 生物膜 :
由微生物形成的附着于膜表面的膜状结垢。

(*3) 微细纤维构造 :
极细的纤维结成束形成纤维的构造。

(*4) SDI(Silt density Index) :
在反渗透法中,表明RO膜模块的供给水的微量混浊物的定量指标。值越小水质越高。

(*5) 反清洗 :
将水流方向与过滤方向相反,排出累积物质的清洗方法。

• Poreflon是住友电气工业株式会社的注册商标。

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