水処理教室

スケール障害は冷却水に含まれる硬度成分（マグネシウムやカルシウム）やシリカ等が、冷却塔における水分の蒸発や伝熱面での加温等により、析出（スケール化）することで発生します。析出したスケールは、熱交換器や冷却塔内部、配管等に付着し、熱交換効率の低下によるエネルギーロスの要因になるほか、ポンプ圧の上昇、流量の低下等設備の安定運転を妨げる要因にもなります。今回は、このスケール障害とその対策について解説します。

腐食障害は、金属が水と酸素の存在下でさびとなる事、それにより配管などの厚みが薄くなる事に起因して発生します。冷却水系を構成する熱交換器や配管などが腐食すると、設備寿命の低下や補修費用の発生、漏水等による設備の運転停止など、多大な損失につながります。今回の水処理教室では、冷却水系における代表的な障害の一つ「腐食障害」について、腐食の反応機構や対策の考え方を解説します。

産業における冷却プロセスや空調設備には、冷却用の水（冷却水）をよく使います。冷却水の系統は、水に起因する各種障害が発生するので、効率よく、安定して稼働させるためには、水処理薬品による冷却水の処理が効果的です。今回は、冷却水の水処理によって得られるメリット、水処理薬品を使用する上で重要なポイント等を解説します。

「水処理とはなにか」についてお話いたします。水処理とは水の中から不純物を取り除くことです。生活用水では見た目の清浄さや健康維持を目的とし、産業用の水は用途に合わせた処理プロセスがあります。また、排水は環境への負荷を少なくして放流する必要があります。その処理方法について説明します。

「逆浸透現象を応用したRO膜[逆浸透膜]」についてお話いたします。ガラスや金属が手に入らなかった時代、ヨーロッパでは豚や羊の膀胱が容器として使われていました。これにワインや塩水を入れて水中に放置すると容器内の液量が増すことが分かっていました(正浸透現象といいます)。この場合と逆方向に水を流す、逆浸透現象を応用して作ったRO膜[逆浸透膜]について解説します。

「連続式電気脱イオン装置」についてお話いたします。従来のイオン交換装置は、一定量の純水を採水した後、イオン交換樹脂に吸着しているイオンを薬品で除去しなければなりません。その除去作業やコストを低減するために開発された連続式電気脱イオン装置について解説いたします。

「超純水製造装置のしくみ」についてお話いたします。半導体製品の洗浄や、半導体製造に使用する薬品の希釈用などには、他と比較的できないほどの高純度の超純水が必要です。今回は、水処理のすべての技術を投入して開発された超純水製造装置のしくみについて解説いたします。

「好気性微生物の働きを利用した活性汚泥法」についてお話いたします。好気性微生物に水中の有機物を処理させることを活性汚泥法といいます。この時、微生物には酸素が必要なため、装置には空気(酸素)を供給する必要があります。そのしくみについて分かりやすく解説いたします。

「膜分離式活性汚泥法」についてお話いたします。活性汚泥法の沈殿槽は曝気槽の汚泥混合液からSS(懸濁物質)を沈降分離し、上澄み液を得るしくみです。しかし、沈降が悪いと処理水に多量のSSが混入する場合があります。その対策として開発された膜分離式活性汚泥法について解説いたします。

「重金属を含んだ排水の処理方法」についてお話いたします。工場排水に含まれる重金属は毒性が強いものが多く、微量であっても繰り返し摂取すると体内に蓄積されて中毒症状を起こします。そのため環境基本法では厳しい排水基準が適用されています。そこで今回は重金属の処理方法について解説します。

超純水製造装置「サブシステム」についてお話いたします。超純水製造システムの中で最後の段階に位置するのがサブシステムです。サブシステムは、熱交換器、紫外線殺菌装置または紫外線酸化装置、デミナー、UF膜などで構成されています。その工程を詳しく解説いたします。

「超純水の回収・再利用」についてお話いたします。一度使用した超純水を回収・再利用することは、節水対策として重要です。特に工場用水や水道水の取水制限、地下水の汲み上げ量制限によって使用水量を増やせない場合は有効です。その超純水の回収・再利用法を解説いたします。