原水水質に対応した合理的膜選択による膜閉塞制御に関する研究

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本年度は、有機物濃度の高い水道水源(江別市千歳川表流水)および有機物濃度の低い水道水源(札幌市豊平川表流水)を対象として、三次元励起・蛍光スペクトル(EEMs)、各種樹脂を用いるLeenheerの方法による溶存有機物のキャラクタリゼーションを行い、両者の関係を考察した。この結果、比較的短時間で得ることのできるEEMsから、Leenheerの方法による有機物の分画結果を予測しうることがわかった。並行して千歳川表流水、豊平川表流水それぞれを用いたパイロットスケール膜ろ過実験を実浄水場において行い、長期間にわたり実験を継続することによって膜を閉塞させた。これらの膜の一部分を採取し、膜を閉塞させた有機成分を酸・アルカリなどの各種薬品により抽出するとともに、抽出前後の膜透過性能の変化を小型膜ろ過モジュールによって評価した。薬品によって抽出された成分のEEMsを検討することによって、溶存有機物中のどのような画分が膜閉塞、特に不可逆的な膜閉塞に深く関与しているかを検討した。この結果、不可逆的な膜閉塞は主に疎水的酸性成分によって引き起こされていることが示唆された。強アルカリを用いて有機成分の抽出を行う際には、膜本体からの親水性成分の漏出が無視できない量となった、この部分の影響をどのように除去しうるかが課題として残されている。今後はより広範な範囲の水・膜の組み合わせについて本研究で開発した膜閉塞成分検討法を適用してゆくことで、原水水質に対応した合理的膜選択手法の確立に近づくことができるものと考えられる。