水処理における限外ろ過膜のウイルス排除特性とその機構解明

超滤膜在水处理中的病毒排除性能及其机理阐明

• 批准号: 05650518
• 负责人: 山本 和夫
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650518/
• 关键词: 限外ろ過膜; ウイルス排除; 水処理; 膜分離; 細孔径分布; 大腸菌ファージ; クロスフローろ過; 物質輸送

本研究は、限外濾過膜によるウイルスの排除特性を明らかにすることを目的として、以下に示す成果を得た。1.公称分画分子量2万の平膜或いは管状膜で、材質ポリスルフォン(PS),スルフォン化ポリスルフォン(SPS),ポリオレフィン(PO),ポリアクリロニトリル(PAN)のものについて、ポリエチレングリコール(PEG)標準粒子を用いて細孔径分布を求めたところ、対数正規分布で主細孔分布が表せることが分かった。また、同じ公称分画分子量の膜でも、その中心細孔径や分散が大きく異なり,PEGの阻止率も異なることが明らかとなった。2.上記の膜を用い、大腸菌ファージQβ(25nmの大きさのほぼ球形の粒子)の濾過実験を行った結果、全ての実験(全実験数30)において程度の差はあれファージは一部通過し、そのバルク基準のみかけの通過率は10^<-3>〜10^<-7>であった。3.流速変化法を用いてQβの物質移動係数を求めた結果、各膜において真の通過率は上記結果のみかけの通過率より1〜2桁高くなることが分かった。4.膜細孔を推定された対数正規分布で表し、濃度分極現象も組み入れてモデル計算を行ったところ、主分布の膜細孔だけではQβの通過は実験結果に比べて極めて小さい値しか与えず、実際の現象を説明し得ないことが分かった。また、Qβの阻止率とPEGの阻止率に相関がないことから、膜には主分布から外れた異常に大きい細孔が存在することが示された。PANの場合、異常細孔数は10^6個/m^2と推定された。さらに、その存在を組み入れたモデルを提示した。5.別に分画分子量4万、20万の膜を用いた場合でも同様な結果を得た。また、活性汚泥混合液や河川水・湖沼水などにQβを添加して濾過実験を行ったところ、膜の排除性能は上がり、それは浮遊固形物質(SS)が形成するケーク層や、溶存有機物質が形成する膜面ゲル層などに吸着等により抑留されるためと考えられた。活性汚泥の濾過において、吸着されたQβを脱着させ定量化したところ供給量の1割程度抑留されていることが推定された。

In this study, the characteristics of the exclusion characteristics of the membrane filter are clear. The purpose of this study is to show the results below. 1. The nominal molecular weight of the film is 20 kDa flat film or tubular membrane, PS, SPS, PO. The standard particles (PEG) are calculated using the pore size distribution (PAN), and the number of regular distribution is the main hole distribution table. The molecular weight of the membrane is divided into two parts: the molecular weight of the membrane, the pore diameter of the center, the dispersion of the molecular weight, the molecular weight of the membrane, the pore diameter of the center, the blocking rate of PEG, the molecular weight of the membrane, the central aperture of the membrane, the central pore diameter of the membrane, the central pore diameter of the membrane, the pore diameter of the center, and the blocking rate of the membrane. two。 Record the results of the membrane test, 25nm test Q β (large spherical particles), full-scale test (full range 30), and the accuracy of the whole system (30). The results show that the pass rate of the whole system is 10 ^ & lt;-3>~ 10 ^ & lt;-7>. 3. The flow rate transformation method was used to calculate the results by using the number of kinetic parameters, and the results showed that the real pass-through rate of each membrane was higher than that of the control group. 4. The number of membrane holes is presumed to be in the normal distribution table, the system is used in the calculation of the calculation, and the main distribution of the membrane holes is calculated. Through the results of the results, the results are compared with each other, and the results are compared with each other. The blocking rate of Q β, the blocking rate of PEG, the blocking rate of membrane, the main distribution of membrane, the main distribution of membrane, the size of the pore, the blocking rate of Q β, the blocking rate, the main distribution of the membrane. The number of PAN normal and normal holes is 10 ^ 6

项目成果

T.Urase,K.Yamamoto & S.Ohgaki: "Evaluation of Virus Removal in Membrane Separation Processes by using Coliphage Qβ" Water Science & Technology. 28(掲載決定). (1994)

T.Urase、K.Yamamoto 和 S.Ohgaki：“使用 Coliphage Qβ 评估膜分离过程中的病毒去除”水科学与技术 28（出版）。

T.Urase,K.Yamamoto & S.Ohgaki: "Effect of Pore Size Distribution of Utrafiltration Membranes on Virus Rejation in Crossflos Condition" Proc.17th IAWQ Biennial Conf.,Water Quality,International'94,July,Budapest. (発表予定). (1994)

T.Urase、K.Yamamoto 和 S.Ohgaki：“Crossflos 条件下超滤膜孔径分布对病毒抑制的影响”Proc.17th IAWQ Biennial Conf.，水质，International94，7 月，布达佩斯。 1994）