ダイオキシン等高精度での実験が困難な溶質に対するナノろ過・逆浸透法での阻止率の予測手法の開発

开发一种方法，用于预测二恶英等难以进行高精度实验的溶质的纳滤和反渗透截留率

• 批准号: 01F00265
• 负责人: 浦瀬 太郎
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01F00265/
• 关键词: ナノろ過; 逆浸透法; Nernst-Planck式; 有機溶質; 揮発性有機物質

揮発性有機化合物約20種類の溶質のナノろ過・逆浸透膜10種類による分離実験を行い各溶質の阻止率を求めた。まず,実験手法の検討として,マイクロ固相抽出・ガスクロマトグラフ質量分析法(SPME-GCMS)による膜分離系での微量揮発性有機化合物の定量方法を確立した。この結果を利用し,多くの膜における阻止率を実験的にしかも簡易に精度良く求めることが可能であった。その結果,最も緻密な低圧逆浸透膜を用いた場合であっても,クロロホルムのように阻止率が50%以下の溶質があることがわかった。約20の溶質について得られた結果を昨年までに行った半揮発性物質の結果と合わせて分子量にかわる分子幅コンセプトで結果を比較検討した。その結果,すべての膜において,分子幅の方が分子量よりも良い説明変数となることがわかった。特に,揮発性物質の中でも,ベンゼン・キシレンなどの疎水性の強い平板構造の溶質と臭素系のトリハロメタン類の阻止率の予測で,分子幅によるアプローチが一般に言われる分子量による予測よりも良い結果を与えることが明らかになった。しかしながら,大きさだけでは説明できない因子が残ることがわかり,逆浸透での解析に広く用いられている溶解度パラメーターと細孔内拡散速度などを合わせたアプローチが必要であることがわかった。移流と拡散項に分けて障害因子を加味したモデルを用いて,特に0.3MPa以下での低圧での逆浸透・ナノろ過法の溶質阻止特性についてシミュレーションを行った。

About 20 kinds of volatile organic compounds are separated by reverse osmosis membrane, and the rejection rate of each solute is calculated. A quantitative method for trace volatile organic compounds in membrane separation systems by SPME-GCMS was established. The result is that there are many ways to prevent the spread of disease. As a result, the densest low-pressure reverse osmosis membrane is used in the case where the rejection rate is less than 50%. About 20 percent of the solute was found to be semi-volatile, and the molecular weight was found to be semi-volatile. As a result, the molecular amplitude of the film is equal to the molecular weight. In particular, in the case of volatile substances, the prediction of the blocking rate of the solute and odor system in the strong plate structure of the solvent and odor system is generally related to the prediction of the molecular weight. The solution is dissolved in water, and the dispersion velocity in pores is increased. The migration and dispersion term is used to modify the solute barrier factor, especially the reverse osmosis at low pressures below 0.3 MPa.

项目成果

J.I.Oh, T.Urase, K.Yamamoto: "Effect of Molar Volume on Rejection of Different Arsenic Species in Groundwater by Low-Pressure Nanofiltration"Proc.of International conference on Membranes in drinking and industrial water production, Mulheim. 591-600 (2002)

J.I.Oh、T.Urase、K.Yamamoto：“摩尔体积对低压纳滤去除地下水中不同砷形态的影响”饮用水和工业水生产膜国际会议记录，米尔海姆。