逆浸透技術は家庭用浄水器でどのように機能しますか?

逆浸透（RO）技術は、以下の分野で使用される最も一般的な方法の 1 つです。 家庭用浄水器 。水を半透膜に強制的に通過させ、細菌、ウイルス、重金属、塩、その他の汚染物質を含む不純物を除去します。

1. 逆浸透のプロセス

給水口

逆浸透のプロセスは、水が入口バルブを通ってシステムに入るときに始まります。この水は自治体の水道や井戸から来ていることがあり、通常、塩素、鉱物、重金属、細菌、ウイルスなどの不純物が含まれています。

前濾過

水は逆浸透膜に到達する前に、前濾過段階を通過します。通常、活性炭または沈殿物フィルターで作られたプレフィルターは、沈殿物、汚れ、錆、塩素などの大きな粒子を除去します。塩素は繊細な RO 膜に損傷を与え、その寿命と効率を低下させる可能性があるため、この前濾過は非常に重要です。

半透膜

逆浸透プロセスの中核は半透膜です。この膜には微細な孔があり、水分子のみを通過させ、細菌、重金属、塩、農薬、その他の汚染物質などの汚染物質をブロックします。

水は圧力下で RO 膜に入ります。膜は半透性であるため、水分子のみが通過でき、汚染物質は残ります。その後、汚染物質は廃水として洗い流されます。膜を通過した純水は別のチャンバーに集められ、保管されます。

濾過後

RO 膜を通過した後、水は通常は活性炭フィルターによる後濾過を受けます。この最終段階では、残留不純物が除去され、水の味と匂いが改善されます。通常、ポストフィルターは残留塩素、揮発性有機化合物 (VOC)、その他の臭気を除去し、水が新鮮できれいな味になるようにします。

きれいな水の貯蔵

浄化された水は浄水貯蔵タンクに保管されます。タンクは通常、RO システム内またはシンクの下に設置され、いつでも精製水が供給できるようにします。貯留された水は、必要に応じて蛇口またはディスペンサーからアクセスできます。

2. なぜ機能するのか

浸透圧と逆浸透圧

浸透は、水が半透膜を通って溶質濃度の低い領域から溶質濃度が高い領域に移動するときに発生する自然なプロセスです。逆浸透は、その名前が示すように、逆方向に作用します。 RO では、水に圧力を加えて、自然の浸透圧に逆らって半透膜を通過させます。

水の分子のみが膜を通過できるため、このプロセスにより水から汚染物質が除去されます。汚染物質は残留し、廃水として廃棄されます。

浸透圧に打ち勝つために加えられる圧力

逆浸透では、ポンプが水に圧力を加え、水を膜を通して逆方向に自然に移動させる浸透圧に打ち勝ちます。これにより、きれいな水が膜を通過し、汚染物質が残り、洗い流されます。

3. 逆浸透は何を除去しますか?

逆浸透は、水から広範囲の汚染物質を除去できる非常に効果的なろ過方法です。これらの汚染物質には次のようなものがあります。

重金属

RO 膜は、水から重金属を除去するのに特に効果的です。鉛、水銀、ヒ素、カドミウムなどの金属は、たとえ微量であっても人間の健康に有害である可能性があります。逆浸透は、これらの金属を飲料水から確実に濾過します。

塩素

塩素は都市の水処理によく使用されますが、高濃度で消費すると有害になる可能性があります。水の味や匂いにも影響します。 RO は水から塩素を効果的に除去し、安全性と風味の両方を向上させます。

塩と硬水

多くの地域は、高濃度の溶解塩分、特にカルシウムとマグネシウムを含む硬水に悩まされています。 RO システムはこれらの塩を除去し、硬度を下げ、パイプや器具内のスケールの蓄積を防ぐことができます。

細菌とウイルス

RO システムは飲料水から細菌やウイルスを除去することができ、これは水系感染症が懸念されている地域では非常に重要です。 RO 膜の孔径が小さいため、有害な微生物が効果的に濾過されます。

殺虫剤と化学薬品

農業からの流出は、農薬やその他の化学物質で水道を汚染する可能性があります。逆浸透はこれらの汚染物質を除去するのに非常に効果的であり、水を安全に飲めます。

4. 家庭用浄水器に逆浸透膜を使用する利点

水質の改善

家庭用浄水器に逆浸透膜を使用することの最も大きな利点の 1 つは、水質の改善です。 RO システムは有害な汚染物質を除去することで、水が安全に飲め、汚染物質がなく、さまざまな家庭での使用に適していることを保証します。

味と香りの向上

逆浸透は、不快な味の原因となる塩素、クロラミン、その他の化学物質を除去することにより、水の味と臭いを改善します。その結果、飲料や料理に最適な、新鮮できれいな味の水が得られます。

費用対効果が高い

逆浸透システムを購入する初期コストは他の水ろ過方法よりも高くなる可能性がありますが、長期的には費用対効果が高くなります。 RO システムは、時間の経過とともに高価になる可能性があるボトル入りの水の必要性を減らします。さらに、多くの RO システムは長期的なパフォーマンスを提供するように設計されており、将来の交換費用を節約できます。

環境に優しい

ボトル入りの水の代わりに逆浸透膜を使用すると、環境に大きなメリットがあります。ペットボトルの需要が減り、プラスチック廃棄物の削減につながります。 RO システムを家庭に設置することで、世界的なプラスチック汚染問題の削減に貢献できます。

5. 逆浸透技術の限界

水の無駄遣い

逆浸透システムの主な欠点の 1 つは、水の浪費です。精製水 1 ガロンごとに、約 3 ～ 4 ガロンの廃水が生成されます。この非効率性は、特に水が不足している地域や高価な地域では懸念される可能性があります。

ミネラル除去

逆浸透は、有害な汚染物質だけでなく、カルシウムやマグネシウムなどの有益なミネラルも除去します。これによりきれいな水が確保されますが、健康上の理由から飲料水にミネラルを含むことを好む人もいます。ただし、一部の RO システムには、精製プロセス後に必須ミネラルを戻す再石灰化フィルターが含まれています。

ろ過速度が遅い

RO システムは一般に、他の濾過方法に比べて遅い速度で動作します。十分な量の精製水を生成するには数時間かかる場合があるため、大家族や水の需要が高い家庭には理想的ではない可能性があります。

6. メンテナンスに関する考慮事項

フィルターの交換

逆浸透システムは、最適なパフォーマンスを確保するために定期的なメンテナンスが必要です。メンテナンスの最も重要な側面の 1 つはフィルターの交換です。機種や用途に応じて、プレフィルター、RO膜、ポストフィルターの定期交換が必要です。フィルターの交換を怠るとろ過効率が低下し、水質の低下を招く可能性があります。

システムのクリーニング

フィルタの交換に加えて、RO システムを定期的に洗浄して汚染物質の蓄積を防ぎ、適切な動作を確保する必要があります。洗浄には、RO 膜を消毒し、蓄積したミネラルやバクテリアを洗い流すことが含まれる場合があります。