RO膜のスケーリング制御におけるアンチスカリダント

Antiscalants in RO membrane scaling control.

• Wei Yu
• Di Song
• Wei Chen
• Hu Yang

抄録

逆浸透膜（RO）は淡水生産において重要な役割を果たしています。ROの淡水化プロセスでは、ミネラルのスケーリングは避けて通れない問題である。ROシステムにおけるスケール形成を抑制するために，給水の前処理，運転プロセスの最適化，新規膜材料の開発，抗iscalantsの添加など，様々な方法が開発されてきた．これらの中で、比較的費用対効果が高く、簡便にスケールを抑制することができるのが、抗iscalantsの添加法である。本研究では、様々な種類の抗iscalantsとそのスケール抑制メカニズム、及びRO膜スケーリング制御への応用についてレビューした。また、既存の抗スカラ剤の弱点や、抗スカラ剤による膜のファウリング、細菌の増殖、投与管理、濃縮液の廃棄など、実用化に向けての課題も提示した。阻害剤を用いてRO膜のスケーリングを効果的に軽減するためには、阻害機構の詳細な研究と確立された構造活性相関を基に、新規で高性能かつ環境に優しい阻害剤の開発が急務である。効率的なスケーリング制御を行うためには、実際のRO運転において、抗スキドラントや他の前処理との組み合わせを最適化することが不可欠です。

Reverse osmosis (RO) plays an important role in freshwater production. Mineral scaling is an inevitable problem in the RO desalination process. Various methods, including the pretreatment of feed water, the optimization of operational processes, the development of novel membrane materials, and the addition of antiscalants, have been developed to mitigate scale formation in RO systems. Among these methods, the addition of antiscalants is a relatively cost-effective and convenient technique for membrane scaling control. In the current work, various kinds of antiscalants, scale inhibition mechanisms, and their applications to RO membrane scaling control are reviewed. Weakness of existing antiscalants and challenge arising from their practical applications, such as membrane fouling caused by antiscalants, increased bacterial growth, dosing control, and the disposal of resultant concentrates, are also presented. To effectively alleviate scaling on RO membrane by using antiscalants, the development of novel, high-performance, and environment-friendly antiscalants on the basis of an in-depth study of the inhibition mechanisms and well-established structure-activity relationships is urgently necessary. The optimization of antiscalants and their combinations with other pretreatments in practical RO operations are essential in efficient scaling control.

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