下水の再利用を目的とした統合的膜処理システムにおける逆浸透膜のアルギン酸によるファウリングとカルシウムイオンの役割

抄録

下水処理水の再利用を目的とした既存の統合的膜処理システムでは精密ろ過膜 (MF膜) と逆浸透膜 (RO膜) が用いられているが, バイオポリマーによるRO膜のファウリングが問題となっている。本研究では, アルギン酸によるRO膜のファウリングおよび統合的膜処理システムにおけるアルギン酸の挙動にCa²⁺が与える影響について理解を深めることを目的とした。実験の結果, MF膜による前処理を行わない場合は, Ca²⁺との安定な配位結合により多量体を形成するGGブロックおよびMGブロックが選択的にRO膜上に堆積するために, Ca²⁺によりRO膜のファウリングが促進することが明らかになった。その一方で, MF膜による前処理を行った場合は, 多量体を形成したGGブロックおよびMGブロックがMF膜により除去されるため, むしろCa²⁺によりRO膜のファウリングが抑制されることが明らかになった。