Effect of salt-containing filter paper attached to osmotic membrane

高分子電解質膜を含むろ紙を接触させた浸透膜の脱塩に及ぼす効果

佐野 健二*; 山田 有紗*; 松井 明洋*; 辻 秀之*; 長谷川 伸; 澤田 真一; 前川 康成

Sano, Kenji*; Yamada, Arisa*; Matsui, Akihiro*; Tsuji, Hideyuki*; Hasegawa, Shin; Sawada, Shinichi; Maekawa, Yasunari

逆浸透(RO)膜を用いた海水淡水化(脱塩)プロセスのエネルギーコスト削減には、脱塩プロセスにおけるRO膜への加圧エネルギー量の低減が必須である。そこで、電解質である高分子塩をグラフト鎖として導入した膜をRO膜と組合せた複合膜を用いることで、高分子塩の浸透圧による脱塩プロセスの加圧エネルギーの低減を試みた。脱塩処理速度の観点から、水透過速度の高いろ紙を基材に用いた。放射線グラフト重合法を用いてアクリル酸を導入したグラフト化ろ紙をRO膜と組合せた複合膜の水透過量のグラフト率依存性を調べたところ、グラフト率2.4%の複合膜で透過量が11%増加すること、及び、グラフト率を10%まで増加させるとろ紙の目詰まりにより透過量が減少することを見いだした。本実験では、高分子塩を含むグラフト鎖を複合膜中に導入することで、高分子塩の浸透圧により複合膜を介した水の透過量が増大していることから、本複合膜を用いたシステムにより従来のRO膜単体を用いた脱塩プロセスよりも加圧エネルギーが低減できることが示された。

Anchored osmotic pressure inducer was examined. Salt-containing filter paper attached to an osmotic membrane increased the water flux to more than 10% at 1 MPa. The salt-containing filter paper was fabricated via graft polymerization of acrylic acid onto a filter paper followed by alkaline treatment. The filter paper was characterized by thermo gravimetric analysis (TGA), attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR), scanning electronic microscopy-energy dispersive X-ray spectrometry(SEM-EDS).