1.逆浸透システム・フィルター・プロジェクトの背景
この逆浸透システム・フィルター・プロジェクトはダルエスサラーム州にある。水源は新しく建設された地下水井戸で、この地域の生活用水の重要な水源です。地質学的条件により、この地域の地下水は一般的にカルシウムとマグネシウムイオンの含有量が高く、硬度が高すぎるという問題を抱えています。基本的な指標はタンザニアの飲料水基準TZS 789:2018を満たしているものの、硬水の特性は住民の日常的な水使用やパイプラインネットワークの運用に多くのリスクをもたらしている。.
地下水の硬度が高く、水質の安定性が不十分であるという問題に対処するため、このプロジェクトでは、毎時500リットルの工業用逆浸透システムフィルターを導入して原水を深く浄化し、軟水化、脱塩、殺菌の統合アップグレードを実現する。これにより、安全で安定した高品質の集中型生活用水供給システムを構築し、地域住民に国際基準を満たす飲料水を提供する。.
2.原水の水質分析
原水の地下水は非常に複雑であるため、私たちはクライアントに水質検査を実施させた。タンザニアのドドマ水質研究所は、新しく建設された地下水井戸の水サンプルを総合的に検査しました。その結果、原水の特性と主要な処理領域が明確に特定された：
1.物理化学的指標： 原水のpHは6.84、水温は25.3℃、導電率は609.0μS/cm、総溶解固形分は335.0mg/L、濁度は23.7NTU、色は8TCUである。すべての指標はタンザニアの飲料水基準の範囲内である。全硬度は215mg/L（CaCO₃として計算）で、典型的な硬水に分類される。カルシウムイオンは56.0mg/L、マグネシウムイオンは18.24mg/Lであり、硬度の中心的な要因となっている。.
2.微生物学的指標： 総大腸菌群、糞便性大腸菌群、大腸菌は検出されず、微生物学的安全性は基準を満たしており、病原性細菌汚染の危険性はないことが示された。.
3.その他の指標： 硫酸塩、硝酸塩、フッ化物、鉄、マンガン、銅などの重金属や無機塩の含有量は基準値をはるかに下回っており、有毒物質や有害物質が過剰に含まれているという問題はない。.
試験報告書と実際の現場での水の使用状況から、原水の問題の核心は硬度が高いことだった。硬水は給水網や給湯器、洗濯機などの設備にスケールを発生させやすく、寿命を縮め、メンテナンス費用を増大させる。さらに、硬水は石鹸の泡立ちを悪くし、洗浄効果に影響を与えるだけでなく、少し渋い味を引き起こし、使用感を低下させる。さらに、原水の濁度は基準値の上限に近く、水の透明度と安定性を向上させるためにさらなる最適化が必要だった。そのため、このプロジェクトでは、軟水化と硬度低減、深層浄化、安定給水を中心的な目的として、500L/hの逆浸透システム・フィルターを中心的な処理プロセスとして選択した。.
3.500L/h逆浸透システムフィルタープロセス設計
逆浸透技術は、工業用水処理の分野で成熟した効率的な膜分離技術である。その原理は、圧力下で半透膜を通して水の分子と溶存塩、コロイド、微生物、重金属、その他の物質を分離することである。その脱塩速度と硬度除去効率は比較的安定しており、中小規模の給水シナリオに適している。.
このプロジェクトの毎時500リットルの逆浸透システムフィルターは、「前処理＋逆浸透ユニット＋後処理＋自動制御」の完全なプロセスに従って、モジュール式の統合設計を採用し、処理効果、操作の安定性、便利な局所的な操作とメンテナンスのバランスをとっている。具体的な構成は以下の通りである：
- 前処理ユニット： マルチメディアフィルター、活性炭フィルター、5μm精密セキュリティーフィルターで構成。マルチメディアフィルターは、原水に含まれる浮遊物質、シルト、コロイド、その他の大きな粒子状の不純物を除去し、濁度を1NTU以下に低減します。活性炭フィルターは、臭い、残留塩素、一部の有機物を吸着し、水の味を改善します。セキュリティ・フィルターが微粒子を遮断し、逆浸透膜エレメントの傷や目詰まりを防ぎ、中核機器を包括的に保護します。.
- 逆浸透膜メインユニット： 省エネ型高圧ポンプ、防汚型汽水逆浸透膜、圧力保護装置を装備。海水淡水化率は97%以上、カルシウム・マグネシウムイオン除去率は95%以上。システムの定格生産能力は500L/h、1日の生産能力は12トンで、オスタイベ地区の住民の集中的な生活用水需要を満たすのに十分である。アフリカの高温環境向けに設計された膜エレメントは、現地の気候条件に適応し、膜の寿命を延ばすために、高温耐性と耐ファウリング性を重視して選定されている。.
- 後処理ユニット: 紫外線殺菌装置と水質調整装置を装備し、水中の残留微生物をさらに死滅させ、排水微生物の安全性を確保する。同時に、出力水のpH値を微調整し、味を改善し、出力水が高品質の飲料水の基準を満たすようにします。.
- 自動制御ユニット： 自動制御システムを活用し、自動洗浄、高/低圧保護、水不足保護、故障警報、水生産量測定機能を備えている。専任の担当者が不要なため、手動操作の難易度が下がる。.
4.逆浸透システムのフィルター性能
500L/hの逆浸透システム・フィルターが稼動した後、ドドマ水質研究所と協力して、生成水の30日間連続モニタリングを実施した。その結果、システムの処理効果は大きく、水質はタンザニアの国家基準を完全に満たし、それを上回ることがわかった。.
1.徹底した硬度向上： 排水の総硬度は25～35mg/Lに安定し、軟水の基準値まで低下するため、スケーリングのリスクが完全に排除され、配管網や水使用機器のメンテナンスサイクルが大幅に延長される。.
2.最適化された物理化学的指標： 導電率は80～120μS/cm、全溶解固形分は100mg/L以下、濁度は0.5NTU以下、色は1TCU以下となり、甘味のある透明な水になる。.
3.微生物学的安全性の保証： 総大腸菌群、糞便性大腸菌群、大腸菌は排水から検出されず、微生物学的指標は国際的な飲料水衛生基準を満たしている。.
4.安定した効率的な運用： 65%-70%の回収率を達成し、低消費電力、低騒音です。局所的な電力変動や高温環境下でも故障することなく連続運転が可能で、自動化レベルも現場での使用条件に適合しています。.
実用化されたアプリケーションでは、顧客からのフィードバックによると、洗濯、調理、飲用において硬水の欠点が見られず、水の使用感が大幅に改善された。地域社会の給水網におけるスケーリングの問題は根絶され、また RO装置 メンテナンスコストは60%以上削減され、硬水と地下水の浄化における500L/h逆浸透システムフィルターの工業的応用価値が完全に立証された。.
5.概要
このプロジェクトは、500L/hの工業用逆浸透システムフィルターを適用することで、タンザニアの硬度の高い地下水の浄化と改良に成功した。生成された水は安全で安定した高品質のものであり、住宅用水のニーズを十分に満たし、給水システムの長期安定稼働を保証するものである。.
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