タイプ II の水システムは、一般化学、緩衝液の調製、一部の生物学的アッセイなどの幅広い実験室用途の要件を満たす高純度の水を生成するように設計されています。タイプ II 給水システムの大手サプライヤーとして、当社はこのレベルの純度を達成するために必要な水処理プロセスの重要性を理解しています。このブログ投稿では、タイプ II 給水システムにおける主要な水処理プロセスと、それらがどのように連携して高品質の水を供給するかについて説明します。
前処理プロセス
前処理段階は、その後の精製ステップに向けて供給水を準備するため、非常に重要です。これにより、より高感度の精製コンポーネントの寿命が延び、システム全体の効率的な動作が保証されます。
沈殿物ろ過
多くのタイプ II 水システムの最初のステップは、沈殿物の濾過です。給水には、砂、シルト、さびなどの浮遊粒子が含まれることがよくあります。これらの粒子は下流のコンポーネントに損傷を与え、精製プロセスの効率を低下させる可能性があります。これらの大きな粒子を除去するために、通常はポリプロピレンなどの材料で作られた沈殿物フィルターが使用されます。フィルターには通常 1 ～ 50 ミクロンの範囲の特定の孔径があり、水が通過するときに粒子を捕捉します。たとえば、5 ミクロンの沈殿物フィルターは水から目に見えるほとんどの粒子を効果的に除去し、後の段階でより繊細な膜や樹脂層を保護します。
活性炭濾過
沈殿物ろ過後、活性炭ろ過が一般的に使用されます。活性炭は多孔質構造で表面積が大きいため、さまざまな有機化合物、塩素、一部の重金属を吸着できます。塩素は消毒剤として都市水道によく添加されますが、逆浸透膜やイオン交換樹脂を損傷する可能性があります。活性炭フィルターは、炭素表面に塩素を吸着させる化学反応により塩素を除去します。殺虫剤、溶剤、フミン酸などの有機化合物も炭素に吸着され、水中の濃度が低下します。このステップは、水の味と匂いを改善し、下流の浄化コンポーネントの完全性を保護するために不可欠です。
逆浸透（RO）
逆浸透は、タイプ II の水システムにおける重要なプロセスです。これは、圧力を使用して水を半透膜に強制的に通過させ、ほとんどの溶解塩、有機化合物、微生物を残す膜ベースの濾過方法です。
RO 膜には非常に小さな孔があり、通常は 0.0001 ミクロン程度です。これにより、広範囲の汚染物質を排除しながら、水分子の通過が可能になります。供給水が膜に対して加圧されると、純水（透過水）が膜を通過し、濃縮された汚染物質（ブライン）が洗い流されます。 RO システムは通常、溶解塩の 95 ～ 99% を除去できるため、水中の総溶解固形分 (TDS) を削減する効果的な方法となります。
当社の Edi - Q シリーズ脱イオン水システム [/labatory - deionized -water - purification - Systems/edi - q - series - deionized -water - system.html] では、逆浸透が主要な精製ステップの 1 つです。当社のシステムで使用されている高度な RO 膜は、高い除去率と長期安定性を提供するように設計されており、高品質な水の一貫した生産を保証します。
脱イオン化 (DI)
脱イオン化は、水からイオンを除去するプロセスです。逆浸透後、水中にはまだイオンがいくらか残っている可能性があるため、タイプ II の水基準を満たすように水をさらに浄化するために脱イオンが使用されます。
イオン交換樹脂
イオン交換樹脂は、脱イオン化に一般的に使用されます。イオン交換樹脂には、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂の 2 種類があります。カチオン交換樹脂は、ナトリウム、カルシウム、マグネシウムなどの正電荷イオン (カチオン) を水素イオンに交換するように設計されています。一方、陰イオン交換樹脂は、塩化物、硫酸塩、重炭酸塩などの負に荷電したイオン (陰イオン) を水酸化物イオンに交換します。水がイオン交換樹脂床を通過すると、水中のイオンが水素イオンと水酸化物イオンに置き換えられ、結合して水が形成されます。
混合床イオン交換システムでは、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂の両方が 1 つのカラム内で混合されます。これにより、陽イオンと陰イオンの両方を同時に除去できるため、より効率的な脱イオンプロセスが実現します。当社の Eco - Q シリーズ脱イオン水システム [/laboratory - deionized -water - purification - Systems/eco - q - series - deionized - Water - system.html] は、脱イオン段階で高品質のイオン交換樹脂を利用して超純水を確実に生成します。
電気脱イオン化 (EDI)
電気脱イオン化は、イオン交換樹脂と電場を組み合わせた高度な脱イオン技術です。 EDI ユニットでは、イオン交換樹脂が電場によって継続的に再生されるため、化学的再生の必要がなくなります。水が EDI モジュールを通過すると、イオンが電極に引き寄せられ、水から除去されます。電場は、水分子を水素イオンと水酸化物イオンに分解するのにも役立ち、これらはイオン交換樹脂の再生に使用されます。このプロセスは、メンテナンスの必要性が低く、高純度の水を継続的かつ効率的に生産する方法を提供します。当社の Center シリーズ脱イオン水システム [/labatory - 脱イオン水 - 精製 - Systems/center - series - deionized - Water - system.html] には EDI テクノロジーが組み込まれており、タイプ II の水製造に信頼性が高くコスト効率の高いソリューションを提供します。
処理後のプロセス
主な浄化ステップの後、最終的な水質がタイプ II 水の厳しい要件を満たしていることを確認するために、後処理プロセスがよく使用されます。
紫外線（UV）滅菌
UV滅菌は、水中の細菌、ウイルス、真菌などの微生物を不活化するために使用されます。特定の波長（通常は 254 nm）の UV 光は微生物の DNA に損傷を与え、微生物の繁殖を妨げます。これは、生物学的アッセイや細胞培養など、微生物汚染を最小限に抑える必要がある用途にとって重要なステップです。当社のタイプ II 給水システムでは、微生物の増殖に対する追加の保護層を提供するために、処理後の段階に UV 滅菌器が設置されています。
最終濾過
最終濾過は水処理プロセスの最後のステップです。 0.2 ミクロンまたは 0.1 ミクロンのフィルターを使用して、水から残留粒子状物質や微生物を除去します。これにより、水に目に見える粒子が含まれず、タイプ II 水の粒子要件を満たしていることが保証されます。
結論
タイプ II 給水システムにおける水処理プロセスは、高純度の水を生成するために連携して機能する複雑で統合された一連のステップです。大きな粒子や有機化合物を除去する前処理から、逆浸透や脱イオンを経て溶解した塩やイオンを除去する後処理、微生物や粒子を確実に制御する後処理まで、各ステップは望ましい水質を達成する上で重要な役割を果たします。
タイプ II 給水システムのサプライヤーとして、当社はお客様に信頼性が高く効率的な浄水ソリューションを提供することに尽力しています。当社の純水システム Edi-Q シリーズ、純水システム Eco-Q シリーズ、純水システム Center シリーズは、研究所や研究施設の多様なニーズを満たすように設計されています。
当社のタイプ II 給水システムについてさらに詳しく知りたい場合、または浄水ニーズに対する特定の要件がある場合は、詳細な話し合いのために当社にお問い合わせいただくことをお勧めします。当社の専門家チームは、お客様のアプリケーションに最適なシステムの選択と最高のサービスの提供をお手伝いいたします。
参考文献
- AWWA (アメリカ水道協会)。水質と処理: 地域の水道供給に関するハンドブック。マグロウ - ヒル、2017 年。
- RW レヴィ編表面およびコロイド科学の百科事典。 CRC プレス、2006 年。
- MS ムラリダラ。水処理ハンドブック。ジョン・ワイリー＆サンズ、2019年。
