いくつかの形式の水処理

水処理とは、使用する水質の一定の基準を達成するために講じられる物理的、化学的、または生物学的手段を指します。一般的な水処理の形式をいくつか紹介します。

1、物理加工形態

沈殿ろ過法
原理: 分離は、水中の粒子や不純物の自重によって沈むことによって達成されます。
用途：水中の大きな不純物粒子の処理に一般的に使用され、古くからあるシンプルな水の浄化方法です。
沈殿装置は物理処理形式では沈降ろ過方式に属します。間欠沈降装置は、大量の懸濁物質を効果的にろ過できる機械式固液分離装置です。その主な機能は、水の浄化という目的を達成するために、水中に浮遊する固体粒子を分離することです。沈降装置は、水の流速を下げ、障害物を設置して懸濁粒子を重力で沈降させることで固液分離を実現します。沈降装置は、さまざまな工業用、農業用、家庭用の排水処理に広く使用されており、一般的な水処理装置の 1 つです。

膜微多孔ろ過法
これには、深層ろ過、メッシュろ過、表面ろ過の 3 つの形式が含まれます。
徹底したろ過: 織られた繊維または圧縮された材料で作られたマトリックスを使用して、不活性な吸着または捕捉を通じて粒子を保持します。
篩濾過：孔径より大きな粒子を篩のように表面に残す一貫した構造。
表面ろ過：溶液が通過する際に、ろ過膜の内部細孔より大きな粒子が保持される多層構造。
蒸留
原理：水を加熱して気体にし、気相中に混入した低沸点成分や液滴成分を分離し、低沸点ガスを大気中に放出します。不揮発性不純物は液相に残り、濃縮液として排出されます。
用途: あらゆる非揮発性不純物を除去できますが、揮発性汚染物質を排除することはできません。電気や水の消費量が多く、見張りの人も必要で使いにくい。
濾過法を超えて
原理：約10～200Åの大きな孔径を持つ半透膜を使用すると、イオンの除去を制御することができません。
用途：主に細菌、ウイルス、発熱物質、粒子状物質を除去しますが、水溶性イオンは濾過できません。逆浸透法の前処理としてよく使用されます。

2、化学処理形態

活性炭吸着法
原理: 活性炭は吸着とろ過を利用して、変色、臭気、残留塩素、残留消毒剤などの有機不純物を水から除去します。
用途: 活性炭は、表面が粒状、内部が多孔質、表面積が大きく、強力な吸着能力を持っています。
イオン交換法
原理：イオン交換樹脂を使用することにより、原水中の無機塩の陰イオンおよび陽イオン（カルシウムイオン、マグネシウムイオン、硫酸イオンなど）を樹脂中の陰イオンおよび陽イオンと交換し、水を軟化または浄化する目的を達成します。
用途: この方法は硬水を軟水にするために一般的に使用されます。
脱イオン法
原理: イオン交換法と同様に、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を使用して、それぞれ水素イオンと水酸化物イオンを使用して陽イオンと陰イオンを交換し、中性の水を形成します。
用途：水中に溶けている無機イオンの除去が目的です。

3、生物処理形態

生化学的方法

原理：自然界に存在する様々な細菌や微生物の働きを利用して、排水中の有機物を分解・無害な物質に変換し、排水を浄化します。
用途：活性汚泥処理、生物膜処理、生物酸化塔、土地処理システム、嫌気性生物水処理法など。
例： MBBR (移動床バイオフィルムリアクター) 生物学的処理の形での生化学的方法です。従来の流動床と生物学的接触酸化法の利点を組み合わせたバイオフィルム処理技術です。原理は、バイオフィルム法の基本原理を適用し、リアクターに一定量の懸濁担体を添加することにより、リアクター内のバイオマスと生物種を増加させ、それによってシステムの処理負荷と処理能力を向上させることです。これらの担体は反応器内で水流とともに移動し、移動床を形成します。バイオフィルムは担体の表面に付着し、微生物の代謝プロセスを利用して有機物、窒素、リンなどの汚染物質を廃水から分解して除去します。 MBBRプロセスは、高効率、柔軟性、適応力の強さなどの利点があり、都市下水処理場、産業排水処理、家庭下水処理などで広く使用されています。

4、その他の特別な取扱い形態

電気透析法
原理: 2 つの異なる濃度の塩水を透過膜で分離し、高濃度の塩水中の溶質が膜を通って低濃度の塩水に浸透できるようにします。電極を追加すると、このプロセスが加速されます。
用途: 消費電力が高く、透析膜が損傷しやすいため、逆浸透技術の出現以降はほとんど使用されなくなりました。
逆浸透法
原理：水のみを透過し溶質を透過させない逆浸透膜の特性を利用し、圧力により駆動します。
用途: 脱塩率は最大 99% に達し、滅菌率は 99.5% 以上です。水中に溶けている無機物、有機物、バクテリア、パイロジェンなどの不純物を効果的に除去します。
EDI方式（連続電気淡水化技術）
原理: イオン交換樹脂は、樹脂の酸塩基再生を必要とせずに、アニオン/カチオン交換膜の間に挟まれて EDI ユニットを形成します。
用途：環境に優しく、ユニット直接飲料水、キャンパス直接飲料水プロジェクトなどでよく使用されます。
紫外線消毒方法
原理: 殺菌にはUVランプから発せられる254nmの紫外線を使用します。放射線にさらされると細菌のDNAとタンパク質が死滅します。
用途: 高効率、広範囲、低コスト、長寿命、大量の水量、汚染がなく、一般的に使用される消毒方法の 1 つです。