RO膜——解決全球水問題的利器-03

以奈米級進行膜設計

圖4：從2005年到2010年的RO膜性能變化 雖然硼去除率和產水量存在此消彼長的關係，但均逐年提高。

        圖4是RO膜的性能變化。橫軸是1平米RO膜每天的產水量，縱軸是硼去除率。產水量和硼去除率都很高只是一種理想狀態，如果要想增加產水量，膜孔大一些比較好；而要想提高硼去除率，則膜孔小一些比較好。也就是說，兩者存在二律背反關係，會形成向下傾斜的直線。但是，這條直線正在逐年往右上方移動。產水量和硼去除率一直在穩步提高。

        要想提高性能，RO膜孔的大小、分佈以及數量控制尤其重要。東麗地球環境研究所所長邊見昌弘表示，「RO膜表面採用聚醯胺薄膜的褶皺構造。為了以高水準維持或提高非常難以去除的硼的去除率同時讓水順利通過，我們對褶皺的大小和表面積進行了設計」。

        解析技術對此類膜設計提供了幫助。東麗在2005年開發出了將基於日本產業技術綜合研究所電子加速器設施的「正電子湮沒壽命測量法＊3」應用於薄膜的技術，並在全球首次確立了以非破壞性方式測量RO膜孔直徑的解析方法。由此，實現完善的RO膜設計成為可能。

        ＊3：正電子湮沒壽命測量法　利用正電子容易被缺陷捕獲的性質，測定正電子與電子碰撞並湮沒之前的時間，然後提取缺陷資訊。東麗將其應用在了RO膜孔分析上。

         邊見昌弘表示，今後，計劃「使性能比目前增加5成」。這一目標的具體內容是在維持硼去除率的同時，將產水量提高至1.5倍。據東麗介紹，提高產水量有助於節能，因此市場需求非常大。

        以上主要是以海水和鹽水＊4為處理對象的RO膜，不僅如此，RO膜還可以用於處理污水。此時，抑制被稱為水生物污垢的膜污垢將成為一個重要因素。要想降低水生物污垢，即不易產生污垢，就需要使膜表面平滑且具有親水性。這樣一來，污垢就不易附著了，即使附著上也可用水輕鬆地洗掉。

        ＊4：鹽水　指海水和淡水混合後的水。包含0.1～1.0％的鹽分。