新設クリニックにおけるRO膜モジュールの 透過量低下現象について 偕行会 名港共立クリニック 田岡正宏、佐藤隆 第52回(社)日本透析医学会学術集会・総会 15-17,May..,’07 1 はじめに 平成18年10月にROシステムとしてJMS社製のピュアフローを同一 仕様のものを2システム導入した。3ヶ月経過した時点でROモジュー ルの透過量が、通常運転では負荷圧0.4Mpaで40L/minから負荷 圧0.6Mpaで約30L/minまで低下した。 装置の仕様はシステム当り、8インチモジュール3本、通常のモジュ ール負荷圧は0.4Mpa、回収率は70%ほどであった。RO膜モジュ ールに対して薬液洗浄による再生を期待し、酸洗浄においてクエン酸 溶液を用いてpH2.5溶液にして行いとアルカリ洗浄として水酸化ナト リウム溶液を用いてpH10.0溶液として行ったが透過流量は改善せ ず交換に至った。原因調査を行ったので報告する。 第52回(社)日本透析医学会学術集会・総会 15-17,May..,’07 2 (MPa) 0.7 モジュール循環量 RO水精製量 排水量 2006年10月6日 ROシステム使用開始 0.5 2006年11月 臨床使用開始(開院) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 ①モジュール循環量 ↓ 排水量 ↑ ②モジュール循環量 ↑ 排水量 ↓ ③モジュール循環量 ↑ 排水量 ↑ ① (%) ROモジュール回収率 事象 0.6 0.4 (L/min) ROモジュール加圧 ROシステムの単位圧力あたりの透過流量の変化(L/min/MPa):Nob.,07~Jan.,07 ② ③ 80 ④ ④モジュール循環量 ↓ 排水量 → 70 60 50 Nov.,06 第52回(社)日本透析医学会学術集会・総会 Dec.,06 15-17,May..,’07 Jan.,07 3 (L/min/Mpa) ROシステムの単位圧力あたりの透過流量の変化(L/min/Mpa):Nob.,07~Jan.,07 100 90 80 70 60 50 1号機 (L/min/Mpa) 40 100 ① ② ③ ④ 90 80 70 60 50 2号機 40 Nov.,06 第52回(社)日本透析医学会学術集会・総会 Dec.,06 15-17,May..,’07 Jan.,07 4 0.7 (MPa) ROモジュール加圧 ROシステムの単位圧力あたりの透過流量の変化(L/min/MPa):Nob.,07~May.,07 事象 0.6 2006年10月6日 ROシステム使用開始 0.5 0.4 2006年11月 臨床使用開始(開院) RO水精製量 (L/min) 50 45 ①モジュール交換 40 35 ②モジュール循環量 排水量 ↓ 30 25 → ③給液温度28℃→ 25℃ ① 80 (%) ROモジュール回収率 20 ② ③ 75 70 65 60 55 50 Nov.,06 Jan. ,07Feb. 第52回(社)日本透析医学会学術集会・総会 Mar. 15-17,May..,’07 Apr. May. Jun. 5 (L/min/Mpa) ROシステムの単位圧力あたりの透過流量の変化(L/min/Mpa):Nob.,07~May,07 130 120 110 100 90 80 事象 70 2006年10月 ROシステム使用開始 60 1号機 (L/min/Mpa) 50 40 130 2006年11月 臨床使用開始(開院 120 110 2007年1月 ROモジュール交換 100 90 80 70 2号機 60 50 40 Nov., Dec.,06 第52回(社)日本透析医学会学術集会・総会 Jan.,07 Feb. 15-17,May..,’07 Mar. Apr. May 6 目詰まりしたROモジュールの試験方法 1)RO膜目視確認 各RO膜を展開し、汚れ状況を確認する。 2)SEM(走査型電子顕微鏡)により観察 (RO膜表面及び膜付着物、原水流路材の観察) 目的:RO膜表面の劣化状態及び付着物の観察。 (50、1000倍、4000倍、10000倍) 3)EDAX(エネルギー分散型蛍光X線分析)にて構成元素分析 (RO膜表面及び膜付着物、原水流路材の観察) 目的:RO膜表面及び付着物について物性分析 4)ζ電位測定 膜表面の付着物質の電荷を持った物質の測定 第52回(社)日本透析医学会学術集会・総会 15-17,May..,’07 7 モジュール切断写真 切断 切断 切断 茶色いスジ状の 汚れ 膜外側 膜内側(集水管付近) 集水管 第52回(社)日本透析医学会学術集会・総会 15-17,May..,’07 8 膜表面写真 拡大写真 汚れ(付着物) 膜表面 凹み; 、茶色 流路材接触位置 電子顕微鏡写真×50 膜表面 汚れ(付着物) 凹み; 、茶色 流路材接触位置 第52回(社)日本透析医学会学術集会・総会 15-17,May..,’07 9 膜表面 ROモジュール膜表面:電子顕微鏡写真 汚れ 凹み ×50 ×1000 ×4000 ×10000 第52回(社)日本透析医学会学術集会・総会 15-17,May..,’07 10 質量濃 度[%] S , 6.83 膜表面 O , 16.82 C O S C , 76.36 Na , 0.2 汚れ Fe , 0.54 Al , 0.76 Si , 17.3 C , 31.02 S , 3.43 C O S Si Na Fe Al O , 46.75 第52回(社)日本透析医学会学術集会・総会 15-17,May..,’07 11 ζ電位測定結果 20 ζポテンシャル 10 0 -10 試料 -20 新品 -30 2 n=3 3 第52回(社)日本透析医学会学術集会・総会 4 5 15-17,May..,’07 6 pH 7 8 9 10 12 結果 走査型電子顕微鏡(SEM) RO膜表面に付着している汚れ(茶色)について確認したところ、 膜表面4000倍で、表面にヒダ形状が見られることから部分的には汚れがあるが、 膜の詰まり・劣化は確認できなかった。 エネルギー分散型蛍光X線分析(EDAX) C、O、S、Si、Cl、P、Na、K、Fe、Alが検出された。 検出されたC、O、Sは膜由来である。よって、その他のSi、Cl、P、Na、K、Fe、Alは 原水に含まれている成分である。 汚れ(付着物)は、ケイ素(Si)が検出された事からシリカが形成されている。 膜表面は、膜由来の元素のみ検出され、その他は検出されなかった。 凹み(茶色)は、主に鉄が検出され、酸化鉄である。 Cl・Al・Si・Feについては、水の浄化に使用される凝集剤のPAC(ポリ塩化アルミニウム) およびPSI(ポリシリカ鉄)であると考えられる。 ζ電位測定 新膜に比べれば、いずれかの正荷電の物質が吸着されている。不明。 第52回(社)日本透析医学会学術集会・総会 15-17,May..,’07 13 まとめ 目視確認を実施したが、透過性を著しく低下させる要因になる膜表面の 汚れ及び付着物については確認できなかった。 第52回(社)日本透析医学会学術集会・総会 15-17,May..,’07 14
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