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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
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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
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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.
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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4
5
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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。
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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。
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