最良の水処理システムは何ですか?

現代の水処理技術により、事実上あらゆる形態の給水の水質を改善することが可能になりました。先進的な水処理プロセスと機械は、乾燥地域、半乾燥地域、または沿岸地域に住む人々や産業に希望をもたらします。申し分のない浄水率 (最大 99.9%) を誇る水処理プラントは、淡水不足に対する待望の解決策となるでしょう。最適な水処理システムを選択するにはどうすればよいでしょうか。この記事でその答えをお伝えします。

水処理システムとは何ですか?

水処理システムとは、原水中の汚染物質の濃度を除去または低減することで水質を改善するために使用される機器です。水処理システムは、時間の経過とともに完全な変貌を遂げ、現代の水処理システムを生み出しました。水処理の歴史は、古代エジプトやギリシャ中世にまで遡ります。

現在、科学者や水処理機器メーカーは 20 を超える水処理技術を開発しています。現在、世界は過去の世代と比べて、淡水不足と戦う準備が整っていると言っても過言ではありません。既存の水処理技術は、塩水や汚染水を淡水に変換するだけでなく、廃水の再利用やリサイクルも促進します。

水処理システムの種類。

私たちは、独特で高度な水処理技術と機械に恵まれた時代に生きています。工業化の発展により、水処理プロセスと機器の進化がさらに促進されました。主に、水処理システムは、固有の水処理プロセス、専門分野、規模、処理される給水に基づいて分類されます。以下では、水処理ユニットのさまざまな分類と、水不足の解決におけるその役割について説明します。

海水淡水化システム。

海水淡水化のプロセスと機械は、長年にわたって徐々に進歩してきました。現在、世界中に 22,000 を超える海水淡水化プラントがあると推定されています。中東 (特にサウジアラビアと UAE) は、海水淡水化施設の主なユーザーです。これは、乾燥地域と半乾燥地域では淡水貯留層が少なく、海に近いことが原因です。

一般的な海水淡水化技術には、蒸留プロセスと逆浸透法があります。海水の TDS 濃度は高い (平均 35,000 ppm) ため、海水淡水化プラントでは、高い TDS 許容値 (多くの場合 45,000 ppm) と、最大 55,000 ppm までのアップグレードが装備されることがよくあります。

本質的に、海水淡水化システムは、海水から溶解塩、微生物、マイクロプラスチック、ミネラル、コロイド、有機化学物質、金属を除去することで、海水の TDS レベルを (1000ppm 未満に) 低下させます。以下は、一般的に使用されている海水淡水化システムです。

• 逆浸透海水淡水化プラント。
• ボートの淡水化装置。
• 多重効果淡水化システム。
• 多段フラッシュ淡水化ユニット。
• 機械式蒸気圧縮システム。

廃水処理システム。

廃水処理施設は、主に、産業、家庭、商業施設からの排水を排出または再利用する前に、有害な汚染物質を除去し、TSS、BOD、および排出量を削減することで環境を保護するために利用されます。廃水処理は通常、存在する汚染物質（浮遊物質）の少なくとも60%を排出することを目的とした第1段階と第2段階の2段階で行われます。

二次処理では、90% を超える不純物を除去し、水に酸素を追加します。廃水処理プラントでは、家庭、産業、事業所からの廃水を処理できます。これらのプラントでは、精密濾過や限外濾過プロセスなど、さまざまな処理技術が活用されています。廃水処理システムには、次のような種類があります。

• 下水処理システム。
• 産業廃水処理システム。
• 浸出水処理システム。
• 農業廃水処理システム。

汽水淡水化システム。

汽水とは、塩分濃度がわずかに高い水、つまり約 1,000ppm から 10,000ppm の水のことです。汽水処理システムとして主流なのは逆浸透です。ただし、蒸気圧縮、MED、MSF などの蒸留プロセスも汽水の処理方法として有効です。

汽水の淡水化を目的とした逆浸透システムは、消費電力が少ないため経済的であると考えられています。これは、その電力消費率を海水淡水化システムと比較するとよくわかります。

RO 汽水淡水化プラントは、海水淡水化プラントに比べて必要な圧力も低く (約 200psi)、製薬、ホテル、家庭、産業、水のボトリングなど、幅広く利用されています。

井戸水処理システム。

井戸水処理システムは、地下水から水の硬度、揮発性金属、微生物、溶解固形物を除去するために使用される、単純な水ろ過装置です。最近、井戸水に依存する人の数が急増しています。米国では、約 1,300 万戸の住宅が地下水に依存しており、世界の地下水依存度スコアはおよそ 50% です。

井戸水から水の硬度を除去するために使用される主な水処理技術はイオン交換です。ナノ濾過、限外濾過、逆浸透も地下水の TDS および COD レベルを下げるために利用されます。紫外線は、井戸水に含まれるウイルス、細菌、およびその他の原生動物の最大 99.9% を根絶するために使用されています。

コンテナ型およびスキッドマウント型の水処理システム。

水処理システムは、輸送や操作を容易にし、互換性を高めるために、標準の 20 フィートおよび 40 フィートのコンテナに組み立てられることがよくあります。コンテナ化された水処理システムは、多くの場合、設置に必要な入力が少なくて済むプラグ アンド プレイの装置です。一般的なコンテナ化された水処理システムには、海水、汽水、廃水処理用の逆浸透システムがあります。

一方、スキッドマウント型システムでは、主要な水処理コンポーネントを金属フレームまたはレールに取り付けます。スキッドマウント型プラントは、システムの安全性を高め、高圧ポンプによる振動による損傷を軽減します。NEWater では、コンテナ型およびスキッドマウント型の水処理システムを主に受注生産しています。

水処理システムはどのように機能するのでしょうか?

長年にわたる水処理プロセスの進歩により、水処理システムの有効性と効率性は大幅に向上しました。異なる供給水とそれぞれの水処理プラントには、異なる水処理プロセスが必要です。通常、異なる水処理技術には、原水から特定の汚染物質を除去できる独自の仕様があります。

以下では、多様な水処理プロセスとその基本的な動作原理について説明します。

凝固。

これは凝集とも呼ばれ、ポリマーと硫酸アルミニウム（液体）を給水に添加することに関係します。これにより、水中のより小さな粒子の凝集が促進されます。最終的に、凝集した粒子はさらに付着してフロックを形成し、濾過または沈殿によって簡単に分離されます。

逆浸透。

逆浸透は、最大不純物除去率が 99.7% である最も効果的な水処理ソリューションの 1 つです。優れた塩除去率のため、主に海水および汽水淡水化システムで使用されています。高圧ポンプを使用して、給水が強制的に RO 膜に注入され、通常の浸透流が逆転します。

まず、供給水は沈殿物フィルターまたは炭素フィルターを使用して前処理され、半透膜を汚染する可能性のある大きな成分が除去されます。次に、水を強制的に多孔膜に通すことで、淡水から不純物が分離されます。

逆浸透プロセスの最終生成物は塩水と透過水です。収集された水はその後、再ミネラル化と pH 調整のための後処理にかけられます。

限外濾過。

限外濾過は、圧力を利用して一連の穴あき膜に水を通す逆浸透の基本原理に従って水を処理します。一般的な限外濾過膜の孔の大きさは約 0.1 ～ 0.001 ミクロンで、限外濾過システムはヒ素や微粒子などの高分子を除去するのに非常に効果的です。

限外濾過システムは、汚染物質の除去率が高いため、廃水処理、軟水化、RO 前処理、地下水処理、工業用水のリサイクルに適した水処理システムです。

ナノ濾過。

ナノ濾過のプロセスは、圧力をかけてナノメートルサイズの孔（約 0.001 ミクロン）を持つ半透膜に水を強制的に通すことを原理としています。軟水化システムでは、ナノ濾過を利用して、水の硬度に大きく影響するカルシウムイオンとマグネシウムイオンを除去します。

ナノ濾過システムの一般的な用途には、工業用水の浄化、軟水化、食品および飲料用の生産水の処理、廃水処理、医薬品製造などがあります。

蒸留。

水処理における蒸留の使用は、西暦 200 年にまで遡ります。蒸留は技術的には単純なプロセスであり、熱を利用して水の蒸発を開始します。水蒸留システムは、塩などの汚染物質に比べて水の沸点が低いことを利用します。淡水は蒸気に変換され、凝縮され、最終的にタンクできれいな飲料水として保存され、汚染物質は濃縮物として排出されます。水処理で利用される主な蒸留プロセスは次のとおりです。

• 蒸気圧縮。
• 多重効用蒸留。
• 多段フラッシュ蒸留。

水処理システムを構成するものは何ですか?

水処理システムは、技術的には、多数のコンポーネントが相互接続されて複雑な構造を形成した集合体です。水処理ユニットのコンポーネントは、さまざまな役割を果たし、互いに補完し合うようにインテリジェントかつ独自に設計されています。円滑な運用のためには、水処理システムを構成するさまざまなコンポーネントに精通することが重要です。

逆浸透システムのコンポーネント。

逆浸透システムは、海水淡水化から家庭用水道水処理まで、さまざまな水処理用途で広く利用されています。特定の役割を果たすために高品質のコンポーネントが使用されているため、生産性が非常に高くなっています。

高圧ポンプ。

ディーゼルまたは電気駆動の圧力ポンプは、逆浸透システムに不可欠なコンポーネントです。これらのポンプは、給水を半透膜に通す際に、通常の浸透流を逆転させるのに十分な圧力を供給することが義務付けられています。

前処理装置。

RO システムの前処理ユニットには、プレフィルターと、多くの場合は化学薬品投与システムが含まれています。前処理ユニットの役割は、比較的大きな成分をろ過して、給水の pH レベルを処理することです。最終的に、前処理ユニットは RO 膜を保護し、RO 装置の汚れを軽減するのに役立ちます。

半透膜。

RO システムでは、0.0001 ミクロンの穴が開いた膜を使用して、供給水から溶解固形物、微生物、不要な化学物質、ミネラル、金属、原生動物を除去します。膜の数と直径は、水処理システムの容量と予想される飲料水の品質によって異なります。

制御インターフェース。

これは、逆浸透システムを操作するユーザー インターフェイスです。ユーザー インターフェイスは、多くの場合、ソリッド ステート マイクロプロセッサと高度な PLC で構成されています。これらは、システムの操作を便利にし、簡単にするように設計されています。

膜洗浄システム。

最適な水処理を継続するために、逆浸透システムには膜の詰まりを解消しスケールを除去する膜洗浄システムが装備されています。膜洗浄ユニットの詳細については、 https://www.newater.com.

水処理システムにおける技術的進歩。

長年にわたり、水処理システムとプロセスはさまざまな技術的進歩を遂げ、効率と生産率が向上しました。水処理プラントのメーカーは、さまざまな技術をシステムに取り入れてきました。さらに、科学者も膜ベースの処理プロセスに革命をもたらしました。

NEWater が最近採用した最先端のイノベーションは、逆浸透システムでのエネルギー回収装置の使用です。当社の逆浸透システムには、水力タービン構成を備えた HTC-300 エネルギー回収ユニットが装備されています。これにより、エネルギー回収装置は RO システムの排出圧力を利用して、給水 (入口) 圧力を少なくとも 30% 上昇させることができます。その結果、処理プロセスのエネルギー効率が向上し、最終的に運用コストが削減されます。

水処理システムのコスト。

水処理システムの価格は、それぞれの仕様の違いを反映してさまざまです。主に、水処理プラントの総コストには、機器の購入価格、設置費用、電力消費、修理および交換、減価償却費、人件費が含まれます。

上記の変数は不安定な性質のため、水処理システムのコストを見積もることは比較的困難です。以下では、中国にある 1 日あたり 10,000 トンの逆浸透システムをケース スタディとして使用します。

電力消費。

現代の RO 海水淡水化システムのエネルギー消費量は、通常 2.25 元/トンです。ただし、電力消費率は、国の電源オプション、供給水の塩分濃度、流量、およびプラントの容量によって大きく異なります。

システムのメンテナンスと消耗品。

必要な修理費用と化学薬品などの適切な消耗品の調達費用はそれぞれ 1 トンあたり 0.04 元と 0.05 元です。管理費は 1 トンあたり約 0.1 元で、膜交換費用は 1 トンあたり 0.05 元です。

労働。

水処理システムの運用には、水と人的資源の投入が必要であり、コストがかかります。RO 淡水化システムの場合、発生した賃金は水 1 トンあたり約 0.2 元でした。従業員の賃金と給与は、現在の経済状況と政府の規制の影響を受けることに注意してください。

減価償却額。

金銭的価値のあるすべての資産と同様に、水処理システムも減価償却の影響を受けやすい。前述のシステムの減価償却額は、水 1 トンあたり 0.12 元と予測された。これは、水処理システムが投資回収が早く、価値のある投資であることを証明している。

優れた水処理システムの特徴。

市場で入手可能なすべての水処理システムが、高品質の水処理システムに必要なすべての条件を満たしているわけではありません。以下に、模範的な水処理システムの特徴のいくつかをまとめます。

多様な電源オプション。

多くの場合、地域によって電源周波数と電圧のオプションが異なります。そのため、希望する水処理システムには、電源ラインで実行可能な電源電圧と周波数のオプションが必要です。NEWater は、さまざまな電源オプション (220V ~ 440V/50 ~ 60HZ) を提供し、さまざまな電源オプションとの互換性を確保しています。

汚染物質の除去率が高い。

水処理システムの主な目的は、できる限り多くの汚染物質を除去することです。優れた水処理システムでは不純物除去率が高く、これは NEWater の RO システムによって証明されており、最大 99.7% の汚染物質を除去します。

限外濾過システムは、ウイルス、細菌、その他の病原微生物の除去に非常に定評があります。不純物除去スコアは平均 90 ～ 99% ですが、ナノ濾過システムは最大 99% の多価イオンを除去します。

十分な容量。

水処理システムの容量によって、1 時間または 1 日で処理できる水の量が決まります。そのため、現在使用しているシステムには、1 日または 1 時間あたりの処理水量の予測を満たす適切な容量範囲が必要です。

RO プラントなどの工業用水処理システムの容量は 8,000 GPD から 900,000 GPD の範囲ですが、商業用および個人用のシステムは 400 GPD の標準容量で利用できます。最適な互換性を得るには、メーカーに水処理システムをカスタマイズしてもらうことができます。

長寿。

これから導入する水処理システムは、どの程度の耐久性があるでしょうか? 優れた水処理システムは、高品質のサービスを提供しながら 15 ～ 20 年は持つはずです。逆浸透システムの場合、膜は交換が必要になるまで 3 年間は最適に機能するはずです。

高品質の素材。

システムの汚れを軽減するために、機器はステンレス鋼やその他の非腐食性材料で作られることがよくあります。ステンレス鋼で作られた部品には、ラックパイプと継手が含まれます。これにより、耐用年数が長くなり、修理にかかる費用が最小限に抑えられます。

NEWater の水処理システムを活用するメリット。

NEWater は、中国国内および海外に膨大な顧客基盤を持つ、水処理システムの実績あるメーカーです。最高の水処理システムの製造に加え、当社はお客様にさまざまなカスタマー サービスを提供しています。

NEWater のシステムは、最適な水処理を提供し、さまざまな用途をサポートするようにインテリジェントに設計されています。以下は、NEWater のプレミアム水処理システムを購入する追加の理由です。

文句なしの品質。

NEWater は最高品質の部品のみを使用して、比類のない品質の水処理システムを製造しています。最高の技術を使用し、最高のエンジニアのスキルを活用するだけでなく、出荷前にすべてのシステムを徹底的にテストしています。

NEWater の水処理機械は ISO 9001 認証を取得しており、欧州 CE が定める規定の品質基準を満たしています。生産プロセス全体を社内で行うことで、高い品質基準を設定し、維持することができます。

 

競争力のある価格。

NEWater からお買い上げいただくと、比較的低価格で割引された水処理プラントを保証いたします。一流の技術と効率的な生産方法により、当社は市場で最もお得な価格で高品質の水処理システムをお届けできます。

さらに、当社はコンテナ型および大型の水処理ユニットの設置支払いを可能にする柔軟な支払い条件を提供しています。 巨大なシステムの場合、注文時に 50% の支払いのみが必要です。 生産の進捗状況を検査した後、残りの 30% を支払い、出荷前に残りの 20% を清算することができます。

カスタマイズ。

NEWater では、お客様の水処理プロジェクトに合わせたソリューションを提供しています。当社のエンジニアは、お客様から提供されたデータに基づいて水処理ソリューションを設計します。これには、電圧と周波数のオプション、飲料水の品質、給水濃度、および必要な流量が含まれます。携帯性と互換性を考慮して、カスタマイズされたスキッド マウントと標準コンテナでカスタマイズされた水処理システムを製造しています。

効率的なエネルギー消費と低いメンテナンスコスト。

NEWater の逆浸透水処理システムにはエネルギー回収装置が備わっており、システムの電力消費を大幅に削減します。エネルギー回収技術のおかげで、当社の水処理システムは一般的に運用コストが低く抑えられます。さらに、耐用年数が長いため、投資回収が早くなります。

素晴らしいアフターサービス。

NEWater は、顧客関係を理解し、重視する企業です。その中で、当社は、お客様が当社の水処理システムをスムーズにご利用いただけるように努めています。忠実な顧客基盤に感謝するため、当社は以下のアフターサービスをご提供しています。

• NEWater のカスタマー サービス チームは、お客様のあらゆるご要望に迅速に対応できるよう、24 時間 365 日体制で取り組んでいます。
• 当社では、製品の確かな品質を証明するために、1 年間の保証ポリシーを提供しています。当社の保証保護により、ユーザーに負担をかけずに技術的な問題に対処できます。
• 当社は、200 か国以上にドアツードアの配送サービスを提供しています。当社の配送期間は、小型システムの場合は平均 3 ～ 7 日、大型機器の場合は 2 ～ 3 か月と、他に類を見ない短納期です。
• NEWater は無料の技術相談サービスを提供し、割引料金で生涯修理サービスも提供しています。

NEWaterの水処理システムと関連サービスに関する包括的な情報は、当社のウェブサイトでご覧いただけます。 https://www.newater.com/追加情報、お問い合わせ、フィードバックについては、カスタマー サポート チームまでご連絡ください。