RO逆浸透膜とは?

家庭用「逆浸透膜浄水器ピュール・オー」のシステム逆浸透膜(R.O膜)・逆浸透法は、医学用(特に血液の洗浄用:人工透析)を目的として開発されたろ過膜の一種であり、水を通しイオン化した物質や塩類など水以外の不純物は透過させない性質を持つ膜です。

構造的には、逆浸透膜とは簡易純水を生産するための人工的な膜の事です。このRO逆浸透膜に静かにかつ高水圧を付加する事で、90~98%程度の不純物を除去した純水がRO逆浸透膜の裏ににじみ出てきます。
RO逆浸透膜に必要な圧力は、一般的に約0.5Mpa(5Kg/cm2)~1.5Mpa(15Kg/cm2)を加える事で浸透します。これはRO逆浸透膜のメーカーの全ての商品に共通してます。(海水を真水にするには、50~70kg/cm2が必要です。)

英語表記 : Reverse Osmosis Membrane、頭文字をとってRO膜とも呼ばれます。 逆浸透膜の超微細な孔(0.0001ミクロン)に圧力をかけ、水を分子レベルで浄化することにより、海水はもちろん、ウィスキーやコーヒーまでも真水に変えてしまうことができます。

海水淡水化工場、NASAのスペースシャトルに搭載(尿を浄化して飲み水に使用)、米軍、国連でも起用されており、雨量の少ない島々でも生活用水確保の為にこの逆浸透膜方式の大規模プラントが活躍しています。
また、水質の悪化から安全な水を確保するた、家庭用の逆浸透膜RO浄水器も注目を浴びてきています。

このシステムを小型化して、ご家庭で安全な飲料水に変えられるのは逆浸透膜浄水器のみなのです。
現在アメリカの家庭で使われている浄水器の6割以上は、この逆浸透膜の浄水器です。 日本の自治体で浄水器購入の補助金対象としているのは、この逆浸透膜を使用した浄水器のみです。

逆浸透膜(R.O膜)システムの原理

逆浸透膜(R/O)は水処理のための最も科学的で実用的なシステムです。
一般的な濾過方式の浄水器は、水中に溶けた不純物の粒子のこしわけによって浄水します。 つまり水中の汚れをフィルター等の目に引っかけ、流れ出てきたきれいな水を飲用利用するというものです。

この濾過に対して浸透膜で仕切られた両方の濃度が同じになるように水分子が移動します。

濃度の高い液体を薄くしようと水分子が移動します。この、濃度を同一にしようとする力を浸透圧と言います。

逆浸透という聞き慣れない言葉を使うと、難しそうに聞こえるかもしれないので図を用いて簡単に説明いたします。


通常浸透の場合
通常浸透

動物や植物の細胞膜(半透膜)は水の分子だけを透過させて、水の中に溶けている物質は通さないという性質をもっています。

そこで、食塩水(濃い溶液)と水(薄い溶液)を入れた容器の真ん中に、同じ性質をもった人工的な半透膜で仕切ります。

すると、真水は食塩水を薄めようとして自然に食塩水に移っていきます。これが「通常浸透」と呼ばれる現象です。


逆浸透の場合
逆浸透

逆浸透膜の原理は、一方に食塩水、もう一方には真水を入れます。
真水は濃度の高い食塩水側に自然と移動することを「浸透」と言います。

食塩水側に圧力をかける事により食塩水の水分子だけが真水側に移動するのが「逆浸透」と言われる現象です。

※半透膜は、動物や植物の細胞膜は半透膜と呼ばれ、水分子だけを通過させ、他の溶解物は通しません。

逆浸透膜(R.O膜)の構造

逆浸透膜RO構造図

このようにフィルターケースの中には、メッシュスペーサー・逆浸透膜・透過水流路材が透過水集水パイプに巻かれたものが入っており、フィルターケースに入った原水は、圧力をかけることによって、メッシュスペーサーに沿って原水が流れ、逆浸透膜を透過し、純水通過層を通りきれいな水となって、透過水流路材(供給通過層)に沿って中心にある透過水集水パイプに流れ込みます。

ピュールオー浄水器に搭載のダウケミカル社FILMTEC Membranesの逆浸透膜(R.Oメンブレン細孔0.0001ミクロン)は水中の最も微小なウイルスよりもはるかに細かいので、硝酸性窒素やダイオキシン・放射性物質など一般的な浄水フィルター(中空糸膜・活性炭など)では除去できない有害物質も除去します。また逆浸透膜方式は、フィルターに水圧をかけることで「きれいな水」と「そうでない水(廃棄水)」とに分離し、フラッシング洗浄を行うことで不純物は排水として外に排出されますので、フィルターが目詰まりしにくくなり、他の浄水器と比較してもフィルターの交換時期も長く、とても衛生的です。

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