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第1章 | 水処理の基礎 |
第1節 | 水処理の概略 |
はじめに |
1 | 世界の水問題と水処理技術の発展 |
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第2節 | 水処理膜とモジュールの種類 |
1 | 水処理膜の分類 |
2 | 水処理膜の素材とモジュール形態 |
3 | 水処理膜の利用の拡大 |
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第3節 | 水処理のシステム |
はじめに |
1 | 海水淡水化システムにおける省エネの取り組み |
1.1 | 濃縮水昇圧2 段法 |
1.2 | エネルギー回収装置 |
1.3 | Internally staged design |
2 | 統合膜処理システム(IMS:Integrated Membrane System) |
3 | 最新のシステム技術 |
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第2章 | 水処理膜の透過・ろ過の基本メカニズムと評価法 |
はじめに |
1 | 透過のメカニズムと膜素材の評価 |
1.1 | 膜構造による分類 |
1.2 | ケークろ過と内部ろ過のメカニズム |
1.3 | 膜電荷の評価 |
1.4 | 接触角測定法による評価 |
1.5 | 膜表面の特定官能基の評価 |
2 | 透過特性および細孔径の評価法 |
2.1 | 水透過試験法による細孔径評価 |
2.2 | チャレンジ試験法による細孔径評価 |
2.3 | バブルポイント法による細孔径評価 |
2.4 | 水銀圧入法による細孔径評価 |
2.5 | 電顕法による細孔径評価 |
3 | ケーク、濃度分極層成長のメカニズムと評価法 |
3.1 | ケーク形成のメカニズム |
3.2 | ケークろ過試験法とそれに基づく評価法 |
3.3 | 濃度分極層形成のメカニズムと評価法 |
3.4 | ケークおよび濃度分極層成長の阻止法 |
4 | 膜閉塞のメカニズムと評価法 |
4.1 | 膜閉塞のメカニズム |
4.2 | 膜閉塞の評価法 |
4.3 | 膜閉塞の阻止法 |
おわりに |
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第3章 | 水処理膜の製膜技術 |
第1節 | 水処理膜の製膜法 |
はじめに |
1 | 多孔膜の作製方法 |
2 | 相分離法を用いた多孔膜の作製 |
3 | 非溶媒誘起相分離法による多孔膜の作製と構造制御 |
4 | 熱誘起相分離法による多孔膜の作製と構造制御 |
おわりに |
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第2 節〔1〕 | ポリアミド製RO 膜 |
1 | はじめに |
1.1 | ポリアミドRO 膜の歴史 |
1.2 | 市場現況 |
2 | 製膜技術 |
3 | 用途 |
4 | RO膜の最新技術 |
4.1 | ホウ素除去性能の向上 |
4.2 | 低圧化 |
4.3 | 低ファウリング化 |
4.4 | 耐薬品化 |
おわりに |
〔2〕 | 三酢酸セルロース製中空糸型RO 膜 |
はじめに |
1 | 逆浸透膜の原理と特徴 |
2 | 逆浸透膜の素材・構造・形状 |
3 | 逆浸透膜の製法 |
4 | 逆浸透膜モジュール |
5 | 応用と最新の動向 |
おわりに |
〔3〕 | NF 膜 |
1 | 分類 |
2 | 素材比較 |
3 | 製膜技術 |
3.1 | ポリアミド界面重縮合法 |
3.2 | ポリマー薄膜塗工法 |
4 | 特徴 |
5 | 膜の構造 |
6 | 具体的な利用用途 |
6.1 | 浄水への応用 |
6.2 | 海上油田石油採掘井戸用NF 膜 |
6.3 | 染料脱塩精製 |
〔4〕 | 酢酸セルロース製UF 膜 |
はじめに |
1 | 酢酸セルロース製UF 膜の製膜技術 |
2 | 酢酸セルロース製UF 膜の特徴 |
2.1 | 膜素材の特徴 |
2.2 | 膜構造の特徴 |
2.3 | 浄水処理における実証事例 |
おわりに |
〔5〕 | ポリフッ化ビニリデン製UF 膜 |
はじめに |
1 | 膜素材としてのPVDF |
2 | UF 膜の構造 |
3 | 製膜技術 |
3.1 | 相分離法 |
3.1.1 | 非溶媒誘起相分離法 |
3.1.2 | 熱誘起相分離法 |
3.2 | その他の製膜方法 |
おわりに |
〔6〕 | ポリフッ化ビニリデン精密ろ過膜(Micro Filtration Membrane) |
1 | ポリフッ化ビニリデンの物理・化学的な特性 |
2 | PVDF ろ過膜素材の特徴 |
3 | 相分離を用いた、多孔質膜の製膜技術 |
4 | NIPS 法における、製膜プロセス |
5 | 熱力学による、高分子溶液の相分離現象の説明 |
6 | NIPS 法による、PVDF MF 膜の作製技術 |
6.1 | 凝固力の強さ(coagulation power) |
6.2 | Solvent Power |
6.3 | PVDF の結晶化 |
7 | PVDF 多孔質膜の構造設計 |
8 | 三菱レイヨンにおける、PVDF 膜開発 |
〔7〕 | ポリエチレン中空糸膜(Polyethylene Hollow Fiber Membrane) |
1 | ポリエチレン中空糸膜の特徴 |
2 | ポリエチレン中空糸膜の構造設計、性能 |
3 | 溶融紡糸−延伸による、ポリエチレン中空糸膜の製膜技術 |
3.1 | Hard elastic 特性 |
3.2 | carzing 発生 |
3.3 | 冷延伸、 熱延伸 |
3.4 | 紡糸−延伸 各工程での重要な因子 |
3.4.1 | 紡糸過程 |
3.4.2 | 冷延伸過程 |
3.4.3 | 熱延伸過程 |
4 | ポリエチレン中空糸膜の実用用途 |
5 | 三層複合中空糸膜 |
〔8〕 | ポリテトラフルオロエチレン製MF 膜の製造方法 |
1 | ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFE)とは |
2 | PTFE 膜の概要と特徴 |
2.1 | 微細構造 |
2.2 | PTFE 膜の物性と特長 |
2.2.1 | 高い気孔率 |
2.2.2 | 引張強度 |
2.2.3 | 耐薬品性 |
2.2.4 | 耐熱性 |
2.2.5 | 疎水性 |
3 | PTFE 膜の親水処理 |
3.1 | PTFE 膜の親水処理方法 |
3.1.1 | 溶剤置換法 |
3.1.2 | 界面活性剤塗布法 |
3.1.3 | 化学的改質法 |
3.1.4 | 親水性高分子固定法 |
4 | PTFE 膜の用途 |
4.1 | 従来のPTFE 膜の用途 |
4.1.1 | 半導体・液晶製造関連用途 |
4.1.2 | 製薬工業・その他 |
4.2 | 水処理用PTFE 膜とその用途 |
4.2.1 | 実用化の背景 |
4.2.2 | 水処理用途例 |
5 | PTFE 膜の製造方法 |
5.1 | 製造方法の種類 |
5.2 | 延伸PTFE 膜製造の概要 |
5.2.1 | 基本プロセス |
5.2.2 | 原料PTFE について |
5.3 | 加工プロセスについて |
5.3.1 | 混合 |
5.3.2 | 予備成型 |
5.3.3 | 押出 |
5.3.4 | 圧延 |
5.3.5 | 乾燥 |
5.3.6 | 延伸 |
5.3.7 | 横延伸 |
5.3.8 | 焼結 |
おわりに |
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第3節 | 無機膜の作製 |
はじめに |
1 | 無機膜の概要 |
2 | ゾル−ゲル法による無機膜 |
2.1 | シリカ膜 |
2.2 | チタニア膜 |
3 | 無機膜の水処理への応用 |
4 | チタニア膜の高温水処理への応用 |
4.1 | ナノろ過膜の透過特性 |
4.2 | 透過特性の温度依存性 |
おわりに |
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第4章 | 水処理膜の処理能力評価 |
第1節 | 膜プロセスによる化学物質や微生物除去についての考え方 |
1 | 膜による微生物の除去 |
2 | 対数阻止率 |
3 | 膜性能の試験に用いられる微生物 |
4 | 微生物除去の評価で重要になる視点 |
5 | 膜による有害化学物質の除去 |
6 | 逆浸透法・ナノろ過法による有害物質の除去特性 |
7 | 膜分離活性汚泥法による廃水処理 |
8 | 膜分離活性汚泥法における微量有害物質の除去特性 |
まとめ |
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第2節 | NF 膜による微量有害有機汚染物質除去の評価 |
はじめに |
1 | 農薬の阻止特性 |
1.1 | フェニル基と疎水性の影響 |
1.2 | 芳香族系農薬 |
1.3 | 非芳香族系農薬 |
2 | 内分泌攪乱作用物質(EDCs) |
2.1 | ホルモン |
2.2 | フタル酸エステル類 |
2.3 | アルキルフェノール類 |
3 | その他の微量汚染物質 |
4 | NF 膜の分子篩作用 |
おわりに |
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第5章 | ファウリング抑制技術 |
第1節 | ファウリングの基礎と膜に与える影響の評価 |
1 | ファウリングの原因とメカニズム |
1.1 | 膜の分離機能の低下とファウリング |
1.2 | ファウリングの形態と特徴 |
1.3 | ファウリングに影響する因子 |
1.4 | 付着層の形成と膜と粒子間の相互作用 |
1.5 | 目詰まり 粒子による細孔閉塞 |
1.6 | バイオファウリング |
2 | ファウリングが膜に与える影響と評価 |
2.1 | 阻止率の変化 |
2.2 | 透過現象と圧力損失 |
2.3 | ろ過抵抗の経時変化 |
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第2節 | 膜ファウリングの素性と制御技術〜原因物質・発生メカニズム・対処方法〜 |
はじめに |
1 | 膜ファウリングの定義 |
2 | 浄水膜におけるファウリングの原因物質(何が膜を詰まらせるのか?) |
3 | 浄水膜におけるファウリングの発生・進行機構(どのように閉塞したのか) |
4 | ファウリングの抑制方法(どうしたらファウリングを抑制できるのか) |
4.1 | 前凝集沈殿+ MF/UF 膜ろ過 |
4.2 | 生物膜・分離膜一体型リアクター |
4.3 | オゾン処理法 |
4.4 | 紫外線(UV)処理法 |
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第3節 | 膜プラントにおける薬品プログラムと運転管理技術 |
はじめに |
1 | 洗浄プログラムの最適化 |
2 | ファウリング抑制技術の歩み |
3 | 運転管理技術の革新 |
4 | 予防保全技術の革新 |
おわりに |
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第6章 | 新しい水処理膜の開発 |
第1節 | ナノ構造制御した膜の開発と水処理先進材料への応用 |
はじめに |
1 | ナノテクノロジーを用いた膜の研究開発 |
2 | ナノファイバー膜 |
2.1 | ナノファイバー膜の特徴 |
2.2 | 水処理膜への応用 |
2.3 | イオン交換ナノファイバー膜の作製と評価 |
3 | 今後の展望 |
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第2節 | 膜利用の革新プロセス |
はじめに |
1 | ゼオライトの薄膜化 |
2 | A 型ゼオライトを用いた脱水プロセス |
3 | 石油化学工業における水の分離のニーズ |
4 | メンブレンリアクターへの水分離膜の適用 |
まとめ |
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第3節 | フォワードオスモシス(FO)を用いた水処理技術の現状と課題 |
はじめに |
1 | FO 法の原理 |
1.1 | 正浸透 |
1.2 | FO 法とRO 法の違い |
1.3 | FO 法の利点 |
2 | FO 水処理システムの現状と課題 |
2.1 | FO 膜の構造 |
2.2 | 内部濃度分極とS値 |
2.3 | FO 用膜モジュール |
2.4 | 駆動溶液(DS) |
2.5 | DS 再生プロセス |
3 | FO 法の応用例 |
3.1 | 海水淡水化(FO/RO ハイブリッドシステム) |
3.2 | 海水淡水化(NH3/CO2-FO システム) |
まとめ |
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第4節 | ゼオライト膜を用いた高効率水処理膜の開発 |
はじめに |
1 | 結晶化時の結晶間隙制御 |
1.1 | ゼオライト膜の合成 |
1.2 | ゼオライト膜の有機構造規定剤について |
1.3 | 結晶間隙の測定 |
1.4 | 結晶間隙の透過 |
1.5 | ゼオライト膜の結晶間隙の制御 |
1.6 | 結晶化時の粒界制御のまとめ |
2 | 無機多孔体の形状制御 |
2.1 | 氷晶テンプレート法による多孔質シリカ作製方法 |
2.2 | 氷晶テンプレート法の形態制御例 |
2.3 | 氷晶テンプレート法を応用した吸着剤の開発め |
おわりに |