飲料水工場の実験室には水処理装置が必要ですか?
で飲料水プラント水質の安全性は常に最優先事項です。水質が基準を満たしていることを確認するための重要なリンクの 1 つは、飲料水工場の実験室です。実験室は、工場から出る水のさまざまな指標をテストするだけでなく、水処理プロセスの各リンクを監視して、すべての水滴が安全基準を満たしていることを確認する責任も負っています。
ただし、テストの正確性と信頼性を確保するには、実験室自体も特別な水処理装置を使用する必要があります。では、飲料水プラントの実験室には水処理装置を装備する必要がありますか？これらの特定の装置とは何ですか？この記事では、これらの問題について詳しく説明します。
飲料水工場の実験室に水処理装置が必要なのはなぜですか?
飲料水プラントの実験室の主な責任は、さまざまな物理的、化学的、生物学的試験方法を通じて、水質が国および地域の飲料水基準を満たしていることを確認することです。この目標を達成するために、実験室ではサンプルをテストするときに非常に純粋な水を使用する必要があることがよくあります。たとえば、化学分析では、使用する水に不純物が含まれていると、これらの不純物がテスト結果に干渉し、不正確なデータが発生する可能性があります。したがって、実験室で使用する水質は、通常の飲料水の基準よりもはるかに高くする必要があり、通常は超純水や脱イオン水などの特別なグレードの実験室水に達します。
さらに、水処理装置は、実験室に高純度の水を提供するだけでなく、サンプルの前処理、実験装置の洗浄などにも使用できます。微量元素分析、薬物溶解、培地調製用の水の提供など、実験室の水処理装置は重要な役割を果たします。
研究室ではどのような種類の水処理装置が一般的に使用されていますか?
実験室のさまざまなテストのニーズに応じて、飲料水プラント実験室では通常、さまざまな水処理装置を使用する必要があります。以下は、一般的な実験室用水処理装置とその機能です。
1. 逆浸透（RO）システム
の逆浸透システム逆浸透水は、実験室で最も一般的に使用されている一次水処理装置の 1 つです。半透膜を通して水から溶解塩、有機物、微生物を除去し、高純度の水を生成します。RO システムは通常、水道水中のイオンと粒子の大部分を除去するために使用され、その後の浄化プロセスの基礎を築きます。逆浸透水は実験室水の最高基準を満たすことはできませんが、高純度の水を準備するための最初のステップです。
RO システムは、飲料水プラントの実験室で広く使用されています。たとえば、定期的な水質検査を行う前に、実験室では機器を洗浄したりサンプルを希釈したりするために大量の純水が必要になることがありますが、逆浸透水はこれらのニーズを満たすことができます。
2. 脱イオン（DI）システム
脱イオンシステムは、水質をさらに浄化するための重要な装置です。脱イオンシステムは、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を介して、金属イオンや無機イオンなど、水中の残留イオンを除去することができます。脱イオンされた水は、通常、脱イオン水（DI水）と呼ばれ、逆浸透水よりも純度が高く、高精度の化学分析によく使用されます。
飲料水プラントの実験室では、分析プロセス中に水中の不純物によってエラーが発生しないように、脱イオン水を使用して化学試薬を準備したり、実験装置を洗浄したりすることがよくあります。また、脱イオン水は、細菌や藻類を培養するための水など、より要求の厳しい生物学的実験にも適しています。
3. 超純水システム
超純水システムは、逆浸透および脱イオンシステムに基づいて水質をさらに浄化し、実験室用水の最高基準を満たします。超純水の抵抗率は通常 18.2 MΩ·cm に達し、これは水中の不純物含有量が極めて低いことを意味します。超純水システムは、多段濾過、イオン交換、紫外線処理などの技術を通じて、水中の有機物、イオン、粒子、微生物をほぼ完全に除去します。
飲料水プラントの実験室では、超純水は主に、微量金属の検出、核酸の抽出、高速液体クロマトグラフィー (HPLC) 分析などの極めて高精度の分析に使用されます。これらの実験では水質に対する要件が非常に厳しく、不純物があると結果に大きな影響を与える可能性があるため、データの正確性を確保するために超純水の使用は必須条件です。
4. 蒸留水装置
蒸留水装置は、蒸発と凝縮によって水から不純物を取り除き、蒸留水を得ます。蒸留水の純度は脱イオン水や超純水ほど高くはありませんが、特に大量の純水が必要な場合、一部の用途では非常に実用的です。蒸留水は、実験装置の洗浄や、超高純度水を必要としない一部の実験によく使用されます。
飲料水プラントの実験室では、蒸留水装置は、毎日の実験のニーズを満たすための基本的な純水供給を提供するバックアップ機器として使用できます。たとえば、水サンプルの総溶解固形物 (TDS) または硬度を測定する場合、通常、蒸留水を使用してサンプルを希釈したり、試験管をすすいだりします。
5. 活性炭フィルター
活性炭フィルターは、水中の有機物、残留塩素、および一部の揮発性有機化合物 (VOC) を除去するために使用されます。これらの物質が非常に低レベルであっても、実験結果に影響を及ぼす可能性があります。そのため、活性炭フィルターは通常、水処理の初期段階で原水を前処理するために使用されます。
飲料水プラントの実験室では、活性炭フィルターは通常、逆浸透システムと組み合わせて使用されます。活性炭でろ過された水は、逆浸透膜の耐用年数を延ばし、水中の有機汚染物質をさらに減らし、その後の処理手順の有効性を確保します。
6. 紫外線殺菌装置
紫外線殺菌装置は、紫外線を照射して水中の微生物を殺す物理的な消毒方法です。特に微生物分析や滅菌溶液を調製する場合、実験室の水の微生物含有量を極めて低いレベルに制御する必要があります。そのため、紫外線殺菌装置は水処理装置において重要な位置を占めています。
飲料水プラントの実験室における紫外線殺菌装置は、通常、最終的な出力水が純粋で滅菌された状態であることを保証するための最後の防御線として、脱イオン水または超純水システムの末端に設置されます。
飲料水プラント実験室における水処理装置の選択と適用
の選択水処理装置飲料水プラントの実験室での水処理は、実験要件と水質基準によって異なります。一般的に、実験室では、特定のテスト項目と水質要件に応じてさまざまな種類の水処理装置を構成し、実験で使用される水が厳しい品質基準を満たしていることを確認します。
たとえば、研究室が主に化学分析を行っている場合は、脱イオン水と超純水設備が不可欠です。微生物分析の場合は、紫外線殺菌装置と蒸留水装置の方が重要になる場合があります。実際の運用では、研究室では通常、水処理装置を組み合わせて使用し、さまざまな実験リンクで基準を満たす純水が得られるようにします。
さらに、機器のメンテナンスと監視も重要です。実験室の水質は試験結果に直接影響するため、実験室管理者は定期的に水処理機器の稼働状況を確認し、機器が高品質の実験用水を継続的に提供できるようにする必要があります。
事例分析: 飲料水プラント実験室における水処理装置の応用
大規模な飲料水プラントの実験室には、逆浸透システム、脱イオン水システム、超純水システムなど、高度な水処理設備一式が装備されています。これらの設備は、毎日大量の高純度水を実験室に供給し、数多くの重要な水質検査作業をサポートしています。
日常業務では、まず逆浸透システムを使用して水道水を予備処理し、溶解した塩分と有機物のほとんどを除去します。その後、脱イオン水システムで水質をさらに浄化し、残留イオンと金属不純物を除去します。微量金属検出や核酸分析など、最高純度の水を必要とする実験では、超純水システムで生成された超純水が研究室で使用されます。
この多段階の水処理方法は、実験室の水の純度を保証するだけでなく、実験データへの外部干渉のリスクを大幅に軽減し、検出の精度と信頼性を向上させます。
結論
飲料水プラントの実験室は水質の安全性を確保するという重い責任を負っており、効率的で信頼性の高い水処理装置は実験室の正常な動作を保証する重要なものです。適切な水処理装置を構成することで、実験室はさまざまなテストに高品質の純水を提供でき、すべての分析が正確で正しいことを保証できます。