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ろ過材の劣化分析

ろ過材を使用し続けると、原水に含まれる物質によって徐々に汚染されていきます。一定以上汚染が進むと、処理水水質が悪化したり、短時間でろ層が閉塞したりするなどろ過に大きな影響を及ぼします。
弊社ではお客様から頂いたろ過材を日本水道協会の規定した(JWWA A 103:1988)に則って分析を行い、使用中のろ過材の評価を行っています。
新品のろ過材と異なり、使用中のろ過材には明確な基準が設けられていないため、弊社では独自の安全基準を設けてお客様にろ過材の交換や洗浄方法の改善などをご提案しています。
各項目の試験方法やそれらの項目が示す意味を下表にまとめました。

項目 説明
外観 目視によって、ろ過材の外観(形状や色など)や異物が混ざっていないか、顕微鏡を用いて確認します。
付着物試験
(洗浄濁度・付着物質量など)
付着物試験はろ過材と精製水を混和して激しく振り混ぜることで剥離してくる汚れを濁度やSSとして数値化します。
付着物とはその測定方法から、ろ過材中に付着している比較的剥離しやすい濁質と定義しています。
つまり付着物試験の数値が高いことは、逆洗で排出されずに塔内に残留した濁質の目安であると考えることができるため、洗浄(逆洗)が安定して実施されているか検証することができます。
また逆洗条件が適正である場合、逆洗では排出することができない濁質の蓄積を見ることができます。
なお濁度やSSを測定する水の水質分析を行うことによって付着している物質を特定することもできます。
凝着物試験
(塩酸可溶率など)
凝着物質量は、付着物試験で付着物を剥離したろ過材を塩酸で浸漬し、ろ過材に残留した凝着しているものを溶解させてその減量を求めるものであり、通常の物理洗浄(逆洗や空洗)では除去できないものの指標です。
凝着物質量が増加することは、ろ過材に鉄やマンガンなどや凝集剤由来のアルミニウムなどの重金属が付着していることを示しています。
ろ過材の粒度や密度が大きくなることで処理水水質の悪化や洗浄不良を招きやすくなります。
マッドボール試験 ろ層内にどの程度マッドボールが溜まっているかを推測するため、採取したろ過材を水中で篩分けし、篩い網に残留したマッドボールの容量から比率を算出します。
マッドボールの容積比が0.2%を超える場合、洗浄方法を見直す必要があります。
篩い分け試験 篩い分け試験を行い、ろ過材の粒度(有効径、均等係数)を算出します。測定結果を新品の数値と比較して評価します。
粒度が大きくなっている場合、逆洗不良やろ過精度の悪化につながります。
また粒度が小さくなっている場合、ろ過材の著しい磨耗や処理水のろ過層厚み不足、損失水頭の上昇速度微砂などの混入が懸念されます。

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