Japan-U.S. joint development of online water quality management method to realize highly reliable potable water reuse

日美联合开发在线水质管理方法，实现高可靠饮用水回用

基本信息

批准号：
22KK0061
负责人：
藤岡貴浩
金额：
$ 12.9万
依托单位：
Nagasaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-10-07 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KK0061/
关键词：
オンライン計測再生水飲用再利用膜分離消毒副生成物

项目摘要

本研究の目的は、水再生システム内の消毒副生成物（ニトロソジメチルアミンと臭素酸）のオンライン監視を実現し、検出濃度に応じて水再生システムを制御する次世代型の水質管理手法を構築することである。下水の飲用再利用分野において、信頼性の高いオンライン計測を達成するためには、前処理による妨害物質の分離性能を安定して高く維持する必要がある。そこで、２０２２年度では、臭素酸およびニトロソジメチルアミンのオンライン分析に対して妨害物質除去を最大化する前処理条件を明らかにすることを目指した。まず、臭素酸の前処理に対してはナノろ過膜を用いた前処理によって分析妨害物質の除去を行うが、ナノろ過膜による臭素酸除去できるだけ低減すると共に同時に、分析妨害物質の高い除去率を達成する必要があった。そこで、異なるナノろ過膜３種にそれぞれに対し、膜透過流束・水温・塩濃度を変化させて最も分析妨害物質（フミン様物質）除去率が高く、臭素酸除去率の低い最適な前処理条件を明らかにした。次に、ニトロソジメチルアミンの連続測定のためには、カラムに蓄積し連続測定を妨害する疎水性の化学種を除去する必要があった。そこで２０２２年度は、ガードカラムを用いたカラムスイッチング法を利用し、親水性のニトロソジメチルアミンを通過させた後、カラムを切り替えることで、ニトロソジメチルアミンより疎水性の高い物質を分析カラムに導入しない前処理系を確立した。

本研究的目的是实现中水回用系统中消毒副产物（亚硝基二甲胺和溴酸盐）的在线监测，并建立根据检测浓度控制中水回用系统的下一代水质管理方法。去做。为了在饮用水污水回用领域实现可靠的在线测量，需要通过预处理保持稳定和高性能的干扰物质分离。因此，2022财年，我们的目标是明确预处理条件，最大限度地去除溴酸盐和亚硝基二甲胺在线分析的干扰物质。首先，对于溴酸盐的预处理，利用纳滤膜进行预处理，去除干扰分析的物质。同时，尽可能减少纳滤膜对溴酸盐的去除，同时获得较高的去除率。需要达到干扰分析的物质的比率。因此，通过改变三种不同类型纳滤膜的膜渗透通量、水温和盐浓度，我们确定了分析干扰物质（腐殖质）去除率最高且去除率最低的最佳预处理。溴酸盐的条件已明确。接下来，为了连续测量亚硝基二甲胺，有必要去除积累在柱上并干扰连续测量的疏水性物质。因此，在2022财年，我们将采用使用保护柱的柱切换方法，让亲水性的亚硝基二甲胺通过，然后切换柱，以防止比亚硝基二甲胺更疏水的物质被引入分析柱中。