水処理にはどのような化学物質が使用されますか?

水処理水を浄化および消毒するためにさまざまな化学物質が使用され、飲料、工業用、環境排出に対して安全であることが保証されます。水処理の各段階では、存在する汚染物質と望ましい水質に応じて、異なる化学薬品が必要になる場合があります。以下は、水処理で使用される最も一般的な化学物質の概要です。

1. 凝集剤と凝集剤

これらの化学薬品は、水中の浮遊粒子や不純物を、沈降や濾過によって簡単に除去できる大きな粒子に凝集させることによって除去するために使用されます。

- 硫酸アルミニウム (ミョウバン): 粒子を凝集させてフロックを形成する一般的な凝固剤。

- 塩化第二鉄: ミョウバンの代替品。pH が低い方が好ましい場合に使用されます。

- ポリ塩化アルミニウム (PAC): ミョウバンよりも効率的な凝固剤であり、必要な用量は少なくなります。

- アニオン性およびカチオン性ポリマー: 凝固後の凝集プロセスを改善する凝集剤。

2. 消毒剤

殺菌剤は細菌、ウイルス、原生動物などの有害な微生物を殺すか不活化するために水に添加され、水を安全に摂取できるようにします。

- 塩素: 最も一般的に使用される消毒剤。塩素は病原菌を殺し、水系疾患を防ぎます。

- クロラミン: 塩素とアンモニアの組み合わせであるクロラミンは、流通システムでの長時間の消毒に使用されます。

- オゾン (O₃): 化学残留物を残さずに水を消毒する強力な酸化剤です。

- 紫外線 (UV) 光: 化学物質ではありませんが、UV 光は DNA に損傷を与えて病原体を不活化するために使用されます。

3. pH調整剤

これらの化学薬品は水の酸性またはアルカリ性を補正するために使用され、処理プロセスと水質の両方に影響を与える可能性があります。

- 水酸化ナトリウム (苛性ソーダ): pH を上げ、水の酸性を下げるために使用されます。

- 塩酸: 水がアルカリ性すぎる場合に pH を下げます。

- 炭酸ナトリウム (ソーダ灰): カルシウムとマグネシウムのイオンを除去して、pH を上げ、水を軟化させるためにも使用されます。

- 石灰 (水酸化カルシウム): pH を高め、水の硬度を下げます。

4. 腐食防止剤

これらの化学物質は、水への金属の浸出につながる可能性のあるパイプやインフラの腐食を防ぐために水道システムに添加されます。

- オルトリン酸塩: パイプの内側に保護層を形成し、鉛や銅が水に浸出するのを防ぎます。

- ケイ酸塩: パイプ内部に保護膜を形成するのに役立ち、特に高温水システムで役立ちます。

5. スケール防止剤

硬水の地域では、スケール抑制剤がパイプや機械内にカルシウムやマグネシウムの堆積物（スケール）が蓄積するのを防ぎます。

- ポリリン酸塩: カルシウムおよびマグネシウムイオンと結合して、パイプやボイラーのスケールを防ぎます。

- ヘキサメタリン酸ナトリウム: 工業用および都市用水の処理に使用される一般的なスケール防止剤。

6. 酸化剤

酸化剤は、溶解した有機化合物、色、鉄、マンガン、硫化水素などの不要な物質を除去するために使用されます。

- 過マンガン酸カリウム: 鉄、マンガン、有機材料を酸化し、濾過できる固体粒子に変えます。

- 二酸化塩素: 味や臭いの原因となる化合物を酸化し、水を消毒するために使用されます。

7. 消泡剤

これらの化学物質は、水処理プラントや工業プロセスで泡を制御または除去するために使用されます。

- シリコーンベースの消泡剤: 表面張力を低下させ、泡の泡を崩壊させます。

- 有機およびポリマーベースの消泡剤: 治療中の泡立ちを防ぐために特殊なプロセスで使用されます。

8. フッ素化化学薬品

一部の地域では、虫歯を防ぐために飲料水にフッ化物が添加されています。

- フッ化ナトリウム: 都市水道にフッ化物を添加するために使用される一般的なフッ化物化合物。

- ヒドロフルオロケイ酸: 水のフッ素化に使用される別のフッ素化合物。

9. 柔軟剤

柔軟剤は水から硬度 (主にカルシウムイオンとマグネシウムイオン) を除去しますが、これによりスケールが発生し、加熱システムの効率が低下する可能性があります。

- イオン交換樹脂: これらの樹脂は、カルシウムおよびマグネシウムイオンをナトリウムまたはカリウムイオンに置き換えるために軟水器に使用されます。

10. 脱塩素剤

消毒後、水を環境に放出したり工業プロセスで使用したりする前に、残留塩素またはクロラミンを除去するために脱塩素剤が使用されることがあります。

- 亜硫酸水素ナトリウム: 塩素を中和するために使用されます。

- チオ硫酸ナトリウム: 排出前に塩素を除去するために廃水処理で一般的に使用されます。

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結論

水処理に使用される薬品は、汚染物質の除去やpH調整から水の消毒や軟化まで、さまざまな機能を果たします。飲料用、工業用、環境排出のいずれであっても、水質と安全性を確保するには、化学物質の適切な使用と監視が不可欠です。水処理プロセスのさまざまな段階では、望ましい結果を満たすために特定の化学物質が必要になります。慎重な管理により、水が安全で有害な不純物を含まないことが保証されます。

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