機能と原理

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機能と原理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/03/12 05:15 UTC 版)

「浄水器」の記事における「機能と原理」の解説

活性炭は、次亜塩素酸と反応して僅かずつ失われながら、次亜塩素酸の分解触媒として作用する。また同時に、活性炭表面の無数の細かい孔が水中のトリハロメタンやゲオスミン（Geosmin）をはじめとする様々な不純物を吸着してゆく。このため、その寿命は通水した量や時間には必ずしも関係なく、活性炭が不純物を吸着し終った時点である。また、長期間使用しているとその細かい孔の中で微生物が増殖するため、製造段階で殺菌のための銀などを蒸着または噴霧しておくが、それでも時間が経つと微生物が発生してくることは避けられない。よって、活性炭の寿命はこれらを総合的に考え合わせてメーカーごとに決められている。 逆浸透膜は、水分子だけを透過させ、その他の物質の殆どを、表面および内部をも使って阻止して濃縮水として排出する。使用中に膜の表面が不純物で覆われてくることと、特定の金属イオンなど膜を劣化させる物質（膜の素材により異なる）が流入することによって次第に処理水量やイオンの阻止率が低下してくるが、その寿命は使用水圧や水質、水温などによって大きく異なるため一概には言えない。実際に使用する場合は寿命を延ばす目的で、最初に粗処理のフィルタ、次に中間処理として活性炭を通し、最終処理として逆浸透膜を使うのが一般的である。 精密ろ過膜やフィルタは、水道管またはタンクの劣化などによる不純物の除去、また孔径が概ね1マイクロメートル以下であればクリプトスポリジウムなどの原虫の除去に有効である。上述の通り日本の水道水には給水栓の時点で次亜塩素酸が残留するように添加されているため、1マイクロメートル以下の大きさの物質が阻止されていなくても、少なくとも衛生上の問題が生じることはない。 日本では少ないが、浄水器でイオンの除去にイオン交換樹脂を使う場合もあり、これをイオン交換式純水器、または単に純水器と呼ぶ。イオン交換樹脂には陽イオン交換樹脂（自身が持つ水素イオンを水中の陽イオンと置き換える）と陰イオン交換樹脂（自身が持つ水酸化物イオンを水中の陰イオンと置き換える）とがあり、水素イオンまたは水酸化物イオンが放出され終わるとイオン交換樹脂を交換、または強酸や強アルカリを使った再生が必要になる。但し、イオン交換樹脂には原則として、イオン以外の微生物や有機物、金属などを阻止する能力は無いので、注意が必要である。 イオン交換式純水器に似たものとして軟水器があるが、これは水中のカルシウムイオンやマグネシウムイオンなど陽イオンをナトリウムイオンに置き換える（陰イオンは変化しない）ものであり、再生が食塩水で簡単に行えて安全性が高く環境負荷も低い反面、水中のイオンの総量を変えるものではないことに留意する必要がある。 アルカリイオン整水器については、アルカリイオン水の項を参照されたい。 殺菌灯は、紫外線を照射することで殺菌を行う。以前はランプの交換が必要であったためランニングコストが高かったが、現在は長寿命の紫外線LEDを採用する浄水器も登場している。米国規格にNSF/ANSI 55があり、アムウェイやWaterlogicなどの米国メーカーがそれに適合する浄水器を販売している。