公害防止管理者 独学ノート

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令和5年度 公害防止管理者 汚水処理特論 問8を解説|膜分離法

令和5年度 汚水処理特論 問8は、膜分離法に関する正誤問題です。正しいものを選びます。

この問題のポイント

膜分離法は、MF・UF・NF・ROといった孔の細かさが異なる膜で、粒子・コロイド・イオンまで段階的に分けて取り除く処理です。膜モジュールの形式、逆浸透で必要な圧力、電気透析の対象、薬液洗浄の役割などが問われます。正しい記述を選ぶ問題なので、選択肢ごとに用語の対応がきちんと合っているかを確認します。核心は、スパイラル型モジュールがNF膜や逆浸透膜に使われるという対応が合っていることです。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢(2)(正しい記述)

各選択肢の正誤

選択肢正誤解説
(1)×(誤り)逆浸透法では浸透圧を上回る圧力を加えないと水は透過しません。浸透圧の30〜50%程度では足りず誤りです。
(2)○(正しい)スパイラル型の膜モジュールは、NF膜や逆浸透膜に用いられます。正しい記述で、正解です。
(3)×(誤り)排水処理や海水淡水化のような懸濁物の多い水には、ろ過水と濃縮側を分けるクロスフロー式が向きます。全量ろ過式とした点が誤りです。
(4)×(誤り)次亜塩素酸ナトリウムは有機物やスライムの分解に用いる薬液で、金属酸化物が対象とした点が誤りです。
(5)×(誤り)電気透析法はイオン(電解質)を電気の力で移動させて分ける方法で、非電解質の有機物除去とした点が誤りです。

選択肢(2)のポイント(なぜ正しいか)

スパイラル型の膜モジュールは、平らな膜を支持材ごと封筒状にして巻き取った構造で、限られた容積に大きな膜面積を詰め込めるのが特長です。この形式は、孔がごく細かく高い圧力で運転するNF膜や逆浸透膜に広く使われており、選択肢(2)の対応は正しい記述です。なお誤りの選択肢では、逆浸透で必要な圧力を浸透圧より小さく書いたり(実際は浸透圧を超える圧力が必要)、電気透析を非電解質に使うとしたり(実際はイオンを電気で動かす方法)と、用語の対応がずれています。

覚え方

  • スパイラル型モジュールはNF膜・逆浸透膜に使う。膜面積を稼げる巻き構造。
  • 逆浸透は浸透圧を超える圧力が必要。電気透析はイオン(電解質)を電気で動かす。

理解度チェック

Q.

逆浸透法で水を透過させるには、どれくらいの圧力が必要?

原水の浸透圧を超える圧力です。浸透圧の半分程度では水は逆向きに流れず、塩分の濃い側から薄い側へ水を絞り出せません。

Q.

電気透析法は何を分離する方法?

水中のイオン(電解質)です。電気の力でイオンを膜越しに移動させて分けるため、電気を帯びない有機物の除去には向きません。

この問題に関連する用語解説

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和5年度 公害防止管理者等国家試験 汚水処理特論 問題・正解」(公式PDF

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