RO スケール防止剤の投与計算: mg/L から投与ポンプ流量まで

RO スケール防止剤の投与計算では、選択した供給水の投与量を必要な化学物質の質量流量と投与ポンプの体積流量に変換します。供給される市販製品として表される用量の場合:

• 製品消費量 (kg/h) = 供給流量 (m3/h) × 投与量 (mg/L) ÷ 1,000

• 純製品流量 (L/h) = 製品消費量 (kg/h) ÷ 製品密度 (kg/L)

スケール防止剤を注入前に希釈する場合、計算では、供給される製品の質量分率と、準備された原液の密度も考慮する必要があります。

計算の信頼性はその入力と同じくらいです。推奨用量、有効成分濃度、調製液濃度は異なります。正しい単位変換により、必要な送り速度が決まります。選択した用量が特定の逆浸透 (RO) システムに適しているかどうかは確立されません。

1. どの流量と用量基準を使用する必要がありますか?

特定の RO アプリケーションの線量を選択します

スケール防止剤の選択には、給水分析、予想される濃縮物の化学的性質、pH、温度、回収率、膜構成、および前処理条件を考慮する必要があります。選択した用量は、アプリケーションの評価と、特定の製品および膜システムの推奨事項に従う必要があります。

両方が RO スケール防止剤として記載されている場合でも、ある製剤に使用される用量を自動的に別の製品に移すべきではありません。回収率の変化により濃縮物の化学的性質が変化する可能性がありますが、必要な化学物質の投与量を計算するための単純な乗数は提供されません。化学物質をさらに追加することは、スケールのリスクと製品の適合性を評価する代わりにはなりません。

消費量を計算する前に、推奨濃度がどのように定義されているかを確認してください。

• 供給される製品の投与量: 処理済み給水の単位体積当たりに添加される市販製品の質量。

• 有効成分の投与量: 処理済み給水の単位体積あたりの、特に特定された活性成分の質量。

• 原液濃度: 投与ポンプによって送出される調製済み液体中の供給された製品の割合。

これらの値は交換可能ではありません。推奨事項がすでに供給製品の mg/L として表されている場合は、追加の有効成分補正を適用しないでください。

サプライヤーが mg/L ではなく ppm を指定している場合は、記載されている根拠を確認してください。質量ベースの ppm 値は mg/kg を表します。これを mg/L に正確に変換するには、関連する流体密度が必要です。この記事の計算では、明示的に定義された mg/L 基準を使用します。

投与ポイントでの流れを利用する

RO 供給水 1 リットルあたりに指定された線量の場合、透過水生成流量ではなく、定義された処理境界に入る供給流量を使用します。

単純な定常状態の RO システムの場合:

回収率 = 透過流量 ÷ 供給流量

たとえば、75% 回収率で透過水の生産量が 75 m3/h の場合、対応する供給流量は次のようになります。

75 ÷ 0.75 = 100m3/h

給水用量に基づく計算で 100 m3/h の代わりに 75 m3/h を使用すると、必要な製品質量が 25% 過小評価されます。

リサイクルストリームまたは複数の注入ポイントを備えたシステムでは、追加の注意が必要です。処理されるストリームを定義し、新鮮な化学物質がシステムに入る場所を特定し、リサイクルを通じて戻ってくる化学物質を考慮します。内部循環流量は、新たな投与量を必要とする新鮮な飼料流量と自動的に等価になるわけではありません。

2. スケール防止剤の投与量を mg/L から kg/h および L/h に変換する方法

必要な製品の質量流量を計算します

供給される市販製品として表される用量の場合:

製品の質量流量 (kg/h) = 供給流量 (m3/h) × 投与量 (mg/L) ÷ 1,000

1,000 で除算すると、単位が正しく変換されます。 1立方メートルには1,000リットルが含まれ、1キログラムには1,000,000ミリグラムが含まれます。

変数は次のとおりです。

変数	意味	ユニット
クフ	定義された投与ポイントでのフィード流量	m3/h
DP	供給される製品として表される用量	mg/L
MP	供給製品の必要質量流量	kg/h
ププ	供給される製品の密度	kg/L
qp	整った製品の体積フロー	L/h

製品の質量流量をポンプの体積流量に変換します

必要な質量流量がわかったら、そのままの製品の体積を計算します。

純製品流量 (L/h) = 製品質量流量 (kg/h) ÷ 製品密度 (kg/L)

液体の密度が分からない限り、キログラムとリットルは互換性がないため、密度が重要です。供給された製品グレードおよび関連する測定条件に適用される密度を使用してください。

実際の例: 適切なアンチスケーラント フローの計算

次の値は、仮想の計算入力です。これらは QINGQUAN 製品仕様または推奨される使用量ではありません。

次のように仮定します。

• RO 供給流量: 100 m3/h

• 選択された供給製品の用量: 3 mg/L

• 想定される純製品密度: 1.20 kg/L

ステップ 1: 製品の消費量を計算する

100 × 3 ÷ 1,000 = 0.300kg/h

ステップ 2: 質量流量を体積流量に変換する

0.300 ÷ 1.20 = 0.250L/h

これらの仮定の下では、必要な供給量は 1 時間あたり供給される製品の 0.300 kg であり、これは仮定の密度で 0.250 L/h に相当します。

この計算は単位変換のみを示しています。投与量は、水の化学的性質、膜の要件、および製品固有の用途の推奨事項に従って個別に選択する必要があります。

アクティブ コンテンツの修正が必要になるのはどのような場合ですか?

ターゲット濃度が有効成分として明示的に定義されている場合、供給される製品の質量は、確認された有効成分の割合に合わせて調整する必要があります。

製品質量流量 (kg/h) = 供給流量 (m3/h) × 有効量 (mg/L) ÷ [1,000 × 有効質量分率]

活性質量分率は小数で表されます。たとえば、確認された質量分率 0.10 は 10 質量% を表します。

この修正は、推奨用量がその特定された有効成分に言及しており、製品文書で関連する濃度基準が定義されている場合にのみ適用してください。密度、pH、または「濃縮」などの説明は、欠落している有効成分情報の代わりにはなりません。

3. 希釈原液の注入ポンプ流量の計算方法

ストック濃度を正しく定義する

供給された製品を 10% w/w 含むストック溶液には、完成溶液 100 kg ごとに 10 kg の市販製品が含まれます。これは、溶液量の 10% が市販品であることを意味するものではなく、また、ストックに 10% の有効成分が含まれることを必ずしも意味するものでもありません。

質量ベースの原液の場合、次のように定義します。

• うp: 準備された溶液中の供給された製品の質量分率。

• ρs: 調製した原液の密度 (kg/L)。

• 質問: 必要な原液流量 (L/h 単位)。

• mp: 必要な供給製品の質量流量 (kg/h 単位)。

ストックフローの方程式は次のとおりです。

原液流量 (L/h) = 製品質量流量 (kg/h) ÷ [製品質量分率 × 原液密度 (kg/L)]

製品の質量分率とストック密度は、同じ調製済み溶液を参照する必要があります。希釈したストックの密度をそのままの製品の密度に自動的に置き換えないでください。

体積ベースの希釈レシピには、明確に定義された独自の計算基準が必要です。 「10% w/w」などの記述は、10 リットルの製品と 90 リットルの水の混合として扱うことはできません。

実践例: 希薄化ストックフローの計算

供給される製品の 0.300 kg/h という仮定の要件を続けます。

次のように仮定します。

• 必要な供給製品質量流量: 0.300 kg/h

• 供給製品の在庫質量割合: 0.10

• 調製原液密度：1.02kg/L

必要な原液の流れは次のとおりです。

0.300 ÷ (0.10 × 1.02) = 約2.94L/h

ストック質量流量はおよそ次のとおりです。

2.94 × 1.02 = 3.00kg/h

供給される製品の質量分率が 0.10 の場合、このソリューションは供給される製品を約 0.300 kg/h 供給します。希釈によりポンプによって送られる量は増加しますが、必要な供給製品の質量は変わりません。

単に原液の体積を 10 倍するだけでは、原液の密度とストック溶液の密度の差は無視されます。

実際の設置では、特定の配合で許可されている調製および希釈条件に従ってください。希釈水の品質、保管条件、製品の安定性は、該当する製品マニュアルと照合して確認する必要があります。ここで使用される仮想の 10% ストックは計算例であり、普遍的な準備指示ではありません。

4. どの RO アンチスケール製品データを確認する必要がありますか?

供給された製品グレードに密度を一致させる

QINGQUAN は、酸性とアルカリ性の両方の RO スケール防止剤をリストしています。公開されている情報では、酸性製品の標準バージョンと濃縮バージョンを区別しており、密度値を使用する前に供給されたグレードを特定する必要がある理由を示しています。

製品および供給バージョン	20℃での公表密度	公表されている 1% 溶液の pH
RO酸性スケール防止剤、標準液	1.03 ～ 1.06 g/cm3	1.5～2.5
RO酸性スケール防止剤、濃縮溶液	1.40 ～ 1.50 g/cm3	1.5～2.5
ROアルカリ性スケール防止剤	1.16 ～ 1.36 g/cm3	10.0～11.0

g/cm3 単位の密度は、kg/L 単位の密度と同じ数値になります。ただし、公表されている範囲は個々のバッチの正確な測定値ではありません。範囲の中点を使用すると推定値が生成されます。納入される製品の実際の密度を確定するものではありません。

標準製品から濃縮製品への変更には、推奨される供給製品の用量が引き続き適用可能であることの確認も必要です。密度を更新するだけでは、元の推奨用量が新しいグレードに対して有効であることは証明されません。

製品の pH を RO 動作条件とは別にしてください

表の pH 値は 1% 製品溶液を指します。これらは、RO 供給水の動作 pH を確立したり、特定の膜システムの正しい用量を決定したりするものではありません。

製品の選択には、製品ラベルだけでなく、適用条件と互換性情報も必要です。膜、前処理、または配合が変更された場合、以前の適合性の仮定を見直す必要がある場合があります。

5. 実際のドージングポンプ送達を確認する方法

測定された成果と計算された目標を比較する

計算された流量は検証の対象であり、設置されたポンプが動作条件下でその流量を供給することを証明するものではありません。

実際の吐出量は、ポンプのモデル、液体の特性、制御モード、動作条件によって異なります。ポンプのマニュアルでその関係がサポートされていない限り、ストローク長のパーセンテージまたは周波数設定は、特定の L/h 値に直接対応すると想定すべきではありません。

適切な配送測定値が利用可能な場合:

測定流量（L/h）＝吐出量（L）÷経過時間（h）

設置されている装置や薬品に適した測定方法を使用してください。関連する動作条件下で、測定された流量を計算された目標と比較します。

送達線量を再計算する

供給製品の質量分率と密度が確認され、変更されていない原液の場合、実際の供給製品の平均投与量は次のように計算できます。

実際に供給される製品の投与量 (mg/L) = 1,000 × 測定されたストック流量 (L/h) × 製品の質量分率 × ストック密度 (kg/L) ÷ フィード流量 (m3/h)

仮説の例では、ストック流量 2.94 L/h、供給製品の質量分率 0.10、ストック密度 1.02 kg/L、および供給流量 100 m3/h を使用すると、次のようになります。

1,000 × 2.94 × 0.10 × 1.02 ÷ 100 = 約3.00mg/L

小さな四捨五入の違いは、計算されたストック フローを小数点第 2 位まで表現することによって生じます。この計算により、納品された供給製品の平均数量が検証されます。選択した投与量が実際の水条件下でスケールを制御することを証明するものではありません。

供給流量が変化する場合は、同じ期間に供給された製品の総量と供給水の総量を比較します。平均線量は、瞬間線量がその期間を通じて一定のままであることを証明するものではありません。

供給流量、供給される製品グレード、ストック濃度または密度が変更された場合は、計算を再確認してください。

投与計画を確認する前に、次の情報をまとめておいてください。

• 投与点でのフィードの流れ

• 線量値とその根拠

• 供給製品グレード

• 希釈を使用する場合の原液の濃度と密度

• 関連する動作条件下でポンプの供給を検証済み

確認が必要な製品固有の入力については、 清泉に連絡する 意図した RO 用途、提供された製品グレードおよび用量基準に合わせて。

参考文献

1. デュポン。 FilmTec 逆浸透膜テクニカルマニュアル。 Form 45-D01504-en、改訂 20、2026 年 8 月。

2. 水力学 / Nitto。 RO および NF の化学的前処理。技術アプリケーション速報 TAB111、2022 年 2 月。

3. IUPAC。 化学用語大要、第 5 版、オンライン バージョン 5.0.0、2025 年。「質量分率」。

4. アメリカのウォーターケミカルズ。 AWC A-101 製品情報シート。印刷文書識別子 446-R4 10.01.20。

5. 東レ。 逆浸透膜エレメント 操作・保守・取扱いマニュアル。 06-G-MB1-260430(EN)、2026 年 4 月。

6. 目立つ。 ソレノイド定量ポンプ、ガンマ/X、GMXa: 取扱説明書。パート 984586、BA G 067 03/22 JA。