东丽株式会社
东丽株式会社（总公司：东京都中央区，代表取缔役社长：大矢光雄。以下简称“东丽”），为实现半导体领域等的超纯水生产，开发出了尿素去除率提高2倍（以污废水再生水※1作为原水时的条件要求）的中性分子高去除・低压反渗透（RO）膜※2组件“TBW-XHR系列”，并从2024年11月开始率先向日本国内水处理工程公司进行销售。
在世界各地水资源严重短缺的状况下，各半导体生产厂商在须使用大量超纯水的半导体生产工序上，努力提高工厂内废水的再利用率，同时也在探讨对污废水再生水的利用以及扩大对海水的利用，以作为用于半导体生产的超纯水的水源，由此取代现在所使用的自来水。
要利用多种原水来生产超纯水，就必须要有不仅去除水中含有的盐分，还要去除二氧化硅、硼、尿素、酒精等成分的技术。特别是尿素，它不仅是饮料用水生产上的一个问题，如果超纯水中含有尿素，会使半导体生产的曝光工序发生故障，因此，高效地去除尿素，便成为一个重要的课题。
以往的污废水再生水，其尿素浓度高达自来水的3倍，即每1升约含30微克，而超纯水生产工艺，要求尿素的去除率达到极致。但是，由于尿素晶体小且为电气中性分子，因此，与海水中所含的硼一样，去除难度较高。如何在保持较高的水产量的同时，提高尿素与硼的去除率，这是RO膜开发的课题。
东丽通过RO膜生产工艺的革新，开发出了能使水选择性地透过，以提高尿素、硼以及酒精等去除率的新的膜构造控制技术，并由此开发出RO膜组件“TBW-XHR系列”。这一新的系列产品，不但使以往难以解决的尿素去除率比过传统提高了2倍，还实现了只需低压力就能获得出色的透水性。
这项开发采用了株式会社东丽分析中心所拥有的高度分析技术。该产品在本公司内部测评中显示出接近90%的尿素去除率，因此，在利用污废水再生水生产的超纯水时，尿素的含量比以往减少一半，这将为满足最先进半导体生产工厂要求的高水质超纯水的稳定供给做出贡献。
该产品满足了现行超纯水生产系统中提高水质的需求，并且，作为污废水再生水利用等新系统结构的产品，它将被率先向半导体及电子零部件生产工厂、或经营超纯水生产装置的日本国内水处理工程企业进行销售。今后，东丽将向海外、从事海水淡水化及河水等碱水淡水化，以及各种工厂污废水处理的企业进行产品推广。
关于该产品的技术，将在2024年12月8日至12日于阿联酋阿布扎比举行的世界最大规模水处理学会“IDRA（International Desalination and Reuse Association）”年度大会上进行发表。
RO膜组件是用于海水淡水化、各种工业用水的生产、废水再利用以及饮用水的生产等广泛领域的水处理膜产品。除了RO膜组件“Toray RO”之外，东丽还拥有除浊用UF膜模块“Toray UF”、排水处理用MBR膜模块“Toray MBR”等广泛的水处理膜及技术服务，为多类型的水提供最佳产品。今后，东丽仍将为“实现可持续的社会”而致力于尖端材料的开发与销售。
【用语解说及补充】
※1 污废水再生水
近年来，在水资源严重短缺的美国加利福尼亚州及新加坡等地，将污废水经过生物处理而成的二次处理水作为水源，利用超滤膜（UF: ultra-filtration membrane）与反渗透膜※2进行过滤处理，并将经过这一处理的水作为“再生水”而用作饮用水等的水源。
※2 反渗透膜（RO：reverse osmosis membrane）
把半透膜置于浓的水溶液与稀的水溶液之间并使两者相互接触，因两者的浓度差异而产生的渗透压，会使水从稀的水溶液一侧向浓的水溶液一侧移动。此时如果将大于渗透压的压力施加到浓的水溶液一侧，水就会透过半透膜向稀的水溶液一侧移动。利用这一现象的膜分离法，被称为反渗透法，而反渗透法中所使用的膜则被称为反渗透（RO）膜。RO膜的去除对象是钠、钙等金属离子、氯离子、硫酸离子等阴离子或农药等低分子有机化合物。
【中性分子高去除・低压反渗透（RO）膜组件规格】
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型号 |
TBW-440XHR |
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盐分去除率 |
99.8% |
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透过水量 |
32.0 m3/天 |
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硼去除率（参考） |
92％ |
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二氧化硅(SiO₂)去除率（参考） |
99.9％ |
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公称膜面积 |
41 m2 |
※测定条件：供水压力：2.0 MPa，供水温度25℃
供水浓度：1500 mg/L as NaCl, 回收率15％，供水pH7
