역삼투(RO) 멤브레인의 작동 원리 소개:
RO는 영어로 역삼투압(Reverse Osmosis)의 약자이고 중국어로 역삼투압(anti-osmosis)을 의미합니다.일반적으로 물 분자의 이동은 낮은 농도에서 높은 농도로 진행됩니다.그러나 입구 측에 압력을 가하면 물 분자의 이동 방향이 고농도에서 저농도로 바뀌므로 역삼투라고 합니다.
RO 멤브레인의 원리 : 역삼투막이라고도 알려진 RO 멤브레인은 압력차를 원동력으로 하여 멤브레인의 기공 크기보다 큰 액체를 분리하는 기술입니다.막 여과를 받는 액체는 압력을 받습니다.압력이 RO 멤브레인의 삼투압을 초과하면 액체가 반대 방향으로 침투합니다.투과 과정에서 기공 크기보다 작은 액체는 배출되고, 기공 크기보다 농도가 높은 액체는 막에 의해 차단되어 농축된 수로를 통해 배출됩니다.이러한 작용은 원액을 정제, 분리, 농축하는 역할을 합니다.
RO 멤브레인의 핵심 성능 지표는 담수화율, 물 흐름, 회수율입니다.담수화율은 막이 이온을 차단하는 순도를 말하며, 이온을 보다 효과적으로 차단할수록 담수화율이 높아집니다.또 다른 핵심 성능 지표는 막의 단위 면적을 통해 투과할 수 있는 물 분자의 양을 나타내는 플럭스(flux)입니다.플럭스가 클수록 멤브레인 성능이 좋아집니다.한편, 회수율은 분리막이 작동되는 동안 담수와 농축수의 비율을 말하며, 회수율이 높을수록 분리막 성능이 좋다는 것을 의미합니다.
RO 멤브레인의 이러한 세 가지 주요 특성으로 인해 RO 멤브레인의 개발은 높은 담수화율, 대량의 물 생산 및 높은 회수율의 획기적인 달성을 목표로 했으며, 각각은 상당한 경제적 이익을 창출할 수 있습니다.
역삼투막 요소의 경우, 포함된 불순물이 막을 오염시키고 시스템의 안정적인 작동과 막 요소의 수명에 영향을 미칠 수 있기 때문에 대부분의 경우 수원이 요소에 직접 들어갈 수 없습니다.전처리는 원수에 포함된 불순물의 특성에 따라 적절한 공정을 통해 원수를 처리하여 역삼투막 요소에 투입되는 요구 사항을 충족시키는 공정입니다.수처리 전과정에서 역삼투압 이전에 위치하므로 전처리라 합니다.
역삼투압 시스템에서 전처리의 목적은 1) 막 표면 오염을 방지하는 것입니다. 즉, 부유 불순물, 미생물, 콜로이드 물질 등이 막 표면에 부착되거나 막 요소의 물 흐름 채널을 막는 것을 방지합니다.2) 멤브레인 표면의 스케일링을 방지합니다.역삼투압 장치의 작동 중 CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaF2 등 일부 난해염 염이 수분 농도로 인해 막 표면에 침전될 수 있으므로 이러한 난해염의 형성을 방지할 필요가 있습니다. 소금을 녹이는 것;
3) 멤브레인이 기계적 또는 화학적 손상을 받지 않도록 하여 멤브레인의 성능이 양호하고 수명이 충분하도록 하십시오.
역삼투압 시스템의 전처리 공정 선택은 다음과 같습니다.
1) 부유 고형물 함량이 50mg/L 미만인 지표수의 경우 직접 응고 여과 방법을 사용할 수 있습니다.
2) 부유 고형물 함량이 50mg/L를 초과하는 지표수의 경우 응고, 정화, 여과 방법을 사용할 수 있습니다.
3) 철분 함량이 0.3mg/L 미만이고 부유물질 함량이 20mg/L 미만인 지하수의 경우 직접 여과법을 사용할 수 있습니다.
4) 철분 함량이 0.3mg/L 미만이고 부유물질 함량이 20mg/L 이상인 지하수의 경우 직접응집여과법을 사용할 수 있다.
5) 철분 함량이 0.3mg/L 이상인 지하수의 경우 산화 및 철 제거를 고려한 후 직접여과 또는 직접응집여과 공정을 실시한다.원수의 유기물 함량이 높을 경우 염소화, 응고, 정화 및 여과를 통해 처리할 수 있습니다.이 처리만으로는 충분하지 않은 경우 활성탄 여과를 사용하여 유기물을 제거할 수도 있습니다.원수의 경도가 높고 CaCO3가 처리 후에도 여전히 역삼투막 표면에 침전되는 경우 연화처리 또는 석회처리를 사용할 수 있습니다.RO 시스템에서 기타 난해성 염류가 침전되어 스케일링되는 경우 스케일링 방지제를 사용해야 합니다.바륨과 스트론튬이 원수 분석에 항상 존재하는 것은 아니라는 점은 주목할 가치가 있습니다.그러나 매우 낮은 농도에서도 물의 황산염 함량이 0.01mg/L보다 높으면 막 표면에 쉽게 스케일을 형성할 수 있습니다.이러한 스케일은 세척이 어려우므로 멤브레인 표면에 최대한 형성되지 않도록 해야 합니다.
원수에 실리카 함량이 높을 경우 석회, 산화마그네슘(또는 백색분말)을 첨가하여 처리할 수 있습니다.RO 공급수의 실리카 농도가 20mg/L보다 큰 경우 스케일링 경향 평가가 이루어져야 합니다.실리카 스케일은 세척이 어렵기 때문에 막에 형성되는 것을 방지하는 것이 매우 필요합니다.
게시 시간: 2023년 8월 1일