SWRO 해수 담수화 솔루션 ---- 정수기용 해수 담수화 역삼투압 시스템

물은 생명의 원천이고, 인간에게 있어 대체할 수 없는 소중하고 귀중한 천연자원이며, 사회경제적 발전의 생명선입니다. 수자원 부족과 점점 심각해지는 수질 오염은 사회 발전과 경제 발전을 제한하는 병목 현상이 되었습니다. 수자원의 과학적 관리와 최적의 배분 외에도 물 재이용에 있어서 첨단기술 수단의 역할을 충분히 발휘하는 것도 매우 중요합니다. 해수담수화는 수자원 부족 문제를 해결하는 중요한 시스템이다. 지금까지 해수담수화 방법은 수십 가지가 있는데 주로 증류법, 막법, 전기투석법, 냉동법 등이 있다. 그 중 역삼투압(SWRO) 방식의 분리막 방식은 가장 빠르게 발전하고, 가장 낮은 투자비, 가장 많은 에너지 절약, 가장 저렴한 담수화 기술이다. 역삼투압 시스템은 효율적이고 친환경적인 수처리 기술로 해수 담수화, 산업용 수처리, 식수 정화 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.

역삼투 해수 담수화 시스템의 작동 원리는 주로 막 분리 기술을 기반으로 합니다. 막분리 기술은 고분자 필름을 선택적으로 통과시켜 서로 다른 물질을 분리, 정제하는 기술의 일종이다. 역삼투 담수화 시스템에서 폴리머 필름은 조밀한 피질과 느슨한 지지층으로 구성된 비대칭 구조입니다. 치밀한 피질은 막의 필터층으로 마이크로미터 수준의 기공 크기를 갖고 있어 대부분의 부유물질, 용해물질, 미생물이 통과하지 못하도록 막는다. 느슨한 지지층은 막의 지지층으로 기공 직경이 크고 막의 전반적인 기계적 강도를 보장할 수 있습니다.

해수 담수화 역삼투압 시스템 공정 흐름

역삼투 해수 담수화(SWRO) 시스템은 해수 담수화 분야에서 중요한 기술이 되었으며 점점 더 심각해지고 있는 전 세계 물 부족 문제에 대한 지속 가능한 솔루션을 제공합니다. 해수 역삼투 공정에는 바닷물에서 고품질의 식수를 생산하기 위한 몇 가지 주요 단계가 포함됩니다. 역삼투 시스템의 유량을 이해하는 것은 담수화 효율성과 이점을 이해하는 데 중요합니다. 시스템 프로세스에는 다음 단계가 포함됩니다. 1.1차 여과: 원해수는 먼저 1차 필터를 통과하여 큰 입자, 부유 물질 및 일부 불순물을 효과적으로 제거합니다. 이 단계는 추가 처리를 위해 해수를 준비하는 데 중요하며 후속 처리가 더 효율적이라는 것을 보장합니다.

2. 2차 여과 : 1차 여과된 물은 활성탄 필터를 통과하여 2차 여과를 하게 됩니다. 이 단계의 목적은 유기물, 잔류염소 등 유해물질을 제거하고 해수를 더욱 정화하여 다음 처리단계를 준비하는 것이다. 3. 정밀 여과: 물은 정밀 필터를 통해 정밀 여과되어 입자, 박테리아 및 기타 불순물을 추가로 제거합니다. 이 단계를 통해 역삼투 공정의 핵심으로 들어가기 전에 물을 완전히 정화할 수 있습니다. 4. 역삼투막: 정밀하게 여과된 물은 시스템의 핵심 구성 요소인 역삼투막을 통과하게 됩니다. 역삼투막은 염분, 유기물, 중금속 및 기타 물질을 분리 및 제거하여 순수한 담수수를 생성하는 데 도움이 됩니다. 5. 소독 및 보관: 물이 역삼투막을 통과한 후 소독되어 남아있는 미생물을 제거합니다. 정화된 물은 분배 및 사용 준비가 완료된 탱크에 저장됩니다.

해수 담수화에서 역삼투 시스템의 장점은 많습니다. 이 시스템은 고효율, 환경 보호, 에너지 절약 및 안전이라는 특성을 가지고 있습니다. 역삼투 기술은 염분, 유기물, 중금속 등 유해 물질을 99% 이상 제거할 수 있어 바닷물에서 순수한 물을 생산하고 담수 자원에 대한 시급한 수요를 해결합니다. 역삼투압 시스템의 환경적 이점도 중요합니다. RO 시스템은 기존 해수담수화 방식과 달리 다량의 화학물질이 필요하지 않고, 폐수를 발생시키지 않으며 환경친화적이다. 담수화에 대한 이러한 지속 가능한 접근 방식은 환경 친화적인 수처리 및 보존 솔루션을 홍보하려는 전 세계적인 노력과 일치합니다.

환경적 이점 외에도 역삼투 시스템은 유지 관리가 적고 작동이 쉬우며 다양한 수질 조건에 적합합니다. 이러한 특성으로 인해 역삼투 시스템은 특히 담수 공급이 제한된 지역에서 담수화를 위한 실용적이고 신뢰할 수 있는 옵션이 됩니다. 요약하면, 담수화에서 역삼투압 시스템의 과정은 궁극적으로 바닷물에서 순수한 식수를 생산하는 일련의 기본 단계로 구성됩니다. 효율성, 환경적 이점 및 적응성을 갖춘 역삼투압 시스템은 물 부족 문제를 해결하고 담수 자원에 대한 지속 가능한 접근을 보장하는 핵심 기술입니다.

침투 및 역삼투

역삼투는 삼투의 역과정이다. 통기성은 자연스러운 현상입니다. 묽은 용액의 물 분자는 상대적으로 빠른 속도로 반투막을 통해 농축된 용액 쪽으로 확산됩니다. 그림과 같이 담수측의 액위는 계속 감소하여 정수압차가 발생하게 됩니다. 이때의 정수압의 차이를 삼투압(해수와 담수 경계면의 삼투압은 약 2.4MPa)이라고 합니다.

역삼투 과정은 정반대입니다. SWRO에서는 한쪽 면에서 해수의 삼투압보다 더 큰 압력으로 인해 해수의 물 분자가 막을 통과하여 염이 갇히게 됩니다. 이론적으로 외부 압력이 클수록 바닷물에 있는 물 분자의 역삼투 속도가 빨라집니다. 역삼투 공정의 핵심 구성 요소는 거의 물 분자만 통과할 수 있는 합성 반투막입니다. 역삼투막의 평막은 수처리 공학에 사용되기 전에 특정 구성으로 만들어져야 합니다. 요즘 해수 담수화에는 방향족 폴리아미드 코일 막 요소가 주로 사용됩니다.

두 개의 평막 조각 사이에 물 생성 다이어프램을 삽입하고 멤브레인 층을 멤브레인 층의 세 가장자리를 따라 함께 접착시킨 다음 물 유입 다이어프램과 함께 결합하여 다공성 중앙 튜브에 감습니다. 마지막으로 천공된 엔드 캡을 양쪽 끝에 설치하고 캡슐화하여 롤링 멤브레인 요소를 만듭니다. 상업용 역삼투 막 요소는 다양한 사양으로 제공되며, 담수화에 가장 많이 사용되는 막 요소는 직경 200mm, 표준 길이 1000mm입니다.

SWRO는 고압펌프, 압력용기, 에너지회수장치로 구성된다. 해수는 고압 펌프에 의해 전처리되어 역삼투 장치의 압력 용기로 가압된 후, 먼저 제1 멤브레인 요소를 통과하여 나선형으로 감긴 멤브레인 요소의 유입 차단 채널로 흐릅니다. 더 높은 압력에서 물 분자의 일부는 멤브레인을 지속적으로 관통하고 물 생성 장벽의 흐름 채널을 통해 코일형 멤브레인 요소의 중앙 튜브로 들어가 제품수를 생성합니다. 유입되는 나머지 물은 흐름 방향을 따라 다음 멤브레인 요소로 계속 흐릅니다. 이 과정은 차례로 수행됩니다. 유입수가 다음 막 요소를 통과하면 유입수 농도가 증가합니다. 마지막 막 요소를 통과하면 유입수는 농축수가 됩니다.

SWRO는 열적 방법과 달리 증발과 응축의 상변태 과정이 없습니다. SWRO의 주요 에너지 소비는 역삼투 공정을 구현하기 위한 고압 펌핑 에너지이므로 열 방식보다 역삼투의 물 생산 비용이 저렴합니다. 또한, 열 방식에 비해 장비는 모듈형 구조 특성과 높은 공정 유연성을 갖추고 있습니다. 현지 시설의 정지 및 유지 관리는 전체 시스템의 나머지 부분의 운영에 영향을 미칠 수 없습니다. 그러나 SWRO에는 복잡하고 정밀한 전처리 공정이 필요하며, 다양한 상업용 멤브레인 제조업체는 SDI, pH, 온도, 잔류 염소 및 폴리아미드 역삼투 멤브레인의 기타 지표에 대한 엄격한 요구 사항을 가지고 있습니다. 전처리가 표준에 미치지 못하면 막 표면의 오염 및 스케일링이 가속화되고 막 모듈의 사용 수명, 에너지 소비 및 제품 수질이 작동 중 영향을 받아 물 생산 비용이 증가합니다. .

에너지 회수 장치는 또 다른 핵심 장비입니다. SWRO의 급속한 발전은 역삼투압 시스템의 효율성을 높이는 에너지 회수 장치의 사용과 막 재료 및 막 구성 요소의 지속적인 최적화에 기인합니다. 오늘날, 고효율 PX형 압력 회수 장치는 농축수에서 에너지의 95% 이상을 회수하고 이를 해수에 가압하여 역삼투 공정의 에너지 소비를 거의 절반으로 줄일 수 있습니다. 1차 역삼투 유출수의 TDS는 약 300-500mg/L이며, 이는 식수 TDS 지수(500mg/L)에 대한 세계보건기구의 제한된 요구 사항을 충족합니다. SWRO는 물이 부족한 지역의 대규모 식수 공급에 사용되어 왔습니다. 1980년대 SWRO는 전통적인 열 공정과 경쟁하기 시작했습니다. 낮은 장비 투자, 짧은 건설 주기, 낮은 에너지 소비 및 기타 여러 장점으로 인해 SWRO는 빠르게 발전하여 세계 담수화 시장에서 가장 중요한 프로세스가 되었습니다. 현재 1차 SWRO는 주로 지자체 산업에서 활용되고 있어 역삼투압 공정의 용량이 빠르게 성장하고 있다. 역삼투 공정에 대한 향후 연구는 에너지를 더 절약하고 내구성이 뛰어난 새로운 역삼투막 및 막 부품 개발, 운영 에너지 소비 및 유지 관리 비용 절감, 물 생산 비용 절감에 중점을 둘 것입니다. S19qen

실제로 역삼투압 시스템은 수처리 분야에서 중요한 기술이 되었습니다. 예를 들어, 해수 담수화 분야에서 역삼투압 시스템은 해수에서 염분 및 기타 유해 물질을 99% 이상 효과적으로 제거하여 효율적인 해수 담수화를 달성할 수 있습니다. 산업용 수처리 분야에서 역삼투압 시스템은 고품질 공정수를 제공하고 생산 효율성과 제품 품질을 향상시킬 수 있습니다. 먹는물 정화 분야에서 역삼투압 방식은 물속의 각종 유해물질을 제거하여 안전하고 건강한 식수를 제공할 수 있습니다. 즉, 역삼투압 시스템은 적용 가능성이 넓은 효율적이고 환경 친화적인 수처리 기술입니다. 과학과 기술의 지속적인 발전으로 역삼투압 시스템은 인류에게 더 나은 품질의 식수와 공업용수를 제공하기 위해 지속적으로 개선되고 최적화될 것입니다.