수자원이 점점 부족 해지고 수질 요구 사항이 끊임없이 증가하고있는시기에, RO (Reverse Osmosis) 기술은 효율적인 분리 성능으로 수처리 분야의 핵심 기술 중 하나가되었습니다. RO 멤브레인 요소 투과의 성능은 운영 효율에 직접 영향을 미치고, 전체 시스템의 수질 및 서비스 수명에 직접 영향을 미치는 RO 막 요소의 성능에 영향을 미치는 역삼 투수 시스템의 핵심 구성 요소로서, 전체 시스템의 수질 및 서비스 수명에 직접 영향을 미칩니다.
1. 기본 지식 RO 막 요소는 캐리어를 투과시킨다
1.1 정의 및 기능
RO 막 원소 생산 된 물 담체는 RO 막을 통과하는 순수한 물 (생산 된 물)을 수집하고 전달하는 데 사용되는 역삼 투 막 요소 내부의 구조적 성분이다. 주요 기능은 RO 막으로 분리 된 생산 된 물을 막 내부에서 시스템 출구로 안전하고 효율적으로 시스템 출구로 안내하는 동시에 생산 된 수질과 농축 된 물과의 혼합을 피하기 위해 생산 된 수질의 순도를 보장하는 것입니다. 미세한 관점에서 볼 때, 물 담체는 물 분자의 질서있는 흐름 경로를 계획하는 정확한 "수로 사령관"과 같습니다. 거시적 관점에서 볼 때, 역 삼투압 시스템의 안정적인 작동을 유지하고 생산 된 물의 품질을 보장하는 것은 중요한 장벽입니다.
1.2 역 삼투압 시스템의 상태
역 삼투압 시스템은 주로 RO 막 원소, 압력 용기, 수 입구 시스템, 제어 시스템 등으로 구성되며 RO 막 요소 물 담체는 막 요소 내의 핵심 구성 요소 중 하나입니다. RO 막 요소가 역 삼투압 시스템의 "심장"과 비교되면, 물 담체는 심장과 다른 기관을 연결하는 "혈관"입니다. 생산 된 물의 수집 효율과 관련이있을뿐만 아니라 막 요소의 성능에 중요한 역할을합니다. 고품질 수도 담체는 생산 된 물의 흐름 저항을 줄이고 시스템의 작동 압력을 줄여서 RO 막의 서비스 수명을 연장 할 수 있습니다. 반대로, 물 담체가 합리적으로 설계되지 않았거나 품질이 좋지 않은 경우, 수분 흐름과 과도한 국소 압력으로 이어질 수 있으며, 막 요소의 오염과 손상을 가속화 한 다음 전체 역삼 투시 시스템의 작동 안정성과 경제적 효율성에 영향을 줄 수 있습니다.
2. RO 막 요소의 기술 원리
2.1 물 전달 메커니즘
RO 막 원소 물 담체의 수송 공정은 유체 역학의 원리에 기초합니다. 원수가 압력 하에서 RO 막을 통과 할 때, 물 분자는 막 기공을 수로로 침투시키고, 물 담체 내부의 특수 구조는 이들 물 분자에 대한 투과 경로를 제공한다. 일반적인 물 담체는 메쉬 또는 다공성 구조를 사용 하며이 작은 채널은 물의 흐름을 효과적으로 안내 할 수 있습니다. 물 담체 채널에서의 물 분자의 흐름은 채널 크기, 거칠기 및 곡률과 같은 요인에 의해 영향을받습니다. 예를 들어, 더 작은 채널 크기는 물과 캐리어 사이의 접촉 영역을 증가시켜 물을 골고루 수집하는 데 도움이되지만 물 흐름 저항도 증가합니다. 지나치게 거친 채널 내벽은 물 흐름에 와전류를 유발하여 물 흐름의 안정성에 영향을 미칩니다. 효율적인 투과를 달성하기 위해, 물 캐리어의 설계는 채널 크기, 모양 및 내부 벽 거칠기 측면에서 최적화되어 물이 막 요소 내부에서 출구로 빠르고 부드럽게 운반 될 수 있도록해야합니다.
2.2 RO 막 요소와의 시너지
RO 막 요소의 물 담체와 RO 막 사이에는 밀접한 상승적 관계가있다. RO 막은 원수에서 소금, 유기물 및 미생물과 같은 불순물을 가로 채기위한 반면, 물 담체는 적시에 RO 막을 통과하는 물을 수집하고 운반하는 일을 담당합니다. 이 시너지 효과는 여러 측면에 반영됩니다. 한편으로, 물 운반체의 구조 설계는 물을 골고루 수집 할 수 있도록 RO 막의 배열과 일치해야합니다. 예를 들어, 나선형 wound Ro 막 요소에서, 물 담체는 일반적으로 중앙 물 수집 파이프 주위에 나선형으로 상처를 입히고 막에 단단히 맞아 막의 각 부분에 의해 생성 된 물이 수로에 부드럽게 들어갈 수 있도록; 한편, 물 담체의 재료 선택은 재료 간의 화학적 반응으로 인한 RO 막의 손상을 피하기 위해 RO 막과의 화학적 호환성을 고려해야한다. 물 담체의 흐름 특성은 또한 RO 막 표면의 유압 조건에 영향을 미칩니다. 합리적인 물 전달은 막 표면의 농도 분극 현상을 감소시키고 RO 막의 분리 효율 및 방지 능력을 향상시킬 수 있습니다.
3. RO 멤브레인 요소 투과의 운반체의 구조 설계 및 재료 선택
3.1 일반적인 구조적 유형
3.1.1 나선형 wound 물 담체
나선형 wound Ro 멤브레인 원소는 가장 널리 사용되는 막 요소 유형입니다. 그들의 수도 담체는 일반적으로 가이드 네트와 중앙 물 수집 파이프로 구성됩니다. 가이드 네트는 일반적으로 특정 다공성 및 강성을 갖는 폴리 프로필렌으로 만들어집니다. 생산 된 물에 유량 채널을 제공하고 막을지지하는 역할을 할 수 있습니다. 가이드 네트의 메쉬 모양, 크기 및 배열은 생산 된 물의 균일 한 분포 및 흐름 저항에 중요한 영향을 미칩니다. 중앙 물 수집 파이프는 생산 된 물의 최종 수집 지점입니다. 일반적으로 다공성 스테인레스 스틸 또는 폴리 비닐 클로라이드로 만들어집니다. 표면에 골고루 분포 된 작은 구멍은 가이드 그물에 의해 수집 된 생산 된 물을 파이프로 빠르게 소개하고 결국 시스템 배출구로 운반 할 수 있습니다.
3.1.2 중공 섬유 물 담체
중공 섬유 RO 막 원소의 물 담체 구조는 나선형 상처 유형의 구조와 다릅니다. 중공 섬유 막 원소에서, 많은 중공 섬유 막 묶음이 압력 용기에 통합되고, 물 담체는 주로 막의 내부 공동으로부터 막의 내부 공동으로부터 막 요소의 출구로 생성 된 물을 유도하는 것을 담당한다. 일반적으로, 중공 섬유 막의 한쪽 끝이 밀봉되고, 다른 쪽 끝은 물 수집 끝에 연결되고, 물은 물 수집으로 직접 흐르며 막의 내부 공동을 통해 끝납니다. 물 수집 효율을 향상시키기 위해, 물 수집 말단은 종종 다공성 판 또는 물 수집 공동과 같은 특수 구조 설계를 채택하여 각 막에 의해 생성 된 물이 빠르고 균일하게 수집 될 수 있도록합니다.
3.2 재료 특성 및 요구 사항
RO 막 요소의 수중 담체의 재료 선택은 매우 중요하며, 이는 물 담체의 성능 및 서비스 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 이상적인 물 담체 재료는 다음과 같은 특성을 가져야합니다.
화학적 안정성 : 다양한 화학 작용제 (예 : 역 삼투압 시스템에서 일반적으로 사용되는 항 혈관 및 세균제와 같은)의 침식을 견딜 수 있으며 물과 화학적으로 반응하지 않으며 물의 수질 오염을 피할 수 있습니다. 우수한 화학적 안정성을 갖는 일반적인 물질은 폴리 프로필렌, 폴리 비닐 리덴 불소 (PVDF) 등을 포함합니다.
기계적 강도 : 역 삼투 시스템의 작동 중에 특정 압력 및 물 흐름 영향을 견딜 수있을 정도로 충분한 강도와 강성이 있으며 변형 또는 손상이 쉽지 않습니다. 예를 들어, 고압 역삼 투 시스템에서, 물 담체는 더 높은 내부 압력을 견딜 수 있어야하므로 재료의 기계적 강도가 더 높아야한다.
미생물 오염에 대한 저항성 : 역 삼투 시스템의 작동 중에 미생물이 쉽게 자란 것이기 때문에, 물 담체 재료는 미생물 오염이 물 생산 및 시스템 작동의 품질에 미치는 영향을 줄이기 위해 미생물 부착 및 재생산에 저항하는 특정 능력을 가져야합니다. 일부 재료는 미생물 오염에 대한 내성을 향상시키기 위해 항균제를 첨가하거나 표면 변형을 첨가하는 것과 같은 특별한 처리를 겪게됩니다.
온도 저항 : 역 삼투압 시스템의 다양한 작동 온도 범위에 적응할 수 있습니다. 일반적으로, 역 삼투압 시스템의 작동 온도는 5 ℃에서 45 ℃ 사이이며, 물 담체 재료는 변형, 연화 또는 손잡이 없이이 온도 범위 내에서 안정적인 성능을 유지해야합니다.
4. RO 막 요소의 적용 시나리오
4.1 산업 수처리 분야
산업 생산에서 많은 산업은 수질에 대한 엄격한 요구 사항을 가지고 있으며, 역삼 투 기술과 RO 막 요소 수자수는 널리 사용되었습니다.
전력 산업 : 화력 발전소에서의 보일러 사료 수처리는 RO 막 요소 용수 운반체의 중요한 응용 시나리오 중 하나입니다. 보일러 스케일링 및 부식을 방지하기 위해서는 공급수로 고순수가 필요합니다. RO 막 요소 수자원은 역삼 투 처리 후 생산 된 물을 효율적으로 수집하고 전달할 수 있으며, 보일러에게 수질 요구 사항을 충족하는 수원을 제공하며 보일러의 안전하고 안정적인 작동을 보장하며 발전 효율을 향상시킬 수 있습니다.
전자 산업 : 전자 칩의 제조 공정에서 수질 요구 사항은 매우 높으며 초음파수가 필요합니다. 초음파수 제조의 핵심 링크로서, 역 삼투압 시스템의 물 담체의 성능은 물의 품질과 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다. 고품질 수도 담체는 낮은 불순물 함량과 생산 된 물의 순도를 보장하고, 수질을위한 전자 칩 제조의 엄격한 요구 사항을 충족하며, 제품 품질과 수율을 보장 할 수 있습니다.
화학 산업 : 화학 생산에서 많은 화학 반응은 용매 또는 반응 매체로 순수한 물을 사용해야합니다. 화학 산업의 수처리 시스템에서, RO 막 요소 물 담당자는 역삼 투 처리 후 각 생산 링크로 생산 된 물을 안정적으로 운반 할 수 있으며, 화학 생산에 대한 신뢰할 수있는 수원 보장을 제공하는 동시에 수질 문제로 인한 장비 고장 및 제품 품질 변동을 줄입니다.
4.2 시민 및 상업용 수도 정제장
사람들의 생활 수준이 개선되면서 식수의 질에 대한 관심은 계속 증가하고 있으며 역삼 투 기술과 RO 막 요소 수자수도 시민 및 상업용 물 정제 장비에 널리 사용됩니다.
가정용 수화제 : 가정 역 삼투압 정수제는 RO 막 요소를 통해 물에서 유해 물질을 제거하고, 물 담체는 정제 된 물을 수집하여 수집하여 가족을위한 안전하고 건강한 식수를 제공합니다. 물 운반체의 설계는 가정용 수 정화기의 전반적인 구조와의 소형화, 가벼움 및 호환성을 고려하면서 물의 위생 및 안전성을 보장해야합니다.
상업용 물 정화 장비 : 학교, 병원 및 사무실 건물과 같은 공공 장소에서 상업용 물 정화 장비는 많은 사람들에게 식수를 제공합니다. 이 장치는 일반적으로 많은 양의 물을 처리해야하며 RO 막 요소 물 담체의 더 높은 물 수집 및 투과 능력이 필요합니다. 또한 상업용 물 정제 장비의 작동 안정성 및 유지 보수 편의성도 중요합니다. 물 운송 업체의 구조 설계 및 재료 선택은 장비의 유지 보수 비용과 다운 타임을 줄이기 위해 이러한 요소를 완전히 고려해야합니다.
4.3 해수 담수화 장
해수 담수화는 담수 자원의 부족을 해결하는 중요한 방법 중 하나입니다. 역삼 투 해수 담수화 기술은 높은 효율성과 에너지 절약으로 인해 주류 해수 담수화 방법이되었습니다. 해수 담수화 시스템에서, RO 막 요소 물 담체는보다 심각한 작업 환경에 직면하여 고밀도의 부식과 고압 작동으로 인한 압력을 견딜 필요가 있습니다. 따라서, 해수 담수화에 사용되는 물 담체는 재료 선택 및 구조 설계에서 부식성과 높은 강도에 더 많은주의를 기울입니다. 예를 들어, 특수 부식 내성 합금 재료는 중앙 물 수집 파이프를 만드는 데 사용되며, 수상 운반체가 해수 담수화 시스템에서 오랫동안 안정적으로 작동 할 수 있도록 전환망의 표면 방지 처리 처리가 수행되고 탈염 된 신선한 물을 효율적으로 수집하고 전달할 수 있도록합니다.
5. RO 막 요소의 개발 경향
5.1 구조적 최적화 및 혁신
앞으로 RO 막 요소 물 담체의 구조는보다 최적화되고 혁신적인 방향으로 발전 할 것입니다. 컴퓨터 유체 역학 (CFD) 시뮬레이션 기술을 통해 물 담체 내부의 물 흐름 분포가 정확하게 분석되어보다 합리적인 채널 모양과 크기를 설계하고 물 생산의 흐름 저항을 더욱 줄이며 물 생산의 균일 성을 향상시킵니다. 예를 들어,보다 효율적인 물 생산 전송을 달성하기 위해 식물 정맥이나 동물 혈관과 같은 효율적인 유체 전달 구조를 모방하기 위해 바이오닉 구조를 가진 물 담체를 개발합니다. 모듈 식 및 통합 워터 캐리어 디자인은 또한 트렌드가되어 설치, 유지 보수 및 교체에 편리하며 역삼 투시 시스템의 전반적인 성능과 신뢰성을 향상시킵니다.
5.2 새로운 자료의 연구 및 적용
재료 과학의 지속적인 개발을 통해 새로운 재료는 점차 RO 막 요소 수 담유에 적용될 것입니다. 나노 물질 및 스마트 재료와 같은 특수 특성을 가진 재료는 수자원의 새로운 선택이 될 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 나노 복합물은 우수한 기계적 특성, 화학적 안정성 및 방지 성 특성을 가지며, 이는 수자원의 서비스 수명 및 방지 능력을 효과적으로 향상시킬 수있다; 지능형 재료는 환경 조건의 변화에 따라 자체 성능을 자동으로 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 온도-반응성 재료는 다른 온도에서 표면 특성을 변화시키고, 미생물 부착을 줄이고, 수자원의 오염 위험을 줄일 수 있습니다. 또한, 분충성 재료의 연구 및 개발은 또한 전통적인 수자원의 포기로 인한 환경 오염 문제를 해결하기위한 인기있는 주제가 될 것입니다.
5.3 지능형 및 자동 모니터링
리버스 삼투압 시스템의 작동을 더 잘 보장하기 위해 RO 막 요소 물 담체는 지능적이고 자동화 된 모니터링 방향으로 발전 할 것입니다. 물 운반체에 센서를 설치함으로써, 물 흐름, 압력, 온도 및 기타 파라미터의 실시간 모니터링을 수행하여 차단 및 누출과 같은 물 담체의 비정상적인 조건을 적시에 감지 할 수 있습니다. 빅 데이터 분석 및 인공 지능 기술과 결합하여 모니터링 데이터는 심하게 채굴되고 분석되어 수로 운송 업체의 성능 변경 및 고장 위험을 예측하여 조기 경고 및 능동 유지 보수를 달성합니다. 지능형 수자원 캐리어는 또한 리버스 삼투압 시스템의 제어 시스템과 연결되어 물 생산 상황에 따라 시스템 작동 매개 변수를 자동으로 조정하여 시스템의 작동 효율과 수질을 향상시킬 수 있습니다. .
