현대 수처리 기술에서는 역삼투압 방식을 사용합니다. (RO) 막 요소 투과 담체 중요한 역할을 합니다. RO 멤브레인 기술은 해수 담수화, 기수 처리, 순수 제조 분야에서 널리 사용될 뿐만 아니라 의학, 전자, 화학 산업, 식품 가공 등 많은 산업 분야에서 대체할 수 없는 역할을 하고 있습니다.
역삼투는 자연에서 물이 자연적으로 침투하는 과정의 역과정입니다. 이 과정은 반투막을 선택적으로 차단하는 것, 즉 용액 내의 용질과 용매가 압력 하에서 분리되는 것을 기반으로 합니다. 같은 양의 희석용액과 농축용액을 용기의 양쪽에 놓고 중앙의 반투막으로 막으면, 희석용액 속의 용매는 자연스럽게 반투막을 통과하여 농축용액 쪽으로 흘러가게 됩니다. 삼투압 평형 상태에 도달합니다. 이때, 농축된 용액 측에 삼투압 이상의 압력을 가하면 용매의 흐름 방향이 역전되는데, 이 과정이 역삼투 현상이다.
RO 멤브레인 요소는 역삼투 시스템의 핵심 구성 요소이며 일반적으로 다양한 재료와 구조의 여러 층의 얇은 필름으로 구성됩니다. 이들 멤브레인 중 가장 중요한 것은 초박형 담수화층으로, 그 밀도가 멤브레인의 담수화 속도를 직접적으로 결정합니다. 일반적인 RO 멤브레인 재료에는 셀룰로오스 아세테이트 멤브레인과 복합 멤브레인이 포함됩니다. 초창기에는 셀룰로오스 아세테이트 멤브레인이 널리 사용되었으나 제한된 가수분해 및 pH 범위로 인해 점차 성능이 더 좋은 복합 멤브레인으로 대체되었습니다.
복합막의 주요 지지 구조는 폴리에스테르 부직포로 표면에 미세다공성 엔지니어링 플라스틱 폴리술폰 층이 있고 차단층은 고도로 가교된 방향족 폴리아미드로 만들어졌습니다. 이러한 구조는 멤브레인의 화학적, 생물학적 안정성을 향상시킬 뿐만 아니라 투과 성능도 크게 향상시킵니다. 복합막은 작동 중에 압축되지 않으므로 물 생산 및 담수화 속도가 상대적으로 안정적이며 서비스 수명이 길어집니다.
RO 멤브레인 요소의 투과성 담체는 원수와 생산수를 연결하는 다리입니다. 막 여과 후 정제수를 막 한쪽에서 반대쪽으로 운반하는 역할을 담당합니다. 투과성 캐리어의 성능은 RO 시스템의 전반적인 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다. 고품질 투과성 담체는 높은 투과성, 낮은 저항성, 내식성 및 긴 수명의 특성을 가져야 합니다.
실제 응용 분야에서 투과성 담체는 종종 고온, 고압 및 복잡한 수질과 같은 문제에 직면합니다. 연구에 따르면 고온 및 고압 환경에 장기간 노출되면 멤브레인 압축 및 투과 캐리어 침투와 같은 RO 멤브레인의 물리적 변형이 발생하여 멤브레인의 투과성과 담수화 속도에 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났습니다. 따라서 투과 담체를 설계하고 선택할 때 투과 담체의 재질, 구조 및 작업 환경을 충분히 고려하여 장기적으로 안정적인 작동을 보장해야 합니다.
과학기술의 발전에 따라 RO 멤브레인 기술도 끊임없이 혁신과 발전을 거듭하고 있습니다. 막 재료와 제조 공정을 개선함으로써 막의 담수화 속도와 물 생산을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 멤브레인 구성 요소의 구조 설계를 최적화함으로써 시스템의 에너지 소비 및 운영 비용을 줄일 수 있습니다. 새로운 전처리, 후처리 기술 개발을 통해 멤브레인의 수명을 연장하고 멤브레인 오염을 줄일 수 있습니다.
