역삼투

R.O(Reverse Osmotic)에 대한 고찰 ......환경공학개론

   

Reverse   (정반대로) 뒤바꾸다, 반전시키다 / (결정 등을) 뒤집다 / (앞뒤?순서 등을) 뒤집다

Osmotic    삼투현상

System     제도, 체제 / 체계, 시스템, 장치

물을 반투과막(R.O membrane)을 통하여 일정한 압력을 가하여 통과시키는 체거름 작용과 확산 작용. 즉, 삼투현상을 응용한 여과시스템을 R.O.S라고 하며 이온상태의 물질까지도 분리할 수 있어 해수담수화 부터 정수, 하수, 폐수처리등에 다양하게적용되는 기술입니다(도금폐수까지 처리가능).

   

R.O membrane은 역삼투막의 지지층(두께 약50㎛)과 분리기능을 가지는 활성층(두께 약 0.2~0.6㎛)으로 구성되어 있으며 역삼투 현상을 이용하여 용매와 용질을 분리하는 특성을 가지고 있고   한마디로 얘기하면 물은 통과되고 이온은 통과가 되지않는다는 원리를 이용한 막이라고 보면 된다고 생각함.

   

특히, 물부족과 그에 따른 수질악화에 대응해 산업체에서 안정된 수질의 공업용수를 확보하기 위하여 폐수재활용, 지하수 및 공업용수 처리등에 적극적으로 활용되고 있으며, 특정 이온이나 용매의 분리, 정제, 농축 등의 응용 분야에까지 활발하게 적용되거나 검토되는 상황으로..원리자체만 두고봐도 이래저래 여러가지로 응용가능한 기술이고 국내에도 수많은 업체들이 R.O를 이용한 다양한 설비들을 설계하여 판매중이고 학계에서도 열심히 연구중이고요. 출장가느라 미리 공부 좀 하려고 자료를 찾았더니 어마어마하군요. 다 읽을 수 가 없어요...+ㅁ+.

   

다시 본론으로 돌아와서 위와같이 R.O membrane은 균질막, 비대칭막. 복합막으로 불리우며 막의 일종으로 구분하기 때문에 구멍크기는 수Angstrom정도로 알려져있으나  일설에는 구멍이 없다고 설명하기도 하며 대상물질의 크기가 2Angstrom(물)일 경우 R.O.M은 4Angstrom정도가 적용된다고 보면 된답니다.

   

(아래는 지식인에서 찾은 이미지자료_b3kwon님의 답변중에)

   

위표에서 보시다시피 대상이 0.001마이크로미터이하로 이온정도 되면 나노사이즈를  벗어나 구멍이 없다고 여겨질정도로 작을 Ro를 사용해서 처리를 해야합니다.

   

보통 R.O membrane은 담수화시 사용되될때 염분제거율Nacl을 일정압력(다양한 psi)과 온도(상온 /섭씨25도씨), pH(중성)에서 어느정도 투과하는지를  두고 용도별로 적합성이나 기타 등등 성능을 평가합니다. 평가기준은 용도에 따라  다양합니다(이 실험시 압력을 정하는 기준은 대상염류(이온)를 두고 수용액의 일부 순수한 물성분이 반대편 순수한 물로 이동하기위한 수두차가 있는데 이 수두차를 삼투압이라고 하고 이를 이용합니다.).

   

시험방법 뿐만아니라 실제로 사용시에도 고압(수두차를 발생시키기위해선!!) 펌프를 사용하기때문 막은 특수하게 제작된 케이스로 제작어야 한답니다. 이외에는 pore size가 매우 미세(없다고 할정도로!!!)하므로 막힐 우려가 높다는 데에 주의하셔야합니다.

   

보통 R.O membrane을 이용한 시스템은 전기투석보다 소요되는 에너지량이 적고 설비조작이 간단한  편으로 알려져 있고  실용적인 R.O membrane의 종류로는 cellulose acetate, 방향족 polyamide, nylon등이 있습니다.

   

일반적인 특장점은 아래와 같습니다.

   

[장점]

반투막을 이용한 용존성 무기염류(TDS) 및 기타물질을 95% 제거 가능한 최첨단 장치임.

유기물 및 미생물질이 95% 제거 가능하며 입자상 물징은 99.9%제거가 가능하다.

연속운전이 가능하다.

재생 등 중간 공정 및 별도 관리 인력이 필요없다.

소요면적이 작다.

배출수의 별도 폐수처리공정이 필요하지 않다.

   

[단점]

RO필터 성능에 따라 최소 유입용수의 30%이상의 배출수가 발생한다.

부대설비가 많으며 설비가 복잡하다.

고압설비로 필터뿐만아니라 구성 설비의 요구성능수준이 높아 초기투자비와 유지관리비가 높다.

   

기존에 순수처리라든가 이온교환등을 업으로 하던 업체들이 대거 현재는 RO설비로 전환되었으며 태양영이나 차세대 전지 분야에 이어 대기업들이 눈을 돌리고 있는 분야로서 삼성과 GS가 각각 해외 유수 RO업체와 계약을해서 요즘 신문등지에 실리고 있습니다.

   

대략보기에는 해수담수화쪽에 강화된 시스템을 가진 업체들이더군요^ㅁ^

   

아래 그림은  일반적인 초순수제조설비업체입니다.

업무를 진행하며 조사했던 업체들로 가격이 비싸긴 했지만

Back DATA가 나름 튼실한 업체도 있었습니다.

(가장 낮은 업체와 가장 높은가격의 업체의 차이가

동일용량임에도 배이상 차이가 난답니다. 물론, 구성에도 차이가 분명 있지요,^ㅁ^) 

   

금회 설계제안시에 많은 도움을 받았지만 특정업체 이름은 언급할 수 는 없네요.

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