삼투압보다 높은 외부압력을 역으로 걸어주면 용매는 용질 농도가 낮은 용액쪽으로 이동하게 되는데 이 현상을 역삼투라고 한다. 역삼투 원리를 이용하여 40-70 기압의 압력구배를 구동력으로 해서 해양심층수의 담수화 적용성을 검토 조사하였다. 역삼투막의 성능에 영향을 미치는 유량과 염제거율에 관한 온도와 압력등 여러 인자들에 관하여 고찰하였다. 온도는 역삼투압 분리막의 유량에 비례하는 반면, 염제거율에 반비례하는 관계를 보이고 있다. 압력은 분리막의 유량과 염제거율에 비례하는 관계를 보였다. $Mg^{2+},\;Ca^{+2},\;Na^+,\;K^+$ 등과 같은 해수의 주성분 미네랄에 대한 역삼투 분리막의 분리특성은 해수와 같은 강전해질 용액에서 전하량이 큰 $Mg^{2+}$와 $Ca^{2+}$의 염제거율은 99% 이상으로 온도에 비례하는 관계를 보였다. 전하량이 적은 $Na^+$의 염제거율은 98%-99.5%로 2가 이온의 염제거율보다는 낮고, 전하량이 작은 $K^+$ 이온보다는 크게 나타났다. 약산이나 상온에서 기체상태나 유리상태로 존재하는 보론의 배제율은 역삼투 분리 막에서 상당히 낮게 나타나고 대부분 우리나라 먹는물의 수질 기준치를 상회한다. 그러나 보론의 배제율은 온도에 반비례하고 압력에 비례하는 관계를 이용하여 수온 $5^{\circ}C$, 압력 $70kgf/cm^2$의 운전조건에서 생산된 생산수의 보론 농도는 우리나라의 먹는물 수질 기준을 만족한다.
삼투압보다 높은 외부압력을 역으로 걸어주면 용매는 용질 농도가 낮은 용액쪽으로 이동하게 되는데 이 현상을 역삼투라고 한다. 역삼투 원리를 이용하여 40-70 기압의 압력구배를 구동력으로 해서 해양심층수의 담수화 적용성을 검토 조사하였다. 역삼투막의 성능에 영향을 미치는 유량과 염제거율에 관한 온도와 압력등 여러 인자들에 관하여 고찰하였다. 온도는 역삼투압 분리막의 유량에 비례하는 반면, 염제거율에 반비례하는 관계를 보이고 있다. 압력은 분리막의 유량과 염제거율에 비례하는 관계를 보였다. $Mg^{2+},\;Ca^{+2},\;Na^+,\;K^+$ 등과 같은 해수의 주성분 미네랄에 대한 역삼투 분리막의 분리특성은 해수와 같은 강전해질 용액에서 전하량이 큰 $Mg^{2+}$와 $Ca^{2+}$의 염제거율은 99% 이상으로 온도에 비례하는 관계를 보였다. 전하량이 적은 $Na^+$의 염제거율은 98%-99.5%로 2가 이온의 염제거율보다는 낮고, 전하량이 작은 $K^+$ 이온보다는 크게 나타났다. 약산이나 상온에서 기체상태나 유리상태로 존재하는 보론의 배제율은 역삼투 분리 막에서 상당히 낮게 나타나고 대부분 우리나라 먹는물의 수질 기준치를 상회한다. 그러나 보론의 배제율은 온도에 반비례하고 압력에 비례하는 관계를 이용하여 수온 $5^{\circ}C$, 압력 $70kgf/cm^2$의 운전조건에서 생산된 생산수의 보론 농도는 우리나라의 먹는물 수질 기준을 만족한다.
When external pressure higher than osmosis pressure is reversely derived into solution, its solvent is moved into the solution having lower concentration, which is called 'reverse osmosis'. We investigated the desalination application of deep ocean water using reverse osmosis pressure of $40-70...
When external pressure higher than osmosis pressure is reversely derived into solution, its solvent is moved into the solution having lower concentration, which is called 'reverse osmosis'. We investigated the desalination application of deep ocean water using reverse osmosis pressure of $40-70\;kgf/cm^2$ We observed how to operational factor j like flow rate, water temperature and pressure have effect on efficiency of reverse osmosis membrane and salts rejection. Fluxes of reverse osmosis membrane are directly proportional to water temperature and pressure. However, salts rejection rates are positively correlated with pressure and inversely proportional to water temperature. Separation efficiencies of osmosis membrane for major elements such as $Mg^{2+},\;Ca^{+2},\;Na^+\;and\;K^+$ are as follows in a strong electrolysis solution like seawater; $Ca^{2+},\;Mg^{2+}>K^+>Na^+$. Rejection rates of $Mg^{2+}\;and\;Ca^{2+}$ that have high electric charges are over 99% and show positively correlation with water temperature. Rejection rates of $Na^+$ having low electric charge is observed to be 98%-99%, which rates is much lower than those of $2^+$ charged ions like $Ca^{2+}\;and\;Mg^{2+}$. Ion rejection rates of boron, B, are much low because boron is present il free state or gas phase in seawater. Boron concentration in desalination water is over criteria of Korean drinking water, 0.3 mg/L. However, we could satisfied with the criteria of drinking water under the operation condition like temperature $5^{\circ}C$ and pressure $70kgf/cm^2$, using the relationship that rejection rates of boron is proportional to pressure and is inversely proportional to water temperature
When external pressure higher than osmosis pressure is reversely derived into solution, its solvent is moved into the solution having lower concentration, which is called 'reverse osmosis'. We investigated the desalination application of deep ocean water using reverse osmosis pressure of $40-70\;kgf/cm^2$ We observed how to operational factor j like flow rate, water temperature and pressure have effect on efficiency of reverse osmosis membrane and salts rejection. Fluxes of reverse osmosis membrane are directly proportional to water temperature and pressure. However, salts rejection rates are positively correlated with pressure and inversely proportional to water temperature. Separation efficiencies of osmosis membrane for major elements such as $Mg^{2+},\;Ca^{+2},\;Na^+\;and\;K^+$ are as follows in a strong electrolysis solution like seawater; $Ca^{2+},\;Mg^{2+}>K^+>Na^+$. Rejection rates of $Mg^{2+}\;and\;Ca^{2+}$ that have high electric charges are over 99% and show positively correlation with water temperature. Rejection rates of $Na^+$ having low electric charge is observed to be 98%-99%, which rates is much lower than those of $2^+$ charged ions like $Ca^{2+}\;and\;Mg^{2+}$. Ion rejection rates of boron, B, are much low because boron is present il free state or gas phase in seawater. Boron concentration in desalination water is over criteria of Korean drinking water, 0.3 mg/L. However, we could satisfied with the criteria of drinking water under the operation condition like temperature $5^{\circ}C$ and pressure $70kgf/cm^2$, using the relationship that rejection rates of boron is proportional to pressure and is inversely proportional to water temperature
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구는 방향족 폴리아미드계 복합 박막의 구조를 갖는 역삼투 분리막 중 상용화된 해수의 담수화 운전에 적합한 역삼투막을 이용하여 고회수율 해수 담수화 운전에서 일어날 수 있는 여러 가지 조건에서 역삼투막의 투과 성능 특성을 조사하였다. 온도와 압력과 같은 운전 조건에 대한 역삼투막의 성능을 조사하기 위하여 투과 특성 평가가 실시되었다.
제안 방법
압력 변화에 따른 성능평가는 30-70 kg0cn?의 범위에서 고압 regulator을 이용하여 이루워졌으며 압력을 제외한 나머지 평가조건들은 위의 일반 해수담수화 역삼투막의 평가조건을 따랐다. 본 연구에서 역삼투막을 투과한 생산수에서 Na, K, Mg, Ca 과 Boron과 같은 미네랄 성분 분석은 ICP-AES (Perkin Elmer Optima 2000DVX 이용하여 실시하였다(해양수산부, [1997]).
역삼투압식 해수 담수화 장비는 크게 Feed Tank, R/C feed pump, 전처리 microfilter, R/O module과 Nano module로 구성되어 있다. 역삼투막의 고압에 대한 내구성을 확인하였으며 압력 상승에 따른 염제거율향상을 확인하였다. 온도는 역삼투입 분리막의 유량에 비례하는 반면, 염제거율에 반비례하는 관계를 보이고 있다.
조건에서 역삼투막의 투과 성능 특성을 조사하였다. 온도와 압력과 같은 운전 조건에 대한 역삼투막의 성능을 조사하기 위하여 투과 특성 평가가 실시되었다. 투과 특성 평가를 통하여 해수 담수화용 역삼투막 자체의 물성 조건을 조사하였다.
온도와 압력과 같은 운전 조건에 대한 역삼투막의 성능을 조사하기 위하여 투과 특성 평가가 실시되었다. 투과 특성 평가를 통하여 해수 담수화용 역삼투막 자체의 물성 조건을 조사하였다.
역삼투압의 성능평가 인자로는 운전 온도, 운전 압력, 회수율, 공급수 농도 등이 있다. 평가 물성은 단위면적 에서 유속을 측정하여 유량을 계산하였고, 공급수와 생산 수의 전기전도도(DRLANGE ECM multi)를 측정하여 염제거율을 계산하였다. 기존의 해수담화용 역삼투막에 대한 투과성능 평가는 55 kgi7cm2, 3.
대상 데이터
본 연구에서 사용된 역삼투 반투막 membranee 일본 TORAY® 사의 SU-610 을 사용하였다. 이 막은 폴리에스테르 부직포, 폴리술폰의 미세 다공성 지지층 및 방향족 폴리 아미드로 이루어진 복합 막으로 일반 기수용 역삼투 분리막에 비해 고압에서 높은 염 제거율을 보이며 안정적으로 사용이 가능하다.
본 연구에서 막의 온도 변화에 따른 성능평가는 5-30 ℃ 의 범위에서 실시하였다. 사용된 공급수는 강원도 고성 해역의 수심 300 m에서 채수된 동해 심층수을 사용하였으며 , pH는 8.0에서 운전되었다. 압력 변화에 따른 성능평가는 30-70 kg0cn?의 범위에서 고압 regulator을 이용하여 이루워졌으며 압력을 제외한 나머지 평가조건들은 위의 일반 해수담수화 역삼투막의 평가조건을 따랐다.
성능/효과
압력은 분리막의 유량과 염제거율에 비례하는 관계를 보였다. Mg2+, Ca2+, Na+, K+등과 같은 해수의 주성분 미네랄에 대한 역삼투 분리막의 분리 특성은 해수와 같은 강전해질 용액에서 전하량이 큰 Mg*4 Ca2+ 의 염제거율은 해수와 담수의 삼투입 차이인 46 kgf/cm2이상 압력에서 99% 이상으로 온도에 비례히는 관계를 보였다. 전하량 이적은 Na*의 염제거율은 98% - 99.
각종 해수담수화 시설이 환경에 미시는 영향은 특히 역삼투 법이나 전기투석법에서는 농축수가 배출되나 비교적 환경에 미치는 영향은 적은 것으로 조사되었고, 증류법에서는 다량의 온 배수가 배출되므로 주변 환경에 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 이러한 해수담수화 방법별 실용성은 기술으 완성도, 대규모 시설의 실적, 에너지 소요량, 유지관리 등을 종합적으로 평가하면 역삼투 법이 실용성에서 가장 우수한 것으로 나타났다 (김 [1998]).
Mg2+, Ca2+, Na+, K+등과 같은 해수의 주성분 미네랄에 대한 역삼투 분리막의 분리 특성은 해수와 같은 강전해질 용액에서 전하량이 큰 Mg*4 Ca2+ 의 염제거율은 해수와 담수의 삼투입 차이인 46 kgf/cm2이상 압력에서 99% 이상으로 온도에 비례히는 관계를 보였다. 전하량 이적은 Na*의 염제거율은 98% - 99.5%로 2가 이온의 염 제거율보다는 낮고, 전하량이 작은 K* 이온보다는 크게 나타났다. 약산이나 상온에서 기체상태나 유리상태로 존재하는 보론의 제거율은 역삼투 분리막에서 상당히 낮게 나타나고 대부분 우리나라 먹는 물의 수질 기준치를 상회한다.
후속연구
이용, 해수의 담수화, 빗물의 이용 등 지역적 특성에 적합한 용수 원의 다양화이다. 이러한 대체 수원의 개발은 댐개발 등 전통적인 수자원개발 방법에 비해 경제성이 떨어지기는 하나, 이상 갈수시 등극한 적인 경우에도 항상 용수를 안정적으로 확보할 수 있는 면을 고려하면 대체 용수원의 연구 및 개발을 점진적으로 추진하여야 할 것이다.
지하수 개발에 의한 용수원 확보는 다른 대체 용수원 개발보다 훨씬 큰 효과를 유발할 수 있으므로 갈수시 지표수의 대체 수자원으로 매우 중요한 역할은 할 것이다. 그러나 지하수의 무분별한 개발은 심각한 부작용을 일으키고 있으며, 지하수는 지표수와 달리 고갈되거나 오염되면 원상회복이 거의 불가능하거나 복구에 장기간의 시일과 막대한 비용이 소요된다.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.