물 처리에 나선형 막의 응용

1. 나선형 막의 소개

최근 몇 년 동안 급속한 경제 성장, 산업화 및 도시화로 인해 수질 오염과 그 예방이 널리 주목을 받고 있습니다. 한편으로는 자연 수질이 계속 악화되고 있으며 전통적인 처리 공정은 점점 더 엄격한 수질 기준을 충족시킬 수 없습니다. 수질이 표준을 충족 시키려면 수질 오염 물질을 제거하기 위해보다 효과적인 수처리 기술을 채택해야합니다. 반면에, 물 부족 문제를 해결하기 위해, 하수 재활용의 처리량 확대 및 재생 수의 사용은 도시 물 환경에 대한 압력을 줄이는 효과적인 방법 중 하나가되었습니다. 다른 처리 기술과 비교하여 멤브레인 기술은 우수하고 안정적인 분리 효과로 인해 최근 몇 년 동안 수처리 및 재사용에 널리 사용되었습니다. 초 여과와 역 삼투 사이의 막 여과 기술로서 압연 된 나노 여과 막은 물 속의 다 변수 염과 유기 오염 물질을 효율적으로 차단할 수 있습니다. 동시에, 1 가 염의 상대적으로 낮은 거부 속도와 결합하여, 여과는 1 가 및 다가 이온 혼합 시스템에 대해 우수한 선택적 분리 특성을 갖는다. 최근에는 식수 연화, 고급 하수 처리 및 재사용, 산업 공정에서의 집중 및 분리에 널리 사용되었습니다.

2. 물 처리 분야에서 나선형 막의 장점

롤 나노 여과 막은 먼저 "느슨한 역 삼투 막" 또는 "조밀 한 초여과 막" 이라고 불렸다. 나중에 약 1 nm 의 기공을 가질 수 있다는 일반적인 추측으로 인해 "롤 나노 여과 막" 으로 변경되었습니다. 그러나 실제로 롤 나노 여과 막의 이름의 기원은 주로 갇힌 입자의 입자 크기가 나노 미터 수준 (~ 1 nm, 상응하는 분자량 범위는 막 구조 (막 기공 크기와 같은) 자체가 나노스케일보다는 약 150 ~ 200 Da) 이다. 압연 나노 여과 막은 두 가지 전형적인 특징을 가지고 있습니다. 첫째, 분자량 컷오프는 역삼투막과 초여과 막 사이입니다. 나노 여과 막의 분자량 컷오프는 일반적으로 150 ~ 2000 Da의 범위에있는 반면, 역삼투막 속도의 염 제거는 일반적으로 90% 이상입니다. 분자량 컷오프는 50 Da 미만이고, 초여과 막의 염 거부 속도는 일반적으로 5% 미만이다. 두 번째는 나노 여과 막의 표면 분리층이 일반적으로 하전된다는 것입니다. 표면 전하로 인한 전하 상호 작용은 나노 여과 막의 질량 전달 과정과 나노 여과 막이 서로 다른 원자가 상태를 차단하는 능력을 변화시킵니다. 음전하가 있습니다. 수용액에서 양전하를 띤 이온은 막 표면의 전하에 의해 끌어 당겨지고, 음전하를 띤 이온은 막 표면으로부터 멀리 떨어지게 된다. 이 충전 효과를 Donnan 효과라고합니다. 나노 여과는 물에 영향을 미칩니다. 용해된 염의 거부율은 종종 염 이온의 크기 및 원자가에 의해 영향을 받는다. 예를 들어, Na2SO4, CaCl2 및 NaCl 3 일반적인 염 거부 테스트에 대한 표준 물질의 거부 속도 순서는 Na2SO4>CaCl2> NaCl입니다. 따라서, 사람들은 일반적으로 나노여과 막이 나노스케일 미세다공성 구조를 갖는 대전된 분리막이라고 생각했다.

3. 물 처리의 다른 유형에서 나선형 막의 작동 원리

롤 나노 여과 막의 적용은 세 가지 측면으로 요약 할 수 있습니다. ① 1 가 염의 거부 속도는 높지 않습니다 (일반적으로 20% 80% 사이, 특정 물 화학 조건 및 막 유형과 밀접한 관련이 있음); ②다른 원자가 이온의 분리 및 정제; ③상대적으로 높고 상대적으로 낮은 분자량을 가진 유기 물질의 분리 및 농도. 나노 여과의 현재 주요 응용 분야는 식수 처리 및 하수의 고급 처리 및 재사용에 집중되어 있습니다. 나노 여과는 지하수, 지표수, 하수 및 수원을 포함한 많은 수원을 담수화 과정의 전처리 공정으로 처리 할 수 있습니다. 담수화 공정을 위한 전처리 방법으로서 나노여과를 사용하는 것은 이 과정에서 획기적인 것으로 간주된다. 나노 여과는 탁도, 미생물, 경도 및 물에 용해 된 염의 상당 부분을 잘 제거 할 수 있습니다. 역삼투와 비교하여 이러한 특성을 지닌 나노 여과는 담수화 공정의 작동 압력을 크게 줄이고 전체 공정의 에너지 이용률을 향상 시키며 장비 투자 및 운영 비용을 절감 할 수 있습니다.

4. 물 처리에 나선 막의 특정 작동

최근 몇 년 동안, 압연 된 나노 여과 막 기술은 식수 연화 및 정제 처리 공정의 업그레이드 및 변형에 널리 사용되어 왔으며 장기 작동에서 안정적이고 신뢰할 수있는 치료 효과를 유지하고 있습니다. 압연 된 나노 여과 막은 물에 남아있는 미량 화학 물질 (살충제, 살충제 등) 및 소독 부산물 (트리할로메탄, 할로아세트산 등) 을 제거 할 수 없습니다. 또한 생물학적 안전을 보장하기 위해 물에 조류, 박테리아 및 병원성 미생물을 보유합니다. 게다가, 그것은 중금속과 같은 유해한 종합 이온을 제거하고, 인체에 유익한 물 속의 일부 미네랄을 보유 할 수 있습니다. 또한 최종 물 공급 수중 품질 변동 및 비상 조건의 안정성을 보장하고 다른 수원 조건에서 물 수요를 충족시킬 수 있습니다. 압연된 나노여과 막은 저압 하에서 높은 플럭스를 가지며 1 가 및 다가 이온의 높은 선택적 분리를 갖는다. 작동 중 실제 에너지 소비 및 비용은 역삼투막보다 낮습니다. 수원 조건은 복잡하고 물 요구 사항이 필요합니다. 경제가 높고 발전된 지역에서 롤 나노 여과 막 기술은 고급 식수 처리 공정으로 더 적합한 선택이 될 수 있습니다.