오늘은 정밀여과/MF, 한외여과/UF, 나노여과/NF, 역삼투/RO, EDI/전기탈이온화 등 막기술을 중심으로 수처리 공정을 결합한 '막일체형 수처리 기술'에 대해 간략하게 말씀드리고자 합니다.
(1) ROR 장치란 정확히 무엇입니까?
ROR은 Reuse of (Reverse Osmosis) Reject의 약어로, 역삼투 농축액을 재사용하는 장치를 의미합니다.
좁은 정의: ROR은 "2차 역삼투압"과 같습니다.
허용 가능한 조건(예: RO 농축액 품질이 너무 좋지 않음)에서 농축액은 수자원 활용 및 전체 시스템 회수율을 최대화하기 위해 다량의 스케일 억제제를 첨가하거나 연화시킨 후 "2차 역삼투"를 겪을 수 있습니다.
넓은 정의: ROR은 농축물 활용도를 향상시킬 수 있는 모든 공정과 기술을 의미합니다.
여기서의 정광은 엄밀히 말하면 RO 정광만을 포함하는 것이 아니라 다양한 형태의 정광을 의미할 수 있다. RO 농축액을 예로 들면, 원수 수질과 전{1}}최종 처리 공정의 차이로 인해 RO 농축액의 구성과 농도가 지나치게 복잡해질 수 있습니다. 그러한 경우, 단순한 전통적인 전처리, 연화 또는 단순한 화학 물질 첨가만으로는 "2차 역삼투"(일반/기수/파울링-저항성/권선 코일)에 대한 급수 요구 사항을 충족하기에 충분하지 않습니다.
이러한 상황에서 STRO(권선형 코일 역삼투), DTRO(디스크 튜브 역삼투), CDRO(사이클론 디스크 튜브 역삼투)와 같은 특수 멤브레인은 물론 NF(나노여과) 염 분리 및 증발기와 같은 개별 또는 시너지 처리 프로세스를 통해 농축물의 수자원 재사용을 달성할 수 있습니다.
간단히 말해서, 달리 명시하지 않는 한 ROR은 "2차 역삼투압"과 동일하며 이에 따라 필요한 전처리 보조제를 선택하고 구성해야 합니다.
(2) MBR 유출물을 RO 멤브레인 시스템에 직접 공급할 수 있습니까?
생화학 기술과 막 기술의 완벽한 조합인 MBR의 방류수 품질은 원수 수질, 막 공정 정밀도 및 MBR 시스템의 전반적인 운영 안정성에 따라 달라집니다.
RO 시스템(일반적으로 기존 염수 방오 나선형 권선형 멤브레인을 특히 지칭함)의 경우 MBR 유출수의 영향이 가장 클 가능성이 높은 COD가 있습니다. 이는 주로 위에서 언급한 세 가지 요소에 기인하며, 자세히 살펴보면 유기물의 구성을 알 수 있습니다.
멤브레인 제조업체의 관점에서 볼 때 RO 시스템은 매우 엄격한 COD 제한(COD < 10 mg/L)을 가지고 있습니다. 그러나 우리는 이 요구 사항을 엄격하게 준수하는 것이 매우 어렵다는 것도 알고 있습니다.
따라서 실제 응용 분야에서는 일반적으로 폐수 처리장에 대해 클래스 A/B 정도의 표준을 선호합니다.
물론 이러한 표준을 채택하려면 멤브레인 플럭스 희생, 더 높은 화학적 세척 빈도 및 멤브레인 수명 감소에 대한 추가 고려가 필요한 경우가 많습니다.
MBR 운영의 안정성, 시스템 설계의 완성도, 멤브레인 요소의 품질, 포괄적인 운영 및 유지 관리 기능의 부족 또는 완전한 비활성을 고려하면 이러한 유형의 MBR+RO 프로세스에서 문제가 발생할 확률은 매우 높습니다.
그러나 Class I RO+EDI 프로세스(비슷한 부적절한 작동 및 유지 관리로 인해 시스템 문제를 일으키는 경우가 많음)와는 달리 Class II RO+EDI 프로세스를 대안으로 사용하는 것을 주저하지 않고 권장합니다.
MBR+RO 공정은 대량의 물이 관련된 시나리오에서 자주 사용됩니다. 그 사이에 관형 한외여과 등 보다 보수적인 연결 공정을 사용하게 되면 장비 투자 및 유지관리 비용이 크게 증가할 수밖에 없어 MBR 공정의 본래 목적이 무산될 수밖에 없다.
따라서 저는 MBR 유출물을 RO 시스템에 직접 공급하는 것에 대해 항상 중립적인 태도를 유지해 왔습니다.-그리고-기다립니다. 간단히 말해서, 폐수의 종류(성분)를 엄격하게 구분하고, MBR 방류수 수질을 분석/예측하며, 공정 연결에 필요한 공간과 예산을 확보하는 것이 중요합니다.
고객과 제조업체는 함께 사는 부부와 같습니다. 협업하기 전에는 상호 긴장이 있습니다. 협력 후에 아무 일도 일어나지 않으면 모든 것이 조화롭게(적어도 평화롭게) 됩니다. 하지만 문제가 발생하면 온갖 논쟁이 벌어집니다.
즉, MBR+RO 프로세스 자체는 괜찮습니다. 핵심은 프로세스 중에 상세한 분석과 제어에 주의를 기울이는 것입니다.
좋습니다. ROR 및 MBR+RO 공정과 관련된 두 가지 세부 문제를 논의한 후 수처리 분야의 멤브레인 기술 적용, 특히 멤브레인-통합 수처리 공정의 적용에 대한 더 넓은 추세로 논의를 확장해 보겠습니다.
앞서 여러 번 언급했듯이 현재 수처리 분야의 두 가지 주요 초점은 더 높은 순도의 초순수 생산과 더 복잡하고 까다로운 폐수 처리입니다. 전자는 반도체-등급 초순수 생산이 가장 일반적으로 예시되는 반면, 후자는 석탄 화학 산업에서 거의 -방류가 없는 처리가 가장 일반적으로 예시됩니다.
몇 가지 추가 사항:
① 오염수원 : 산업폐수, 생활폐수, 생활하수 등 천연 수자원: 도시 수돗물, 지표수, 지하수 등
② 응고사 여과와 한외여과 공정 위치에 관해서는 천연수원의 경우 개인적으로 같은 단계를 선호합니다. 오염된 수원에 대해서는 개인적으로 같은 단계나 전/후 단계를 선호합니다.
③ 오염수원의 1단계-RO에서 나온 투과수를 초순수 생산에 사용하려면 시스템의 원래 1단계-RO 섹션으로 보내는 것을 개인적으로 권장합니다. 이를 2단계-RO 섹션으로 직접 보내는 것은 시스템에 큰 부담을 줍니다(주로 TOC와 같은 요소를 고려).
④ 특수막의 선택과 나노여과 담수화는 처리량과 수질, 특히 증발기 선택 및 유지관리 비용을 충분히 고려해야 합니다. 소규모-장비는 집중률을 과도하게 추구할 필요가 없습니다. 시스템 프로세스가 길어질수록 위험 지점도 많아집니다.
⑤ 절대적인 것은 없습니다. 행동할 때 항상 기동할 여지를 남겨 두십시오. 특정 문제를 구체적으로 분석하고 더 많은 테스트와 비교를 수행하는 것이 항상 좋습니다.