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해수 역삼투에 대한 물리-화학적 전처리방법 비교: 초기단계에서의 유기물의 분자량 분포애 대한 상세분석

전문가 제언: ○ 탈염에서 효과적인 전처리가 해수 역삼투(SWRO: Sea Water Reverse Osmosis)공정 기간에 발생되는 막의 오염을 경감시키는 요체이다. 그러나 적은 규모의 역 삼투 여과 유닛을 이용한 각기 상이한 전처리 후의 유속의 감소를 비교하기는 어렵다.

○ 본고는 호주 시드니대학의 한국인 교수와 호주인 교수 그리고 광주과학기술대학교의 교수가 공동 연구한 논문으로, SWRO를 20시간 운전한 다음에 해수유기물(SWOM: Sea Water Organic Matter)의 분자량분포(MWD: Molecular Weight Distribution)로 전처리 효과를 성공적으로 평가하였다. 마이크로 여과, 초미세 여과, 염화철에 의한 응집과 분말 활성탄에 의한 흡착이 전처리에 이용되었다. 각 각의 20시간의 SWRO의 전처리후의 유출물과 농축물을 MWD로 특성화하였다.

○ SWRO의 표준화된 유속이 전처리 유무에 무관하게 유사하게 유속의 감소를 보여주나, 각기 상이한 전처리 이후의 농축물의 농도는 양이 다르고 시간과 더불어 증가하였다. SWOM의 증가 기울기는 MF, 염화철 응집, UF 및 PAC 흡수 전처리 후에 각각 0.110, 0.096, 0.077 및 0.059였다.

○ 본 연구에서 이용한 해수의 분자량 피크는 생물고분자물질, 풀빅산, 저 분자량 유기산, 저 분자량 중성 및 양극성 유기물이었다. FeCl3 응집에 의한 전-처리는 생물고분자물질을 선택적으로 제거하고, 분말활성탄소흡착에 의한 전처리는 풀빅산을 선택적으로 제거한다. 초미세여과(UF: Ultra-filtration) 및 마이크로여과(MF: Micro-filtration)는 비교적 큰 유기물을 소량 제거하고 역 삼투(RO: Reverse Osmosis)는 대부분의 유기물을 제거한다.

○ 역삼투 운전시간이 경과됨에 따라 역삼투 농축물의 생물고분자물질, 풀빅산, 부식산 가수 분해물 및 저분자량 유기산의 농도가 증가하였다. 생물고분자물질은 저분자유기물에 비하여 비교적 낮은 증가율을 나타내었는데 이것은 생물고분자물질이 막 표면에 부착되어 있음을 시사한다.

저자: H.K. Shon, S. Vigneswaran, J. Cho
자료유형: 학술정보