첨단 분리막 공정을 이용한 새로운 폐수처리 시스템

물 보존과 보존에 대한 사례가 점점 더 심각해지고 있습니다. 물 공급 부족, 수질 저하, 경우에 따라 물에 대한 접근성이 완전히 상실되는 현상이 전 세계적으로 점차 일반화되고 있습니다. 불행하게도 이러한 물 문제는 더 이상 개발도상국이나 건조 지역만의 문제가 아니라 이제 말라붙은 호수 바닥, 붕괴되고 고갈된 대수층, 더 이상 원래 목적지로 흐르지 않는 강 등의 형태로 모두가 보고 느낄 수 있습니다. . UN-Water에 따르면 2025년까지 18억 명의 사람들이 절대적인 물 부족 속에 살게 될 것입니다.1 캘리포니아에서는 농지에 대한 물 공급 비용이 2022년에 10배나 증가했습니다.2 열대 우림 지역으로 지정된 캐나다 브리티시 컬럼비아에서는2 2022년 가을에 극심한 가뭄 제한을 받았고,3 2017년 남아프리카의 케이프타운은 '0일'을 맞이했습니다. 그날은 저수지가 본질적으로 건조해 정부가 물 공급을 중단해야 했던 날이었습니다.4

2022년 Tesla가 물 제한으로 인해 전기차(EV) 계획을 중단하면서 유럽에서도 제조업에 장벽이 나타나고 있습니다.5 물 부족은 산업 제조, 운송, 심지어 식량 안보를 포함한 여러 분야에 큰 위협이 됩니다. 물 부족이 계속해서 심화된다면 사람들과 산업계는 이를 두고 경쟁하게 될까요, 아니면 더 나쁘게는 이를 위해 싸울까요? 우리가 이 고비를 넘기려면 물을 더 잘 관리해야 하지만, 더 중요한 것은 물을 자원으로 소중히 여기기 시작해야 한다는 것입니다. 산업 공정의 경우 물을 재사용할 수 있는 능력은 경제적이고 지속 가능한 운영을 유지하는 것과 물이 없어서 사업을 중단하는 것 사이의 차이가 될 수 있습니다. 강화된 물 보존으로 인해 폐수 처리에 새로운 방법을 채택해야 하는 의무가 강조되었습니다. 그 안에 포함된 귀중한 물을 추출, 정제 및 산업 공정에서 다시 재사용하거나 대수층 재충전 또는 재충전을 위해 환경으로 되돌릴 수 있습니다. 물 공급의.

물 부족 문제에 대한 해결책이 있습니다. 물 스트레스를 해소하려면 다방면에서 노력해야 하지만, 그 전쟁터 중 하나는 물의 산업적 이용과 재사용에 초점을 맞추게 될 것입니다. 전 세계적으로 매년 3,590억 입방미터의 산업 폐수가 발생하며 그 중 약 50%만이 처리됩니다.6 최소한의 에너지 요구 사항으로 비용 효율적으로 물을 회수하는 것은 오늘날 보다 진보되고 현재 사용 가능한 기술을 사용하여 달성할 수 있습니다. 기존 공장의 경우 기존 폐수 처리 공정을 업그레이드하거나 수정하면 공장에 유입되는 물을 무한정 재사용할 수 있어 일회성 구매가 가능하고 공장의 자원이 될 수 있습니다. 이에 대한 예로서, 로레알 그룹은 2030년까지 산업 공정에 사용되는 물의 100%를 연속적인 물 순환을 통해 재활용 및 재사용하겠다고 약속했습니다.7

지난 수십 년 동안 산업적으로 오염된 폐기물 처리를 위한 기술 및 방법의 발전이 더욱 자주 나타났습니다. 이러한 발전 중 가장 눈에 띄는 것은 기존 폐수 처리장을 지속 가능한 첨단 재사용 시설로 전환할 수 있는 새로운 멤브레인 기반 기술의 출현이었습니다. 막 기술 중 가장 성숙한 것은 역삼투(RO)로, 2025년까지 예상 시장 규모가 135억 달러에 달하고 연평균 복합 성장률(CAGR)은 8.7%입니다.8 이 시장 성장은 부분적으로 물 부족, 새로운 산업 및 도시 폐수 처리에 대한 의무화, 그리고 최근에는 식수 수요를 충족시키기 위해 더 많은 담수화 플랜트가 건설되면서 염수 관리가 요구되고 있습니다.9

더 많은 물에 대한 필요성과 수요로 인해 새로운 막 기술이 개발되고 다른 기술이 발전하게 되었습니다. 최근의 막 기술 개발로는 삼투압 보조 역삼투(OARO), 폐쇄 회로 역삼투(CCRO), 막 증류(MD), 정삼투(FO) 등이 있습니다. FO는 지난 15년 동안 화학과 재료과학의 발전을 통해서만 실현된 기술 진화의 좋은 예입니다. FO는 새로 상용화된 물 선택성 멤브레인과 새로운 열분해 유도 용액(TDS)을 사용하여 이러한 발전을 활용하여 더 낮은 에너지에서 더 높은 물 회수율을 제공했습니다. 이러한 발전의 최종 결과는 '유출' 용액에 포함된 자유 삼투 에너지를 사용하여 폐수에서 다량의 깨끗한 물을 추출 및 회수할 수 있다는 것입니다. 역사적으로 FO 기술을 상용화하는 데 있어 가장 어려운 점은 최소한의 에너지 수요로 쉽게 재생성할 수 있고 경제적으로 실행 가능한 인발 솔루션을 찾는 것이었습니다. 열분해 유도 용액을 선택하고 사용하면 이러한 과제를 해결할 수 있습니다. FO 열분해 유도 솔루션은 깨끗한 물의 추출 및 생산과 관련하여 기존 열 증발(TE)에 비해 40~50%의 에너지 절감 효과를 제공할 수 있습니다.10 FO는 TE보다 적은 에너지를 사용하므로 FO는 훨씬 더 작은 탄소 발자국을 가지고 있음이 입증되었습니다. ESG(환경, 사회, 거버넌스) 등급을 향상시키려는 기업에 도움이 됩니다. 또한 FO는 압력이 아닌 반투막을 통해 물을 끌어당기기 위해 삼투 에너지를 사용하므로 고체 압축/압축, 기공 막힘 및 비가역적 플럭스 손실과 같은 RO 작업과 관련된 일반적인 문제/문제가 제거되거나 최소화됩니다. FO의 강력한 운영 특성.