DAILY PAPER REVIEW

0713_desalination_Seawater desalination by direct contact membrane distillation

 

 

1. Title & Authors
?Title 
:  Seawater desalination by direct contact membrane distillation
?Authors
:  S.T. Hsu, K.T. Cheng, J.S. Chiou*

2. Background of authors
 :  주 저자는 S.T. Hsu로서, 대만의 국립성공대학교의 기계공학부에 속해 있습니다. 

3. Summary
?Fouling문제는 MD의 가장 큰 장애물로서, MD가 아직 해수 담수화의 방법으로서 다른 방법들과 충분하게 경쟁되지 않는 이유입니다. 따라서 이 논문에서는 염화나트륨 용액과 실제 해수를 MD공정의 원수로 사용하여 생산수량, 생산수량 수질, 막 fouling정도를 비교해 보았습니다. 
?이를 실험하기 위하여 막은 Millipore Fluoropore PTFE0.2와 PTFE0.5의 두 가지 종류의 막을 사용하였으며, 실험시 온도와 유량은 일정하게 유지시켰으며, 생산수량과 전도성을 측정하였습니다.
          
?그림 1에서 볼 수 있듯이 먼저 DCMD, AGMD 두 가지 구조로 실험을 하여, DCMD의 생산수량이 큰 값을 나타낸 것을 볼 수 있었으며, 생산수량의 전도성은 DCMD와 AGMD 두 가지 구조 모두 동일한 값을 나타내었고, 이는 모든 증기법의 순도는 만족스러운 값을 나타냄을 보여줍니다.
?그림 2에서는 DCMD를 사용하여 앞에서 언급한 다른 세가지 유입수를 사용하여 실험한 생산수량을 보여줍니다. 원수, 전처리된 원수, 염화나트륨 용액의 세가지 종류의 유입수를 사용하였습니다. 여기서 전처리된 원수(해수)는 MF공정을 통한 필터링방법으로 이루어 졌습니다. 실험결과, Raw seawater를 유입수로 사용시의 생산수량은 염화나트륨 용액을 사용했을 시 얻어진 생산수량의 약 1/2정도의 양이 얻어졌습니다. 이는 해수의 높은 경도와 탁도, 미생물들의 존재 때문으로 이 영향요소들은 지역적 날씨나 다른 많은 요소들 때문에 다양하게 나타나, 생산수량 또한 상대적으로 불안정하게 나타나고 있습니다.
또한 전처리된 원수를 유입수로 사용했을 시의 생산수량은 raw seawater를 유입수로 사용한 생산수량과 비교 시 더 높은 수치를 보여주었으나 플럭스는 운영시간에 따라 점차적으로 감소됨을 보여주었습니다. 
?이 같은 플럭스 침체는 파울링 때문으로서, 이를 제거하기 위하여 초음파세척기술을 사용하여 파울링을 인한 유량감소의 영향을 최소화 시켜주었습니다. 

4. Originality & Creativity
 이 논문에서는 실제 해수를 유입수로 적용시 전처리의 과정이 꼭 필요하다는 것을 보여주었으며, MD는 열 운전 공정으로서 MD막은 파울링으로부터 영향받기 쉬움을 알 수 있었습니다. 또한 이 초음파 세척기술은 플럭스침체를 회복시키고 막의 수명을 연장시킨다는 점으로서 앞으로 이 파울링 문제를 경제적으로나 효율적으로 해결하기 위하여 좀 더 연구를 해볼 필요가 있음을 보여주었습니다. 

5. Application
MD공정의 문제점을 해결하기 위하여 전처리 MF공정과 RO+MD공정을 조합시켜 통합적인 MD시스템을 만들어보면, 경제적 측면이나 효율측면에서 큰 장점을 볼 수 있을 것이라 생각합니다.

6. Reviewer : 한진미(jmhan@gist.ac.kr)

첨부 (1)
87.0713_한진미.pdf
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