수중 미생물막 여과 장치는 현대 수처리 분야에서 갈수록 중요한 역할을 발휘하고 있다.이는 고효률적인 물리려과수단을 통해 물속의 보이지 않는 미생물의 위협을 효과적으로 차단하고 음용수의 안전성을 보장할수 있다.그러나 막오염과 원가문제를 어떻게 해결하고 막재료의 내구성과 려과효과를 한층 더 높일것인가 하는것은 현재 시급히 해결해야 할 기술난제이다.과학기술이 끊임없이 진보함에 따라 앞으로 미생물막려과기술은 수처리분야에서 더욱 큰 돌파를 가져와 전 세계 수자원안전과 공공건강에 더욱 유력한 보장을 제공할수 있다.
원리
수중 미생물 막 여과 장치는 일반적으로 막의 공극 구조를 이용하여 수중 미생물에 대한 선별과 차단을 실현한다.필터링 기술은 물 분자가 필름의 구멍을 통과할 수 있는 것을 기반으로 하는 물리적 분리 기술이며, 세균, 바이러스, 부유물 등과 같은 비교적 큰 분자는 필름 구멍을 통과할 수 없기 때문에 필름 표면에 차단된다.
필터 장치는 종류가 다른데 막의 공경 크기와 필터 메커니즘에 따라 보통 초여과(UF), 나노여과(NF), 역침투(RO) 등으로 나뉜다.초여과막은 공경이 0.01~0.1㎛ 사이여서 물속의 세균, 바이러스, 대부분의 부유물을 효과적으로 제거할 수 있다.납여과막은 공경이 비교적 작고 일반적으로 1~10나노메터로서 물속의 용해성유기물과 일부 비교적 작은 이온을 효과적으로 제거할수 있다.반면 반침투막은 공경이 더 작아 물속의 이온, 미생물, 심지어 바이러스까지 제거해 매우 깨끗한 수질을 제공한다.
수중 미생물의 위협
수중의 미생물은 주로 세균, 바이러스, 조류 및 기타 미생물을 포함하며, 그들은 수중에 광범위하게 존재하며, 일반적으로 육안으로 감지할 수 없다.흔히 볼수 있는 수원오염미생물 례하면 대장균, 콜레라균, 살모넬라균, 노로바이러스 등이다. 이런 미생물은 음용수, 음식물 또는 직접 수원에 접촉하여 인체에 전파되여 장위염, 콜레라, 장티푸스, 바이러스성간염 등을 포함한 각종 질병을 유발할수 있다.이밖에 일부 수생병원미생물은 물속에서 장기적으로 생존할수 있으며 에어로졸을 통해 인류에게 전파되여 물오염의 위해성을 증가시켰다.
미생물막 여과 장치의 차단 효과
수중 미생물막 여과 장치는 막의 물리적 차단 작용을 통해 이들 수중의 스텔스 위협을 효과적으로 격리시킨다.우선 막의 공경 설계가 수중 미생물에 대한 여과 효과를 결정한다.박테리아와 바이러스의 크기 차이는 크지만 대부분의 박테리아는 0.5~5㎛, 바이러스는 보통 20~300㎚ 사이이기 때문에 초여과와 나노필터는 이들 병원체를 효과적으로 제거할 수 있다.특히 납여과와 반침투 기술의 작용으로 바이러스와 병균이 거의 제거돼 수질이 크게 개선됐다.
이밖에 막려과장치는 또 물속의 유기물과 일부 화학물질을 제거할수 있는데 이런 물질은 흔히 미생물의 자생에 영양분을 제공해준다.유해 물질이 제거되면 미생물의 생존 환경이 개선되어 미생물의 수와 번식 속도가 감소합니다.
이점과 과제
그 장점은 효율적이고 친환경적이며 에너지 소모가 적다는 것이다.염소 소독, 자외선 조사 등 전통적인 수처리 방식보다 막 여과는 물속의 유해 물질을 더욱 정확하게 제거할 수 있으며, 특히 세균, 바이러스 등 미생물을 제거하는 데 특히 두드러진다.또한 멤브레인 필터링 기술은 물의 화학 성분을 변경하지 않고 유해 부산물을 생성하지 않기 때문에 더욱 안전하고 신뢰할 수 있다.
그러나 필터 장치에도 몇 가지 도전이 있습니다.우선, 필름의 청결과 유지 보수 문제는 비교적 복잡하다.여과 과정에서 미생물과 오염물이 축적됨에 따라 막 표면에 오염층이 쉽게 형성되어 여과 효율을 떨어뜨린다.따라서 정기적으로 필름을 세척하고 손실된 필름 재료를 교체하는 것이 장치의 정상적인 작동을 유지하는 관건이다.둘째, 필름 재료의 원가가 비교적 높으며, 특히 대형 수처리 시스템에서 필름의 교체와 유지 보수 비용은 무시할 수 없다.