역삼투 정수장치 ( R/O )

 정의

역삼투압장치( REVERSE OSMOSIS )는 최근 거의 모든 산업 분야에서 물 속 존재하는 

용해성 물질( Dissolved solid )를 제거하는 방법으로 가장 많이 사용되어지고 있는 기술이다.

물속에 이온화 상태로 용존되어 있는 이온물질들을 반투막을 사용해 제거하는 과정으로 

막을 통과하여 생산된 물은 공정수로 사용하며 기타 이온성 물질 및 유기물들은 반투막을 통과하지 못한 채 배수된다.

역삼투막의 기공은 0.001㎛ 이하로써 부유물( Suspended solids ), 미립자 ( Particulates ), 세균( Bacteria ), 

엔도톡신( Ebdotoxin ) 등을 제거 할 수 있다.

 용질의 제거율(%)

 역삼투압의 원리

• 역삼투는 삼투압보다 높은 압력을 가할 때, 용액으로부터 순수한 용매가 반투막을 통해 빠져 나오는 현상이다.

        이 방법을 이용하면 바닷물 등의 수용액에서 순수한 물을 얻을 수 있는데, 

        이를 이용한 여러 가지 정수 장치가 개발되어 있으며 이와 같은 방식으로 많은 분야에서 사용되어지고 있다.

• 손을 물속에 오래 담그면 손이 부풀어 오른다. 이것은 물이 피부 속으로 들어가 체액이 많아지기 때문이다. 

        이 때 체내의 용질 입자는 몸 밖으로 나오지 못하고 물 분자만 피부를 통해 들어간다. 

        이와 같이 피부와 같이 용매 분자는 통과시키지만 용질 입자는 통과시키지 않는 성질을 가진 막을 반투막이라 한다.

• [ 그림 ① ] U자 관에 그림과 같이 반투막을 사이에 두고 용액과 용매를 각각 넣어 두면 

       반투막을 통과해 용액 쪽으로 이동해 가는 용매 분자 수가 용매 쪽으로 가는 것보다 많아 용액의 높이가 높아진다.

• [ 그림 ② ] 그러면 용액 쪽에서는 높아진 액면으로 인한 압력이 점점 커져 용매 분자의 이동을 억제하게 되고 

       결국에는 용액 쪽으로 이동해 가는 분자 수와 용매 쪽으로 이동해 가는 분자 수가 같아져 

       액면의 높이는 더 이상 변화하지 않게 된다. 이때 용매와 용액의 액면 높이 차에 해당하는 압력을 삼투압이라고 한다.

• [ 그림 ③ ] 그림 ②와 같은 상태에서 용액 쪽에 추를 올려놓아 압력을 더 크게 해 주면 용매 쪽으로 이동해 가는 

        용매 분자 수가 더 많아져 용매 쪽의 액면이 다시 높아진다. 

        이와 같이 삼투압보다 더 큰 압력을 가해 용액 속의 용매 분자만 반투막을 통해 이동해 가게 하는 것을 역삼투라고 한다.

 동영상 예시

 UF 와 R/O 차이점