KR101522463B1 - Pressure retarded osmosis membrane aggregates with high flow and pressure retarded osmosis module comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고유량 압력지연 삼투막 집합체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나권형으로 형성되어도 삼투작용이 원활히 이루어질 수 있도록 삼투막 내부에 유로를 더 많이 형성함으로써 삼투막 내부의 유량을 향상시키는 동시에 유체 흐름경로를 따라 균일한 플럭스를 조장할 수 있고 유로를 따라 난류를 촉진함에 따라 삼투막면에서의 유속을 크게하여 삼투막면에서의 농도분극을 최소화 할 수 있으며, 삼투막 외부에서 가해지는 압력에 의한 삼투막 안쪽면의 손상이 최소화되고 삼투막 내부에 별도의 유로를 형성함으로써 발생할 수 있는 접착된 서로 다른 삼투막의 분리를 최소화한 고유량 압력지연 삼투막 집합체에 관한 것이다.The present invention relates to a high-flow-rate pressure-delayed osmotic membrane assembly, and more particularly, to an osmotic membrane assembly having improved flow rate inside an osmotic membrane, It is possible to promote a uniform flux along the flow path and promote the turbulence along the flow path to increase the flow rate at the osmotic membrane surface to minimize the concentration polarization at the osmotic membrane surface, The present invention relates to a high flow rate pressure delayed osmotic membrane assembly in which the damage of the inner surface of the membrane is minimized and the separation of different bonded osmotic membranes that may occur by forming a separate flow path inside the osmotic membrane is minimized.

Description

고유량 압력지연 삼투막 집합체 및 이를 포함하는 압력지연 삼투모듈{Pressure retarded osmosis membrane aggregates with high flow and pressure retarded osmosis module comprising the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a high flow rate pressure delayed osmotic membrane assembly and a pressure delayed osmosis membrane module including the same,

본 발명은 고유량 압력지연 삼투막 집합체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내압성이 우수하고, 나권형으로 형성되는 경우에도 삼투작용이 원활히 이루어질 수 있도록 삼투막 내부의 유량을 향상시킴과 동시에 내압성을 향상시켜 압력에 의해 삼투막의 손상을 최소화한 고유량 압력지연 삼투막 집합체에 관한 것이다.The present invention relates to a high flow rate pressure delayed osmotic membrane assembly, and more particularly, to an osmotic membrane assembly having improved pressure resistance and improved pressure resistance so that osmotic action can be smoothly performed even when the pressure vessel is formed into a spiral form. To a high flow rate pressure delayed osmotic membrane assembly in which damage to the osmotic membrane is minimized by pressure.

물은 투과시키지만 물에 용해되어 있는 용질(이온 및 분자)은 거의 투과시키지 않는 성질을 가진 반투과성 멤브레인을 고농도 용액과 저농도 용액 사이에 설치하면 저농도 용액의 용매가 고농도 용액으로 이동하여 농도평형을 이루려 하는 자연현상이 발생하며 이를 "삼투작용" 또는 "삼투현상"이라고 한다. 삼투현상은 1867년 독일의 화학자 M. 트라우베가 발견하였고, 삼투현상에 의해 발생하는 삼투압은 1877년 페퍼가 처음으로 측정하였다.If a semi-permeable membrane that transmits water but does not substantially permeate the solute (ions and molecules) dissolved in water is installed between the high concentration solution and the low concentration solution, the solvent of the low concentration solution moves to the high concentration solution to achieve the concentration equilibrium Natural phenomena occur and are called "osmotic" or "osmotic phenomena". The osmotic phenomenon was discovered by German chemist M. Traube in 1867, and the osmotic pressure caused by osmosis was first measured by Pepper in 1877.

상기와 같은 삼투현상은 지구온난화에 의한 기후변화, 산업화에 따른 공업용수증가, 인구증가에 따른 물수요의 증가로 심각해진 물 부족을 해결할 수 있는 방법 중의 하나인 바닷물을 이용한 담수화 기술의 핵심이다. Such osmotic phenomena are the core of desalination technology using seawater, which is one of the ways to solve the serious water shortage due to climate change due to global warming, increase in industrial use due to industrialization, and increase in water demand due to population increase.

그러나 현재까지의 해수 담수화 공정은 고도의 에너지 집약형공정으로 중동과 같은 물 부족 지역이 아니면 아직까지 경제적인 면에서 한계를 가지고 있다. However, the seawater desalination process up to now is a highly energy-intensive process and still has economic limitations unless it is a water-scarce region like the Middle East.

바닷물 속의 염을 제거하여 사용하기 위한 방법으로는 증발법과 역삼투법으로 크게 나눌 수 있다. Methods for removing salts in seawater can be roughly divided into evaporation and reverse osmosis.

상기 역삼투법은 과거 30년 동안 사용되어온 기술로 완성도가 높으며 최근 저압에서도 고회수율을 얻을 수 있는 역삼투막의 개선 등에 중점을 둔 기술의 개발이 계속되고 있다. The reverse osmosis method has been developed with technology that has been used for the past 30 years, and the development of technologies focused on improving the reverse osmosis membrane capable of obtaining a high recovery rate even at a recent low pressure has been continued.

한편, 상기와 같은 기술개발의 계속에 의해 최근에는 역삼투식 공정에서 배출되는 브라인의 고압에너지를 회수하는 기술들이 등장하고, 분리막 기술도 비약적인 발전을 거듭함에 따라 1976년에 소개되었던 삼투압 발전에 대한 관심이 증가되고 있다.On the other hand, by continuing the above-mentioned technology development, technologies for recovering the high-pressure energy of brine discharged from the reverse osmosis process have emerged, and as the membrane technology has undergone remarkable development, interest in osmotic power generation Is increasing.

삼투압 발전이란 염도차가 있는 두 흐름이 만나는 곳에서의 삼투압 작용을 이용하여 전력을 생산하는 것을 의미하며, 27bar의 삼투압을 가지는 해수와 0에 가까운 삼투압을 가지는 강물이 만나는 곳에서의 27 bar 삼투압이 전력생산에 이용될 수 있다.Osmotic power generation means the production of electricity using the osmotic action at the point where two flows with a difference in salinity are produced. The osmotic pressure of 27 bar at the point where sea water having an osmotic pressure of 27 bar meets a river having osmotic pressure near zero Can be used for production.

상기 전력생산은 역삼투 방식(RO)과 다른 압력지연삼투(PRO) 방식을 사용한다. 압력지연 삼투방식을 이용하여 고농도의 해수쪽을 삼투압보다 낮은 압력으로 가해주면 삼투압에 의해 막을 투과하는 물의 플럭스는 감소하게 되고, 이로 인해 삼투압은 수압으로 바뀌어 상기 발생된 수압을 이용하여 터빈을 돌려 전기를 생산하게 되는 것이다. The power generation uses a reverse osmosis (RO) and other pressure delayed osmosis (PRO) systems. If the pressure is applied to the seawater at a higher pressure than the osmotic pressure by the pressure delay osmotic method, the flux of the water permeating the membrane by the osmotic pressure is reduced, and the osmotic pressure is converted into the hydraulic pressure, .

상기와 같은 압력지연삼투를 이용한 전력생산은 국제적 이슈인 지구온난화문제에 대응할 수 있고, 현재의 화석연료 에너지를 대체할 만한 신재생에너지이며, 무한한 에너지원인 바닷물을 이용하기 때문에 환경 친화적이고 이산화탄소 발생이 제로인바 이에 대한 기술개발이 시급하다. 이를 위해서는 압력지연삼투용 분리막의 개발, 삼투모듈의 개발 및 압력지연 삼투발전 플랜트 개발 등의 여러 기술의 개발이 동시에 이루어져야 할 필요가 있다. The above-mentioned power generation using pressure delay osmosis can cope with global warming problem which is an international issue, and it is renewable energy that can replace current fossil fuel energy. Because it uses sea water which is an infinite energy source, It is urgent to develop technology for Zero Inverse. For this purpose, it is necessary to develop various technologies such as development of membrane for pressure delay osmosis, development of osmosis module, and development of pressure delay osmosis power plant.

이중 압력지연 삼투모듈의 경우 삼투압 발전의 핵심중의 하나인 삼투압 차이를 유도할 수 있는 부분으로 압력지연 삼투막을 경계로 최대한 큰 삼투압 차이를 발생시켜야 한다. 이를 위해서는 농도 차이가 나는 두 용액이 삼투막을 경계로 최대한 많이, 그리고 원활히 유지 또는 흘러야할 필요가 있다.In the case of double pressure delayed osmosis module, osmotic pressure difference, which is one of the core of osmotic pressure generation, should be generated. To achieve this, the two solutions of varying concentrations need to be kept or flowed as smoothly and as much as possible to the osmotic membrane boundary.

그러나 종래 나권형의 압력지연 삼투모듈 중 삼투막은 삼투막 2장이 봉투형상으로 구성되고, 상기 삼투모듈 중 다공성 투과수 유출관에서 그 봉투형상 삼투막 내부로 물이 흘러들어가 봉투형상의 외부에 흐르는 해수와 삼투압 차이를 만드는데 다공성 투과수 유출관에서 봉투형상 삼투막 내부로 물의 유입이 어려운 문제점이 있다. However, in the conventional osmosis pressure-delayed osmosis module, the osmosis membrane is composed of two osmosis membranes in an envelope shape, and water flows into the envelope-shaped osmosis membrane in the porous permeation water outflow pipe of the osmosis module, And there is a problem in that the inflow of water into the envelope-shaped osmosis membrane is difficult in the porous permeate outlet pipe.

또한, 압력지연삼투의 경우 역삼투압처럼 고농도 용액의 물이 저농도 용액으로 이동할 만큼의 압력은 가하지 않지만, 삼투로 인한 물의 플럭스는 최소화하면서 형성된 삼투압을 수압으로 바꾸어 전력을 생산하기 위해 일정 압력을 가해주는 바 상기 압력에 의해 봉투형상의 삼투막에 내부공간이 생기지 않고 서로 붙어버려 다공성 투과수 유출관에서 봉투형상 삼투막 내부로 물의 유입이 더 어려워지는 문제점이 있다. In addition, pressure-delayed osmosis does not apply enough pressure to transfer water from the high concentration solution to the low concentration solution, such as reverse osmosis pressure, while minimizing the flux of the water due to osmosis while changing the osmotic pressure to hydraulic pressure to produce a constant pressure Bar There is a problem in that the inflow of water into the envelope-shaped osmosis membrane becomes more difficult in the porous permeated water outlet tube because the pressure is stuck to the envelope-shaped osmotic membrane without causing internal space.

나아가, 내압성이 약해 봉투형상의 삼투막 외부에서 가해지는 압력에 의해 삼투막에 손상이 있거나 삼투막 내부에 구비되는 상기 스페이서로 인해 삼투막에 손상이 생길 수 있는 문제점이 있다.Further, there is a problem that the osmotic membrane is damaged due to the pressure applied from the outside of the osmosis membrane in the form of an envelope having weak pressure resistance, or the osmosis membrane may be damaged due to the spacer provided in the osmosis membrane.

도 1은 종래의 압력지연 삼투막 집합체의 사시도로써, 종래에는 상기 문제점을 해결하기 위해 도 1과 같이 봉투형상의 삼투막(1, 3) 내부에 유로 형성을 위한 스페이서(2)를 넣어주었으나 이를 통해서도 유입되는 유량이 적어 삼투압 작용이 원활하지 않는 문제점이 여전히 상존하고 있었다.FIG. 1 is a perspective view of a conventional pressure-delayed osmotic membrane assembly. In order to solve the above-mentioned problem, a spacer 2 for forming a flow path is placed in an envelope-shaped osmosis membrane (1, 3) There is still a problem in that the osmotic action is not smooth due to a small amount of flow-in.

한국특허출원 제2012-7007350호는 정삼투막 및 정삼투막의 제조방법을 개시하고 있으며 상기 정삼투막은 압력지연 삼투에도 사용될 수 있다고 기재하고 있다. 상기 출원의 실시형태 중 트리코트-형 메쉬지지체 물질의 일면 또는 양면에 지지체 중합체를 코팅하고 코팅된 지지체 중합체의 일면 또는 양면에 막 베리어층을 도포하는 방식으로 메쉬를 베이스 또는 코어로 갖는 단일 또는 이중층 막을 개시하고 있다. 상기 출원은 상기 일 실시형태를 통해 개별적으로 막에 내포되는 스페이서를 포함하지 않을 수 있다고 기재하고 있으나, 이를 통해 별도로 스페이서를 제조하거나 구비시키는 공정을 수행하지 않는 이점만을 개시하고 있을 뿐, 상기의 방법에 의해서는 삼투압 구배가 잘 형성될 수 있을 만큼의 유량 얻기 어려우며 또한, 유량을 증가시키는데 한계가 있다는 문제점이 있다. Korean Patent Application No. 2012-7007350 discloses a method for producing a quasi-osmosis membrane and a quasi-osmosis membrane, and the said osmosis membrane can also be used for pressure delay osmosis. In one embodiment of the application, the support polymer is coated on one or both sides of the tricot-type mesh support material and the membrane barrier layer is applied to one or both sides of the coated support polymer. . Although the above application describes that the spacer may not be individually contained in the film through the above embodiment, it merely discloses an advantage of not performing the process of manufacturing or providing the spacer separately, There is a problem in that it is difficult to obtain a sufficient flow rate so that the osmotic pressure gradient can be formed well and there is a limit to increase the flow rate.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 첫 번째로 해결하려는 과제는 나권형으로 형성되어도 삼투작용이 원활히 이루어질 수 있도록 삼투막 내부의 유량을 향상시키는 동시에 내압성을 향상시켜 삼투막 외부에서 가해지는 압력에 의해 삼투막의 손상을 최소화한 압력지연 삼투막 집합체를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to improve the flow rate of the osmosis membrane and improve the pressure resistance so that osmosis can be smoothly performed even if the osmosis membrane is formed. And to provide a pressure-sensitive osmotic membrane assembly in which damage to the osmotic membrane is minimized by the pressure exerted outside the osmotic membrane.

본 발명이 두 번째로 해결하려는 과제는 나권형으로 형성된 압력지연 삼투막 집합체를 이용하여 삼투작용이 극대화 되고 전력밀도가 우수한 압력지연 삼투모듈을 제공하는 것이다.A second problem to be solved by the present invention is to provide a pressure-delayed osmosis module having an osmotic effect maximized and a high power density by using a pressure-delayed osmotic membrane assembly formed of a bush.

상술한 첫 번째 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 10 kg/cm2 가압조건에서 내압성이 확보된 압력지연 삼투막을 포함하는 집합체에 있어서, 제1 분리막; 제2 분리막; 및 제1 분리막과 제2 분리막 사이에 유로형성을 위한 복수개의 스페이서;를 포함하는 압력지연 삼투막 집합체를 제공한다.In order to solve the above first problem, the present invention provides an aggregate comprising a pressure-retarded osmosis membrane having pressure resistance secured under a pressure of 10 kg / cm 2 , comprising: a first separator; A second separation membrane; And a plurality of spacers for forming a flow path between the first separation membrane and the second separation membrane.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 제1 분리막, 제2 분리막 중 어느 하나 이상은 압력지연 삼투막일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, at least one of the first separation membrane and the second separation membrane may be a pressure-delayed osmosis membrane.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 압력지연 삼투막은 지지체; 상기 지지층 상에 형성된 고분자 지지층; 및 상기 고분자 지지층 상에 형성된 폴리아미드계 활성층; 을 포함하는 압력지연 삼투 분리막일 수 있다According to another preferred embodiment of the present invention, the pressure-delayed osmosis membrane comprises a support; A polymeric support layer formed on the support layer; And a polyamide-based active layer formed on the polymer support layer; Lt; RTI ID = 0.0 >

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 지지체는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론 및 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 합성섬유; 또는 셀룰로오스계 펄프를 포함하는 천연섬유;를 소재로하는 부직포 또는 제직된 직물일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the support comprises synthetic fibers selected from the group consisting of polyester, polypropylene, nylon and polyethylene; Or a natural fiber including cellulose-based pulp; and a non-woven fabric or a woven fabric.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 고분자 지지층은 폴리술폰계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 올레핀계 고분자, 할로겐화 고분자 및 폴리아크릴계 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the polymer support layer is selected from the group consisting of polysulfone-based polymers, polyamide-based polymers, polyimide-based polymers, polyester-based polymers, olefin-based polymers, halogenated polymers and polyacrylic polymers Lt; / RTI >

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 분리막 및 제2 분리막은 두께가 70 내지 250 ㎛일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the first separator and the second separator may have a thickness of 70 to 250 탆.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 분리막 및 제2 분리막은 원수가 유입되는 면을 제외한 나머지 3면이 접착될 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the first and second separation membranes may be bonded to the remaining three surfaces except for the surface on which the raw water flows.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 스페이서는 트리코트 여과수로 및 메쉬시트 중 어느 하나 이상이 포함될 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the spacer may include at least one of a tricot filter sheet and a mesh sheet.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 스페이서는 하기의 조건 (1) 2 ≤ a+b ≤ 3 이고, 단, 2 ≤ a ≤ 3, 0 ≤ b ≤ 1 임 (2) 5 ≤ x ≤ 20 (3) 24 ≤ y ≤ 50 (4) 메쉬시트가 포함되지 않는 경우

Figure 112015010417980-pat00001
(5) 18 ≤ p + y ≤ 80 이고, 여기서, 상기 a는 트리코트 여과수로의 개수, b는 메쉬시트의 개수, x는 단일트리코트 여과수로의 두께(밀(mil)), y는 단일 메쉬시트의 두께(밀(mil)), p는 총 트리코트 여과수로의 두께의 합(밀(mil)), p+y는 총 트리코트 여과수로 및 총 메쉬시트 두께의 합(밀(mil))이다.According to another preferred embodiment of the present invention, the spacer satisfies the following condition (1) 2? A + b? 3, where 2? A? 3 and 0? B? 20 (3) 24 ≤ y ≤ 50 (4) When the mesh sheet is not included
Figure 112015010417980-pat00001
(5) 18 ≤ p + y ≤ 80, where a is the number of tricot filtrate, b is the number of mesh sheets, x is the thickness (in mil) of single tricot filtrate, (Mm) of the mesh sheet, p is the total thickness (mil) of the total tricot filtrate, p + y is the sum of the total mesh sheet thickness and total tricot filtrate (mil) )to be.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 스페이서는 조건 (6) 40 ≤ p + y ≤ 65인 것을 만족할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the spacer can satisfy the condition (6) 40? P + y? 65.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 스페이서는 서로 다른 두개의 트리코트 여과수로 사이에 메쉬시트를 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the spacer may include a mesh sheet between two different tricot filtrate water.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 메쉬시트는 공극이 6 ~ 20 ㎟일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the mesh sheet may have a pore size of 6 to 20 mm < 2 >.

상술한 두 번째 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 나권형으로 권취된 상기 첫 번째 과제해결 수단에 따른 복수개의 압력지연 삼투막 집합체를 포함하는 압력지연 삼투모듈을 제공한다.In order to solve the second problem, the present invention provides a pressure-delayed osmosis module comprising a plurality of pressure-delayed osmotic membrane assemblies according to the first problem solving means wound in a spiral wound form.

본 발명의 고유량 압력지연 삼투막 집합체는 첫 번째, 나권형으로 형성되어도 삼투작용이 원활히 이루어질 수 있도록 삼투막 내부에 유로를 더 많이 형성함으로써 삼투막 내부의 유량을 향상시키는 동시에 유로를 따라 균일한 플럭스를 조장할 수 있다. 또한, 유로를 따라 난류를 촉진함에 따라 삼투막면에서의 유속을 향상시켜 삼투막면에서의 농도분극을 최소화할 수 있다. 나아가, 높은 염배제율을 달성할 수 있다. The high flow rate pressure delayed osmotic membrane assembly of the present invention can improve the flow rate inside the osmotic membrane by forming more channels in the osmotic membrane so that the osmotic action can be smoothly performed even if the osmotic membrane assembly is formed as the first or the bellows. The flux can be promoted. Further, as the turbulence is promoted along the flow path, the flow rate at the osmotic membrane surface can be improved to minimize concentration polarization at the osmotic membrane surface. Furthermore, a high salt rejection rate can be achieved.

둘째로, 향상된 내압성을 가져 삼투막 외부에서 가해지는 압력에 의한 삼투막 손상을 최소화할 수 있고, 또한, 삼투막 내부에 별도의 유로를 형성함으로써 발생할 수 있는 삼투막 안쪽면의 손상이 최소화될 수 있다. 나아가, 삼투막 내부에 별도의 유로를 형성함으로써 발생할 수 있는 접착된 서로 다른 삼투막의 분리를 최소화할 수 있다.Secondly, it is possible to minimize the damage of the osmotic membrane due to the pressure applied from the outside of the osmotic membrane due to the improved pressure resistance, and also to minimize the damage to the inside surface of the osmotic membrane which may occur by forming a separate passage in the osmotic membrane have. Furthermore, separation of different bonded osmotic membranes, which may occur by forming a separate flow path in the osmosis membrane, can be minimized.

셋째로 유량이 향상된 압력지연 삼투막 집합체를 이용함에 따라 삼투작용이 원활하고 삼투작용 유효면적을 극대화함으로써 전력밀도를 향상시킬 수 있다.Third, by using the pressure - delayed osmotic membrane assembly with improved flow rate, it is possible to improve power density by maximizing the effective area of osmotic action and smooth osmotic action.

도 1은 종래의 압력지연 삼투막 집합체의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 압력지연 삼투막 집합체에 대한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일구현예에 포함되는 압력지연 삼투 분리막의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일구현예가 나권형으로 권취되어 포함된 케이스의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일구현에에 따른 압력지연 삼투모듈에 대한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 압력지연 삼투모듈의 단면도이다.
1 is a perspective view of a conventional pressure-delayed osmotic membrane assembly.
2 is a perspective view of a pressure-sensitive osmotic membrane assembly according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a pressure-delayed osmosis membrane according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of a case in which a preferred embodiment of the present invention is wound in a spiral form.
5 is an exploded perspective view of a pressure delay osmosis module according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a pressure delay osmosis module according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

상술한 바와 같이 종래 나권형의 압력지연 삼투모듈은 다공성 투과수 유출관에서 봉투형상 삼투막 내부로 물의 유입이 어려운 문제점이 있었다. As described above, the conventional bellows type pressure-delayed osmosis module has a problem in that water is difficult to flow into the envelope-shaped osmosis membrane in the porous permeated water outlet tube.

또한, 압력지연삼투의 경우 역삼투압처럼 고농도 용액의 물이 저농도 용액으로 이동할 만큼의 압력은 가하지 않지만, 삼투로 인한 물의 플럭스는 최소화하면서 형성된 삼투압을 수압으로 바꾸어 전력을 생산하기 위해 일정 압력을 가해주는 바 상기 압력에 의해 봉투형상의 삼투막에 내부공간이 생기지 않고 서로 붙어버려 다공성 투과수 유출관에서 봉투형상 삼투막 내부로 물의 유입이 더 어려워지는 문제점이 있었다. In addition, pressure-delayed osmosis does not apply enough pressure to transfer water from the high concentration solution to the low concentration solution, such as reverse osmosis pressure, while minimizing the flux of the water due to osmosis while changing the osmotic pressure to hydraulic pressure to produce a constant pressure Bar There is a problem in that the infiltration of water into the envelope-shaped osmosis membrane becomes more difficult in the porous permeated water outlet tube because the pressure does not cause an inner space in the envelope-shaped osmotic membrane and sticks to each other.

나아가, 종래에도 유로 확보를 위해 스페이서를 넣어주었으나 이를 통해서도 유입되는 유량이 적어 삼투압 작용이 원활하지 않는 문제점이 여전히 상존하고 있었다.Further, although a spacer is provided for securing the flow path in the prior art, there is still a problem that the osmotic action is not smooth due to a small flow rate through the spacer.

더 나아가, 종래에는 내압성이 약해 삼투막 외부에서 가해지는 압력에 의해 삼투막이 손상되거나 상기 스페이서가 봉투형상의 삼투막 외부에서 가해지는 압력에 의해 삼투막 안쪽면에 손상을 발생시킬 수 있는 문제점이 있었다.
Furthermore, there has been a problem that the osmosis membrane is damaged by the pressure exerted outside the osmotic membrane, or the inside of the osmotic membrane may be damaged by the pressure exerted by the spacer outside the envelope-shaped osmotic membrane .

이에 본 발명에서는 10 kg/cm2 가압조건에서 내압성이 확보된 압력지연 삼투막을 포함하는 집합체에 있어서, 제1 분리막;, 제2 분리막; 및 제1 분리막과 제2 분리막 사이에 유로형성을 위한 복수개의 스페이서;를 포함하는 압력지연 삼투막 집합체를 제공함으로써 상술한 문제의 해결을 모색하였다. Accordingly, the present invention provides an aggregate comprising a pressure-retarded osmosis membrane having pressure resistance secured under a pressure of 10 kg / cm 2 , comprising: a first separator; a second separator; And a plurality of spacers for forming a flow path between the first separation membrane and the second separation membrane, thereby solving the above-mentioned problem.

이를 통해 나권형으로 형성되어도 삼투작용이 원활히 이루어질 수 있도록 삼투막 내부에 유로를 더 많이 형성함으로써 삼투막 내부의 유량을 향상시킬 수 있다. 또한, 내압성을 향상시킴으로써 삼투막 외부에서 가해지는 압력에 의한 삼투막 및/또는 삼투막 안쪽면의 손상이 최소화될 수 있다.
Accordingly, the flow rate inside the osmosis membrane can be improved by forming more flow passages inside the osmosis membrane so that the osmosis action can be smoothly performed even if it is formed into a spiral shape. In addition, by improving the pressure resistance, damage to the osmotic membrane and / or the inner surface of the osmotic membrane due to the pressure exerted outside the osmotic membrane can be minimized.

도 2는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 압력지연 삼투막 집합체에 대한 사시도로써 제1 분리막(11)과 제2 분리막(12) 사이에 복수개의 스페이서(51, 52, 53)를 포함한다. FIG. 2 is a perspective view of a pressure-sensitive delayed osmotic membrane assembly according to a preferred embodiment of the present invention, and includes a plurality of spacers 51, 52 and 53 between a first membrane 11 and a second membrane 12.

상기 제2 분리막(12) 상부에 복수개의 스페이서(51, 52, 53) 및 제1 분리막이 순차적으로 적층되고 제1, 2 분리막(11, 12)과 스페이서(51, 53) 사이 및 각 스페이서((51, 52, 53) 사이는 접착되어 있다. 또한, 제1 분리막(11)과 제2 분리막(12)에 의한 스페이서(51, 52, 53)가 위치하는 내부공간은 분리막 외부와 격리되어 서로 다른 농도를 가진 두 용액사이에 삼투압을 발생시킬 수 있도록 다공성 투과수 유출관으로부터 용액이 유입되는 면을 제외한 나머지 3면이 접착되어 봉투형상을 갖는다. 구체적으로 도 2에서 제2 분리막(12)의 가장자리(a, c, d)를 따라 아교 또는 접착제를 통해 제1 분리막(11)과 제2 분리막(12)이 밀봉이 되고 다공성 투과수 유출관으로부터 압력지연 삼투막집합체로 용액이 유입되는 부분에 해당되는 도 2 b 부분은 밀봉되지 않는 봉투형상을 갖는다. 상기와 같이 봉투형상은 압력지연 삼투막 집합체 내부로 흐르는 용액과 압력지연 삼투막 집합체 외부로 흐르는 용액을 유체적으로 격리시키는 역할을 하며 이를 통해 분리막을 경계로 서로 다른 농도를 가진 두 용액 사이에 삼투압이 구배될 수 있다.
A plurality of spacers 51, 52 and 53 and a first separator are sequentially stacked on the second separator 12 and the first and second separators 11 and 12 and the spacers 51 and 53, The inner spaces in which the spacers 51, 52 and 53 are located by the first and second separation membranes 11 and 12 are separated from the outside of the separation membrane, In order to generate osmotic pressure between the two solutions having different concentrations, the remaining three surfaces except for the surface on which the solution flows from the porous permeated water outlet tube are adhered to each other to have an envelope shape. The first separating membrane 11 and the second separating membrane 12 are sealed through the glue or adhesive along the edges a, c, and d and the portion from which the solution flows from the porous permeated water outlet tube to the pressure delayed osmotic membrane assembly The corresponding portion of FIG. 2B has an unsealed envelope shape. Similarly, the envelope shape acts to fluidly isolate the solution flowing into the pressure-delayed osmotic membrane assembly and the solution flowing out of the pressure-delayed osmotic membrane assembly, whereby the osmotic pressure gradient between the two solutions having different concentrations around the membrane .

먼저, 상기 분리막(11, 12)에 대해 설명한다. First, the separation membranes 11 and 12 will be described.

본 발명의 바람직한 일구현예에 포함되는 상기 분리막(11, 12)은 본 발명의 발명자에 의한 한국특허출원 제2012-0140611호 및 제2012-0140612호가 참조로 삽입될 수 있다.The separators 11 and 12 included in the preferred embodiment of the present invention may be inserted into Korean Patent Applications No. 2012-0140611 and No. 2012-0140612 by the inventors of the present invention.

본 발명의 제1 분리막(11) 및 제2 분리막(12) 중 어느 하나 이상은 압력지연 삼투막일 수 있다.Any one or more of the first separation membrane 11 and the second separation membrane 12 of the present invention may be a pressure delayed osmosis membrane.

상기 제1 분리막(11) 및 제2 분리막(12)은 동일하거나 상이할 수 있으며 제1 분리막과 제2 분리막 중 적어도 하나 이상이 압력지연 삼투막일 수 있고 바람직하게는 모두 압력지연 삼투막일 수 있다.The first separation membrane 11 and the second separation membrane 12 may be the same or different, and at least one of the first separation membrane and the second separation membrane may be a pressure delayed osmosis membrane, and preferably all of them may be pressure delayed osmosis membranes.

바람직하게는 상기 압력지연 삼투막은 지지체;, 상기 지지체 상에 형성된 고분자 지지층; 및 상기 고분자 지지층 상에 형성된 폴리아미드계 활성층; 을 포함하는 압력지연 삼투 분리막일 수 있다. Preferably, the pressure-delayed osmotic membrane comprises a support; a polymeric support layer formed on the support; And a polyamide-based active layer formed on the polymer support layer; And a pressure-sensitive membrane.

구체적으로 도 3은 본 발명의 바람직한 일구현예에 포함되는 압력지연 삼투 분리막의 단면도로써 압력지연 삼투 분리막(100)은 지지체(103) 상에 고분자 지지층(102)이 형성되고, 상기 고분자 지지층(102) 상에 폴리아미드계 활성층(101)이 적층된 복합막일 수 있다.
3 is a cross-sectional view of a pressure-sensitive delayed osmosis membrane according to a preferred embodiment of the present invention. In the pressure-sensitive osmotic membrane 100, a polymer support layer 102 is formed on a support 103, And the polyamide-based active layer 101 is laminated on the polyamide-based active layer 101.

먼저, 상기 지지체(103)는 막의 지지역할을 담당할 수 있고 지지체에 높은 친수성을 부여하여 물의 흐름을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 상기 지지체(103)는 섬유가 얽혀있어 종횡의 방향성이 없는 부직포 형상 또는 종횡의 방향성이 있도록 제직된 직물형상 일 수 있다. 바람직하게는 상기 지지체(103)로 사용될 수 있는 소재는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론 및 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 합성섬유 또는 셀룰로오스계 펄프를 포함하는 천연섬유가 사용될 수 있다. 다만, 상기 지지체(103)의 소재는 상기의 기재에 한정되는 것은 아니다.First, the support 103 can play a role of supporting the membrane, and can give a high hydrophilicity to the support to smooth the flow of water. The support 103 may be in the form of a nonwoven fabric in which the fibers are entangled and have no longitudinal and transverse directionality, or a woven fabric so as to have a longitudinal and transverse directionality. Preferably, the support 103 can be made of synthetic fibers selected from the group consisting of polyester, polypropylene, nylon and polyethylene, or natural fibers including cellulose pulp. However, the material of the support 103 is not limited to the above description.

상기 지지체(103)가 부직포층인 경우 소재의 기공율 및 친수성도에 따라 막의 물성을 조절할 수 있다. 상기 부직포층은 평균기공이 1 내지 600㎛일 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 300㎛를 만족할 때, 압력지연삼투 분리막에 요구되는 물의 원활한 유입 및 수투과성을 높일 수 있다. 다만, 상기 기재에 제한되는 것은 아니다. If the support 103 is a nonwoven fabric layer, the physical properties of the membrane can be controlled according to porosity and hydrophilicity of the material. The non-woven fabric layer may have an average pore size of 1 to 600 μm, and preferably 5 to 300 μm, to improve smooth permeation of water and water permeability required of the pressure delayed osmosis membrane. However, the present invention is not limited to the above description.

상기 지지체(103)는 두께가 80 내지 150㎛일 수 있으며, 만약 두께가 80㎛ 미만이면 전체 막의 강도와 지지역할에 미흡하고, 150㎛ 를 초과하면 유량 저하의 원인이 될 수 있다.
If the thickness of the support 103 is less than 80 탆, the strength and support of the entire membrane may be insufficient. If the thickness of the support 103 exceeds 150 탆, the support may be deteriorated.

다음으로 지지체(103) 상에 형성된 고분자 지지층(102)에 대해 설명한다.Next, the polymer support layer 102 formed on the support 103 will be described.

상기 고분자 지지층(102)은 다공성 구조로 인해 고유량을 확보하는 역할을 한다. 상기 고분자 지지층은 폴리술폰계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 올레핀계 고분자, 할로겐화 고분자 및 폴리아크릴계 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상으로 제막할 수 있으며, 바람직하게는 폴리술폰계 고분자 중에서는 폴리술폰 및 폴리에테르술폰일 수 있고, 올레핀계 고분자에서는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌일 수 있으며, 할로겐화 고분자중에서는 폴리벤조이미다졸 고분자 및 폴리비닐리덴디플로라이드로 제막할 수 있다. 다만, 상기 기재에 한정되는 것은 아니다. The polymer support layer 102 has a porous structure to secure a high flow rate. The polymer support layer may be formed of any one selected from the group consisting of a polysulfone polymer, a polyamide polymer, a polyimide polymer, a polyester polymer, an olefin polymer, a halogenated polymer, and a polyacrylic polymer, Among the polysulfone-based polymers, polysulfone and polyether sulfone may be used. In olefin-based polymers, polypropylene and polyethylene may be used. Of the halogenated polymers, polybenzimidazole polymers and polyvinylidene difluoride may be used have. However, the present invention is not limited to the above description.

상기 고분자 지지층은 바람직하게는 두께가 30 ~ 100㎛일 수 있으며, 만약 두께가 30㎛미만이면, 전체 막의 내압성 유지에 미흡할 수 있고, 100㎛를 초과하면, 유량 저하의 원인이 될 수 있다. 다만, 상기 기재에 한정되는 것은 아니다.
The thickness of the polymer support layer may preferably be 30 to 100 占 퐉. If the thickness is less than 30 占 퐉, maintaining the pressure resistance of the entire membrane may be insufficient. If it exceeds 100 占 퐉, the flow rate may be decreased. However, the present invention is not limited to the above description.

다음으로 고분자 지지층(102) 상에 형성된 폴리아미드계 활성층(101)에 대해 설명한다.Next, the polyamide-based active layer 101 formed on the polymer supporting layer 102 will be described.

상기 폴리아미드계 활성층(101)은 단일막 구조에서 제거되기 어려운 1가 이온까지 제거할 수 있는 높은 염배제율을 확보할 수 있는 역할을 한다. 나아가, 정삼투 방식에 요구되는 물성을 최적화하므로 압력지연 삼투분리막에서의 고농도의 해수담수용으로 적합하다.The polyamide-based active layer 101 plays a role in securing a high salt rejection rate that can remove univalent ions that are difficult to remove in a single membrane structure. Furthermore, since the physical properties required for the positive osmosis method are optimized, it is suitable for accommodating a high concentration of seawater in the pressure delay osmosis membrane.

구체적으로, 상기 폴리아미드계 활성층(101)의 형성은 메타페닐디아민, 파라페닐디아민, 오르소페닐디아민, 피페라진또는 알킬화된 페페리딘에서 선택되는 다관능성 아민과 알킬화된 지방족 아민을 함유하는 수용액에, 다관능성 아실할라이드, 다관능성 술포닐할라이드 또는 다관능성 이소시아네이트에서 선택되는 다관능성 산할로겐화합물 함유 유기용액을 접촉시켜, 상기 화합물간의 계면중합에 의해 이루어질 수 있다. Specifically, the formation of the polyamide-based active layer (101) is carried out in an aqueous solution containing a polyfunctional amine selected from metaphenyldiamine, paraphenyldiamine, orthophenyldiamine, piperazine or alkylated piperidine and an alkylated aliphatic amine , A polyfunctional acyl halide, a polyfunctional sulfonyl halide, or a polyfunctional isocyanate, and then conducting an interfacial polymerization between the compounds.

이때, 상기 다관능성 아민 함유 또는 알킬화된 지방족 아민을 포함하는 수용액에 하이드록시기, 술폰화기, 카르보닐기, 트리알콕시실란기, 음이온기 및 3급 아미노기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 친수성 기능기를 가지는 친수성 화합물 즉, 친수성 아미노 화합물이 더 첨가될 수 있다.At least one hydrophilic functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a sulfonate group, a carbonyl group, a trialkoxysilane group, an anion group and a tertiary amino group is added to an aqueous solution containing the polyfunctional amine- or alkylated aliphatic amine A hydrophilic compound, i.e., a hydrophilic amino compound, may be further added.

더 구체적으로는, 상기 하이드록시기를 가지는 친수성 화합물의 바람직한 일례로는 1,3-디아미노-2-프로판올, 에탄올아민, 디에탄올아민, 3-아미노-1-프로판 올, 4-아미노-1-부탄올, 2-아미노-1-부탄올로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 카르보닐기를 가지는 친수성 화합물은 아미노아세트알데히드 디메틸 아세탈, α-아미노부틸로락톤, 3-아미노벤즈아미드, 4-아미노벤즈아미드 및 N-(3-아미노프로필)-2-피롤리디논으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.More specifically, preferred examples of the hydrophilic compound having a hydroxy group include 1,3-diamino-2-propanol, ethanolamine, diethanolamine, 3-amino-1-propanol, Butanol, 2-amino-1-butanol. The hydrophilic compound having a carbonyl group is selected from the group consisting of aminoacetaldehyde dimethylacetal,? -Aminobutylolactone, 3-aminobenzamide, 4-aminobenzamide and N- (3-aminopropyl) -2-pyrrolidinone .

또한, 상기 트리알콕시실란기를 함유한 친수성 화합물은 (3-아미노프로필)트리에톡시실란 또는 (3-아미노프로필)트리메톡시실란이 선택 사용 될 수 있다.Further, as the hydrophilic compound containing trialkoxysilane group, (3-aminopropyl) triethoxysilane or (3-aminopropyl) trimethoxysilane may be selectively used.

나아가, 상기 음이온기를 가지는 친수성 화합물로는 글리신, 타우린, 3-아미노-1-프 로펜설포닉 엑시드, 4-아미노-1-부텐설포닉 엑시드, 2-아미노에틸 하이드로젠 설페이트, 3-아미노벤젠설포닉 엑시드, 3-아미노-4-하이드록시벤젠설포닉 엑시드, 4-아미노벤젠설포닉 엑시드, 3-아미노프로필포스포닉 엑시드, 3-아미노-4-하이드록시벤조익 엑시드, 4-아미노-3-하이드록시벤조익 엑시드, 6-아미노헥센오익 엑시드, 3-아미노부탄오익 엑시드, 4-아미노-2-하이드록시부티릭 엑시드, 4-아미노부티릭 엑시드 및 글루타믹 엑시드로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.Further, the hydrophilic compound having an anionic group may be selected from the group consisting of glycine, taurine, 3-amino-1-propylselphenic acid, 4-amino-1-butenesulfonic acid, 2-aminoethylhydrogensulfate, Amino-4-hydroxybenzoylsulfoxide, 3-amino-4-hydroxybenzenesulfonic acid, 4-aminobenzenesulfonic acid, 3-aminopropylphosphonic acid, Aminobutyric acid, 4-amino-2-hydroxybutyric acid, 4-aminobutyric acid, and glutamic acid, which may be selected from the group consisting of hydroxybenzoic acid, have.

더 나아가, 하나 또는 그 이상의 3급 아미노기를 가지는 친수성 화합물로는 3-(디메틸아미노)프로필아민, 3-(디에틸아미노)프로필아민, 4-(2-미노에틸)모폴린, 1-(2-아미노에틸)피페라진, 3,3'-3,3'-디아미노-N-메틸디프로필아민 및 1-(3-아미노프로필)이미다졸로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.Further, hydrophilic compounds having one or more tertiary amino groups include 3- (dimethylamino) propylamine, 3- (diethylamino) propylamine, 4- (2-aminoethyl) -Aminoethyl) piperazine, 3,3'-3,3'-diamino-N-methyldipropylamine and 1- (3-aminopropyl) imidazole.

본 발명의 바람직한 일구현예에 포함되는 폴리아미드계 활성층(101)은 압력지연삼투 분리막의 조밀한 표면층으로 형성되어 내압성에 강한 구조를 형성할 수 있으며 동시에 박막형 활성층이 균일한 크기의 기공을 유지하여 내화학성 및 높은 염배제율을 확보할 수 있다.The polyamide-based active layer 101 included in the preferred embodiment of the present invention may be formed as a dense surface layer of the pressure-delayed osmosis membrane to form a structure resistant to pressure resistance, and at the same time, Chemical resistance and high salt rejection rate can be secured.

이에 따라 본 발명의 바람직한 일구현예는 내오염성 및 내화학성이 확보된다. 막 오염성은 압력지연 삼투막 집합체의 성능을 저하시키는 인자로 막 오염에 의해 삼투압 구배가 저하되고 막을 통한 여과 틀럭스의 감소로 이어질 수 있는 문제점이 있으나 본 발명은 막 내오염성으로 인해 종래의 여과 플러스 감소 문제점을 최소화할 수 있는 이점이 있다.Accordingly, a preferred embodiment of the present invention ensures stain resistance and chemical resistance. The membrane fouling is a factor which deteriorates the performance of the pressure-delayed osmotic membrane assembly. The osmotic pressure gradient is lowered due to membrane fouling, and the filtration flux through the membrane is reduced. However, There is an advantage that the reduction problem can be minimized.

또한, 단일막 구조는 기공사이즈가 커서 1가 이온과 같은 작은 염의 제거가 어려우나, 폴리아미드층을 구비하는 경우 1가 이온까지 제거할 수 있고 이로써 높은 염배제율을 달성할 수 있으며, 역삼투 방향으로 유도용액의 용질이 역 확산되는 것을 방지할 수 있다.In addition, although the single membrane structure has a large pore size, it is difficult to remove a small salt such as monovalent ions, but when a polyamide layer is provided, monovalent ions can be removed, thereby achieving a high salt rejection rate, The solute of the derivatizing solution can be prevented from being despread.

바람직하게는 상기 제1 분리막(11) 및 제2 분리막(12)은 두께가 70 내지 250 ㎛일 수 있다. 만일 두께가 70 ㎛ 미만일 경우 전체 막의 강도와 지지역할에 미흡하고, 250㎛ 를 초과하는 경우 유량 저하의 원인이 될 수 있다. 상기 제1 분리막(11)과 제2 분리막(12)의 두께는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
The first and second separation membranes 11 and 12 may have a thickness of 70 to 250 탆. If the thickness is less than 70 탆, the strength and supporting ability of the whole membrane is insufficient, and if it exceeds 250 탆, it may cause a decrease in the flow rate. The thicknesses of the first and second separation membranes 11 and 12 may be the same or different from each other.

다음으로 제1 분리막과 제2 분리막 사이에 형성된 상기 스페이서(51, 52, 53)에 대해 설명한다.Next, the spacers 51, 52, and 53 formed between the first and second separation membranes will be described.

본 발명은 복수개의 스페이서(51, 52, 53)를 포함하며 이를 통해 제1 분리막(11)과 제2 분리막(12)에 의해 형성된 봉투형상의 분리막 내부에 유로의 형성을 크게 향상시킬 수 있다. 스페이서로써 트리코트 여과수로는 고압운전 시 분리막의 변형을 방지하며 메쉬시트는 모듈의 파울링에 영향을 준다. 상세하게는 트리코트 여과수로의 두께가 두꺼울수록 물의 흐름을 원활하게 도와주며, 메쉬시트 두께가 두꺼울수록 모듈 파울링에 강하다. 상기 모듈의 파울링이란 모듈의 장기 운전 시 발생되는 문제로 염 화합물의 결정화된 입자나 침전물이 막표면에 쌓이게 되는 현상으로 모듈 성능을 저하시키는 것을 의미한다.The present invention includes a plurality of spacers (51, 52, 53) through which the formation of a flow path in the envelope-like separation membrane formed by the first separation membrane (11) and the second separation membrane (12) can be greatly improved. Tricot filter as a spacer prevents deformation of the membrane during high pressure operation, and the mesh sheet affects the fouling of the module. In detail, the thicker the membrane is, the more smooth the water flow is, and the thicker the mesh sheet, the stronger the module fouling. Fouling of the module means that the crystallized particles or precipitates of the salt compound are accumulated on the surface of the membrane due to a problem caused by the long-term operation of the module, thereby deteriorating the module performance.

종래에는 스페이서가 단수로 포함됨에 따라 분리막 내에 유로 형성이 원활하지 않아 봉투형상의 분리막 내부로의 유량을 증가시킬 수 없는 문제점이 있었으나 복수개의 스페이서(51, 52, 53)를 포함시킴으로써 분리막 내 유로 생성 및 유로의 양을 증가시켜 분리막 내부로의 유량을 향상시키는 동시에 유로를 따라 균일한 여과 플럭스를 생성할 수 있게 하였다 또한, 유로를 따라 난류를 촉진함에 따라 분리막면에서의 유속을 향상시켜 삼투작용이 더 원활이 이루어질수록 하였다.
In the prior art, since the spacers are included in a single number, the flow path formation in the separation membrane is not smooth and the flow rate into the envelope-like separation membrane can not be increased. However, by including the plurality of spacers 51, 52, 53, It is possible to improve the flow rate to the inside of the separator and to produce a uniform filtration flux along the flow path by increasing the amount of the flow path. Further, as the turbulence is promoted along the flow path, And smoothness was achieved.

한편 바람직하게는 상기 스페이서는 트리코트 여과수로 및 메쉬시트 중 어느 하나 이상이 포함될 수 있다.On the other hand, the spacer may include at least one of a tricot filtrate and a mesh sheet.

먼저, 트리코트 여과수로(51, 53)에 대해 설명한다. First, the tricot filtered water passages 51 and 53 will be described.

상기 트리코트 여과수로는 압력지연 삼투 분리막에 구비됨으로써 유로 형성 및 부가적으로 분리막의 변형 방지 기능을 가진다. 통상적으로 압력지연 삼투막에 구비되는 스페이서로 사용 가능한 트리코트인 경우 어느 것이나 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리-4-메틸펜텐, 프로필렌-α올레핀과의 결정성 공중합체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드 및 폴리카보네이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 수지이거나 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지에 나일론 또는 폴리프로필렌이 공중합된 개질된 폴리에스테르(LMP: Low Melting Polyethylene Terephthalate)를 사용할 수 있다. 다만, 상기에 한정되는 것은 아니다.
The tricot filtrate is provided in the pressure delayed osmosis membrane to form a flow path and additionally have a function of preventing deformation of the separation membrane. Typically, any tricot can be used as a spacer provided in a pressure-delayed osmotic membrane. Preferably, the tricot can be a polypropylene, a polyethylene, a poly-4-methylpentene, a crystalline copolymer with propylene- Polyamide and polycarbonate, or modified polyester (LMP: Low Melting Polyethylene Terephthalate) in which nylon or polypropylene is copolymerized with polyethylene terephthalate resin, Can be used. However, the present invention is not limited thereto.

다음으로 메쉬시트(52)에 대해 설명한다.Next, the mesh sheet 52 will be described.

상기 메쉬시트(52)는 압력지연 삼투 분리막에 구비됨으로써 유로 형성의 기능을 가진다. 통상적으로 압력지연 삼투막에 구비되는 스페이서로 사용 가능한 메쉬시트일 경우 어느 것이나 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 소재의 메쉬시트일 수 있다. 다만, 상기 기재에 한정되는 것은 아니다The mesh sheet 52 has a function of forming a flow path by being provided in the pressure delay osmosis membrane. In general, any mesh sheet which can be used as a spacer provided in the pressure-delayed osmosis membrane can be used, and it may preferably be a mesh sheet made of polypropylene or polyethylene. However, the present invention is not limited to the above description

바람직하게는 상기 메쉬시트(52)는 유로형성을 원활하게 하기 위해 공극이 6 내지 20 ㎟인 메쉬시트일 수 있다. 만일 공극이 6 ㎟ 미만인 경우 유로 형성에 방해를 할 수 있는 문제점이 있고, 20 ㎟ 을 초과하는 경우 고압운전에서 분리막 변형 및 파울링 저하시킬 수 있는 문제점이 있다.
Preferably, the mesh sheet 52 may be a mesh sheet having a void of 6 to 20 mm 2 in order to smooth flow path formation. If the air gap is less than 6 mm 2, there is a problem that it may interfere with the flow path formation. If the air gap exceeds 20 mm 2, there is a problem that deformation and fouling of the membrane may be deteriorated under high pressure operation.

한편, 본 발명의 바람직한 일구현예에 포함되는 스페이서(51, 52, 53)는 하기의 조건 (1) 내지 (5)를 모두 만족할 수 있다. Meanwhile, the spacers 51, 52 and 53 included in the preferred embodiment of the present invention can satisfy all of the following conditions (1) to (5).

이를 통해 단일 압력지연 삼투막 집합체에서 감소되는 유효면적을 상쇄할 수 있을 만큼 압력지연 삼투막 집합체로의 유량을 크게 향상시켜 삼투압 구배를 원활히 만들 수 있다. 그러나, 복수개의 스페이서를 포함하되 상기에서 제시하는 일정 범위 이상의 두께 범위일 경우 유효막면적을 감소시켜 모듈 성능 저하에 영향을 줄 수 있다. 또한, 한정된 외부 압력 케이스(도 4의 30)에 포함되는 압력지연 삼투막 집합체의 개수를 최대의 전력밀도를 수득할 수 있도록 더 많이 포함시킬 수 있다. 나아가, 압력지연 삼투막 집합체의 분리막 분리에 따른 불량 및 삼투압 구배 저하의 문제점을 해결할 수 있다.
This can greatly improve the osmotic gradient by greatly increasing the flow rate to the pressure delayed osmotic membrane assembly to offset the reduced effective area in a single pressure delayed osmotic membrane assembly. However, if a thickness range over a certain range including a plurality of spacers is provided, the effective film area may be decreased to affect the module performance degradation. Further, the number of pressure-sensitive delayed osmosis membrane assemblies included in the limited external pressure case (30 in Fig. 4) can be further included so as to obtain the maximum power density. Furthermore, it is possible to solve the problem of defective and osmotic gradient deterioration due to the membrane separation of the pressure-delayed osmotic membrane assembly.

먼저 조건 (1)로써, 2 ≤ a+b ≤ 3 이고, 여기서 2 ≤ a ≤ 3, 0 ≤ b ≤ 1 이며 a는 복수개의 스페이서 중 트리코트 여과수로의 개수, b는 복수개의 스페이서 중 메쉬시트의 개수이다.Wherein a is a number of tri-coat filtration water among a plurality of spacers, b is a number of a plurality of spacers among the plurality of spacers, .

본 발명의 바람직한 일구현예에 포함되는 스페이서의 개수는 상기의 조건을 만족함으로써 유로 향상을 통한 유량을 증가시키는 동시에 삼투작용이 일어날 수 있는 분리막의 유효면적 감소를 최소할 수 있다 또한, 압력지연 삼투막 집합체의 내구성을 유지시킬 수 있다. 유로를 향상시키기 위해 상기 범위를 초과하는 많은 개수의 스페이서를 포함시킬 경우 하기에 설명될 압력지연 삼투모듈에 포함되는 분리막의 유효면적이 감소하는 문제점이 있을 수 있고 이는 압력지연 삼투를 통해 수득되는 전력밀도의 감소로 연결되는 문제점이 있다. The number of the spacers included in the preferred embodiment of the present invention satisfies the above conditions, thereby increasing the flow rate through the flow path improvement and minimizing the effective area reduction of the separation membrane, which may cause osmosis. The durability of the membrane assembly can be maintained. When a large number of spacers exceeding the above range are included to improve the flow path, there may be a problem that the effective area of the separation membrane included in the pressure delay osmosis module to be described below is reduced, There is a problem that the density is reduced.

구체적으로 도 4는 본 발명의 바람직한 일구현예가 나권형으로 권취되어 포함된 압력케이스의 분해사시도로써 압력지연 삼투막 집합체가 압력케이스(30) 내 다공성 투과수 유출관(20)에 나권형으로 권취되어 포함된다. 상기와 같이 분리막의 유효면적이 감소되는 이유는 압력지연 삼투모듈이 포함되는 압력케이스(30)의 한정된 공간으로 인해 압력케이스(30) 내부 공간에 포함되는 분리막의 양은 제한을 받을 수밖에 없기 때문이다. 이에 따라 많은 개수의 스페이서를 포함함으로써 상대적으로 포함되는 분리막은 줄어들어 분리막의 유효면적이 줄어들 수 있다. More specifically, FIG. 4 is an exploded perspective view of a pressure case in which a pressure-retentive osmotic membrane assembly is rolled into a porous permeated water outlet pipe 20 in a pressure case 30, . The reason why the effective area of the separation membrane is reduced as described above is that the amount of the separation membrane included in the inner space of the pressure casing 30 is limited due to the limited space of the pressure casing 30 including the pressure delay osmosis module. Accordingly, by including a large number of spacers, the relatively contained separator can be reduced, and the effective area of the separator can be reduced.

상기 최대의 전력밀도를 얻기 위한 분리막의 유효면적은 압력지연 삼투모듈에 포함되는 다공성 투과수 유출관의 직경, 상기 다공성 투과수 유출관에서 압력지연 삼투막 집합체로 용액이 유입되는 방향으로의 압력지연 삼투막 집합체의 길이(도 2의 a면 길이), 케이스 내부에 포함되는 압력지연 삼투막 집합체의 개수 등을 모두 고려하여 결정된다. 단순히 유량을 크게 하면서 동시에 분리막의 표면적을 넓힌다 하여 최대의 전력밀도를 얻을 수 있는 것은 아니다. 예를 들어 스페이서를 3개 초과하여 포함시키면서 압력지연 삼투막 집합체의 길이(도 2의 a면 길이)를 길게 할 경우 유량은 향상될 수 있고 한 개의 압력지연 삼투막 집합체의 표면적은 증가될 있으나 한정된 케이스 공간 안에 포함되는 압력지연 삼투막 집합체의 개수가 줄어들고 결과적으로 케이스 안에 포함되는 분리막의 표면적은 감소할 수 있다. The effective area of the separation membrane for obtaining the maximum power density is determined by the diameter of the porous permeate outlet pipe included in the pressure delay osmosis module, the pressure delay in the direction of the solution flowing into the pressure- The length of the osmotic membrane assembly (the a-plane length in Fig. 2), the number of the pressure-delayed osmotic membrane assemblies contained in the case, and the like. The maximum power density can not be obtained simply by increasing the flow rate and increasing the surface area of the separation membrane. For example, if the length of the pressure-delayed osmotic membrane assembly (a-plane length in FIG. 2) is increased while including more than three spacers, the flow rate can be improved and the surface area of one pressure- The number of pressure delayed osmosis membrane assemblies contained in the case space may be reduced and consequently the surface area of the membrane contained in the case may be reduced.

또한, 압력지연 삼투막 집합체의 길이(도 2의 a면 길이)를 길게 할 경우 다공성 투과수 유출관으로부터 압력지연 삼투막 집합체 내부로 유입되는 용액이 이동해야 할 유로의 길이가 길어져 오히려 삼투작용이 저하될 수 있는 문제점이 있다.In addition, when the length of the pressure delayed osmotic membrane assembly (a-plane length in FIG. 2) is made longer, the length of the passage through which the solution flowing into the pressure-delayed osmotic membrane assembly flows from the porous permeable water outlet tube becomes longer, There is a problem that can be deteriorated.

나아가, 3개를 초과하는 스페이서를 포함시킬 경우 이를 감싸는 형상으로 서로 접착되어 있는 제1 분리막과 제2분리막이 떨어져 압력지연 삼투막 집합체의 불량을 유발할 수 있는 문제점이 있고 이는 분리막 내부에 흐르는 용액과 농도가 다른 상기 케이스 내부에 흐르는 용액이 접착되지 않고 떨어진 제1 분리막과 제2 분리막 사이로 침투하여 삼투작용을 저해하는 문제점이 있다.Further, when more than three spacers are included, there is a problem that the first separating membrane and the second separating membrane adhered to each other in a wrapping shape may cause failure of the pressure-sensitive delayed osmotic membrane assembly, There is a problem that the solution flowing inside the case having a different concentration penetrates between the first separating membrane and the second separating membrane which are not adhered and disturb the osmotic action.

다음으로 본 발명의 바람직한 일구현예는 조건 (2) 5 ≤ x ≤ 20 을 만족하는 압력지연 삼투막 집합체일 수 있다. 상기 x는 스페이서로 포함되는 트리코트 여과수로의 두께(밀(mil))이다. 만일 상기 트리코트 여과수로(51, 53)의 두께가 5밀(mil) 미만일 경우 유로를 확보할 수 있는 공간이 줄어들어 삼투 구배를 감소시키는 문제점이 있으며, 20 밀(mil)을 초과하는 경우 압력지연 삼투막 집합체에 포함할 수 있는 스페이서 개수가 줄어들 수 있고 나아가 20 밀(mil)을 초과하는 스페이서를 적용할 시 오히려 유로 흐름을 저해시킬 수 있는 문제점이 있을 수 있다.Next, a preferred embodiment of the present invention may be a pressure-delayed osmotic membrane assembly satisfying the condition (2) 5? X? 20. X is the thickness (in mil) of the tricot filtrate contained in the spacer. If the thickness of the tricot filtrate (51, 53) is less than 5 mils, there is a problem of reducing the space for securing the flow path to reduce the osmotic gradient. If the thickness exceeds 20 mils, The number of the spacers that can be included in the osmosis membrane aggregate may be reduced, and furthermore, when the spacer having a size of more than 20 mil is applied, the flow of the osmosis membrane may be deteriorated.

상기 트리코트 여과수로가 복수개로 포함될 경우 각각의 트리코트 여과수로의 두께는 서로 동일 또는 상이할 수 있다.
When a plurality of tricot filtered water roots are included, the thicknesses of the respective tricot filtered water roots may be the same or different from each other.

다음으로 본 발명의 바람직한 일구현예는 조건 (3) 24 ≤ y ≤ 50 를 만족하는 압력지연 삼투막 집합체일 수 있다. 상기 y는 스페이서로 포함되는 메쉬시트의 두께(밀(mil))이다. 바람직하게는 두께가 28 내지 46 밀(mil)인 메쉬시트일 수 있다. 만일 메쉬시트의 두께가 28 밀(mil) 미만일 경우 충분한 유로 확보를 할 수 없고 모듈에 파울링이 발생하여 모듈의 성능이 저하될 수 있는 문제점이 있으며, 만일 46 밀(mil)을 초과할 경우 이를 적용하여 모듈 가공 시 단위부피당 유효막면적을 감소시켜 모듈 성능 저하에 영향을 줄 수 있는 문제점이 있을 수 있다.
Next, a preferred embodiment of the present invention may be a pressure-delayed osmotic membrane assembly satisfying the condition (3) 24? Y? 50. And y is the thickness (in mil) of the mesh sheet contained as a spacer. And preferably a mesh sheet having a thickness of 28 to 46 mil. If the thickness of the mesh sheet is less than 28 mils, sufficient channel can not be secured, fouling may occur in the module, and the performance of the module may be deteriorated. If the mesh sheet is more than 46 mil, It is possible to reduce the effective area per unit volume of the module, which may adversely affect module performance.

다음으로 본 발명의 바람직한 일구현예는 조건 (4) 메쉬시트가 포함되지 않는 경우 18 ≤ p 을 만족하는 압력지연 삼투막 집합체일 수 있다. 상기 p는 총 트리코트 여과수로의 두께의 합(밀(mil))이다.Next, a preferred embodiment of the present invention may be a pressure-delayed osmotic membrane aggregate satisfying condition (4) 18 ≤ p when the mesh sheet is not included. Where p is the sum of the thicknesses (in mil) of the total tricot filtrate.

만일 상기 조건을 만족하지 않는 경우 종래의 압력지연 삼투막 집합체 보다 많은 개수의 트리코트 여과수로를 포함하여도 스페이서의 두께가 유로를 충분히 형성할 만큼 보유되지 않아 종래의 압력지연 삼투막 집합체보다 향상된 유량을 얻기 어려운 문제점이 있다.
If the above condition is not satisfied, the thickness of the spacer is not sufficient to sufficiently form the passage even when the number of the tricot filtration channels is larger than that of the conventional pressure-delayed osmosis membrane assembly, There is a problem that it is difficult to obtain.

다음으로 본 발명의 바람직한 일구현예는 조건 (5)

Figure 112015010417980-pat00003
인 것을 만족하는 압력지연 삼투막 집합체일 수 있다. 상기 p+y는 총 트리코트 여과수로 및 총 메쉬시트 두께의 합(밀(mil))이다.Next, a preferred embodiment of the present invention is characterized in that the condition (5)
Figure 112015010417980-pat00003
Lt; RTI ID = 0.0 > osmotic < / RTI > Where p + y is the sum of the total tricot filtrate water and total mesh sheet thickness (mil).

만일 상기 조건을 만족하지 않는 경우 스페이서 두께가 유로를 충분히 형성할 만큼 보유되지 않아 종래의 압력지연 삼투막 집합체보다 향상된 유량을 얻기 어려운 문제점이 있거나 스페이서의 두께가 너무 두꺼워져 삼투압을 발생케 하는 분리막의 유효면적이 감소하거나 압력지연 삼투막 집합체의 제1 분리막과 제2 분리막 사이가 떨어져 상술한 바와 같이 삼투압이 저해되는 문제점이 있을 수 있다.
If the above condition is not satisfied, there is a problem that the thickness of the spacer is not sufficient to sufficiently form the flow path, so that it is difficult to obtain a higher flow rate than the conventional pressure-delayed osmotic membrane assembly, or the thickness of the spacer becomes too thick, There may be a problem that the effective area decreases or the osmotic pressure is inhibited as described above because the space between the first separation membrane and the second separation membrane of the pressure-

상기와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 일구현예는 조건 (1) 내지 (5)를 모두 만족하는 스페이서를 포함시킴으로써 한 개의 압력지연 삼투막 집합체에서 감소되는 유효면적을 상쇄할 수 있을 만큼 압력지연 삼투막 집합체로의 유량을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 한정된 외부 케이스(도 4의 30)에 포함되는 압력지연 삼투막 집합체의 개수를 최대의 전력밀도를 수득할 수 있도록 포함시킬 수 있다. 나아가, 압력지연 삼투막 집합체의 분리막 분리에 따른 불량 및 삼투압 저하의 문제점을 해결할 수 있다.
As described above, a preferred embodiment according to the present invention includes a spacer that satisfies all of the conditions (1) to (5), so that the pressure-delayed osmosis The flow rate to the membrane assembly can be greatly improved. Further, the number of the pressure-sensitive delayed osmosis membrane assemblies included in the limited outer case (30 in Fig. 4) can be included so as to obtain the maximum power density. Further, problems of defective and reduced osmotic pressure due to separation of the membrane of pressure-sensitive osmotic membrane aggregates can be solved.

보다 바람직하게는 본 발명의 바람직한 일구현예는 상기 조건 (1) 내지 (5)이외에 조건 (6) 40 ≤ p + y ≤ 65을 만족할 수 있고, 이를 통해 고유량의 플럭스가 압력지연 삼투막 집합체 내부에서 외부로 또는 외부에서 내부로 발생할 수 있고, 하기에 설명될 압력지연 삼투모듈에 포함될 경우까지 고려하여 삼투작용을 위한 분리막 유효면적을 극대화할 수 있다. 또한, 분리막 유효면적의 증대는 삼투압 구배를 향상시켜 최대 전력밀도를 수득할 수 있다. 여기서 상기 p+y는 총 트리코트 여과수로 및 총 메쉬시트 두께의 합(밀(mil))이다.
More preferably, a preferred embodiment of the present invention may satisfy condition (6) 40 ≤ p + y ≤ 65 in addition to the above conditions (1) to (5), whereby a high- It can be generated from the inside to the outside or from outside to inside, and it is possible to maximize the effective area of the separation membrane for the osmosis action by taking into consideration until it is included in the pressure delay osmosis module to be described later. In addition, the increase of the effective area of the separation membrane can improve the osmotic gradient to obtain the maximum power density. Where p + y is the sum of the total tricot filtrate water and the total mesh sheet thickness (in mil).

본 발명의 바람직한 일구현예는 상기 스페이서 중 적어도 2개 이상은 트리코트 여과수로를 포함할 수 있으며, 보다 더 바람직하게는 서로 다른 두개의 트리코트 여과수로 사이에 메쉬시트를 포함할 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, at least two or more of the spacers may include a tricot filtrate furnace, and more preferably, two mesh tricot filter wafers may include a mesh sheet therebetween.

스페이서로 메쉬시트를 포함시킬 경우 유량을 향상시킬 수 있지만 봉투형상의 분리막 외부에서 가해지는 압력으로 인해 메쉬시트를 포함하는 분리막 전체가 눌리게 되어 메쉬시트와 인접하는 봉투형상의 분리막 안쪽면이 메쉬시트로 인해 손상되는 문제점이 있을 수 있다. 상기와 같은 분리막 안쪽면의 손상은 삼투작용에 영향을 미쳐 삼투압 구배 저하 등을 유발할 수 있는 문제점이 있다.When the mesh sheet is included in the mesh sheet, the flow rate can be improved, but the entire separation membrane including the mesh sheet is pressed due to the pressure exerted outside the envelope-shaped separation membrane, There is a problem in that it is damaged due to the influence of the heat. Damage to the inner surface of the separation membrane as described above may affect the osmotic action, which may cause a drop in the osmotic pressure gradient.

이에 따라 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 서로 다른 두개의 트리코트 여과수로(51, 53) 사이에 메쉬시트(52)를 포함시킴으로써 제1 분리막(11)과 제2 분리막(12)은 트리코트 여과수로(51, 53)에 직접 인접하게 되고 메쉬시트(52)는 트리코트 여과수로(51, 52)에 인접함에 따라 메쉬시트가 포함될 경우 발생할 수 있는 분리막 안쪽면의 손상을 최소화 할 수 있고 이를 통해 유량을 향상시킴과 동시에 본래의 삼투기능을 유지, 발휘할 수 있다.
In order to solve the above problems, the mesh sheet 52 is included between two different tricot filtrate passages 51 and 53 so that the first separation membrane 11 and the second separation membrane 12 are separated from each other by the tricot filtration water The mesh sheet 52 is directly adjacent to the trough coils 51 and 53 and adjacent to the tricot filtrate passages 51 and 52 can minimize damage to the inner surface of the separation membrane that may occur when the mesh sheet is included, The flow rate can be improved and the original osmosis function can be maintained and exerted.

한편, 본 발명은 나권형으로 권취된 본 발명에 따른 복수개의 압력지연 삼투막 집합체를 포함하는 압력지연 삼투모듈을 포함한다.Meanwhile, the present invention includes a pressure-delayed osmosis module including a plurality of pressure-delayed osmotic membrane assemblies according to the present invention wound in a spiral wound form.

구체적으로 도 4는 본 발명의 바람직한 일구현예가 나권형으로 권취되어 포함된 압력케이스의 분해사시도로써, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 압력지연 삼투모듈에서 복수개의 압력지연 삼투막 집합체가 다공성 투과수 유출관(20)을 중심으로 나권형으로 권취되어 압력케이스(30) 내부에 위치할 수 있다. More specifically, FIG. 4 is an exploded perspective view of a pressure case in which a preferred embodiment of the present invention is wound in a spiral form. In the pressure delay osmosis module according to a preferred embodiment of the present invention, a plurality of pressure- And may be wound in a spiral shape around the water outlet pipe 20 and positioned inside the pressure case 30. [

상기 압력케이스(30)는 내부에 위치한 압력지연 삼투모듈을 수용가능토록 크기와 형상을 정할 수 있으며, 바람직하게는 복수개의 압력지연 삼투막 집합체가 나권형으로 권취되는 바 그 형상은 원기둥일 수 있다. 다만, 상기 기재에 한정되는 것은 아니다. 상기 케이스의 재질의 경우 통상적으로 압력지연 삼투방식에 사용되는 압력케이스 재질인 경우 제한 없이 사용될 수 있다. The pressure case 30 may be sized and shaped so as to accommodate the pressure-delayed osmosis module disposed therein. Preferably, the plurality of pressure-sensitive delayed osmosis membrane assemblies are wound in a spiral shape, and the shape thereof may be a cylindrical shape . However, the present invention is not limited to the above description. The material of the case can be used without limitation in case of a pressure case material normally used in the pressure delay osmosis system.

도 5는 본 발명의 바람직한 일구현에에 따른 압력지연 삼투모듈에 대한 분해사시도로써, 다공성 투과수 유출관(20)을 중심으로 복수개의 압력지연 삼투막 집합체(50)가 나권형으로 권취되어 포함된다. 상기 압력지연 삼투모듈의 단면 직경은 다공성 투과수 유출관의 직경, 압력지연삼투막 집합체의 개수, 두께 등에 의해 달라질 수 있으며, 바람직하게는 단면의 직경이 7.62 ~ 22.86cm일 수 있다.
FIG. 5 is an exploded perspective view of a pressure-delayed osmosis module according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, a plurality of pressure-sensitive delayed osmotic membrane assemblies 50 are wound in a spiral wound around a porous permeated water outlet pipe 20 do. The cross-sectional diameter of the pressure-delayed osmosis module may vary depending on the diameter of the porous permeate outlet tube, the number and thickness of the pressure-sensitive osmotic membrane aggregate, and the like, and preferably the cross-sectional diameter may be 7.62 to 22.86 cm.

상기 다공성 투과수 유출관(20)은 복수개의 홀(21)을 포함하고 있으며 다공성 투과수 유출관(20)의 통해 흐르는 유체가 상기 홀(21)을 통해 압력지연 삼투막 집합체(50)의 분리막(11, 12) 내부로 흘러들어가게 된다. 구체적으로 도 5에서 농도가 서로 다른 두 용액 A, B 중 A용액은 상기 압력케이스(30) 내부 및 상기 압력지연 삼투막 집합체(50) 분리막(11, 12) 외부로 흐르게 되고, B용액은 다공성 투과수 유출관(20)에서 상기 홀(21)을 통해 압력지연 삼투막 집합체(50)의 분리막(11, 12) 내부로 흘러들어가게 된다. 이를 통해 압력지연 삼투막 집합체(50)의 분리막(11, 12) 내부와 외부에 서로 다른 농도를 가진 두 용액(A, B)가 위치하게 되고 이로써 삼투압이 발생, 작용하게 된다. 다만, 상기의 A, B 두 용액은 상술한 도 5에서와 같이 서로 같은 방향으로 주입될 수 있으나 이는 일예시로, 이와 다르게 목적에 따라 A, B 두 용액이 각기 다른 방향으로 주입될 수 있다.
The porous permeated water outlet pipe 20 includes a plurality of holes 21 and a fluid flowing through the porous permeated water outlet pipe 20 passes through the holes 21 to separate the pressure- (11, 12). Specifically, in FIG. 5, the solution A of the two solutions A and B having different concentrations flows into the pressure case 30 and out of the pressure-decompressed osmotic membrane assembly 50, and the solution B is porous And flows into the permeable water outflow pipe 20 through the holes 21 into the separation membranes 11 and 12 of the pressure-reduced osmotic membrane aggregate 50. Through this, two solutions (A, B) having different concentrations are placed inside and outside the separation membranes (11, 12) of the pressure-sensitive delayed osmotic membrane assembly (50), whereby osmotic pressure is generated and operated. However, the two solutions A and B may be injected in the same direction as shown in FIG. 5, but the solutions A and B may be injected in different directions according to the purpose.

상기 다공성 투과수 유출관(20)은 통상적으로 압력지연 삼투막에 사용되는 유출관의 경우 제한 없이 사용될 수 있으며, 다공성 투과수 유출관(20)의 직경, 길이는 목적에 따라 달라질 수 있다.
The porous permeated water outlet pipe 20 may be used without limitation in the case of an outflow pipe normally used in a pressure-delayed osmosis membrane, and the diameter and length of the porous permeated water outlet pipe 20 may vary depending on the purpose.

상기 압력지연 삼투막 집합체(50)는 분리막(11, 12) 및 스페이서(51, 52, 53)를 포함하며, 상기 분리막(11, 12) 및 스페이서(51, 52, 53)에 대한 설명은 상술한 바와 동일한바 생략한다.
The pressure-sensitive delayed osmotic membrane assembly 50 includes a separation membrane 11 and 12 and spacers 51 and 52 and 53. The separation membranes 11 and 12 and the spacers 51 and 52 and 53 are described in detail The same shall apply hereafter.

상기 압력지연 삼투막 집합체(50)는 다공성 투과수 유출관(20)을 중심으로 나권형으로 권취되는데 나권형으로 권취됨으로써 상기 압력케이스(30) 단위부피당 포함되는 압력지연 삼투막 집합체(50)의 분리막 표면적을 더 넓게 할 수 있으며 이에 따라 삼투작용이 가능한 유효면적이 증가되어 삼투압 구배가 잘 형성되는 이점이 있다.The pressure-sensitive delayed osmotic membrane assembly 50 is wound around the porous permeated water outlet tube 20 in a spiral wound manner or wound in a spiral shape, The surface area of the membrane can be widened, thereby increasing the effective area of the osmotic action, which is advantageous in that the osmotic pressure gradient is formed well.

바람직하게는 상기 복수개의 압력지연 삼투막 집합체(50) 사이에 메쉬시트(60)를 포함할 수 있다. 상기 메쉬시트는 서로 다른 압력지연 삼투막 집합체 사이를 흐르는 유체, 예를 들어 도 5의 A용액이 원활히 흐를 수 있는 유로를 형성케 할 수 있는 이점이 있다. 구체적으로 도 6은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 압력지연 삼투모듈의 단면에 대한 사시도이다. 상기 메쉬시트(60)가 압력지연 삼투막 집합체(50) 사이에 위치하여 포함될 수 있다.
Preferably, the mesh sheet 60 may be included between the plurality of pressure-sensitive delayed osmotic membrane assemblies 50. The mesh sheet has an advantage that a fluid flowing between different pressure-delayed osmotic membrane aggregates, for example, a flow path through which the solution A in FIG. 5 can smoothly flow can be formed. 6 is a perspective view of a cross section of a pressure-delayed osmosis module according to a preferred embodiment of the present invention. The mesh sheet 60 may be located between the pressure-sensitive osmotic membrane assemblies 50.

이상에서 본 발명에 대하여 구현예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 구현예를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 구현예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 구현예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. For example, each component specifically illustrated in the embodiments of the present invention can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.

또한, 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
The present invention will now be described more specifically with reference to the following examples, which should not be construed as limiting the scope of the present invention, but should be construed to facilitate understanding of the present invention.

<실시예> <Examples>

1. 압력지연 삼투막 집합체의 제조1. Manufacture of Pressure Delay Osmosis Membrane Assembly

지지층으로 평균기공이 200㎛인 PET 소재의 부직포, 폴리술폰 혼합 고분자 지지층 및 폴리아미드 활성층을 포함하는 제1, 2 분리막을 각각의 총두께가 0.16 밀(mil)로 하고, 하기 표 1 및 2의 조건으로 스페이서의 개수 및 두께를 달리하여 하기 도 2와 같은 가로, 세로 길이가 각각 1m인 압력지연 삼투막 집합체를 제조하였다.
The first and second separators each comprising a nonwoven fabric of PET material having an average pore size of 200 μm as a support layer, a polysulfone mixed polymer support layer and a polyamide active layer were formed to have a total thickness of 0.16 mil, The pressure-delayed osmotic membrane assemblies having a length of 1 m and a length of 1 m, respectively, as shown in FIG. 2 were prepared by varying the number and thickness of the spacers.

2. 압력지연 삼투모듈의 제조2. Manufacture of Pressure Delay Osmosis Module

상기 제조된 압력지연 삼투막 집합체를 다공성 투과수 유출관에 표 1 및 2의 개수만큼 나권형으로 권취하고, 각각의 삼투막 집합체 사이에 공극이 6.25 mm2인 폴리프로필렌(PP) 소재의 메쉬시트를 스페이서로 포함시킨 후 모듈 단면의 직경이 각각 10.16cm(이중 다공성 투과수 유출관의 외경이 20 mm, 내경이 12mm) 또는 20.32cm(이중 다공성 투과수 유출관의 외경이 38mm, 내경이 28mm)인 하기 도 6 및 도 7과 같은 압력지연 삼투모듈을 제조 후 도 5와 같이 통상적인 압력지연 삼투에 사용되는 외부케이스에 모듈을 장착하였다.
The prepared pressure-sensitive delayed osmotic membrane assembly was wound into a porous permeable effluent tube in a number of turns as shown in Tables 1 and 2, and a polypropylene (PP) mesh sheet having a pore size of 6.25 mm 2 was sandwiched between the respective osmotic membrane assemblies (Outer diameter of double porous permeated water outlet tube of 20 mm, inner diameter of 12 mm) or 20.32 cm (outer diameter of double porous permeated water outlet tube of 38 mm, inner diameter of 28 mm) After the pressure delay osmosis module as shown in Figs. 6 and 7 was manufactured, the module was mounted on an outer case used for a normal pressure delay osmosis as shown in Fig.

<비교예> <Comparative Example>

실시예와 동일하게 제조하되, 하기 표 2의 조건으로 스페이서의 개수 및 두께를 달리하여 압력지연 삼투막 집합체 및 압력지연 삼투모듈을 제조 후 삼투모듈을 통상적인 압력지연 삼투에 사용되는 외부케이스에 모듈을 장착하였다.
The pressure-delayed osmosis membrane module and the pressure-delayed osmosis module were fabricated in the same manner as in Example 1 except that the number and thickness of the spacers were changed according to the conditions shown in Table 2 below. Respectively.

<실험예 1><Experimental Example 1>

상기 실시예 및 비교예 에서 제조된 압력지연 삼투막 집합체의 하기의 조건(1) 내지 (6)의 만족여부를 평가하였으며 만족하는 경우 ○ 만족하지 못하는 경우 × 및 조건에 해당하지 않아 평가에서 제외되는 경우 - 로 하여 표 1 및 표 2에 나타내었다.
The following conditions (1) to (6) of the pressure-relaxed osmotic membrane assemblies prepared in the above-mentioned Examples and Comparative Examples were evaluated, and when satisfied, they were not satisfied. - &gt;&lt; tb &gt;&lt; TABLE &gt;

(조건 1 내지 6)(Conditions 1 to 6)

(1) 2 ≤ a+b ≤ 3 이고, 단, 2 ≤ a ≤ 3, 0 ≤ b ≤ 1 임.(1) 2? A + b? 3, with 2? A? 3 and 0? B? 1.

(2) 5 ≤ x ≤ 20 (2) 5? X? 20

(3) 24 ≤ y ≤ 50 (3) 24? Y? 50

(4) 메쉬시트가 포함되지 않는 경우

Figure 112013086930172-pat00004
(4) When the mesh sheet is not included
Figure 112013086930172-pat00004

(5)

Figure 112013086930172-pat00005
(5)
Figure 112013086930172-pat00005

(6) 40 ≤ p + y ≤ 65(6) 40? P + y? 65

여기서, 상기 a는 트리코트 여과수로의 개수, b는 메쉬시트 개수, x는 단일트리코트 여과수로의 두께(밀(mil)), y는 단일 메쉬시트의 두께(밀(mil)), p는 총 트리코트 여과수로의 두께의 합(밀(mil)), p+y는 총 트리코트 여과수로 및 총 메쉬시트 두께의 합(밀(mil))이다.
Where a is the number of tricot filtrate, b is the number of mesh sheets, x is the thickness (mil) of single tricot filtrate, y is the thickness of a single mesh sheet (mil) (Mil), p + y is the sum of the total tricot filtrate and the total mesh sheet thickness (in mil).

<실험예 2>- 유량, 전력밀도 측정&Lt; Experimental Example 2 > - Measurement of flow rate and power density

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 압력지연 삼투막 집합체의 성능 평가를 위하여, 상기 압력지연 삼투막 집합체에서 분리막의 활성층이 유도용액을 향하는 방향(압력에 맞닿는 방향)으로 장착하고, 삼투현상에 의해 낮은 염도(원수, 증류수)에서 높은 염도(유도용액 35,000 ppm NaCl)로 물이 이동하도록 한다. 이때, 가압조건 10 kg/cm2에서 증류수와 유도용액 35,000 ppm을 이용하여 압력지연삼투 공정에서 물의 이동량을 측정하고 이를 전력밀도로 환산하여 압력지연삼투 분리막의 유량을 확인하였다.
In order to evaluate the performance of the pressure-sensitive delayed osmotic membrane assembly prepared in the above-described Examples and Comparative Examples, the active layer of the separation membrane was mounted in the direction of the direction of pressure (direction of pressure) in the pressure-sensitive delayed osmotic membrane assembly, Allow water to migrate from low salinity (raw water, distilled water) to high salinity (inducing solution 35,000 ppm NaCl). At this time, the amount of water movement in the pressure delayed osmosis process was measured by using distilled water and 35,000 ppm of the induction solution at a pressure of 10 kg / cm 2 and the flow rate of the pressure delayed osmosis membrane was confirmed by converting the water density into power density.

압력지연삼투 공정의 성능은 전력밀도로 나타내며, 전력밀도는 단위면적당 전력(W/㎡)의 단위를 갖는다. 전력밀도는 압력지연삼투 분리막의 성능 평가에서 얻어진 유량(gfd)과 압력을 적용하여 하기 수학식 1에 의해 산출하였고, 그 결과를 하기 표 1 및 2에 기재하였다. The performance of the pressure-delayed osmosis process is represented by the power density, and the power density has units of power per unit area (W / m 2). The power density was calculated by the following equation (1) using the flow rate (gfd) and pressure obtained from the performance evaluation of the pressure delay osmosis membrane, and the results are shown in Tables 1 and 2 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112013086930172-pat00006
(단, W는 전력밀도, JW는 유량, △P는 압력이다.)
Figure 112013086930172-pat00006
(Where W is the power density, JW is the flow rate, and DELTA P is the pressure).

<실험예 3> -분리막 표면 손상여부&Lt; Experimental Example 3 > - Deterioration of membrane surface

상기 실험예 1을 48시간 동안 수행한 압력지연 삼투막 집합체에 대해 분리막 표면의 손상을 알아보기 위해 육안으로 분리막 표면을 관찰하여 스페이서로 인해 눌린 자국여부를 조사하였고 눌린 자국이 없는 경우 0, 눌린 자국이 있는 경우 그 정도에 따라 1 에서 5로 하여 하기 표 1 및 2에 기재하였다.
In order to investigate the damage of the surface of the separator membrane for the pressure-delayed osmotic membrane assembly performed in Experimental Example 1 for 48 hours, the surface of the membrane was visually inspected to see whether it was pushed by the spacer. When the membrane was not pushed, 0, If present, is changed from 1 to 5 according to the degree, and is shown in Tables 1 and 2 below.

<실험예 4><Experimental Example 4>

상기 실험예 1을 48시간 동안 수행한 압력지연 삼투막 집합체에 대해 분리막 접착 불량여부를 확인하기 위해 압력지연 삼투막 집합체에 물을 투입하여 외부로 물이 새는지를 조사하였고 물의 새는 양에 따라 물이 새지 않는 경우 0, 물이 새는 정도에 따라 1에서 5로 하여 하기 표 1 및 2에 기재하였다.
In order to confirm whether the separation membrane adhesion failure was confirmed for the pressure-delayed osmotic membrane assemblies performed in Experimental Example 1 for 48 hours, water was injected into the pressure delayed osmotic membrane assembly to check whether water leaked to the outside. 0 &quot; and &quot; 0 &quot;, respectively.

  실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 실시예7Example 7 스페이서1Spacer 1 종류Kinds 트리코트Tricot 트리코트Tricot 트리코트Tricot 트리코트Tricot 트리코트Tricot 트리코트Tricot 트리코트Tricot 두께
(밀(mil))
thickness
(Mil)
55 1616 55 99 1616 1616 99
스페이서2 Spacer 2 종류Kinds 트리코트Tricot 트리코트Tricot 트리코트Tricot 트리코트Tricot 트리코트Tricot 트리코트Tricot 메쉬시트Mesh sheet 두께
(밀(mil))
thickness
(Mil)
55 1616 55 99 1616 1616 3232
스페이서3Spacer 3 종류Kinds -- -- 트리코트Tricot 트리코트Tricot 트리코트Tricot 트리코트Tricot 트리코트Tricot 두께
(밀(mil))
thickness
(Mil)
-- -- 55 99 1616 1616 99
스페이서4Spacer 4 종류Kinds -- -- -- -- -- 트리코트Tricot -- 두께
(밀(mil))
thickness
(Mil)
-- -- -- -- -- 1616 --
조건 (1)Condition (1) xx 조건 (2)Condition (2) 조건 (3)Condition (3) -- -- -- -- -- -- 조건 (4)Condition (4) xx xx -- 조건 (5)Condition (5) xx xx 조건 (6)Condition (6) xx xx xx xx xx 압력지연 삼투모듈 단면직경(cm)Pressure Delay Osmosis Module Cross Section Diameter (cm) 10.1610.16 10.1610.16 20.3220.32 10.1610.16 10.1610.16 10.1610.16 10.1610.16 10.1610.16 20.3220.32 얍력지연삼투막 집합체 개수Pressure Delay Osmosis Membrane Assembly Number 44 44 1212  44 33 33 33 33 1212 가압수준[kg/cm2]Pressure level [kg / cm 2 ] 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 유량[gfd]Flow rate [gfd] 4.334.33 4.60 4.60 4.704.70 4.52 4.52 5.875.87 6.406.40 3.81 3.81 6.626.62 6.896.89 전력밀도[W/m2]Power density [W / m 2 ] 2.002.00 2.132.13 2.172.17 2.092.09 2.712.71 2.962.96 1.761.76 3.063.06 3.193.19 분리막표면손상Membrane surface damage  00 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 분리막접착불량Poor adhesion of membrane  00 00 00 1One 1One 1One 33 1One 1One * 트리코트 여과수로 : 에폭시 함침 PET 소재
* 메쉬시트 : 공극 6.25mm2, 폴리프로필렌 소재
* Tricot filtration: Epoxy impregnated PET material
* Mesh sheet: pore 6.25mm 2 , polypropylene material

  실시예8Example 8 실시예9Example 9 실시예10Example 10 실시예11Example 11 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 스페이서1Spacer 1 종류Kinds 트리코트Tricot 트리코트Tricot 트리코트Tricot 메쉬시트Mesh sheet -- 메쉬시트Mesh sheet 트리코트Tricot 두께
(밀(mil))
thickness
(Mil)
99 1616 99 2828 -- 4646 2020
스페이서2 Spacer 2 종류Kinds 메쉬시트Mesh sheet 메쉬시트Mesh sheet 메쉬시트Mesh sheet 트리코트Tricot -- -- -- 두께
(밀(mil))
thickness
(Mil)
5555 5050 4646 1616 -- -- --
스페이서3Spacer 3 종류Kinds 트리코트Tricot 트리코트Tricot 트리코트Tricot 메쉬시트Mesh sheet -- -- -- 두께
(밀(mil))
thickness
(Mil)
1616 1616 99 2828 -- -- --
스페이서4Spacer 4 종류Kinds -- -- -- -- -- -- -- 두께
(밀(mil))
thickness
(Mil)
-- -- -- -- -- -- --
조건 (1)Condition (1) -- xx xx 조건 (2)Condition (2) -- -- 조건 (3)Condition (3) xx -- -- 조건 (4)Condition (4) -- -- -- -- -- -- 조건 (5)Condition (5) xx -- -- -- 조건 (6)Condition (6) xx xx xx -- -- -- 압력지연 삼투모듈 단면직경(cm)Pressure Delay Osmosis Module Cross Section Diameter (cm) 44 44 44 44 44 44 44 얍력지연삼투막 집합체 개수Pressure Delay Osmosis Membrane Assembly Number 33 33 33 33 33 55 55 가압수준[kg/cm2]Pressure level [kg / cm 2 ] 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 유량[gfd]Flow rate [gfd] 1.991.99 1.751.75 5.655.65 4.304.30 0.800.80 3.893.89 4.314.31 전력밀도[W/m2]Power density [W / m 2 ] 0.920.92 0.810.81 2.612.61 1.991.99 0.370.37 1.801.80 2.092.09 분리막표면손상Membrane surface damage 33 33 22 44 00 55 1One 분리막접착불량Poor adhesion of membrane 22 5 5 1One 3 3 00 22 00 * 트리코트 여과수로 : 에폭시 함침 PET 소재
* 메쉬시트 : 공극 6.25mm2, 폴리프로필렌 소재
* Tricot filtration: Epoxy impregnated PET material
* Mesh sheet: pore 6.25mm 2 , polypropylene material

구체적으로 상기 표 1 및 2에서 스페이서를 포함하는 실시예 1 내지 실시예 11의 경우 비교예 1에 비해 유량이 현저히 우수하였으며, 복수개의 스페이서를 포함하는 실시예 1 내지 실시예 11이 비교예 2, 3에 비해 유량 및 전력밀도가 대체로 높았다. 다만, 실시예에서 조건 1 내지 5 중 어느 하나라도 만족하지 못하는 경우 분리막 접착분량이 심해져 유량 및 전력 밀도가 저하되는 경우가 발생(실시예 6, 8, 9, 11)하거나, 분리막 접착분량 또는 분리막 표면손상이 발생하지 않아도 수득되는 유량이나 전력밀도가 감소됨(실시예 1)을 확인할 수 있다.Specifically, in Examples 1 to 11 including the spacers in Tables 1 and 2, the flow rate was significantly higher than that in Comparative Example 1. In Examples 1 to 11 including a plurality of spacers, 3, the flow rate and power density were generally high. However, when any one of the conditions 1 to 5 is not satisfied in the embodiment, the amount of the membrane adhesion increases and the flow rate and the power density are lowered (Examples 6, 8, 9 and 11) It can be confirmed that the flow rate or power density obtained without surface damage is reduced (Example 1).

또한, 조건 6을 만족하는 실시예 7, 실시예 10의 경우 분리막 접착분량, 분리막 표면손상이 거의 없으면서도 현저하게 우수한 유량과 전력밀도를 수득할 수 있음을 확인할 수 있다.
It can also be seen that, in the case of Examples 7 and 10 which satisfy the condition 6, a remarkably excellent flow rate and power density can be obtained even when there is little amount of separation membrane adhesion and surface damage of the separation membrane.

Claims (13)

10 kg/cm2 가압조건에서 내압성이 확보된 압력지연 삼투막을 포함하는 집합체에 있어서,
제1 분리막; 제2 분리막; 및 제1 분리막과 제2 분리막 사이에 유로형성을 위한 복수개의 스페이서;를 포함하고,
상기 복수개의 스페이서는 트리코트 여과수로 및 메쉬시트 중 어느 하나 이상을 포함하며, 하기의 조건 (1) 내지 (5)를 만족하는 것을 특징으로 하는 압력지연 삼투막 집합체:
(1) 2 ≤ a+b ≤ 3 이고, 단, 2 ≤ a ≤ 3, 0 ≤ b ≤ 1 임.
(2) 5 ≤ x ≤ 20
(3) 24 ≤ y ≤ 50
(4) 메쉬시트가 포함되지 않는 경우 18 ≤ p
(5) 18 ≤ p + y ≤ 80
여기서, 상기 a는 트리코트 여과수로의 개수, b는 메쉬시트의 개수, x는 단일트리코트 여과수로의 두께(밀(mil)), y는 단일 메쉬시트의 두께(밀(mil)), p는 총 트리코트 여과수로의 두께의 합(밀(mil)), p+y는 총 트리코트 여과수로 및 총 메쉬시트 두께의 합(밀(mil))임.
And a pressure-retarding osmosis membrane having pressure resistance secured under a pressure of 10 kg / cm 2 ,
A first separation membrane; A second separation membrane; And a plurality of spacers for forming a flow path between the first separation membrane and the second separation membrane,
Wherein the plurality of spacers comprises at least one of a tricot filtrate furnace and a mesh sheet and satisfies the following conditions (1) to (5):
(1) 2? A + b? 3, with 2? A? 3 and 0? B? 1.
(2) 5? X? 20
(3) 24? Y? 50
(4) When the mesh sheet is not included, 18 ≤ p
(5) 18? P + y? 80
Where a is the number of tricot filtrate, b is the number of mesh sheets, x is the thickness (mill) of single tricot filtrate, y is the thickness (mill) of a single mesh sheet, p Is the sum of the thicknesses (in mil) of the total tricot filtrate and p + y is the sum of the total tricot filtrate and total mesh sheet thickness (in mil).
제1항에 있어서,
상기 제1 분리막, 제2 분리막 중 어느 하나 이상은 압력지연 삼투막인 것을 특징으로 하는 압력지연 삼투막 집합체.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the first separation membrane and the second separation membrane is a pressure-delayed osmosis membrane.
제2항에 있어서, 상기 압력지연 삼투막은
지지체;
상기 지지체 상에 형성된 고분자 지지층; 및
상기 고분자 지지층 상에 형성된 폴리아미드계 활성층; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력지연 삼투막 집합체.
3. The system of claim 2, wherein the pressure-
A support;
A polymeric support layer formed on the support; And
A polyamide-based active layer formed on the polymer support layer; Pressure osmotic membrane assembly.
제3항에 있어서,
상기 지지체는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론 및 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 합성섬유; 또는 셀룰로오스계 펄프를 포함하는 천연섬유;를 소재로 하는 부직포 또는 제직된 직물인 것을 특징으로는 압력지연 삼투막 집합체.
The method of claim 3,
The support being synthetic fibers selected from the group consisting of polyester, polypropylene, nylon and polyethylene; Or natural fibers including cellulose-based pulp. The pressure-sensitive delayed osmotic membrane assembly according to claim 1,
제3항에 있어서,
상기 고분자 지지층은 폴리술폰계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 올레핀계 고분자, 할로겐화 고분자 및 폴리아크릴계 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 압력지연 삼투막 집합체.
The method of claim 3,
Wherein the polymer support layer is at least one selected from the group consisting of a polysulfone polymer, a polyamide polymer, a polyimide polymer, a polyester polymer, an olefin polymer, a halogenated polymer and a polyacrylic polymer. Membrane assembly.
제1항에 있어서,
상기 제1 분리막 및 제2 분리막은 두께가 70 내지 250 ㎛인 것을 특징으로 하는 압력지연 삼투막 집합체.
The method according to claim 1,
Wherein the first and second separation membranes have a thickness of 70 to 250 占 퐉.
제1항에 있어서,
상기 제1 분리막 및 제2 분리막은 원수가 유입되는 면을 제외한 나머지 3면이 접착된 것을 특징으로 하는 압력지연 삼투막 집합체.
The method according to claim 1,
Wherein the first separation membrane and the second separation membrane are bonded to each other at three surfaces except the surface to which the raw water flows.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 스페이서는 하기의 조건 (6)을 만족하는 것을 특징으로 하는 압력지연 삼투막 집합체
(6) 40 ≤ p + y ≤ 65
The method according to claim 1,
Characterized in that the spacer satisfies the following condition (6): &lt; EMI ID =
(6) 40? P + y? 65
제1항에 있어서,
상기 스페이서는 서로 다른 두개의 트리코트 여과수로 사이에 메쉬시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력지연 삼투막 집합체.
The method according to claim 1,
Wherein said spacer comprises a mesh sheet between two different tricot filtrate streams.
제1항에 있어서,
상기 메쉬시트는 공극이 6 ~ 20 ㎟인 것을 특징으로 하는 압력지연 삼투막 집합체.
The method according to claim 1,
Wherein the mesh sheet has a void of 6 to 20 mm &lt; 2 &gt;.
나권형으로 권취된 제1항 내지 제7항 및 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 복수개의 압력지연 삼투막 집합체를 포함하는 압력지연 삼투모듈.10. A pressure-delayed osmosis module comprising a plurality of pressure-delayed osmotic membrane assemblies according to any one of claims 1 to 7 and 10 to 12 wound in rolls.
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