세계 경제가 빠르게 성장함에 따라 환경 오염이 급증하면서 환경 보호에 대한 중요성이 더욱 강조되고 있습니다. 21세기를 선도하는 친환경 기술로 인정받는 막 분리 기술은 현재 다양한 분야에서 까다로운 폐수 처리, 고도화된 도시 하수 처리, 물 재활용, 초순수 생산, 해수 담수화 등 다양한 용도로 널리 활용되고 있습니다.
중국은 초여과 및 미세여과 멤브레인 분야에서 기술 발전을 거듭하며 진 멤브레인 테크놀로지(Jin Membrane Technology)와 지우우 하이테크(Jiuwu High-tech) 같은 유력 기업들을 배출해냈습니다. 약 85%에 달하는 높은 생산 현지화율과 자급률을 바탕으로, 중국의 멤브레인 산업은 견고하고 경쟁력 있는 산업 클러스터를 형성했습니다.
막 기술 성장을 이끄는 세 가지 핵심 요인이 있습니다. 첫째, 중국의 심각한 물 부족 현상으로 인해 효율적인 폐수 자원 활용이 필수적이며, 막 기술이 그 핵심적인 역할을 담당하고 있습니다. 정부의 "폐수 자원 활용 촉진에 관한 지도 의견"은 정책 목표로서 물 부족 도시의 재활용수 활용률 25% 이상 달성을 강조하고 있습니다. 막 기술은 탁월한 분리 능력을 바탕으로 이러한 목표 달성에 매우 중요한 역할을 합니다.
둘째, 개정된 환경보호법을 비롯한 엄격한 환경 규제로 인해 하수처리업체들은 더욱 효율적인 방법을 도입해야 하는 상황에 놓여 있습니다. 멤브레인 기술은 효율성과 품질 면에서 우수하여 이러한 업체들에게 최적의 선택이 되고 있습니다.
셋째, 1인당 물 보유량이 세계 평균의 4분의 1에 불과한 중국의 심각한 물 부족 문제는 해수 담수화를 전략적 해결책으로 발전시키는 계기가 되었습니다. "제13차 국가 해수 이용 5개년 계획"은 해수 담수화의 중요성을 강조하며, 역삼투압 기술을 주요 접근 방식으로 제시하고 있습니다.
또한, 멤브레인 기술이 성숙되고 비용이 감소함에 따라 기존 수처리 방식에 비해 여러 장점이 부각되어 업계가 빠르게 성장했습니다. 주요 기업으로는 DuPont, HydraNon, LG, Wharton, Xylem, Lisheng, Asahi Kasei, CSM, Sano, Bluewater, Veseb, Qinsen 등이 있습니다.
지난해 9월 시진핑 총서기는 ‘신품질생산성’을 소개하며 그 개념의 광범위한 도입과 강조를 촉진했다. 올해 정부 업무보고서는 현대 산업 시스템 구축을 위해 ‘신품질생산성’의 발전을 가속화하는 것을 최우선 과제로 삼고 있다.
'새로운 품질 생산성'은 첨단 기술, 효율성, 품질이라는 세 가지 핵심 속성으로 정의됩니다. 모든 산업 분야, 특히 환경 보호 분야에서는 양보다 질을 중시하는 전환이 무엇보다 중요해졌습니다. 멤브레인 기술은 이러한 산업의 '새로운 생산성'을 구현하는 핵심 기술로서, 높은 에너지 소비와 오염을 줄이고 산업 품질을 획기적으로 향상시키는 데 기여합니다.
막 분리 기술의 핵심은 기공 크기에 따라 미세여과, 한외여과, 나노여과, 역삼투막으로 분류되는 막 소재입니다. 미세여과막(0.05~10μm)은 하수에서 부유 입자와 미생물을 제거하는 데 탁월합니다. 한외여과막(0.02~0.1μm)은 부유 고형물, 콜로이드, 유기물과 같은 불순물을 걸러냅니다. 나노여과막(<2nm)은 물 속 불순물을 효과적으로 제거합니다. 역삼투막(0.0001~0.01μm)은 담수화 및 정수 생산에 이상적인 탁월한 여과 정밀도를 제공합니다.
이러한 멤브레인은 다양한 수처리 시나리오, 특히 생물학적 처리와 멤브레인 기술을 결합한 MBR 공정에서 탁월한 성능을 발휘합니다. MBR 공정은 효율적인 고액 분리를 보장하고, 슬러지 팽창을 최소화하며, 유기물 분해 효율을 향상시키고, 하수처리장의 슬러지 압력을 감소시킵니다.
나노여과 및 역삼투막의 혁신적인 응용
나노여과와 역삼투압은 해수 담수화 및 초순수 제조에 널리 사용됩니다. 특히 역삼투압 기술은 높은 담수화 속도, 다양한 수질에 대한 적응성, 그리고 환경 친화성 덕분에 여러 중요 분야에 이상적인 기술입니다.
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