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ISSN : 1225-7672(Print)
ISSN : 2287-822X(Online)
Journal of the Korean Society of Water and Wastewater Vol.31 No.4 pp.311-319
DOI : https://doi.org/10.11001/jksww.2017.31.4.311

Scale formation on vacuum membrane distillation for SWRO brine treatment

Tae-Mun Hwang*, Eun-Kyung Jang, Sook-Hyun Nam, Jae-Wuk Koo, Eun-Ju Kim
Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology
Corresponding author: Hwang, Tae-Mun(taemun@kict.re.kr)
20170712 20170802 20170804

Abstract

Scale formation is inevitable problem when seawater is treated by vacuum membrane distillation. The reason is the high concentration of calcium ion(Ca2+), sulfate ion(SO42-) and bicarbonate ion(HCO3 -). These ions form calcium sulfate(CaSO4) and calcium carbonate(CaCO3) on the membrane. The scale formed on membrane has to be removed, because the flux can be severely reduced and membrane wetting can be incurred. This study was carried out to investigate scale formation and effectiveness of acid cleaning in vacuum membrane distillation for SWRO brine treatment. It was found that permeate flux gradually declined until volume concentration factor(VCF) reached around 1.55 and membrane wetting started over VCF over 1.6 in the formation of precipitates containing CaSO4 during VMD operation. In contrast, when calcium carbonate formed on membrane, permeate flux was gradually reduced until VCF 3.0. The precipitates containing both CaSO4 and CaCO3 were formed on the membrane surface and in the membrane pore.


진공 막증류 공정의 스케일 막오염 형성에 관한 연구

황 태문*, 장 은경, 남 숙현, 구 재욱, 김 은주
한국건설기술연구원

초록


    Ministry of Land, Infrastructure and Transport
    17IFIP-B065893-05

    1.서 론

    막증류 기술(Membrane Distillation, MD)이란 열을 사용하는 기술과 분리막을 이용한 해수담수화 기술의 각 단점을 보완한 차세대 기술이다. 막증류 기술은 열 에 의한 상변화와 분리막 기술을 결합한 것으로 소수 성 분리막을 이용하여 온도차에 의한 증기압을 구동 력으로 사용한다. 이 공정은 폐열, 태양열과 같은 대 체에너지가 사용가능한 경우 기존의 가압식 분리막 공정에 비하여 운전에 사용되는 에너지가 적고 거의 100 %에 가까운 염 제거율을 가진다(Mohamed et al., 2006). 고농도의 유입수가 막증류 공정에 들어가는 경 우에도 투과플럭스의 감소 및 염 제거율의 변화는 거 의 없다(C.R McGinnis, 2009). 또한, 기존의 다단 증발 법보다 열에너지가 적게 소비되고, 분리막과 공정수 간의 화학반응이 적다는 장점이 있다.(Marek, 2011) 따라서 막증류 기술은 해수담수화에 직접적으로 적용 이 가능하지만, 역삼투(Reverse Osmosis; RO) 공정의 후처리 공정으로도 적용이 가능하다. 역삼투 공정의 후처리 공정으로 막증류 기술을 적용하는 경우, 역삼 투 공정에서 발생하는 농축수를 처리하여 역삼투 공 정의 전체 회수율을 향상시킬 수 있다(H. Geng 2015). 해수 담수화 과정에서 발생되는 농축수를 분리막 공 정으로 처리할 경우 무기질 이온에 의한 막오염이 발 생할 수 있다. 해수에는 유입수에 용해되어 있는 무기 질 이온 중, 스케일 형성에 영향을 주는 주요 이온은 칼슘이온(Ca2+), 마그네슘이온(Mg2+), 황산이온(SO42-), 탄산이온(CO32-), 중탄산이온(HCO3 -) 등이 있다. 무기 질 스케일은 상기의 이온성분 농도가 용해도 한계치 이상으로 존재하는 경우, 이온으로 존재하는 성분이 결정이 되어 스케일 형성에 의한 막오염을 유발시킨 다(JA Sanmartino, 2017). 해수담수화 처리시스템에서 대표적으로 문제가 되고 있는 스케일 형성물질은 탄 산칼슘(CaCO3)과 황산칼슘(CaSO4)으로 알려져 있다 (Kang et al., 2011). 이는 진공 막증류 공정에서 역삼 투막 농축수를 처리할 때 주요 걸림돌이 될 수 있다. 특히, 소수성 분리막 표면에 침전물이 형성되면 분리 막 기공에 액체가 채워질 가능성이 증가하며, 막젖음 (Membrane Wetting) 현상이 분리막 전체 또는 부분적 으로 발생하고, 이에 따라 유입수가 생산수로 흘러들 어가 생산수질에 악영향을 미친다. 스케일은 분리막 표면에서 형성되므로 분극현상의 정도에 따라 스케일 현상이 더욱 심각하게 발생할 수 있다.(Li et al., 2014) 본 연구는 역삼투 공정에서 전체 회수율을 향상 시킬 수 있는 후처리 공정으로 진공 막증류(Vacuum Membrane Distillation; VMD) 공정을 적용하는 경우 해수 농축수에 존재하는 무기이온이 스케일의 형성에 주는 영향 및 제어에 대하여 고찰하였다(Jang, 2014).

    2.연구내용 및 방법

    2.1.진공 막증류 장치

    본 연구에서 사용한 실험실 규모의 진공 막증류 시스 템은 Fig. 1과 같다. 본 장치에서는 평판형 분리막이 장 착된 셀을 가공하여 분리막 반응조로 사용하였다. 본 실 험장치의 구성은 유입수를 공급하기 위하여 정량 기어펌 프(Cole Parmer, USA)을 이용하고, 유입수의 온도를 일정 하게 유지하기 위하여 항온수조(Lab Companion, Korea)를 사용하였다. 생산수조는 압력이 세지 않도록 아크릴로 제작 하였으며, 진공압력은 진공펌프(Vacuumbrand, Germany)를 사용하였다. 또한, 분리막 셀을 통과한 유입수에서 발생 한 증기를 응축시키기 위하여 판형 열교환기(Korea)를 적 용하였고, 열교환기의 온도 유지를 위하여 항온수조(Lab Companion, Korea)를 사용하였다. 투과플럭스를 측정하 기 위하여 생산수조 아래 저울(Ohaus Adventurer Plus, USA)로 연속측정 하였고, 생산수의 무게변화를 이용하 여 투과플럭스를 계산하였다. 실험에 사용한 막은 GE 사의 PTFE 막으로 기공 0.2 μm, 두께 20 μm, 공극률은 40~50 %이다. 유효막면적은 0.004 m2이다.

    2.2.용액 제조 및 분석방법

    해수 농축수를 진공 막증류 공정을 이용하여 처리 할 경우 발생 가능한 무기염에 의한 막오염에 대하여 알아보기 위하여, 65,000 mg/L의 해수 농축수 농도를 조제하여 사용하였다.(Antonia et al., 2005) 조제수의 스케일 유발 물질은 탄산칼슘(CaCO3)과 황산칼슘 (CaSO4)로 선정하였고, 이는 칼슘이온, 황산이온, 탄산 이온에 의해서 발생한다. 실험에 사용한 용액의 구성 성분비는 Table 1에 나타내었다. 스케일 용액은 탄산 칼슘, 황산칼슘 및 탄산칼슘과 황산칼슘 조합에 의한 영향을 각각 살펴보기 위하여 세 가지 용액으로 조제 하였다. 스케일 테스트 유입용액을 만들기 위하여 사용 한 시약은 중탄산나트륨(Sigma-Aldrich, Switzerland), 황 산나트륨(Sigma-Aldrich, Switzerland), 염화칼슘(Showa, Japan), 염화나트륨(Sigma-Aldrich, Switzerland)이다.

    분리막 표면에 생성된 막오염은 전자주사현미경 (Scanning Electron Microscope; SEM)을 이용하여 관찰 하였다. 막오염이 발생한 분리막은 데시케이터에서 하루 동안 건조 시킨 후 백금으로 전처리하여 분석에 사용하였다. 분리막 표면에 형성된 스케일 물질의 성분을 알아보기 위하여 에너지 분산형 분광기 (Energy Dispersive Spectroscopy; EDS)를 사용하였다.

    막오염은 VCF(Volumetric Concentration Factor) 인자 를 계산하여 VCF 변화에 의한 투과플럭스와 전기전 도도 변화를 관찰하였다. VCF는 분리막 표면의 농도 분극현상을 나타내는 것이며, 다음 식 (1)로 나타낸 다(Lee et al., 2008).

    V C F = C m C f
    (1)

    여기서, VCF는 막 유입부와 막 표면에서의 입자상 물질의 농도비(무차원), Cm 은 막 표면에서의 입자상 물질의 농도(개수/체적), Cf는 막 유입부에서의 입자 상 물질의 농도(개수/체적)을 나타낸다.

    3.연구결과 및 고찰

    3.1.황산칼슘에 의한 투과플럭스 변화

    황산칼슘 스케일이 진공 막증류 공정에 주는 영향 을 알아보기 위하여 해수담수화를 위한 역삼투막 공 정의 농축수와 유사한 농도의 칼슘이온과 황산이온이 존재하는 조제수 1을 실험에 사용하였다. 또한, 염화 나트륨(NaCl)을 이용하여 역삼투막 농축수의 유사한 염 농도를 맞추었다. Fig. 2는 황산칼슘 스케일 형성에 의한 유입용액의 전기전도도의 변화와 투과플럭스 변 화를 나타낸 것이다.

    진공 막증류 공정에서 증류수를 이용한 대상 오염 물질의 농도를 해수 농축수를 처리할 경우, VCF가 1 에서 1.55까지는 투과플럭스가 점차적으로 감소하였 으며, VCF가 1.55보다 커질 경우 투과플럭스의 변화가 급격하게 발생되었다. 또한, VCF 값이 1.55 이후에 운전 을 계속할 경우 막젖음 현상이 발생하였다. 막젖음 현상 은 투과플럭스가 급격하게 증가한 정도와 생산수의 전 기전도도 농도로 판단할 수 있다. 본 연구에서는 VCF 값이 1.55 보다 높아진 경우 투과플럭스가 30 kg/m2・h 이상으로 증가하였으며, 생산수의 전기전도도는 49.2 mS/cm로 나타났다. 실험 종료 후, 순환되는 유입수의 탁도는 약 1.62 NTU로 나타났다. VCF 값이 1.55 보다 높아질 경우 투과플럭스가 30 kg/m2・h 이상으로 증가하고, 생산수의 전기전도도가 49.2 mS/cm으로 급격히 높아진 것은 막젖음 현상으로 볼 수 있다. 순환되는 유입수의 전기전도도 변화는 스케일 형성에 따른 이온농도의 감소 와 막젖음 현상 때문에 생산수조로 이온이 이동하게 된 것으로 판단된다. 또한, 실험 초기의 유입수 탁도는 측정이 되지 않은 수준이었으나, 막젖음 발생 단계 시점 이후 순환되는 유입수의 탁도는 약 1.62 NTU로 나타났다. 이와 달리 직접 접촉 막증류(Direct Contact Membrane Distillation; DCMD) 공정을 이용한 이전 연구에서는 Fig. 2 결과와 다르게 순환되는 유입수의 탁도가 850 NTU까지 급격히 상승하고, 이후 막 젖음 현상이 발생되었다(Park, 2013). 이러한 결과의 차이를 스케일 형성과 성장 기작으로 설명된다. 스케일 형성은 크게 결정화와 물질전달 기작이 관여된다. 특히, 스케일에 의한 결정화 과정에서 반응기 내부의 용액 상에서 결정이 형성되고 성장된다. 용액 중에서 생성된 결정들은 여과항력에 의하여 막 표면에 침적되어 케이크(Cake)를 형성하게 되며 여과저항을 증 가시킨다. 물질전달 기작은 일부 유효막면적을 감소시켜 분리막의 투과플럭스를 저하시키는 기작인 벌크 결정화 (Bulk Crystallization)와 분리막 표면상의 스케일 형성이 유도되고 그 주위로 결정이 횡방향으로 성장되어 궁극적 으로 분리막 표면을 폐쇄하고 여과하는 단멱적을 감소시 키는 기작을 갖는 표면 결정화(Surface Crystallization)으로 구분할 수 있다(Lee et al., 2000). 정삼투막을 이용한 이전 연구결과에서는 상기 두 기작이 동시에 이루어지는 것으 로 보고한 바 있다(Choi et al., 2014) Fig 2와 선행 연구결과 (Park, 2013)를 비교해 보면, 진공 막증류에서는 표면 결정 화(Surface Crystallization) 현상이 우세하고, 직접 접촉 막증류에서는 용액 벌크상 결정화(Bulk Crystallization) 현상이 우세한 것으로 분석 할 수 있다.

    3.2.탄산칼슘 형성에 의한 투과플럭스 변화

    조제수 2를 사용하여 진공 막증류 공정에서 해수 농축수 처리시 발생 가능한 탄산칼슘에 의한 스케일 형성이 진공 막증류 공정에 주는 영향을 관찰하였 다. Fig. 3과 같이 탄산칼슘 형성에 의한 투과플럭스 의 변화는 황산칼슘 형성에 의한 투과플럭스의 변화 와 다른 결과를 나타내었다. 초기 투과플럭스는 15~20 kg/m2・h로 비슷하게 나타났지만, VCF 값이 1.4 이상 되어도 투과플럭스가 급격한 변화가 발생 하지 않고 점차적으로 감소하였다. 이러한 차이는 용액 내에 존재하는 칼슘이온의 농도는 같지만, 황 산이온의 농도가 중탄산 이온의 농도보다 약 30배 정도 높은 것이 원인인 것으로 판단된다. 실험 종료 후, 생산수의 전기전도도는 303 μS/cm, 유입용액의 탁도는 0.782 NTU로 나타났다. 앞선 황산칼슘 스케 일 형성 실험에 결과와 마찬가지로 분리막 표면상에 서 스케일이 형성되는 기작인 것으로 분석된다. 그 러나, 동일한 운전시간동안 황산칼슘 스케일 형성 실험 결과와 다르게 탄산칼슘 스케일 형성에 의한 막젖음 현상은 발생하지 않았다.

    3.3.황산칼슘 및 탄산칼슘에 의한 투과플럭스의 변화

    황산칼슘과 탄산칼슘이 조합된 용액에서 진공 막 증류 공정의 투과플럭스 변화를 관찰하였다. 해수 농축수에는 칼슘이온, 황산이온, 중탄산이온이 모두 존재하므로 황산칼슘과 탄산칼슘에 의한 막오염이 동시에 발생할 수 있다. 따라서 실험에 사용된 조제 수 3은 두 가지 스케일이 형성 가능하도록 해수 농 축수에 존재하는 각 이온의 농도를 고려하여 제조하 였다. Fig. 4와 같이 투과플럭스의 감소는 VCF 값이 1.4 부근에서 시작되었는데, 이는 황산칼슘 형성에 의한 투과플럭스 감소와 유사하지만 VCF 값이 1.4 보다 커지면 투과플럭스의 급격한 증가를 보이는 것 이 차이점이다. 이를 통하여 황산칼슘과 탄산칼슘이 모두 형성될 경우에 황산칼슘 단독으로 형성될 경우 보다 막젖음 현상이 더욱 빠르게 진행되는 것을 확 인할 수 있다. 또한, 막젖음 현상으로 인하여 생산수 의 전기전도도가 30.2 mS/cm로 매우 높게 측정되었 으며, 이때 탁도는 3.86 NTU로 나타났다. 실험 결과 앞선 황산칼슘과 탄산칼슘 스케일 형성 실험에 결과 와 마찬가지로 분리막 표면상에서 스케일이 형성되 는 기작인 것으로 분석된다.

    3.4.스케일에 의해 오염된 분리막 분석

    막오염이 발생하지 않은 PTFE 분리막은 Fig. 5와 같다. PTFE 분리막은 실이 얽혀있는 것과 같은 구조 를 가지고 있다. 단면분석을 통하여 실험에 사용된 GE사의 분리막은 활동층(Active Layer)이 매우 얇아 이를 지지하기 위한 지지층(Support Layer)의 두께가 분리막 두께의 대부분을 차지하는 것을 알 수 있었다.

    황산칼슘에 의하여 오염된 분리막에 형성된 스케일 은 Fig. 6과 같다. 황산칼슘 형성에 의하여 오염된 분 리막에 형성된 스케일은 바늘(Needles)형태 및 작은판 (Platelet) 형태의 스케일로 나타났다. 황산칼슘의 형태는 상 온에서 황산칼슘의 농도가 0.4 M 이상일 경우 바늘형태 의 결정이 되며, 0.25 M 보다 낮을 경우 작은판의 형태를 띨 수 있다고 보고되고 있다 (Jacques et al., 1984).

    Fig. 7은 분리막 단면을 나타낸 것이다. 실험결과 황산칼슘에 의한 막젖음 현상이 발생하여 분리막 단 면에도 스케일이 형성되어 있을 것이라는 가정하고 단면을 분석하였다. Fig. 7과 같이 분리막 단면을 관찰 한 결과 스케일 형성이 분리막 표면뿐만 아니라, 지지 층까지 형성되어 있음을 확인할 수 있다.

    형성된 스케일이 실제 황산칼슘인지 확인하기 위하 여 분리막 표면과 단면의 EDS를 분석하였다. 분석결 과는 Table 2와 같다. 분석 결과 표면에 형성된 스케 일을 구성하는 대부분의 성분은칼슘, 황, 산소로 나타 났다. 또한, 나트륨과 염소 성분의 원자백분율이 2.35, 1.53 %로 소량 나타났다. 그러나 단면분석 결과를 보 면 원자백분율을 기준으로 나트륨과 염소 원자백분율 이 표면에서 보다 높게 나타났으며, 칼슘과 황, 산소 의 원자백분율은 표면에서보다 낮게 분석되었다. 따 라서, 분리막 표면과 단면에 형성된 스케일은 황산칼 슘임을 확인할 수 있고, 분리막 단면에는 황산칼슘뿐 만 아니라 나트륨과 염소의 원자백분율이 높아진 것 을 볼 때 염화나트륨 결정이 형성된 가능성을 확인할 수 있다.

    탄산칼슘에 의해 발생한 막오염의 형태는 일반적으 로 구형 또는 육면체이라고 알려져 있다(Li et al., 2014, Kim et al., 2002). Fig. 8(a)를 보면 표면에 형성 된 결정의 형태가 구형이 아니라 육면체 형태를 띠고 있음을 확인할 수 있다. 배율을 높여 Fig. 8(b)와 같이 확대한 결과 육면체 형태를 띠는 결정사이에 공간이 존재함을 확인하였고, 그 공간을 확대한 결과는 Fig. 8(c)과 같다. Fig. 8(c)에서 분리막을 구성하는 섬유에 구형의 결정이 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 따 라서 진공 막증류 공정에서 구형과 육면체형의 두 가 지 형태의 스케일이 발생함을 확인할 수 있었다. Fig. 7에서는 분리막 단면 분석결과에서는 눈에 띄게 황산 칼슘의 결정을 확인할 수 있지만, 이와 반대로 Fig. 8(d)에서 탄산칼슘의 결정은 분리막 단면에는 거의 형 성되지 않았음을 확인할 수 있다. 탄산칼슘의 결정은 실험 종료시점의 VCF 값이 황산칼슘의 약 5배임에도 불구하고, 표면에 결정이 비교적 적게 형성되어 있는 것으로 나타났다.

    형성된 스케일의 성분 분석을 위한 EDS 결과는 Table 3과 같다. 분리막 표면의 EDS 분석 결과, 칼슘, 산소 및 탄소 성분의 원자백분율이 각각 19.63, 60.44, 15.49 %으로 높게 분석되었으며, 나트륨과 염소 성분 의 원자백분율은 2.14, 2.31 %로 매우 적게 나타났다. 또한 단면 분석 결과 탄소 성분이외에 다른 성분이 검출되지 않은 것으로 보아 탄산칼슘은 분리막 표면 에서만 형성되는 것으로 확인되었다.

    용액 내에 칼슘이온, 황산이온, 중탄산이온이 모두 존 재할 경우, 형성되는 스케일의 형태 및 성분에 대하여 측정한 결과, Fig. 9와 Fig. 10과 같다. EDS 결과는 Table 5와 같다. Fig. 9를 보면 황산칼슘 결정의 형태는 가지형태 를 유지하면서 두께가 더욱 두꺼워졌음을 알 수 있으며, 부분적으로 구형의 결정이 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 따라서 황산칼슘과 탄산칼슘이 동시에 형성될 경우 에, 각각의 스케일이 단독으로 형성되는 경우와는 다르게 다른 형태의 결정이 형성됨을 알 수 있다. 분리막 단면 분석결과는 Fig. 10과 같다. Fig. 7의 황산칼슘의 단면과 비교했을 때 형성된 결정은 분리막 내부에는 깊이 형성되 지 않은 것을 확인할 수 있다.

    황산칼슘과 탄산칼슘의 막오염 의한 EDS 분석결과 는 Table 4와 같다. 표면의 EDS 분석 결과 원자백분율 을 기준으로 칼슘, 황, 탄소, 산소 원자가 검출된 것으 로 보아, 분리막 표면과 단면에 황산칼슘과 탄산칼슘 이 모두 형성되었음을 알 수 있다. 분리막 표면에서 황과 칼슘 성분의 원자백분율은 9.8 % 및 11.06 %로 나타났으며, 분리막 단면에서 황과 칼슘 성분의 원자 백분율은 1.93 % 및 2.14 %로 나타났다. 따라서 분리 막 단면보다는 표면에 결정이 크게 형성된 것으로 판 단된다.

    4.결 론

    소규모 시스템을 이용한 진공 막증류 공정에서 발 생 가능한 무기염에 의한 막오염에 관한 실험 결과는 다음과 같다.

    • 1) 황산칼슘 스케일 형성시 진공막증류 공정의 VCF (Volume Concentration Factor) 값이 1.4 이하까지 투과 플럭스가 점진적으로 감소하다가 VCF가 1.55 이상에 서는 막젖음 현상이 추가적으로 발생하였으나, 탄산 칼슘 스케일 형성에 의한 막오염 실험의 경우 동일한 운전시간 동안 VCF가 1.55 이상에서도 막젖음 현상은 발생하지 않았다. 황산칼슘과 탄산칼슘 스케일이 공 존하는 경우 VCF가 1.4 에서 막젖음 현상이 발생하여 황산칼슘이 단독으로 형성될 경우 보다 막젖음 현상 이 더욱 빠르게 진행되었다.

    • 2) 분리막 표면에 형성된 스케일 물질을 분석한 결 과 황산칼슘의 결정은 용액의 성분 및 조성에 따라 바늘형태와 작은 판의 형태를 보였으며, 탄산칼슘의 경우 육각형 결정 및 구형 결정이 형성되었다. 황산칼 슘과 탄산칼슘이 동시에 형성된 경우에는 두꺼운 가 지형태와 구형 결정이 동시에 존재하였다.

    • 3) 진공 막증류 공정을 이용하여 역삼투막 농축수 를 처리할 경우, 스케일 형성 가능성이 높기 때문에 진공 막증류의 운전 플럭스를 높게 설정하여 운전한 다면 스케일 형성에 의한 투과플럭스의 감소와 막젖 음 현상을 배제할 수 없다. 그러므로 진공 막증류 공 정을 이용하여 해수의 농축수를 처리할 때, 스케일 발 생 가능성이 낮은 운전 조건과 스케일을 제어하는 적 합한 방법을 찾아야 한다. 또한, 해수 농축수의 스케 일 유발물질 제거를 위하여 적절한 전처리 공정이 필 요하다.

    사 사

    본 연구는 국토교통부 플랜트연구개발사업의 연구 비지원(과제번호 17IFIP-B065893-05)에 의해 수행되었 습니다.

    Figure

    JKSWW-31-311_F1.gif

    Bench scale vacuum membrane distillation system

    1. Temperature gauge, 2. Heatin bath and feed tank, 3. Gear pump, 4. Flow meter, 5. Vacuum gauge, 6. Membrane modules, 7. Vacum pump, 8. Permeate tank, 9. Heat exchanger , 10. Circulator, 11. Sampling port

    JKSWW-31-311_F2.gif

    Variation of permeate flux and conductivity due to the scale formation of calcium sulfate

    JKSWW-31-311_F3.gif

    Variation of permeate flux and feed conductivity due to the scale formation of calcium carbonate

    JKSWW-31-311_F4.gif

    Variation of permeate flux and feed conductivity due to the scale formation of calcium sulfate and calcium carbonate

    JKSWW-31-311_F5.gif

    Non-fouled PTFE membrane (left) surface, (right) cross-section

    JKSWW-31-311_F6.gif

    SEM image of calcium sulfate formed on membrane surface

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    SEM image of membrane fouled with calcium sulfate (left) total cross-section (right) partial cross-section

    JKSWW-31-311_F8.gif

    SEM image of calcium carbonate formed in/on membrane

    JKSWW-31-311_F9.gif

    SEM image of calcium sulfate and calcium carbonate simultaneously formed on membrane surface

    JKSWW-31-311_F10.gif

    SEM image of membrane fouled with calcium sulfate and calcium carbonate (left) total cross-section (right) partial cross-section

    Table

    Substance ratio of SWRO brine and model solutions(unit: mg/L)

    EDS analysis after calcium sulfate formed in/on membrane

    The EDS analysis after calcium carbonate formed on membrane

    EDS analysis after calcium sulfate and calcium carbonate simultaneously formed in/on membrane

    References

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