산업용 역삼투압 시스템

역삼투압수 처리 시스템 성능에 영향을 미치는 요인:

특정 시스템 조건에서 물의 흐름과 탈염 속도는 역삼투막의 특성이며, 역삼투막의 물의 흐름과 탈염 속도에 영향을 미치는 요인은 주로 압력, 온도, 회수율, 유입 염도 및 pH 값을 포함하여 여러 가지가 있습니다.

(1) 압력효과

역삼투막의 유입 압력은 막 유량과 역삼투막의 탈염 속도에 직접적인 영향을 미칩니다. 막 유량의 증가는 역삼투막의 유입 압력과 선형 관계를 갖습니다. 탈염 속도는 유입 압력과 선형 관계를 갖지만, 압력이 특정 값에 도달하면 탈염 속도 변화 곡선이 평평해지고 탈염 속도가 더 이상 증가하지 않는 경향이 있습니다.

(2) 온도효과

역삼투압의 유입 온도가 증가함에 따라 탈염 속도가 감소합니다. 그러나 물 생성 유량은 거의 선형적으로 증가합니다. 주된 이유는 온도가 증가하면 물 분자의 점도가 감소하고 확산 능력이 강해져 물 유량이 증가하기 때문입니다. 온도가 증가함에 따라 역삼투막을 통과하는 염의 속도가 빨라져 탈염 속도가 감소합니다. 원수 온도는 역삼투압 시스템 설계의 중요한 기준 지표입니다. 예를 들어, 발전소가 역삼투압 엔지니어링의 기술 변환을 거치는 경우 설계에서 원수의 수온은 25℃에 따라 계산되고 계산된 유입 압력은 1.6MPa입니다. 그러나 실제 시스템 작동 시 수온은 8℃에 불과하며 담수의 설계 유량을 확보하려면 유입 압력을 2.0MPa까지 높여야 합니다. 이로 인해 시스템 운영에 필요한 에너지 소모가 증가하고, 역삼투압 장치의 멤브레인 부품 내부 씰링의 수명이 단축되며, 설비의 유지관리 비용이 증가하게 된다.

(3) 염분 함량 효과

물 속 염 농도는 막삼투압에 영향을 미치는 중요한 지표이며, 염 함량이 증가함에 따라 막삼투압이 증가합니다. 역삼투압의 유입 압력이 변하지 않는 조건에서 유입수의 염 함량은 증가합니다. 삼투압 증가가 유입력의 일부를 상쇄하기 때문에 유량이 감소하고 탈염 속도 또한 감소합니다.

(4) 회수율의 영향

역삼투압 시스템의 회수율 증가는 흐름 방향을 따라 막 소자의 유입수의 염 함량이 높아져 삼투압이 증가합니다. 이는 역삼투압의 유입수 압력의 구동 효과를 상쇄하여 물 생산 유량을 감소시킵니다. 막 소자의 유입수의 염 함량 증가는 담수의 염 함량 증가로 이어져 담수화 속도를 감소시킵니다. 시스템 설계에서 역삼투압 시스템의 최대 회수율은 삼투압의 한계에 의존하지 않고 원수의 염 성분 및 함량에 따라 달라지는 경우가 많습니다. 회수율이 향상됨에 따라 탄산칼슘, 황산칼슘, 규소와 같은 미용성 염이 농축 과정에서 스케일링되기 때문입니다.

(5) pH 값의 영향

다양한 유형의 막 소자에 적용되는 pH 범위는 매우 다양합니다. 예를 들어, 아세트산 막의 투수 유량과 탈염율은 pH 4~8 범위에서는 안정적인 경향이 있지만, pH 4 미만 또는 8 초과 범위에서는 큰 영향을 받습니다. 현재 산업용 수처리에 사용되는 막 소재는 대부분 복합 소재로, 넓은 pH 범위에 적응합니다. 연속 운전 시 pH는 3~10 범위에서 조절 가능하며, 이 범위에서 막 유량과 탈염율은 비교적 안정적입니다.