역삼투압 기술은 현재 인류가 보유한 모든 정수 기술 중 가장 높은 수준으로, 정수율은 거의 100%에 달합니다. 역삼투압 소자는 물의 순도를 높이고 물 속의 불순물과 염분을 제거하는 데 사용됩니다.
역삼투막을 사용하여 원수를 처리할 때, 막 시스템의 회수율은 중요한 성능 지표로서 일반적으로 큰 관심을 받습니다. 높은 회수율은 높은 용수 처리 용량을 의미합니다. 그렇다면 역삼투압막 시스템의 회수율은 높을수록 좋은가요?
1. 역삼투막 시스템의 회수율은 얼마입니까?
회수율은 막 시스템에서 유입수 중 제품수 또는 투과수로 전환되는 비율을 나타내며, 전처리 유입수의 수질 및 용수 요구량에 따라 결정됩니다. 시스템의 회수율은 공급수의 수질, 막 소자의 수 및 배치 등 여러 요인의 영향을 받습니다. 소규모 역삼투압 장치는 막 소자의 수가 적고 용수 공급 과정이 짧기 때문에 시스템 회수율이 일반적으로 낮습니다. 장치 내 막 소자의 수가 많고 용수 공급 과정이 길기 때문에 실제 시스템 회수율은 일반적으로 75% 이상이며, 때로는 90%에 달하기도 합니다.
2. 역삼투막 시스템의 회수율 알고리즘
기존 단일 분기형 역삼투막 소자의 회수율은 유입수의 수질에 따라 달라지며, 대부분 12%~50% 수준입니다. 기존 역삼투막 시스템의 회수율 또한 시스템 규모와 원수의 수질에 따라 30%~90% 수준입니다.
회수율 계산식은 다음과 같습니다.
R%=Fp/Ff×100%
공식에서: Ff ---- 역삼투막(시스템) 유입수 유량(m³/h)
Fp ---- 역삼투막(시스템)의 물 유량(m³/h)
R ---- 역삼투막 회수율(시스템)
3. 역삼투막 시스템의 회수율은 가능한 한 높은가요?
어떤 경우에는 수자원 낭비를 피하기 위해 소형 역삼투압 장치에도 높은 시스템 회수율이 요구됩니다. 이때 역삼투압 장치를 설계할 때 다른 대책을 채택해야 합니다. 가장 일반적인 방법은 농축수를 사용하는 것입니다. 물을 부분적으로 순환시키는 것, 즉 역삼투압 장치의 농축수의 일부만 배출하고 나머지는 급수 펌프의 입구로 순환시킵니다. 이때 멤브레인 소자 표면이 일정한 수평 유량을 유지하도록 보장할 수 있을 뿐만 아니라 사용자가 요구하는 시스템 회수율을 달성할 수도 있습니다. 시스템의 회수율을 높이기 위해 급수/농축수 입구 및 출구 밸브를 직접 조정할 수 없습니다. 이렇게 하면 멤브레인 소자의 오염률이 증가하여 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.
시스템의 회수율이 높을수록 농축수 배출은 적어지지만, 회수율이 지나치게 높으면 다음과 같은 문제점이 발생한다.
①생산된 물방울의 담수화율 저하로 수질 악화
② 시스템의 회수율을 높이면 역삼투막 양측의 농도차가 커져 생산수의 염분 함량이 증가하게 된다.
③ 회수율 증가는 시스템의 순 구동 압력 감소로 이어지고, 이는 결국 시스템의 물 생산량 감소로 이어집니다. 동일한 물 생산량을 유지하려면 시스템의 운전 압력을 높여야 하며, 이는 시스템 운영 비용 증가로 이어집니다.
일반적으로 기수 담수화 시스템의 회수율은 대부분 75%로 조절되는데, 이는 농축수를 4배 농축하는 것을 의미합니다. 원수의 염도가 낮은 경우에는 80%까지 사용할 수 있습니다. 또한, 파울링(fouling)을 방지하기 위해 시스템 회수율을 낮추는 방법도 있습니다.
따라서 회수율은 높을수록 좋은 것이 아니라 역삼투압 시스템의 조건에 따라 설정해야 합니다.
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게시 시간: 2020년 10월 29일