역 삼투압 시스템의 이용률은 일반적으로 막 모듈의 성능 및 작동 경험에 기초하여 결정됩니다. 이용률은 일반적으로 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.
1 단계 RO 시스템 : 중소형 시스템 (6 개 미만의 멤브레인 모듈)의 경우, 이용률은 50% ~ 75%로 설정됩니다.
1 단계 RO 시스템 : 대규모 및 중형 시스템의 경우 활용률은 75%로 설정됩니다.
2 단계 RO 시스템 : 활용률은 85%이상으로 설정됩니다.
I. 활용률, 추출 계수 및 전극 분극 계수에 대한 간단한 개요
이용률 계산 공식 :
r=(fp / ff) × 100%
이 공식에서 FF는 RO 막 (시스템)으로의 물 유입을 나타냅니다 (단위 : 미터/시간).
FP- RO 리버스 삼투 (RO) 막 (System)의 물 생산 속도 (미터/시간)
R- RO 역삼 투 (RO) 막 (System)의 활용률
추출 계수 계산 공식 :
cf=1 ÷ (1 - r)
공식의 CF는 추출 계수를 나타냅니다.
R- RO 역삼 투 (RO) 막 (System)의 이용률.
농도 분극 인자
(단일 단계 ro의 경우)는 1.2보다 작거나 같아야합니다. (2 단계 RO의 경우)는 1.4보다 작거나 같아야합니다.
참고 : 기존 RO 시스템에서 단일 RO 막 모듈의 최대 활용률은 15%이고 최대 활용률은 15% * 1.2=18%입니다. RO 시스템 개발에서 15%는 일반적으로 설계 표준으로 사용 되며이 값을 초과하면 경보가 발행됩니다.
6 개 미만의 멤브레인 모듈이있는 소규모 RO 시스템의 경우, 상기 최대 활용 속도 한계가 완화 될 수 있습니다.
II. RO 시스템 활용에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?
RO 시스템 활용에 영향을 미치는 요인은 드물게 가용성 염 스케일링, 전극 편광, 끝 부분 구성 요소 소금물 유량 및 균형 잡힌 막 플럭스의 네 가지 주요 구성 요소로 분류 될 수 있습니다. 각 구성 요소의 관련 요소는 다음과 같습니다.
드물게 가용성 염의 구조는 소스 수질 및 재활용 속도와 관련이 있습니다.
전극 편광은 막 모듈 표면의 소금물 측면에서 염 농도의 증가를 지칭한다.
라인 끝 구성 요소의 소금물 출력은 소금 함량이 증가하여 소금물을 효과적으로 배수하고 소금물 측면에서 스케일링의 위험을 줄이기에 충분해야합니다.
멤브레인 플럭스 : 밸런스 멤브레인 플럭스는 전면 및 후면 모듈 사이의 균일 한 효율을 보장하여 하나의 모듈에서 과도한 활용 또는 플럭스가 발생하는 것을 방지합니다.
결합 된 효과 ①, ② 및 ③는 종말 모듈 (최종 모듈)의 소금물 측면에서 발생하며, 드물게 용해 된 소금 스케일링의 위험이 가장 큽니다. 드물게 가용성 염에 대한 용해도 생성물 상수 (KSP)는 전극 분극 인자를 곱한 소스 물 추출 인자의 제곱근과 동일하다 (AB- 타입의 가용성 염의 경우, A²B 및 AB²는 큐브됩니다). 75%의 중탄산염 이용률을 예로 들어, 추출 계수는 1/(1-0.75) =4로 계산되고 전극 분극 계수는 1.2로, CF* =4.8을 초래하고 KSP는 공급원 (물 공급 및 폐수) KSP를 23.04 배로 만듭니다.
be는 단기 저전압 세정을 통해 해결 될 수 있고, 전형적인 시스템에서 효과적인 막 모듈 정렬을 통해 ③ 및 ④를 조정할 수 있다는 점을 고려하면, 전체 RO 이용률은 주로 불용성 소금 오염의 문제에 의해 영향을 받는다. 그것의 한계는 ①, ② 및 ③의 결합 된 효과이며, 궁극적 값은 시스템의 추출 효율에 의해서만 결정됩니다. 이 예에서 최대 값은 약 23.04 배이며 최소값은 16 배입니다.
시스템의 막 모듈이 포화 상태에서 정렬된다고 가정하면, 회복 속도에 영향을 미치는 주요 요인은 공급원 수질, 특히 칼슘 및 알루미늄 규산의 축적입니다. 칼슘은 주로 탄산 칼슘 및 중탄산 칼슘 형태로 존재합니다. 중탄산 칼슘 축적은 전형적으로 설페이트 농도가 PH를 상당히 초과 할 때 결정적인 역할을합니다 (석탄 및 화학적 폐수에서 흔한 발생). 그렇지 않으면, 중탄산 칼슘 축적이 우세합니다. 알루미노 실리케이트 축적은 온도 및 스케일 및 부식 억제제에 의해 크게 영향을받으며, 일반적으로 시스템의 최대 활용에 크게 영향을 미치지 않습니다 (염화 마그네슘이 풍부한 수원 제외).
아래는 순수한 수학적 계산 (LSI 및 KSP)을 기반으로 도출 된 다양한 소스 물에서 활용 한계에 대한 불용성 소금 스케일 축적의 영향을 보여주는 표입니다. (전극 편광의 효과를 고려하여 실제 활용 한계는 표의 값보다 약간 높을 수 있습니다.)
위의 표에서, 많은 경우에, 탄산 칼슘 축적이 시스템 이용률을 제한하는 주요 요인이라는 것이 분명하다. 알루미노 실리케이트 침전은 낮은 온도와 높은 염화 마그네슘 함량의 조건에서만 관련이 있으며, 이러한 조건에서, 스케일 및 부식 억제제의 효과도 중요한 역할을한다. 따라서 데이터 사전 프로세싱 중에 연수 장비가 사용되지 않으면 75%의 완전한 이용률을 달성하는 것은 어렵습니다 (스케일 및 부식 억제제가 추가하더라도). 그러나, 연수 장비가 올바르게 구성되면 (Ca 2+ <0.03 mmol/L), 칼슘 스케일 축적 위험이 크게 감소하고 전체 이용률 제한이 일반적으로 75%를 초과합니다.
III. 결론 및 권장 사항 (1 차 리버스 삼투압 시스템)
A. 중소형 역삼 투 시스템 (시스템 아키텍처에 의해 활용도가 크게 제한되는 6 개 미만의 막 모듈) :
우수한 수질 (식수 등) : 60-66.7%의 활용률 (2.5와 3 사이의 추출 계수)이 권장됩니다. 필요한 경우 연화 및 스케일 방지 장비를 추가 할 수 있습니다.
약한 수질 (예 : 재활용 수 및 철-탄소 충전제)의 경우 50-60%의 활용률이 권장됩니다. 연화 및 스케일 방지 장비가 설치되면 이용률은 60-66.7%로 증가 할 수 있습니다.
B. 중소 규모의 RO 시스템 (6 ~ 20 개의 멤브레인 모듈이있는 시스템은 시스템에 의해 다소 제한적) :
고품질 소스 물 (예 : 식수) : 66.7% -75% (추출 계수 3-4)의 활용률을 권장합니다. 필요한 경우 연화 및 스케일 억제 장비를 추가 할 수 있습니다.
품질이 낮은 소스 물 (예 : 재활용 수 및 철-탄소 충전제)의 경우 : 60-75%의 활용률이 권장되며 연화 및 스케일 억제 장비가 필요합니다.
C. 중소 규모 및 대규모 RO 시스템 (20 개 이상의 멤브레인 모듈이있는 상태에서 활용은 일반적으로 사이트 제한이없는 한 시스템에 의해 제한되지 않습니다).
고품질 소스 물 (예 : 식수)의 경우 : 75%의 이용률 (추출 계수가 4 인)이 권장되며 연화 및 스케일 억제 장비가 필요합니다.
품질이 낮은 소스 물 (예 : 재활용 물 및 철-탄소 충전제)의 경우 60% -75%의 활용률이 권장되며 연화 및 스케일 억제 장비가 필요합니다.