염수 처리를 위해 역삼투압을 이용하는 지능형 솔루션의 이점

염수 처리를 위해 역삼투압을 이용하는 지능형 솔루션의 이점

용존 고형물 제거를 위해 역삼투압을 이용할 경우 염수 처리에 인텔리전스를 추가하여 얻는 많은 이점에 대해 알아보십시오.

이 모듈에서는 역삼투압의 기본 원리, 수중 용존 고형물 제거에 대한 효과, 산업용 역삼투압 시스템의 주요 기능 및 지능형 CRE 펌프 도입으로 복잡성을 감소시키면서 효율을 높이는 방법 등을 학습해 보겠습니다.

삼투압은 자연 현상으로, 물이 반투과성 멤브레인을 통해 낮은 농축액에서 높은 농축액으로 이동하는 현상입니다.

멤브레인은 물이 투과하지만 거의 모든 이온과 용존 고형물을 거부합니다. 물은 삼투 평형에 도달할 때까지 이동합니다.

하지만 수압이 농축된 용액에 적용된 삼투압보다 클 경우 공정을 되돌릴 수 있기 때문에 역삼투압이라고 합니다. 초미세 여과로 수중 현탁 고형물을 제거할 수 있지만, 역삼투압은 이온, 중금속 등등 잔존하는 용존 오염 물질을 제거할 수 있습니다.

이 두 기술이 결합된 형태가 일반적으로 실제 수처리 공정, 예를 들면 용수 재사용에 적용됩니다. 산업용 역삼투압 멤브레인의 가장 널리 사용되는 구성은 여러 겹의 플랫 시트로 구성되는데, 이를 감아 실린더에 넣어 표면적을 증가시키고 공간을 절약합니다.

그런 다음 실린더를 압력 용기에 배치합니다. 인입부를 통해 물이 들어오면서, 멤브레인 표면 위로 이동합니다.

세정된 물 또는 침투수가 중앙 튜브에서 포집되며 농축물 또는 거부물로 불리는 잔존물은 끝에 포집됩니다.

침투물 용적과 인입부 원수와 비교한 농축물 용적의 비율을 거부율이라고 합니다. 역삼투압이 작동하려면 상당한 압력이 필요하기에 에너지가 대량 소비되는 공정입니다.

이제 기본 RO 시스템에 포함된 최소한의 컴포넌트가 작동하는 방식을 살펴 보겠습니다.

...펌프가 있는 인입부 측 원수의 수압을 높이기 위해...
...역삼투압 멤브레인과...
...그 반대편에 있는 두 개의 토출부 스트림, 하나는 침투수 토출부로 깨끗한 물이 나오는 곳이고...

다른 하나는 농축물 또는 거부물의 토출부입니다. 보통 역압 또는 스로틀 밸브는 농축물 토출부에 위치하며 멤브레인 내부에 압력을 증강시킵니다.

두 개의 유량 센서도 있습니다. 하나는 침투수 측에 있고 다른 하나는 농축물 측에 있어 공정에 필요한 거부율의 균형을 맞추는 데 사용됩니다.

시스템을 설정할 때, 농축물 밸브는 완전히 열려 있으며, 농축물 측에 전체 유량이 몰리지만 침투수 측에는 유량이 없습니다.

물이 멤브레인을 통과할 수 있는 충분한 수압이 없기 때문입니다. 역압 밸브를 조정하면 수압이 최적 거부율 수준까지 올라갈 수 있는데, 이는 시스템 설계와 처리할 원수의 수질에 따라 다릅니다...

그런 의미에서, 원수의 수질에 멤브레인을 손상시키거나 시스템 성능에 영향을 미칠 수 있는 다양한 화합물이 함유될 수 있습니다.

다음은 전처리 단계가 있습니다. 전처리 공정이 수행되지 않으면 탄산염과 같은 화합물이나 황산염 또는 용해염이 멤브레인을 막을 수 있습니다

... 이를 스케일링이라고 하고 시스템의 전체 성능에 영향을 줄 수 있습니다...
... 또는 염소나 염화물과 같은 공격적인 물질이 멤브레인의 재료를 파괴하여 수처리 효율을 저해하게 됩니다. 활성탄 필터 또는 연화제는 일반적으로 전처리 공정을 거치는데, 초기 단계가 화학물질의 흔적을 없애거나 염소나 염화물이 멤브레인으로 유입되기 전에 원수를 세정하는 것이기 때문입니다만
... 대체 전처리 전략이 있어 스케일링 억제제와 같은 다양한 화학물질로 예를 들어 도징 펌프를 이용하여 수처리할 수 있습니다.

효율적인 전처리는 많은 문제를 해소하고 비용을 대폭 절약할 수 있습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 스케일링이 발생할 수 있습니다.

예를 들면, 원수가 멤브레인에 정체되기도 합니다. 이러한 현상은 역삼투압 유닛의 인입부와 농축물 토출부 사이의 압력 차를 측정하는 센서를 설치하여 모니터링할 수 있습니다.

멤브레인에 퇴적물이 쌓이면서 이러한 압력 차가 커집니다. 압력 차가 미리 정의된 최대값에 도달하면 멤브레인을 예를 들어 포워드 플러싱으로 불리는 공정을 통해 세척해야 합니다.

포워드 플러싱을 사용하기 위해, 역압 밸브에 파일럿 밸브가 달린 바이패스가 있습니다. 정상 작동 시에는 이 밸브가 닫혀 있지만 멤브레인을 세척해야 할 경우 밸브가 열립니다.

이제 농축물이 자유롭게 통과하며, 농축물 측의 유량이 증가됨에 따라 퇴적물이 세척됩니다. 일부 애플리케이션은 원수와 침투수 일부로 포워드 플러싱을 수행합니다.

추가적인 안전 조치로서, 전도도 센서를 추가하여 침투수의 수질을 측정할 수 있습니다.

멤브레인의 무결성이 손상된 경우 불순물이나 용존 고형물이 그대로 통과하고 침투수의 전도도가 증가합니다.

설정된 레벨을 초과하면, 시스템이 종료하여 침투수 탱크에 오염 물질이 유입되는 것을 방지합니다.

다양한 기능과 컴포넌트의 제어는 복잡할 수 있으며 보통은 PLC 또는 외부 컨트롤러에 의해 수행되지만 또 다른 방법이 있습니다. 지능형 CRE 펌프를 사용하는 것이지요.

그리고 추가적인 안전 보장을 위해, 파일럿 밸브와 같은 다른 컴포넌트를 추가하여 인입부 유량을 차단할 수 있습니다.

오작동 시, 공회전을 방지하기 위해 압력 스위치가 있고 탱크가 과충전되지 않도록 하기 위한 레벨 스위치도 있어 탱크 수위가 떨어질 때까지 공정을 일시 중단합니다.

올인원 역삼투압 시스템에서 컴팩트한 지능형 CRE 펌프가 면적도 작게 차지하면서 효율이 높아 입방 미터당 수처리 비용이 확실히 저렴해집니다.

사용자 친화적인 인터페이스를 제공하고, 측정된 신호는 디지털 방식으로 표시되며, 원격 모니터링을 위한 옵션까지 제공합니다.

결론적으로 이 모듈에서는 역삼투압의 기본 원리와 지능형 CRE 펌프를 사용하여 복잡성을 줄였을 때의 이점에 대해 살펴봤습니다.