산업용 순수 시스템에서 낮은 담수화 속도를 해결하는 방법 – 문제 해결 및 최적화 가이드

산업용 정수 분야에서 일관되게 높은 담수화 속도는 역삼투(RO) 시스템 성능에 매우 중요합니다. 그러나 실제 애플리케이션에서는 예기치 않은 문제가 자주 발생합니다. 이 기사에서는 화력 발전소의 200m³/h RO 프로젝트에서 모든 설계 매개변수가 정상으로 보임에도 불구하고 시스템이 90% 이하로 떨어지는 매우 낮은 담수화 속도를 보인 실제 사례를 살펴봅니다.

이 사건을 조사함으로써 대규모 순수 시스템에서 유사한 문제에 직면한 엔지니어와 플랜트 운영자에게 귀중한 통찰력을 제공할 수 있기를 바랍니다.

RO 설계 매개변수 대 실제 성능 검토

RO 시스템의 원래 설계는 석회 연수 처리를 기반으로 했으며 주요 급수 매개변수는 pH 7.0–8.0, 경도로 설정되었습니다. <0.1 mmol/L, and conductivity <500 μS/cm. The expected desalination rate was over 98%.

그러나 정기 검사 중에 몇 가지 불일치가 발견되었습니다.

• 실제 pH 값:9.2까지 도달했습니다.
• 전도성:종종 900μS/cm를 초과합니다.
• 경도:잔류 경도는 약 0.4–0.6 mmol/L에서 발견되었습니다.

이러한 편차는 멤브레인 성능에 큰 영향을 미쳤습니다. 특히, pH 및 경도 수준이 높아짐에 따라 스케일링이 촉진되고 이온 제거 효율이 감소하여 담수화 속도가 86%까지 떨어졌습니다.

유사한 문제에 직면하고 있다면 먼저 실시간 수질을 시스템의 설계 사양과 비교하여 성능 저하에 대한 조기 경고 신호를 식별하는 것이 중요합니다.

RO 시스템 문제 해결: 낮은 담수화 속도의 근본 원인 진단

실제 급수 매개변수와 RO 시스템의 설계 사양 간의 불일치를 확인한 후, 담수화 속도 감소의 근본 원인을 밝히기 위해 포괄적인 진단이 시작되었습니다.

주요 진단 조치는 다음과 같습니다.

• 멤브레인 무결성 검사:압력 용기 검사 및 염분 제거 테스트를 수행하여 멤브레인에 기계적 손상이 없음을 확인했습니다.
• 수질 분석:스케일링 및 오염의 위험을 평가하기 위해 경도, 알칼리도 및 실리카 수준을 테스트했습니다.
• 청소 기록 검토:화학적 세척 절차의 효과와 빈도를 평가하고 부적절한 석회질 제거의 징후를 지적했습니다.
• 과거 데이터 비교:성능 저하가 시작된 시점을 식별하기 위해 지난 6개월 동안의 운영 로그를 검토했습니다.

연구 결과에 따르면 핵심 문제는 불충분한 전처리와 급수의 경도 증가로 인한 화학적 스케일링입니다. 멤브레인 부검 결과(사용 가능한 경우)는 탄산칼슘과 수산화마그네슘 오염을 추가로 확인했습니다.

이 진단은 실시간 수질 모니터링의 중요성을 강조하고 장기적인 멤브레인 열화를 방지하기 위해 전처리 전략을 조정했습니다.

담수화 속도를 개선하는 방법: 실용적인 최적화 조치

철저한 분석 후 RO 시스템의 담수화 성능을 복원하고 향상시키기 위해 몇 가지 시정 조치가 권장되었습니다.

• 강화 전처리:연화 공정을 통합하여 급수 경도를 줄이고 칼슘 및 마그네슘 스케일링을 방지합니다. 추가 스케일 방지제 투여는 LSI 및 S&DSI 값을 기반으로 최적화되었습니다.
• 세척 프로토콜 업그레이드:식별된 스케일링 화합물에 적합한 산 및 알칼리성 세척제를 사용하여 보다 빈번하고 표적화된 CIP(Clean-In-Place) 일정을 구현했습니다.
• 멤브레인 교체:돌이킬 수 없게 오염된 멤브레인을 교체하는 동시에 장기적인 비교를 위해 성능 벤치마크를 문서화했습니다.
• 모니터링 시스템 개선:전도도, pH 및 차압에 대한 실시간 센서를 배포하여 오염 추세를 조기에 감지할 수 있습니다.
• 운영 교육:기술자가 급수 조건의 변화에 올바르게 대응하고 최적의 시스템 회수율을 유지할 수 있도록 실습 교육을 제공했습니다.

이러한 조치는 담수화 속도를 향상시켰을 뿐만 아니라 멤브레인의 서비스 수명을 연장하고 가동 중지 시간을 줄이며 시스템 안정성을 향상시켰습니다. 유사한 문제에 직면한 공장의 경우 이러한 전략을 채택하면 측정 가능한 이점을 얻을 수 있고 성능 손실을 방지할 수 있습니다.

결론: Low Desalination Rate 진단에서 배운 교훈

이 사례 연구는 잘 설계된 순수 시스템조차도 간과된 전처리 비효율성, 부적절한 모니터링 및 부적절한 유지 관리로 인해 성능 저하에 취약하다는 것을 보여주었습니다. 체계적인 진단과 맞춤형 시정 조치를 통해 낮은 담수화율의 근본 원인을 파악하고 해결했습니다.

산업 운영자를 위한 주요 시사점은 다음과 같습니다.

1. 일상적인 모니터링이 중요합니다.전도도, 차압 및 스케일링 지수와 같은 주요 매개변수를 정기적으로 추적하면 주요 고장을 미연에 방지하는 데 도움이 됩니다.
2. 주문을 받아서 만들어진 전처리:급수 특성은 전처리 설계의 지침이 되어야 하며, 일반 용액은 돌이킬 수 없는 멤브레인 손상으로 이어질 수 있습니다.
3. 사전 예방적 유지 관리:주기적인 CIP와 시기 적절한 멤브레인 교체로 운영 신뢰성과 효율성이 크게 향상됩니다.
4. 훈련은 다음과 같은 결과를 산출합니다.직원에게 기술적 이해를 제공하면 인적 오류가 줄어들고 신속한 문제 해결이 보장됩니다.

이러한 운영 통찰력을 공유함으로써 다른 산업용 수처리 전문가가 역삼투압 시스템을 최적화할 수 있도록 지원하는 것을 목표로 합니다. 더 많은 지원이나 맞춤형 기술 상담을 원하시면 언제든지 문의하십시오.STARK Water 팀에 문의.