1. Effect van waterinlaatdruk op de waterproductie-efficiëntie
De waterinlaatdruk is een van de belangrijkste factoren die de waterproductie-efficiëntie van een membraan voor omgekeerde osmose beïnvloeden. Volgens de evaluatie-indicatoren en beïnvloedende factoren van het omgekeerde osmosemembraan is er een positieve correlatie tussen de waterinlaatdruk en de waterproductieflux. Concreet kan het verhogen van de waterinlaatdruk de waterproductie van het membraan verhogen, maar deze relatie is niet lineair. Studies hebben aangetoond dat wanneer de waterinlaatdruk toeneemt, de ontziltingssnelheid ook zal toenemen, maar na het bereiken van een bepaald niveau zal de toename van de ontziltingssnelheid de neiging hebben vlak te zijn, of zelfs niet meer toenemen. Dit komt omdat de snelheid waarmee het membraan water doordringt groter is dan de snelheid waarmee zouten worden overgedragen. Na het overschrijden van een bepaalde drukwaarde kunnen sommige zouten samen met watermoleculen door het membraan gaan, waardoor de ontziltingssnelheid niet toeneemt.
Bovendien zal de toename van de waterinlaatdruk ook het energieverbruik van het systeem beïnvloeden. Overmatige druk zal niet alleen het energieverbruik van de pomp verhogen, maar kan ook schade aan de membraanelementen veroorzaken, waardoor de levensduur van het omgekeerde osmosemembraan wordt beïnvloed. Daarom is het bij feitelijk gebruik noodzakelijk om de waterinlaatdruk redelijkerwijs in te stellen volgens de prestatieparameters van het membraan en het systeemontwerp om de beste balans te bereiken tussen de waterproductie-efficiëntie en de bedrijfskosten van het systeem.
2. De invloed van de inlaatwatertemperatuur op de waterproductie-efficiëntie
De temperatuur van het inlaatwater heeft een aanzienlijk effect op de waterproductie-efficiëntie van het omgekeerde osmosemembraan. Volgens bestaande onderzoeken neemt de waterproductieflux met 2,5% tot 3,0% toe voor elke graad stijging van de inlaatwatertemperatuur. De reden voor dit fenomeen is dat de temperatuurstijging de viscositeit van watermoleculen zal verminderen en hun diffusieprestaties zal verbeteren, zodat meer watermoleculen door het membraan kunnen passeren. De stijging van de temperatuur van het inlaatwater zal echter ook leiden tot een afname van de ontziltingssnelheid, omdat de diffusiesnelheid van zout door het membraan ook zal toenemen met de stijging van de temperatuur.
In praktische toepassingen is de controle van de inlaatwatertemperatuur cruciaal voor het handhaven van de stabiele werking van het omgekeerde osmosesysteem. Voor celluloseacetaatmembraan is het optimale bedrijfstemperatuurbereik bijvoorbeeld 25 graden tot 35 graden. Buiten dit bereik zal de hydrolysesnelheid van het membraan versnellen, wat resulteert in een afname van de waterproductie en een kortere levensduur van het membraan. Daarom heeft de regeling van de inlaatwatertemperatuur niet alleen invloed op de efficiëntie van de waterproductie, maar houdt deze ook rechtstreeks verband met de stabiliteit en levensduur van het membraan.
3. De invloed van het zoutgehalte van het inlaatwater op de efficiëntie van de waterproductie
Het zoutgehalte van het inlaatwater is een andere belangrijke factor die de waterproductie-efficiëntie van omgekeerde osmosemembranen beïnvloedt. De toename van het zoutgehalte van het influent zal leiden tot een toename van de osmotische druk, wat op zijn beurt de nettodruk van het systeem zal beïnvloeden en direct zal leiden tot een afname van de waterproductie. Studies hebben aangetoond dat, met uitzondering van zeewaterontziltingsmembranen, onder normale omstandigheden de waterproductie met ongeveer 1% zal afnemen voor elke 200 mg/l toename van het zoutgehalte van het influent. Bovendien zal de toename van het zoutgehalte van het influent het zoutconcentratieverschil aan beide zijden van de omgekeerde osmose vergroten, het fenomeen van verschilpolarisatie vergroten, de zoutpermeabiliteit vergroten en de ontziltingssnelheid verlagen.
De toename van het zoutgehalte van het influent heeft niet alleen invloed op de waterproductie, maar verergert ook de membraanvervuiling en verhoogt de reinigingsfrequentie, waardoor de bedrijfsefficiëntie en onderhoudskosten van het omgekeerde osmosemembraan worden beïnvloed. Daarom is het verminderen van het zoutgehalte van het influent in de voorbehandelingsfase van groot belang voor het verbeteren van de waterproductie-efficiëntie van het omgekeerde osmosemembraan en het verlengen van de levensduur van het membraan. Door het voorbehandelingsproces te optimaliseren, zoals het gebruik van ionenuitwisseling, adsorptie en andere methoden, kan het zoutgehalte van het influent effectief worden verminderd, waardoor de waterproductie-efficiëntie van het omgekeerde osmosesysteem wordt verbeterd.