DAILY PAPER REVIEW

0906_Desal._Energy analysis and efficiency assessment of reverse osmosis desalination

 

 

1. Title & Journal
Energy analysis and efficiency assessment of reverse osmosis desalination process

Journal: Desalination

2. Background of authors
Cui Liu, Ken Rainwater, Lianfa Song*

Department of Civil and Environmental Engineering, Texas Tech University, USA

3. Summary
 이 논문은 역삼투 해수담수화 공정에서의 소요 에너지 산정 및 분석, 그리고 그 효율성 평가에 대하여 기존 방법의 제한성을 지적하고, 실제 역삼투 공정에서의 에너지 산정에 관하여 새로운 개념을 제시하고 있다. 본 논문에서 지적되고 있는 기존방법의 제한성은 다음과 같다.

Fig.2와 같이 기존 연구자들의 에너지산정 방법에서는 단편적인 부분에서만의 Dead-end 타입 RO막에서의 농도분극에 의한 삼투압(Osmotic pressure)을 이용하였다. 하지만 실제 와권형(Spiral wound)타입의 RO막에서의 긴 채널에서 발생하는 삼투압은 채널의 길이와 비례하며, 채널이 길어질 수록 cross flow의 유입수가 받는 삼투압은 커진다고 언급하고 있다 (Rejection되는 salt 입자가 채널을 흐르는 동안 축척 되기 때문). 저자는 Fig.4. 그래프에서 표현한 것처럼 이론적이 아닌 실제공정에서 추가적으로 발생하는 삼투압을 Additional energy requirement라고 표현하였다. 여기서 이론적으로 표현되는 에너지는 Minimal energy requirement를, 그리고 점선은 permeate flux가 발생되는 경계점을 의미한다. 
논문에서 저자는 회수율(Recovery rate)에 따른 Minimum energy requirement, Additional energy requirement, 그리고 Energy remained in retentate의 정도를 분석하였다. 분석결과는 다음과 같다. 
테이블의 결과처럼, 회수율이 증가할 수록 Additional energy requirement가 비례적으로 증가하는 것을 알 수 있다. 다른 한편으로 이것의 의미는, 회수율이 커질수록 에너지산정의 오차범위가 커지고, 이에 따라 신뢰성이 적은 에너지산정이 수행된 다는 것을 의미한다.

4. Originality & Contribution
본 논문을 통해, 실제 SWRO공정에서의 에너지산정 시, RO막 채널에 따른 증가되는 삼투압에 대하여 개념적인 부분과 기존 에너지산정 방법의 한계점에 대해 인식하게 되었다. 또한 이 개념을 바탕으로 하여 RO모델의 에너지 산정부분에 적용한다면 보다 신뢰성을 가진 모델이 될 수 있을 것이다.  

5. Reviewer: 정관호 jkh@gist.ac.kr

첨부 (1)
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