1. Su giriş basıncının su üretim verimliliğine etkisi
Su giriş basıncı, ters ozmoz membranının su üretim verimliliğini etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Ters ozmoz membranının değerlendirme göstergeleri ve etkileyen faktörlere göre, su giriş basıncı ile su üretim akışı arasında pozitif bir korelasyon vardır. Özellikle su giriş basıncının arttırılması membranın su üretimini arttırabilir ancak bu ilişki doğrusal değildir. Çalışmalar, su giriş basıncı arttığında tuzdan arındırma oranının da artacağını, ancak belirli bir seviyeye ulaştıktan sonra tuzdan arındırma oranındaki artışın sabit kalma eğiliminde olacağını, hatta artık artmayacağını göstermiştir. Bunun nedeni, zarın suya nüfuz etme hızının, tuzların iletilme hızından daha hızlı olmasıdır. Belirli bir basınç değerinin aşılmasından sonra bazı tuzlar su molekülleri ile birlikte membrandan geçebilir ve bu durum tuzdan arındırma oranında bir artışa neden olmaz.
Ayrıca su giriş basıncının artması sistemin enerji tüketimini de etkileyecektir. Aşırı basınç sadece pompanın enerji tüketimini arttırmakla kalmayacak, aynı zamanda membran elemanlarının hasar görmesine neden olarak ters ozmoz membranının kullanım ömrünü de etkileyebilecektir. Bu nedenle, fiili çalışmada, su üretim verimliliği ile sistem işletme maliyetleri arasında en iyi dengeyi sağlamak için su giriş basıncını membranın performans parametrelerine ve sistem tasarımına göre makul şekilde ayarlamak gerekir.
2. Giriş suyu sıcaklığının su üretim verimliliğine etkisi
Giriş suyu sıcaklığı, ters ozmoz membranının su üretim verimliliği üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Mevcut çalışmalara göre, giriş suyu sıcaklığındaki her 1 derecelik artış için su üretim akısı %2,5 ila %3,0 oranında artmaktadır. Bu olayın nedeni, sıcaklıktaki artışın su moleküllerinin viskozitesini azaltıp difüzyon performanslarını arttırması, böylece daha fazla su molekülünün membrandan geçebilmesidir. Ancak giriş suyu sıcaklığının artması tuzdan arındırma hızının da azalmasına neden olacaktır çünkü sıcaklığın artmasıyla tuzun membrandan difüzyon hızı da artacaktır.
Pratik uygulamalarda, ters ozmoz sisteminin kararlı çalışmasını sürdürmek için giriş suyu sıcaklığının kontrolü çok önemlidir. Örneğin selüloz asetat membran için optimum çalışma sıcaklığı aralığı 25 derece ile 35 derece arasındadır. Bu aralığın ötesinde membranın hidroliz hızı hızlanacak, bu da su üretiminde azalmaya ve membran ömrünün kısalmasına neden olacaktır. Bu nedenle giriş suyu sıcaklığının kontrolü sadece su üretim verimliliğini etkilemez, aynı zamanda membranın stabilitesi ve servis ömrü ile de doğrudan ilişkilidir.
3. Giriş suyundaki tuz içeriğinin su üretim verimliliğine etkisi
Giriş suyu tuz içeriği, ters ozmoz membranlarının su üretim verimliliğini etkileyen bir diğer önemli faktördür. Giriş tuzluluğundaki artış, ozmotik basınçta bir artışa yol açacak, bu da sistemin net basıncını etkileyerek doğrudan su üretiminde bir azalmaya yol açacaktır. Çalışmalar, deniz suyu tuzdan arındırma membranları hariç, normal şartlarda, giriş tuzluluğundaki her 200 mg/L artış için su üretiminin yaklaşık %1 oranında azalacağını göstermiştir. Ayrıca giriş tuzluluğundaki artış, ters ozmozun her iki tarafındaki tuz konsantrasyonu farkını artıracak, fark polarizasyon olgusunu artıracak, tuz geçirgenliğini artıracak ve tuzdan arındırma oranını azaltacaktır.
Girişteki tuzluluktaki artış sadece su üretimini etkilemez, aynı zamanda membran kirliliğini de arttırır ve temizleme sıklığını arttırır, böylece ters ozmoz membranının işletme verimliliğini ve bakım maliyetini etkiler. Bu nedenle, ön arıtma aşamasında girişteki tuzluluğun azaltılması, ters ozmoz membranının su üretim verimliliğinin arttırılması ve membran ömrünün uzatılması açısından büyük önem taşımaktadır. İyon değişimi, adsorpsiyon ve diğer yöntemlerin kullanılması gibi ön arıtma prosesinin optimize edilmesiyle, içeri giren tuzluluk oranı etkili bir şekilde azaltılabilir, böylece ters ozmoz sisteminin su üretim verimliliği arttırılabilir.