Performance of the membrane capacitive deionization (MCDI) process was investigated in terms of the salt removal efficiency (SRE) at the adsorption voltages higher than the water dissociation voltage of 1.5 V in accordance with the feed flow rate and concentration. The currents were measured for both CDI and MCDI for NaCl 100 mg/L solution and the currents and pH levels were also examined to discuss qualitatively for the distilled water at 3 V and 5 V. It was carried out to look into the SREs for the various di-valent and tri-valent metal salts according to voltages and concentrations. The SREs of 100% and 97.3% were obtained at the adsorption voltage 5 V for 300 and 500 mg/L, respectively. However the SRE decreased as the feed concentration increased. The SREs, 91%, 79% and 82.3%, were given for 500 mg/L feed solution of the di-valent metal salts, MgCl₂, MgSO₄, CaCl₂ in sequence.

물분해 전압으로 알려진 1.5 V보다 더 높은 흡착전압에서 막 결합형 축전식 공정의 성능을 염제거효율(salt removal efficiency)을 통해 조사하였다. 흡착전압을 1~5 V까지 알아보았는데 주로 3 V와 5 V에서 공급액의 농도와 유속 등에 대하여 자세히 조사하였다. 또한 NaCl 100 mg/L 용액에 대하여 축전식 탈염(CDI)과 막 축전식 탈염(MCDI)에 대해서 전류측정을 하였고 또한 증류수에 대하여 흡착전압 3 V와 5 V에 대해서 전류와 pH 측정을 하여 물분해 정도를 정성적으로 논하였다. 그리고 다양한 2가 및 3가 금속염에 대하여 흡착전압과 농도별로 염제거효율을 알기 위하여 수행하였다. 흡착전압이 5 V이었을 때 NaCl 농도 300 mg/L와 500 mg/L 용액에 대해서 각각 염제거효율 100%와 97.3%를 얻었으나 농도가 증가할수록 감소하였다. 또한 2가 금속염의 MgCl₂, MgSO₄, CaCl₂의 500mg/L 용액에 대하여 순서대로 91%, 79%, 82.3%의 높은 염제거효율을 얻었다.

Keywords: membrane capacitive deionization, water dissociation, salt removal efficiency, adsorption voltage