KR101402346B1 - 역삼투 해수담수화 방법 - Google Patents

역삼투 해수담수화 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101402346B1
KR101402346B1 KR1020120155434A KR20120155434A KR101402346B1 KR 101402346 B1 KR101402346 B1 KR 101402346B1 KR 1020120155434 A KR1020120155434 A KR 1020120155434A KR 20120155434 A KR20120155434 A KR 20120155434A KR 101402346 B1 KR101402346 B1 KR 101402346B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reverse osmosis
water
osmosis module
module
desalination
Prior art date
Application number
KR1020120155434A
Other languages
English (en)
Inventor
강신경
진상준
이병준
김관엽
문정기
Original Assignee
주식회사 포스코
주식회사 포스코건설
주식회사 포스코엔지니어링
재단법인 포항산업과학연구원
포스코신기술연구조합
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코, 주식회사 포스코건설, 주식회사 포스코엔지니어링, 재단법인 포항산업과학연구원, 포스코신기술연구조합 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020120155434A priority Critical patent/KR101402346B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101402346B1 publication Critical patent/KR101402346B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/08—Flow guidance means within the module or the apparatus
    • B01D2313/083—Bypass routes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/19—Specific flow restrictors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/04—Flow arrangements
    • C02F2301/043—Treatment of partial or bypass streams
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/131—Reverse-osmosis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투 해수담수화 방법은 1차 역삼투 모듈을 이용하여 1차 담수화하는 단계, 상기 1차 담수화된 처리수를 2차 역삼투 모듈을 이용하여 2차 담수화하는 단계, 상기 2차 담수화된 처리수를 최종처리수조로 공급하는 단계를 포함하고, 상기 1차 역삼투 모듈은 투과수량을 일정하게 유지할 수 있도록 다단의 엘리먼트에 의해 처리되며, 상기 1차 역삼투 모듈의 처리수 중 일부를 모듈의 전단으로부터 분기하여 바이패스시켜 최종처리수조로 공급하는 것을 특징으로 한다.

Description

역삼투 해수담수화 방법{Method for seawater desalinating with reverse osmosis}
본 발명은 역삼투 해수담수화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1차 처리(SWRO) 공정에서 이종의 역삼투 엘리먼트를 채용하고 1차 처리된 투과수를 분할법을 이용하여 처리하여 효율을 증대시킨 고효율 역삼투 해수담수화 방법에 관한 것이다.
세계 담수화 설비는 2010년말 기준 6,000만톤/일이 운영되고 있으며 향후 10년간 지속적으로 성장하여 2015년에는 약 1억톤/일 규모로 확대될 것으로 전망되고 있다. 이중 역삼투 방식은 2005년 전체 담수화 시장의 48%를 점유하고 있으나 향후 2020년에는 71%까지 증가할 것으로 예상되고 있다.
해수를 담수화하는데 소요되는 비용은 담수화 방법, 공정구성, 설비 도입위치, 원수 및 최종생산수의 요구수질 등에 따라 다르며, 역삼투법의 경우 투과수 1톤당 0.5 ~ 1.5$ 범위로 조사되고 있다. 역삼투 해수담수화 비용을 낮추기 위해서는 설비를 가동하는데 소요되는 비용 구성을 이해하는 것이 중요하다. 역삼투 해수담수화 시스템의 운전 구성비는 전력비가 44%, 시설감가상각비가 37% 정도를 차지하고 있으므로 해수담수화 운전비용을 줄이기 위해서는 전력비와 시설투자비를 낮추어야 한다.
공개특허공보 제2002-0094526호에는 기존보다 높은 압력으로 처리수의 회수율을 높이는 에너지 절감시스템이 개시되어 있으며, 공개특허공보 2011-0084615호에는 유입된 해수를 전해살균하고 가스하이드레이트 생성원리를 이용하여 해수를 1차 담수화하며, 기수 역삼투법으로 음용수 수준의 염분농도로 2차 담수화하는 하이브리드 방법을 채용하는 저에너지 및 고효율로 해수를 담수화하는 방법이 개시되어 있다. 또한. 공개특허공보 제2011-0068728호에는 농축수로부터 폐열을 회수하고 태양에너지를 이용하여 유입해수의 온도를 상승시킴으로써 에너지를 절감할 수 있는 담수화 방법이 개시되어 있다.
그리고, 미국 특허출원공개공보 US2006/157409에는 SWRO 전처리로서 나노필터레이션을 사용하고, 에너지회수장치로 터보차져를 사용하여 회수율을 높이고 에너지를 절감할 수 있는 해수 담수화 공정이 개시되어 있으며, 미국 특허출원공개공보 US2011/0108484에는 농축수 라인에 터보 타입의 에너지회수장치를 이용하여 에너지를 절감할 수 있는 방법이 개시되어 있다.
이러한 대부분의 종래기술들은 농축수 라인에 에너지회수장치를 설치하여 고압에너지를 회수하거나 폐열을 이용함으로써 에너지를 저감하는 방법에 관한 것으로서 그 성능이 우수하고 효과적이라고 하더라도 고가의 비용이 소모되는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 별도의 추가비용이 소요되지 않으면서도 회수율을 향상시키고, 운전 전력비와 시설 투자비용을 절감할 수 있는 2단 역삼투 해수담수화 방법를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투 해수담수화 방법은 1차 역삼투 모듈을 이용하여 1차 담수화하는 단계, 상기 1차 담수화된 처리수를 2차 역삼투 모듈을 이용하여 2차 담수화하는 단계, 상기 2차 담수화된 처리수를 최종처리수조로 공급하는 단계를 포함하고, 상기 1차 역삼투 모듈은 투과수량을 일정하게 유지할 수 있도록 다단의 엘리먼트에 의해 처리되며, 상기 1차 역삼투 모듈의 처리수 중 일부를 모듈의 전단으로부터 분기하여 바이패스시켜 최종처리수조로 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 다단의 엘리먼트는 전단엘리먼트 및 후단엘리먼트의 2단 엘리먼트를 포함하고, 상기 전단 엘리먼트는 상기 후단 엘리먼트보다 염제거 성능은 높고 투과수량이 적은 것일 수 있다.
상기 최종처리수조의 기준염도에 따라 상기 1차 처리수의 바이패스되는 분기 유량을 조절하는 것일 수 있다.
상기 2차 처리 단계에서의 농축수를 상기 1차 역삼투 모듈로 재처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 별도의 추가 비용을 소요하지 않고서도 회수율을 높일 수 있으며, 2단 역삼투 모듈의 처리 용량을 줄일 수 있어 시설투자비를 절감할 수 있다. 또한 전력소비량을 줄일 수 있어 운전비를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 2단 역삼투 해수담수화 장치의 개략도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른2단 엘리먼트를 채용한 1차 역삼투 모듈의 투과수량의 변화를 나타낸 그래프이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투 해수담수화 방법의 물질수지를 나타낸 그림이다.
도4는 일반적인 2차 처리 해수담수화 공정의 물질수지를 나타낸 그림이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 2단 역삼투 해수담수화 방법에 대하여 설명하기로 한다.
일반적으로 역삼투 시스템에 있어서 회수율을 높이기 위해 압력용기 내에 6~7개의 엘리먼트를 직렬로 연결하여 장착하게 된다. 여기서 해수가 유입되는 전단 엘리먼트는 후단 엘리먼트와 비교할 때 유입수질이 우수한 반면 고압이 인가되기 때문에 투과수량이 많다. 반면의 후단 엘리먼트는 유입수질이 농축되어 나빠지고 압력손실에 의해 운전압력이 낮아져서 투과수량이 줄어들게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투 해수담수화 방법은 1차 역삼투 모듈을 이용하여 1차 담수화하는 단계;
상기 1차 담수화된 처리수를 2차 역삼투 모듈을 이용하여 2차 담수화하는 단계; 상기 2차 담수화된 처리수를 최종처리수조로 공급하는 단계를 포함하고, 상기 1차 역삼투 모듈은 투과수량을 일정하게 유지할 수 있도록 다단의 엘리먼트에 의해 처리되며, 상기 1차 역삼투 모듈의 처리수 중 일부를 모듈의 전단으로부터 분기하여 바이패스시켜 최종처리수조로 공급하는 것을 특징으로 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2단 역삼투 해수담수화 장치의 개략도이다. 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 2단 역삼투 해수담수화 장치는 1차 역삼투 모듈(SWRO, Sea Water Reverse Osmosis)(10)과 2차 역삼투 모듈(BWRO, Brackish Water Reverse Osmosis)(20)을 포함한다.
상기 1차 역삼투 모듈(SWRO, Sea Water Reverse Osmosis)(10)의 전단에서 해수가 공급될 수 있다. 공급되는 해수를 승압시키기 위해 고압펌프(40)를 더 포함할 수 있다.
1차 역삼투 모듈(SWRO, Sea Water Reverse Osmosis)(10)는 압력용기내에 엘리먼트가 장착되는데 이 때 상기 엘리먼트는 투과수량이 서로 다른 이종의 엘리먼트를 포함할 수 있다. 2단 이상의 엘리먼트가 구비될 수 있으며 이에 한정되지 않는다.
서로 다른 엘리먼트는 고압펌프에 의해 가압된 해수가 먼저 공급되는 측의 전단 엘리먼트(11)와 반대측의 후단 엘리먼트(12)로 나누어 질 수 있다. 압력용기 내에서 설치되는 전단 엘리먼트(11)는 후단 엘리먼트(12)와 비교할 때 염제거 성능은 높으나 투과수량은 적은 것이 바람직하며, 후단 엘리먼트는 전단 엘리먼트에 비하여 염제거 성능은 낮고 투과수량이 많은 것이 바람직하다.
서로 다른 이종의 엘리먼트를 구비함으로써 1차 역삼투 모듈(SWRO, Sea Water Reverse Osmosis)(10) 및 2차 역삼투 모듈(BWRO, Brackish Water Reverse Osmosis)(20)의 압력용기 내의 투과수량이 균일하게 유지함으로써 회수율을 높이고 전력소요량이 줄어들 수 있다.
따라서 1차 역삼투 모듈 이용하여 1차 담수화를 진행한다. 이때 서로 다른 두 종류의 엘리먼트를 채용하여 후단으로 갈수록 엘리먼트 공급수량이 줄어드는 현상을 줄일 수 있다.
또한, 상기 1차 역삼투 모듈(SWRO, Sea Water Reverse Osmosis)(10)의 일측에는 전단 엘리먼트에서 여과되는 투과수의 일부를 최종 처리 수조로 공급할 수 있는 전단 투과수 배출관(31)이 연결될 수 있다.
1차 역삼투 모듈(SWRO, Sea Water Reverse Osmosis)(10)을 통과한 투과수 중 수질이 우수한 전단의 투과수는 상기 전단 투과수 배출관(31)을 통하여 배출함으로써2차 처리를 하지 않고 바이패스(by-pass)시켜 곧바로 최종 처리수조로 이송할 수 있다.
상기 전단 투과수 배출관(31)에는 전단 투과수 배출밸브(61)가 장착될 수 있다. 밸브의 개폐로 바이패스되는 전단 투과수를 조절하는 것이 가능하다.
이 때 바이패스(by-pass)되는 수량은 담수를 공급하는 최종처리수조의 수질을 측정하여 밸브의 개폐로 조절될 수 있다.
최종처리수조의 기준 수질보다 수질이 낮은 경우에는 밸브를 받아 2차 역삼투 모듈(BWRO, Brackish Water Reverse Osmosis)(20)로 1차 처리된 투과수를 다시 처리하여 최종 처리수조에 공급할 수 있다. 최종처리수조의 기준 수질보다 전단 투과수의 수질이 낮은 경우에는 밸브를 열어 바이패스(by-pass)되는 수량을 늘려 수질을 조정할 수 있다.
이렇게 가변적으로 1차 처리수의 바이패스(by-pass)되는 수량을 조절함으로써 최종 공급되는 담수의 용도에 따라 소요되는 에너지 소모를 줄일 수 있다.
상대적으로 수질이 나쁜 후단 투과수는 1차 역삼투 모듈(SWRO, Sea Water Reverse Osmosis)(10)의 반대측에 연결된 후단 투과수 배출관(32)를 통하여 2차 역삼투 모듈(BWRO, Brackish Water Reverse Osmosis)(20)에 공급되어 처리됨으로써 전력 소요비용과 시설비용을 절감할 수 있다. 또한, 1차 처리된 후단 투과수는 1차 역삼투 모듈(SWRO, Sea Water Reverse Osmosis)(10)와 2차 역삼투 모듈(BWRO, Brackish Water Reverse Osmosis)(20)사이에 설치된 고압펌프(50)로 다시 압력을 승압될 수 있다.
2차 역삼투 모듈(BWRO, Brackish Water Reverse Osmosis)(20)은 1차 역삼투 모듈(SWRO, Sea Water Reverse Osmosis)(10)의 후단에서 배출된 1차 처리수를 2차로 다시 처리하여 최종 처리수조에 공급하게 된다. 이 때 2차 처리수중에 일부는 재처리관(34)을 통하여 다시 1차 역삼투 모듈(SWRO, Sea Water Reverse Osmosis)(10)로 투입될 수 있다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 2단 엘리먼트를 채용한 1차 역삼투 모듈의 투과수량의 변화를 나타낸 그래프이다. 도2에 도시된 바와 같이 단일 엘리먼트를 채용한 경우는 엘리먼트의 포지션이 후단으로 갈수록 역삼투 모듈에서의 투과수량이 감소하게 된다. 투과수량이 감소하게 되면 높은 압력이 요구되며, 회수율이 줄어들게 된다. 이에 반하여 이종의 엘리먼트를 채용한 경우는 투과수량이 4번째 엘리먼트에서 상승하게 되어 단일 엘리먼트의 채용시보다 투과수량이 일정하게 유지됨을 알 수 있다.
이하 실시예를 통하여 보다 자세히 설명한다.
두 종류의 엘리먼트를 1차 역삼투 모듈의 압력용기내에 혼용 장착하고 투과수 분할공정을 채택하고 발명예와 한 종류의 엘리먼트를 1차 역삼투 모듈의 압력용기내에 혼용 장착하고 투과수 전량을 2차 처리하는 비교예와의 시스템 회수율 및 투과수 1톤당 전력소비량 등을 설계프로그램(ROSA, Reverse Osmosis System Anlysis)을 이용하여 시뮬레이션을 한 후 두 공정을 비교하였다.
발명예에서는 1차 역삼투 모듈로서 8인치 압력용기 내에 서로 다른 종류의 엘리먼트를 전단에는 SW30HRLE-440i 엘리먼트 3개, 후단에는 SW30ULE-440i 엘리먼트 4개를 장착하고, 2차 역삼투 모듈로서 4인치 압력용기 내에 LCLE-4040 엘리먼트를 3개를 장착하여 압력용기를 3대1 배열로 12개의 엘리먼트를 사용하였다.
그리고, 비교예에서는 1차 역삼투 모듈로서 8인친 압력용기 내에 SW30HRLE-400i 엘리먼트 7개를 장착하고, 2차 역삼투 모듈로서 4인치 압력용기 내에 LCLE-4040 엘리먼트를 4개씩 장창하여 압력용기를 4대2 배열로 구성하여 총 24개의 엘리먼트를 사용하였다.
원수로 사용된 해수는 수온 15℃이며, 총용존 고형물 농도(TDS, Total Dissolved Solid) 34,348ppm 이었다.
전단엘리먼트로 사용된 SW30HRLE-440i는 투과수량이 31.0 m3/day, 염제거율이 99.80%이고 후단엘리먼트로 사용된 SW30ULE-440i는 투과수량이 45.4 m3/day, 염제거율이 99.70%로서 전단엘리먼트가 후단엘리먼트에 비하여 투과수량은 작으며 염제거율은 높은 배치이다.
도3은 발명예에 따른 역삼투 해수담수화 방법의 물질수지를 나타낸 그림이다.
도3에 도시한 각 지점에 따라 투과유량(Flow), 압력(Pressure), TDS(Total Dissoved Solid)의 값을 표1에 나타내었다.
Pass 1 Pass 2
Stream # Flow
(m3/h)		 Pressure
(bar)		 TDS
(mg/l)		 Stream # Flow
(m3/h)		 Pressure
(bar)		 TDS
(mg/l)
1 9.59 0.00 34348.49 1A 5.50 - 171.40
2 10.00 0.00 33098.01 3A 4.13 10.47 171.40
3 10.00 66.74 33098.01 5A 0.42 9.25 1637.01
5 4.50 64.81 73378.01 6A 0.00 9.25 1637.01
7 5.50 - 171.40 7A 3.71 - 5.84
S 1.38 0.00 44.64 R 0.42 9.25 1637.01
7/2 % Recovery 55.00 S2 5.08 0.00 16.32
7A/1A % Recovery 89.84
도4는 비교예에 따른 2차 처리 해수담수화 공정의 물질수지를 나타낸 그림이다.
도4에 도시한 각 지점에 따라 투과유량(Flow), 압력(Pressure), TDS(Total Dissoved Solid)의 값을 표2에 나타내었다.
Pass 1 Pass 2
Stream # Flow
(m3/h)		 Pressure
(bar)		 TDS
(mg/l)		 Stream # Flow
(m3/h)		 Pressure
(bar)		 TDS
(mg/l)
1' 9.55 0.00 34348.49 1A' 5.00 - 82.14
2' 10.00 0.00 0.00 3A' 5.00 5.69 82.14
3' 10.00 66.23 32904.38 5A' 1.00 4.32 396.72
5' 5.00 64.24 65725.39 6A' -1.01 0.00 0.00
7' 5.00 - 82.14 7A' 4.00 - 3.60
7'/2' % Recovery 50.00 R' 2.01 0.00 0.00
7A'/1A' % Recovery 80.00
상기 두 공정의 최종 비교 결과를 하기 표3, 표4 및 표5에 나타내었다.
표3은 전체 시스템의 비교결과를 나타낸 표이다. 표4은 1차 역삼투 모듈의 비교결과를 나타낸 표이고, 표5은 2차 역삼투 모듈의 비교결과를 나타낸 표이다.
항목 발명예 비교예
원수량(m3/hr) 9.59 9.55
생산수량(m3/hr) 5.09 4.00
생산수TDS(ppm) 16.32 3.60
시스템 회수율(%) 53.07 41.88
에너지소요량(kWh/m3) 4.84 6.00
항목 발명예 비교예
엘리먼트 수량 SW30HRLE-440i --- 3개
SW30ULE-440i --- 4개		 SW30HRLE-400i --- 7개
공급수량(m3/hr) 10 10
투과수량(m3/hr) 5.5 5.0
투과수 분할유량(m3/hr) 1.38 0
투과수TDS(ppm) 171.4 82.14
회수율(%) 55 50
운전압력(bar) 66.74 66.23
에너지소요량(kWh/m3) 4.21 4.60
항목 발명예 비교예
엘리먼트 수량 LCLE-4040 --- 12ea LCLE-4040 --- 24ea
엘리먼트 Array 3(3) + 1(3) 4(4) + 2(4)
공급수량(m3/hr) 4.13 5.0
투과수량(m3/hr) 3.71 4.0
투과수 TDS(ppm) 5.84 3.60
회수율(%) 89.84 80.0
운전압력(bar) 10.47 5.69
에너지소요량(kWh/m3) 0.40 0.25
표3에 나타난 바와 같이 시스템 회수율의 경우 발명예에서는 53.07%인 반면에 비교예에서는 41.88%로서 실시예의 회수율이 높은 것을 알 수 있었다. 에너지 소모량의 경우 발명예는 생산수 1톤당 4.84kWh/m3인 반면 비교예는 6.00kWh/m3로서 많은 차이가 남을 알 수 있다.
또한 2차 역삼투 모듈에서 소요 역삼투 엘리먼트 수량의 경우 발명예에서는 12개를 사용한 반면에 비교예에서는 24개를 사용하게 되어 발명예가 시설투자비를 절감할 수 있음을 알 수 있었다.
이상 첨부된 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 1차 역삼투 모듈 11: 전단 엘리먼트
12: 후단 엘리먼트 20: 2차 역삼투 모듈
31: 전단투과수 배출관 32: 후단투과수 배출관
34: 재처리관 35: 2차투과수 배출관
40, 50: 고압펌프 61: 전단 투과수 유량 조절 밸브

Claims (5)

1차 역삼투 모듈을 이용하여 1차 담수화하는 단계, 상기 1차 담수화된 처리수를 2차 역삼투 모듈을 이용하여 2차 담수화하는 단계, 상기 2차 담수화된 처리수를 최종처리수조로 공급하는 단계를 포함하는 역삼투 해수담수화 방법에 있어서,
상기 1차 역삼투 모듈은 투과수량을 일정하게 유지할 수 있도록 다단의 엘리먼트에 의해 처리되며,
상기 1차 역삼투 모듈의 처리수 중 일부를 모듈의 전단으로부터 분기하여 바이패스시켜 최종처리수조로 공급하는 것을 특징으로 하는 역삼투 해수담수화 방법.
제1항에서,
상기 다단의 엘리먼트는 전단엘리먼트 및 후단엘리먼트의 2단 엘리먼트를 포함하고, 상기 전단 엘리먼트는 상기 후단 엘리먼트보다 염제거 성능은 높고 투과수량이 적은 것을 특징으로 하는 역삼투 해수담수화 방법.
제2항에서,
상기 최종처리수조의 기준염도에 따라 상기 1차 처리수의 바이패스되는 분기 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 역삼투 해수담수화 방법.
제3항에서,
상기 2차 처리 단계에서의 농축수를 상기 1차 역삼투 모듈로 재처리하는 단계를 더 포함하는 역삼투 해수담수화 방법.
1차 역삼투 모듈에서 처리된 유량을 2차 역삼투 모듈로 한번 더 처리하는 2단 역삼투 해수담수화 장치에 있어서,
상기 1차 역삼투 모듈은 투과수량이 서로 다른 이종의 엘리먼트를 포함하고,
상기 1차 역삼투 모듈은 전단의 투과수를 바이패스(by-pass)시켜 생산수조로 이송시키는 전단 투과수 배출관;
후단의 투과수를 2차 역삼투 모듈로 공급하는 후단 투과수 배출관을 포함하며,
상기 1차 역삼투 모듈은 전단 엘리멘트 및 후단 엘리멘트를 포함하고,
상기 전단 엘리멘트는 상기 후단 엘리멘트보다 염제거 성능은 높고 투과수량이 적은 것을 특징으로 하는 2단 역삼투 해수담수화 장치.
KR1020120155434A 2012-12-27 2012-12-27 역삼투 해수담수화 방법 KR101402346B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120155434A KR101402346B1 (ko) 2012-12-27 2012-12-27 역삼투 해수담수화 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120155434A KR101402346B1 (ko) 2012-12-27 2012-12-27 역삼투 해수담수화 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101402346B1 true KR101402346B1 (ko) 2014-06-03

Family

ID=51131482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120155434A KR101402346B1 (ko) 2012-12-27 2012-12-27 역삼투 해수담수화 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101402346B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160147355A (ko) 2015-06-15 2016-12-23 고려대학교 산학협력단 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 방법 및 담수화 장치
KR102075140B1 (ko) * 2018-12-28 2020-02-10 주식회사 한화건설 2단 역삼투 공정설계지원시스템
EP3822228A1 (en) * 2019-11-15 2021-05-19 Korea University Research and Business Foundation Desalination apparatus for high-saline water
CN114509549A (zh) * 2022-02-07 2022-05-17 西安西热水务环保有限公司 一种海水淡化产水中硼的连续检测系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000288356A (ja) 1999-02-02 2000-10-17 Toray Ind Inc 逆浸透膜分離装置および造水方法
JP2002336855A (ja) 2001-05-21 2002-11-26 Toray Ind Inc 造水装置および造水方法
JP2006263542A (ja) 2005-03-23 2006-10-05 Kurita Water Ind Ltd 造水装置及び造水方法
KR101051345B1 (ko) 2010-09-09 2011-07-22 지에스건설 주식회사 2단 역삼투 담수화 장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000288356A (ja) 1999-02-02 2000-10-17 Toray Ind Inc 逆浸透膜分離装置および造水方法
JP2002336855A (ja) 2001-05-21 2002-11-26 Toray Ind Inc 造水装置および造水方法
JP2006263542A (ja) 2005-03-23 2006-10-05 Kurita Water Ind Ltd 造水装置及び造水方法
KR101051345B1 (ko) 2010-09-09 2011-07-22 지에스건설 주식회사 2단 역삼투 담수화 장치 및 방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160147355A (ko) 2015-06-15 2016-12-23 고려대학교 산학협력단 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 방법 및 담수화 장치
KR102075140B1 (ko) * 2018-12-28 2020-02-10 주식회사 한화건설 2단 역삼투 공정설계지원시스템
EP3822228A1 (en) * 2019-11-15 2021-05-19 Korea University Research and Business Foundation Desalination apparatus for high-saline water
CN114509549A (zh) * 2022-02-07 2022-05-17 西安西热水务环保有限公司 一种海水淡化产水中硼的连续检测系统及方法
CN114509549B (zh) * 2022-02-07 2024-06-11 西安西热水务环保有限公司 一种海水淡化产水中硼的连续检测系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kim et al. A novel single-pass reverse osmosis configuration for high-purity water production and low energy consumption in seawater desalination
Amy et al. Membrane-based seawater desalination: Present and future prospects
US9382135B2 (en) Seawater desalination process
JP4903113B2 (ja) 水処理システム及びその運転方法
US20040094480A1 (en) Method of boron removal in presence of magnesium ions
JP3995704B1 (ja) 飲料水製造用水処理システム及びその運転方法
JP2008100219A (ja) 脱塩方法及び脱塩装置
TWI393678B (zh) Desalination system
US20120234760A1 (en) Desalination apparatus and desalination method
JP2007181822A (ja) 飲料水製造用水処理システム及びその運転方法
KR101389450B1 (ko) 담수화 장치 및 이를 이용한 담수화 방법
KR101402346B1 (ko) 역삼투 해수담수화 방법
Schurer et al. Performance of ultrafiltration and coagulation in an UF-RO seawater desalination demonstration plant
US20180297866A1 (en) Water treatment system and water treatment method
KR101402345B1 (ko) 고효율 역삼투 해수담수화 시스템
JP2008173539A (ja) 飲料水製造用水処理システム及びその運転方法
US20170144892A1 (en) Processing Scheme and System for Gray Water Purification
Jia et al. Recent advances in nanofiltration-based hybrid processes
US9090491B2 (en) Removal of boron from saline water using alkalized NF membrane pretreatment
JP2008149284A (ja) 飲料水製造用水処理システム及びその運転方法
KR101344783B1 (ko) 역삼투 농축수 재생형 하이브리드 해수담수화 장치 및 방법
JP2009119435A (ja) 飲料水製造用水処理システム及びその運転方法
KR20200044244A (ko) Fo/ro 기반의 다중수원 정수 방법 및 시스템
JP2014034005A (ja) 塩水淡水化装置および造水方法
US20220259086A1 (en) Membrane Method for Making Surface Water Drinkable Without Adding Any Sequestering Agent

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170523

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180521

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190423

Year of fee payment: 6