KR101643146B1 - Manufacturing Apparatus for Mineral Water with Forward Osmosis Hybrid - Google Patents
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Abstract
해수로부터 체내 흡수가 용이한 미네랄을 분리 및 배합하여 미네랄수를 제조하는 장치가 개시된다. 본 발명은 역삼투압기 및 전기투석기를 포함하여 해수로부터 미네랄수를 제조하는 장치에 있어서, 상기 역삼투압기의 농축수 스트림과 상기 전기투석기의 희석 스트림을 제공받아, 상기 희석 스트림의 미네랄 농도를 농축하고 상기 농축수 스트림의 미네랄 농도를 희석하는 정삼투압기를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄수 제조 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 높은 에너지 효율, 높은 회수율을 가지며, 농축수량을 대폭 감소시킬 수 있게 된다. Disclosed is an apparatus for producing mineral water by separating and mixing minerals that are easily absorbed from the sea water. The present invention relates to an apparatus for producing mineral water from seawater including an osmotic osmosis unit and an electrodialyzer, the apparatus comprising: an osmosis unit for receiving a concentrated water stream of the reverse osmosis unit and a dilution stream of the electrodialyzer, And a positive osmotic pressure unit for diluting the mineral concentration of the concentrated water stream. According to the present invention, it is possible to have a high energy efficiency, a high recovery rate, and greatly reduce the concentrated water.
Description
본 발명은 해수로부터 미네랄을 분리 및 농축하여 미네랄수를 제조하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해수로부터 체내 흡수가 용이한 미네랄을 분리 및 배합하여 미네랄수를 제조하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for separating and concentrating minerals from seawater to produce mineral water, and more particularly, to an apparatus for separating and mixing minerals that are easily absorbed from seawater to produce mineral water.
최근 해양 심층수를 포함하는 다양한 해수를 담수화하는 기술과 이로부터 미네랄 워터를 제조하는 기술이 많이 개발되고 있다. Recently, many technologies for desalination of a variety of seawater including deep sea water and techniques for producing mineral water have been developed.
해양 심층수에 포함된 미네랄 성분은 수용성이므로 체내 흡수가 용이한 장점을 갖는다. 따라서 해양 심층수에 포함된 미네랄 성분은 잘못된 식이습관, 환경오염 등으로 인해 미네랄 밸런스가 무너진 현대인에게 매우 유용한 미네랄 공급원이 될 수 있다. 그러나 해수에는 상당량의 염분(NaCl)이 포함되어 있어 이를 제거하는 담수화 과정에서 유용한 미네랄 성분인 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등이 함께 제거되는 문제가 있다. Since the mineral component contained in the deep sea water is water-soluble, it has an advantage of being easily absorbed into the body. Therefore, the minerals contained in deep seawater can become a very useful mineral source for modern people whose mineral balance has been lost due to wrong dietary habits, environmental pollution, and so on. However, since seawater contains a considerable amount of salt (NaCl), potassium, calcium, and magnesium, which are useful minerals in the desalination process, are also removed.
해수의 담수화 방법으로는 증발법, 역삼투막법, 전기투석법 등이 일반적으로 알려져 있다. 증발법은 해수를 가열하여 용매인 물을 증발시키고 미네랄 성분을 수거하는 원리를 이용하는 것이며, 역삼투막법(Reverse Osmosis)은 순수한 물만 통과시키는 막(반투막)을 이용하여 해수 중에 용해된 이온성 물질을 여과하는 방법이며, 전기투석법은 음이온막과 양이온막을 교대로 배치한 후, 음이온막과 양이온막의 양단에 위치한 전극에 전압을 인가하여 양이온 및 음이온을 제거하여 담수를 얻는 방법이다. 그러나, 이들 담수화 방법을 사용할 경우에는, 해수에 포함된 각종 미네랄 성분을 효율적으로 분리하기 어려우므로, 미네랄 성분의 회수율이 낮은 단점이 있다.As a method of desalination of seawater, evaporation method, reverse osmosis membrane method, electrodialysis method and the like are generally known. The evaporation method utilizes the principle of heating the seawater to evaporate the water as a solvent and collect the mineral components. Reverse osmosis is a method in which an ionic substance dissolved in seawater is filtered through a membrane (semi-permeable membrane) The electrodialysis method is a method of alternately arranging an anion membrane and a cation membrane, and then applying a voltage to an electrode located at both ends of the anion membrane and the cation membrane to remove cations and anions to obtain fresh water. However, when these desalination methods are used, it is difficult to efficiently separate various mineral components contained in seawater, so that the recovery rate of mineral components is low.
세계 담수화 시장에서는 기계적 방식의 일종인 역삼투압법(RO : Reverse Osmosis)에 의한 해수 처리 방식이 점차 확장 적용되어가는 추세이다. In the global desalination market, seawater treatment by reverse osmosis (RO), a type of mechanical method, is gradually being applied.
미국은 1972년 처음으로 미국 콜롬비아대 로엘 교수가 카리브해의 샌트크로이섬에서 수심 870m로부터 하루 약 360톤의 해양심층수를 끌어올려 식물 플랑크톤의 배양과 굴사육 실험 등을 통해 해양심층수가 생물 생산에 효과가 있다는 것을 실증하였고, 그 이후 본격적으로 발전하여 이를 계기로 연구단지가 1974년 하와이 자연에너지 연구소(NELH)가 탄생하였다. 또한, 하와이섬에서 인공용승실험시설을 건설하여 해양온도차 발전, 양식 등 다양한 이용기술도 개발되었다. In 1972, for the first time in the United States, professor Roel of the United States of America raised deep sea water about 360 tons a day from 870 meters in depth at the island of Sanctuary in the Caribbean Sea to cultivate phytoplankton and experiment with breeding oysters. And in 1974 the Hawaii Natural Energy Research Institute (NELH) was born. In addition, a variety of utilization technologies such as ocean temperature, power generation, and aquaculture have been developed by constructing an artificial marine test facility on the island of Hawaii.
한편, 노르웨이 피요르드 해역의 표층수는 융설수 및 육수의 영향을 받고 있으며, 저층해수는 연간 수온이 7~8도, 염분 농도는 3~4%로 안정되어 있고, 또한 병원균(비브리오 균 등)이 적으며 영양염이 풍부하여 해양심층수와 동일한 특성을 보유하고 있어 그 특성을 활용하여 수산분야에 이용하려는 연구가 진행되고 있다. 주요 연구로는 피요르드 해양생물자원 증강을 목적으로 하는 이용기술연구 개발이 진행 중에 있으며, 그 중 대구, 연어, 송어, 거대 광어 등의 안정 사육과 사육 효율화를 위하여 많은 개발이 진행 중에 있다. On the other hand, the surface waters in the Norwegian fjord region are affected by mildew and southerly water. Low-layer seawater is stable at an annual temperature of 7 to 8 ° C, salinity concentration of 3 to 4%, and pathogens (eg, It is rich in nutrients and has the same characteristics as deep seawater in the ocean. Major researches are on the research and development of utilization technology aiming at the enhancement of fjord marine living resources. Many of them are under development for stabilizing breeding and breeding of codfish, salmon, trout, giant bulgur and so on.
또한, 일본의 경우 전국에 약 16개소의 해양심층수 특성화 단지가 설치되어 있고, 1985년부터 과학기술청에 아쿠아 마린 계획인 해양심층수 자원의 유효이용기술에 관한 연구가 시작되어 모델 해역으로서 코치현의 무로토 해역이 지정되어, 그 뒤로 1987년 취수장치 건설착수(해양과학기술센터 설치)되어 1989년 코치현 해양심층수 연구소가 발족되었고, 그로부터 지속적으로 기초연구가 진행되어 해양심층수를 다목적으로 사용하는 시스템 등이 개발되고, 동시에 여러 가지 종류의 상품이 사업화됨과 동시에 계속적인 연구개발이 진행 중이다. In Japan, there are about 16 deep seawater specialization complexes in Japan. Since 1985, research on the effective utilization technology of deep seawater resources for aquamarine has been started by the Agency for Science and Technology since 1985. As a model sea area, In 1987, the Muroto Sea Area was designated. In 1987, the water intake system was established (Marine Science and Technology Center was established) and the Deep Sea Water Research Institute of Kochi Prefecture was established in 1989. Basic researches have been continuously conducted since then. And various kinds of products are commercialized at the same time, and research and development are under way.
한편, 국내의 경우 제주도 동부 지역에 존재하는 막대한 양의 용암해수(염지하수)가 존재하고 있는데, 이를 산업적으로 활용하기 위한 기초연구가 수행되어 다양한 상품 소재로 활용 가능하다는 것이 제시되었으나, 그 후 산업화를 위한 후속조치가 활성화되지 않고 있는 실정이다. On the other hand, there is an enormous amount of lava seawater (salt water) existing in the eastern part of Jeju Island in Korea, and basic researches have been conducted to utilize it for industrial purposes, The follow up measures for the
따라서, 해수를 담수화하는 과정에서 미네랄을 분리 회수하여 인체에 적합한 미네랄 밸런스를 유지하는 음용수 등 다목적으로 사용할 수 있는 미네랄 분리 농축 기술과 미네랄수 제조 기술에 대한 요구가 있다.Accordingly, there is a demand for minerals separation concentrating technology and mineral water production technology that can be used for various purposes such as drinking water for maintaining the mineral balance suitable for the human body by separating and recovering minerals in the desalination process of seawater.
상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 해수로부터 미네랄 회수 과정의 높은 에너지 효율을 갖는 미네랄 분리 농축 장치 및 미네랄수 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a device for concentrating and separating minerals having high energy efficiency in the process of recovering minerals from seawater and a device for producing mineral water.
또한, 본 발명은 높은 미네랄 회수율을 갖는 미네랄 분리 농축 장치 및 미네랄수 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a mineral separation and concentration apparatus having a high mineral recovery rate and a mineral water production apparatus.
또한, 본 발명은 미네랄 회수 과정에서 농축수량을 감소시킬 수 있는 미네랄 분리 농축 장치 및 미네랄수 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a mineral separation concentrating apparatus and a mineral water producing apparatus capable of reducing the amount of concentrated water during a mineral recovery process.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 역삼투압기 및 전기투석기를 포함하여 해수로부터 미네랄수를 제조하는 장치에 있어서, 상기 역삼투압기의 농축수 스트림과 상기 전기투석기의 희석 스트림을 제공받아, 상기 희석 스트림의 미네랄 농도를 농축하고 상기 농축수 스트림의 미네랄 농도를 희석하는 정삼투압기를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄수 제조 장치를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for producing mineral water from seawater, including an osmosis osmosis unit and an electrodialyzer, the ozonation unit comprising: And a positive osmotic pressure unit for concentrating the mineral concentration of the diluted stream and diluting the mineral concentration of the concentrated water stream.
본 발명은 상기 역삼투압기 전단에 전처리 필터를 더 포함할 수 있다. The present invention may further include a pretreatment filter at the front end of the reverse osmosis device.
본 발명에서 상기 정삼투압기의 농축수 스트림은 상기 RO로 피드백 될 수 있다. In the present invention, the concentrated water stream of the osmotic pressure osmosis unit can be fed back to the RO.
또한, 본 발명은 상기 정삼투압기의 희석수 스트림으로부터 미네랄염을 제조하는 증발기를 더 포함할 수 있다. The present invention may further comprise an evaporator for producing a mineral salt from the diluted water stream of said osmotic pressure osmosis machine.
또한 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 역삼투압기로부터 배척된 농축수 스트림으로부터 농축수 스트림과 희석 스트림을 생성하는 전기투석기 및 상기 역삼투압기의 농축수 스트림과 상기 전기투석기의 희석 스트림을 제공받아, 상기 희석수 스트림의 미네랄 농도를 농축하고 상기 농축수 스트림의 미네랄 농도를 희석하는 정삼투압기를 포함하는 것을 특징으로 하는 해수 미네랄 분리 장치를 제공한다. The present invention also provides an electrodialyzer for producing a concentrated water stream and a diluted stream from a concentrated water stream rejected from an reverse osmotic pressure device and a dilute water stream of the reverse osmosis membrane and a diluted stream of the electrodialyzer And a positive osmotic pressure regulator for concentrating the mineral concentration of the diluted water stream and diluting the mineral concentration of the concentrated water stream.
본 발명에서 상기 정삼투압기의 농축수 스트림은 상기 RO로 피드백 되는 것이 바람직하다. In the present invention, the concentrated water stream of the osmotic pressure osmosis unit is preferably fed back to the RO.
또한, 본 발명에서 상기 정삼투압기의 농축된 희석 스트림으로부터 미네랄염을 제조하는 증발기를 더 포함할 수 있다. The present invention may further comprise an evaporator for producing a mineral salt from the concentrated dilution stream of the said osmotic pressure machine.
본 발명에 따르면, 높은 에너지 효율, 높은 회수율을 갖는 미네랄수 제조 장치를 제공할 수 있게 된다. INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it becomes possible to provide a mineral water producing apparatus having high energy efficiency and high recovery rate.
또한, 본 발명에 따르면, 미네랄 회수 과정에서 농축수량을 대폭 감소시킬 수 있게 된다. Further, according to the present invention, the concentrated water can be greatly reduced in the mineral recovery process.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄수 제조 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing a mineral water producing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상술한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄수 제조 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing a mineral water producing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 해수로부터 미네랄을 여과하는 역삼투압기(RO; 100)가 도시되어 있다. 상기 역삼투압기(RO; 100)의 전단에는 마이크로 필터(Microfilter; MF)와 같은 전처리 장치가 구비될 수 있다. 상기 MF는 원수에 함유된 탁도 물질이나 기타 이물질을 여과함으로써 후속 공정인 RO의 막을 보호할 수 있게 한다. Referring to FIG. 1, there is shown a reverse osmosis (RO) 100 for filtering minerals from seawater. A pretreatment device such as a microfilter (MF) may be provided at a front end of the reverse osmosis (RO) The MF makes it possible to protect the membranes of the RO, which is a subsequent process, by filtering turbidity substances or other foreign substances contained in the raw water.
상기 마이크로 필터는 그 포어사이즈가 5~15㎛인 것이 바람직하다. MF에서 여과된 슬러지는 별도의 공정을 통하여 제거할 수 있으며, 여기서는 상술하지 않는다.The pore size of the microfilter is preferably 5 to 15 mu m. The sludge filtered in the MF can be removed through a separate process, which is not described here.
해수의 여과를 위한 역삼투압법에서는 단단계의 역삼투압기가 사용될 수 있다. 취수된 해수, 특히 용암해수의 경우, 1차적으로 SWRO(Sea-Water Reverse Osmosis) 처리하여 용암 해수에 포함된 고농도의 미네랄 및 각종 이온성분을 거르고, 2차적으로 BWRO(Brackish-water Reverse Osmosis) 처리하여 미네랄 및 각종 이온성분이 거의 완전히 제거된 담수를 얻을 수 있다. 또, BWRO 농축수를 다시 SWRO로 유입시켜 BWRO의 농축수에 포함된 미네랄 및 각종 이온성분을 SWRO 농축수로 농축시킴으로서 최초에 유입되는 해수에 포함된 미네랄 및 각종 이온성분들의 회수율을 극대화 시킬 수도 있다. In the reverse osmosis method for filtration of seawater, a single stage reverse osmotic pressure device can be used. In the case of seawater, especially lava seawater, it is first treated with SWRO (Sea-Water Reverse Osmosis) to treat the high concentration of minerals and various ionic components contained in lava seawater. Secondarily, it is treated with BWRO (Brackish-water Reverse Osmosis) To obtain fresh water in which minerals and various ion components are almost completely removed. In addition, by concentrating the mineral and various ion components contained in the BWRO concentrated water by introducing the BWRO concentrated water into the SWRO again, it is possible to maximize the recovery rate of the minerals and various ion components contained in the seawater flowing in the first time .
본 발명에서 상기 SWRO는 유입수에 포함된 미네랄 및 각종 이온성분을 효율적으로 농축시키기 위하여 역삼투막과 나노 필터를 동시에 포함할 수도 있다. 이 때, 상기 나노 필터는 그 포어사이즈가 0.5~5nm인 것이 더욱 바람직하다. In the present invention, the SWRO may simultaneously include a reverse osmosis membrane and a nanofilter in order to efficiently concentrate minerals and various ion components contained in influent water. In this case, the pore size of the nanofilter is more preferably 0.5 to 5 nm.
한편, 상기 BWRO는 유입되는 SWRO 투과수의 용존고형물량(TDS: Total Dissolved Solid)이 10,000mg/l이하인 경우에는 72~218psi 정도의 낮은 압력으로도 충분한 회수율 및 생산수질을 확보할 수 있다.On the other hand, when the total dissolved solids (TDS) of the incoming SWRO permeate is 10,000 mg / l or less, the BWRO can secure sufficient recovery and production quality even at a pressure as low as 72 to 218 psi.
이상에 대해서는 본 발명자들의 특허출원 제2011-26214호에 소개되어 있고, 본 발명과 직접적으로 관련된 부분이 아니므로, 여기서는 설명을 생략한다.The above description has been introduced in the patent application No. 2011-26214 of the present inventors and is not directly related to the present invention, so that the description is omitted here.
따라서, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자라면 도시된 역삼투압기(100)가 전술한 SWRO일 수 있으며, 생산수의 제조를 위해 상기 SWRO 후단에 별도의 역삼투압기 예컨대 전술한 BWRO가 부가될 수도 있다는 것을 잘 알 수 있을 것이다.Accordingly, those skilled in the art will appreciate that the illustrated
본 발명에서 상기 RO(100)로부터 배척된 농축수가 제1 농축수 스트림(S1)으로서 상기 전기투석기(Electrodialysis)로 유입된다. 상기 전기투석기는 복수의 이온 교환막을 구비하고 있으며, 상기 제1 농축수 스트림(S1)과 별도의 공급 스트림(도시하지 않음)을 입력으로 하여, 상기 제1 농축수 스트림(S1)을 희석한 희석 스트림(S3)과 별도의 농축 스트림(S2)를 생성한다. 해수의 미네랄 분리에 사용되는 상기 전기투석기의 구성 및 동작은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 잘 알려져 있으므로, 여기서는 설명을 생략한다. In the present invention, concentrated water rejected from the
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 ED를 통과하여 생성된 상기 희석수 스트림(S3)은 약 2g/L의 미네랄 농도를 가질 수 있다. 반면, ED에서 생성된 상기 농축 스트림(S2)는 60g/L의 미네랄 농도를 가질 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the dilute water stream S3 produced through the ED may have a mineral concentration of about 2 g / L. On the other hand, the concentrated stream S2 produced in the ED can have a mineral concentration of 60 g / L.
농축 스트림(S2)은 NaCl을 고농도로 함유하고 있으며, 상기 스트림으로부터 적절한 회수 수단 예컨대 증발기를 사용하여 NaCl이 회수될 수 있다. The concentrated stream (S2) contains a high concentration of NaCl, from which NaCl can be recovered using an appropriate recovery means such as an evaporator.
상기 희석수는 Mg 등 인체에 유용한 미네랄을 포함하고 있으나, 그 농도가 낮다. 통상 이와 같이 미네랄을 함유한 스트림으로부터 미네랄을 회수하기 위해 증발기가 사용될 수 있다. 그러나, 가열 증발을 통해 미네랄을 회수하는 데에는 드는 에너지는 미네랄의 농도에 반비례하므로, 에너지 비용 측면에서 매우 비효율적이다. 그러므로, 종래에는 상기 희석수 스트림을 생산수와 혼합하여 미네랄 워터를 제조하는 데에 직접 투입하는 방식이 사용되었다. The diluted water contains minerals useful for the human body such as Mg, but the concentration thereof is low. Generally, an evaporator can be used to recover minerals from such a mineral containing stream. However, the energy required to recover minerals through heat evaporation is inversely proportional to the concentration of minerals, which is very inefficient in terms of energy cost. Therefore, conventionally, a method has been used in which the diluted water stream is directly mixed with the production water to produce mineral water.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 정삼투압기(Forward Osmosis; FO; 100)가 도입된다.In order to solve such a problem, a forward osmosis (FO) 100 is introduced in the present invention.
상기 FO는 반투막을 사이에 두고 농도를 달리하는 두 스트림 간에 저농도에서 고농도로 용매를 이동시키는 작용을 한다. 본 발명에서 상기 FO로는 상용의 시스템이 사용될 수 있고, 예를 들면 미국 에이치티아이사의 FO 모듈이 사용될 수 있다.The FO acts to transfer the solvent at a low concentration to a high concentration between two streams having different concentrations through the semipermeable membrane. In the present invention, a commercially available system may be used as the FO, for example, an FT module of Hitachi, USA.
도시된 바와 같이, 상기 FO로는 두 개의 스트림(S3, S4) 즉 희석스트림(S3)과 제2 농축수 스트림(S4)이 그것이다. 도시된 바와 같이, 상기 제2 농축수 스트림(S4)은 상기 RO(100)에서 배척된 제1 농축수 스트림(S1)에서 분기되는 것이 바람직하다. As shown in the figure, the FO includes two streams S3 and S4, namely, a dilution stream S3 and a second concentrated water stream S4. As shown, the second concentrated water stream S4 is preferably branched in the first concentrated water stream S1 excluded from the
상기 FO는 상기 희석 스트림(S3)으로부터 상기 제2 농축수 스트림(S4)으로 물의 이동을 유발한다. 그 결과, 유입된 희석 스트림의 미네랄 농도는 증가하게 된다. 따라서, 상기 FO로부터 유출되는 FO 농축 스트림(S5)은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 약 두 배 정도로 고농도화 될 수 있다. The FO causes the transfer of water from the dilution stream (S3) to the second concentrate stream (S4). As a result, the mineral concentration of the incoming dilution stream increases. Therefore, the FO concentrated stream S5 flowing out of the FO can be concentrated to about twice as high according to the preferred embodiment of the present invention.
농축된 FO 농축 스트림(S5)은 증발기(400)로 유입된다. 상기 증발기(400)는 가열에 의해 농축 스트림(S5)의 용매를 증발시키고 그 결과물로 미네랄염 예컨대 CaSO4를 회수할 수 있게 된다. 그 결과, 본 발명은 종래에 비해 미네랄 회수율을 높일 수 있게 된다. The concentrated FO-enriched stream (S5) enters the evaporator (400). The
상기 FO 농축 스트림(S5)과는 달리, 상기 FO(300)로 유입된 제2 농축 스트림(S4)은 희석되어 FO 희석 스트림(S6)로 배출된다. 본 발명의 실시예에 따르면 60 mg/L 농도의 제2 농축 스트림(S4)은 30 g/L 농도의 FO 희석 스트림(S6)으로 배출될 수 있다. Unlike the FO enriched stream (S5), the second enriched stream (S4) entering the FO (300) is diluted and discharged to the FO dilution stream (S6). According to an embodiment of the present invention, a second concentrate stream (S4) at a concentration of 60 mg / L can be discharged as an FO dilution stream (S6) at a concentration of 30 g / L.
도시된 바와 같이, 배출된 FO 희석 스트림(S6)은 RO(100)로 피드백 된다. 피드백 된 스트림(S6)은 RO에서 여과되어 다시 생산수로 제공될 수 있다. 결과적으로, 본 발명은 ED로 유입되는 농축수의 수량은 감소되는 효과를 거두게 된다.As shown, the discharged FO dilution stream (S6) is fed back to the RO (100). The fed-back stream S6 may be filtered at the RO and provided again to the production number. As a result, the present invention has the effect of reducing the quantity of the concentrated water introduced into the ED.
전술한 바와 같이, 본 발명의 ED 및 FO는 미네랄 분리 및 회수 효율을 높이게 된다. 회수된 CaSO4와 같은 미네랄은 생산수에 배합될 수 있다. As described above, the ED and FO of the present invention improve the efficiency of mineral separation and recovery. Minerals such as recovered CaSO4 can be formulated into the product water.
통상 인체에 가장 적합한 미네랄 밸런스 된 음용수의 경우, Ca:Mg의 비가 2:1~3:1인 것이 바람직한 것으로 알려져 있다. 그러나, RO 처리된 생산수의 경우 Ca의 함량이 낮아 상기 비율 범위를 벗어난다. 본 발명에서 회수된 Ca 이온은 미네랄 밸런스를 위해 사용될 수 있다. 그러므로, 따로 도시하지는 않았지만, 본 발명의 미네랄수 제조 장치는 Ca 이온의 혼합을 위한 혼합기를 더 구비할 수도 있다.It is generally known that the ratio of Ca: Mg is preferably in the range of 2: 1 to 3: 1 in the case of mineral-balanced drinking water most suitable for human body. However, in the case of production water treated with RO, the content of Ca is low and it is out of the above range. The Ca ions recovered in the present invention can be used for mineral balance. Therefore, although not shown separately, the mineral water producing apparatus of the present invention may further comprise a mixer for mixing Ca ions.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 전술한 실시예는 본 발명을 예시하는 것이고 본 발명을 제한하는 것은 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments illustrate the present invention and are intended to limit the present invention.
100 RO 200 ED
300 FO 400 증발기100
300
Claims (7)
해수로부터 미네랄을 여과하는 역삼투압기;
상기 역삼투압기의 제1 농축수 스트림을 입력 받아 상기 제1 농축수 스트림을 희석한 희석 스트림을 생성하는 전기투석기;
상기 역삼투압기의 제1 농축수 스트림에서 분기된 제2 농축수 스트림과 상기 전기투석기의 희석 스트림을 제공받아, 상기 희석 스트림의 미네랄 농도를 농축하여 FO 농축 스트림을 생성하고, 상기 제2 농축수 스트림을 희석하여 FO 희석 스트림으로 배출하는 정삼투압기; 및
상기 정삼투압기의 FO 농축 스트림으로부터 미네랄을 회수하기 위한 증발기를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄수 제조 장치.An apparatus for producing mineral water from seawater, including an osmotic pressure unit and an electrodialyzer,
Reverse osmotic pressure vessels for filtering minerals from seawater;
An electrodialyzer for receiving a first concentrated water stream of the reverse osmosis device and generating a diluted stream by diluting the first concentrated water stream;
A second concentrated water stream branched from the first condensed water stream of the reverse osmosis device and a dilution stream of the electrodialyzer to concentrate the mineral concentration of the diluted stream to produce an FO concentrated stream, A forward osmotic pressure gauge to dilute the stream and discharge it to the FO dilution stream; And
And an evaporator for recovering minerals from the FO-enriched stream of said osmotic pressure osmosis machine.
상기 역삼투압기 전단에 전처리 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄수 제조 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a pretreatment filter at a front end of the reverse osmosis membrane.
상기 정삼투압기의 FO 희석 스트림은 상기 역삼투압기로 피드백 되는 것을 특징으로 하는 미네랄수 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the FO dilution stream of the osmotic pressure osmotic feeder is fed back to the reverse osmotic pressure regulator.
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