KR102162759B1 - Forward Osmosis Membrane Process - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유도용액과 희석액의 유량조절이 가능한 정삼투막 여과 장치 및 이의 운전방법, 보다 상세하게는 정삼투막의 안정적인 운전이 가능하도록 유도용액 관로와 희석액 관로의 내경을 달리하는 정삼투막 여과 장치 및 이의 운전방법에 관한 것이다.The present invention is a forward osmosis membrane filtration device capable of controlling the flow rate of a draw solution and a diluent, and a method of operation thereof, and more particularly, a forward osmosis membrane filtration device in which the inner diameters of the draw solution pipe and the diluent pipe are changed to enable stable operation of the forward osmosis membrane. And it relates to a method of operation thereof.
UN 세계 수자원 개발 보고서에 의하면, 2025년에는 세계 인구의 40%인 약 27억 명이 물 부족에 직면할 것이고, 전 세계 국가의 약 20%는 심각한 물 부족 현상이 발생할 것으로 전망하였다. 이는 공급은 한정되어 있는 반면 인구증가, 소득수준 향상 등으로 인해 수요가 계속 증가하기 때문이다.According to the UN World Water Development Report, about 2.7 billion people, or 40% of the world's population, will face water shortages by 2025, and about 20% of the world's countries are projected to experience severe water shortages. This is because while supply is limited, demand continues to increase due to population growth and income level improvement.
한편, 먹는 물로 공급하는 물은 하천수, 호소수, 해수 등을 정화하는 과정을 거치게 되고, 하천수나 호소수는 일반적으로 응집, 침전, 여과, 흡착, 산화, 소독 등을 실시하여 오염물질을 제거하고 있다.On the other hand, water supplied as drinking water undergoes a process of purifying river water, lake water, sea water, etc., and river water or lake water is generally subjected to aggregation, precipitation, filtration, adsorption, oxidation, and disinfection to remove pollutants.
해수는 지구상에서 가장 풍부한 수자원에 해당되지만 높은 염분 농도로 인해 통상적인 방법으로는 정화하기 곤란하고, 따라서 증발법, 전기투석법 및 역삼투법(Reverse Osmosis: RO) 등을 주로 적용하여 왔지만 이들 방법으로는 에너지 소모량이 많기 때문에 대량으로 해수를 정화하는 데는 한계가 있다.Seawater is the most abundant water resource on the planet, but due to its high salt concentration, it is difficult to purify it with conventional methods.Therefore, evaporation, electrodialysis, and reverse osmosis (RO) have been mainly applied. Because of the high energy consumption, there is a limit to purifying seawater in large quantities.
최근 들어, 역삼투법(Reverse Osmosis: RO)보다 막오염 발생이 적으면서 에너지 소모량이 상대적으로 낮은 정삼투막이 주목받고 있다. 정삼투막 기술은 2009년 영국의 Global Water Intelligence사가 지속 가능한 10대 첨단 수처리 기술로 선정하였으며, 삼투압을 이용하는 담수화 공정으로 쉽게 분리가 가능한 고농도의 드로우 용액을 투입하여 삼투압만으로 염분을 제거하기 때문에 운전에 필요한 수리학적 압력이 낮거나 적고, 다양한 오염물질을 제거할 수 있다는 장점이 있다.In recent years, a forward osmosis membrane that has less membrane contamination and a relatively low energy consumption than reverse osmosis (RO) has attracted attention. The forward osmosis membrane technology was selected as one of the top 10 sustainable advanced water treatment technologies by Global Water Intelligence in the UK in 2009. It is a desalination process that uses osmotic pressure to remove salts with only osmotic pressure by introducing a high-concentration draw solution that can be easily separated. It has the advantage that the required hydraulic pressure is low or low, and various contaminants can be removed.
예를 들어 반투막 사이에 해수와, 해수보다 삼투압이 높은 유도용액(Draw Solution)을 공급하여 해수 중의 순수를 유도용액 쪽으로 이동시킨 후 유도용액으로부터 순수를 분리할 수 있다. 또는 해수보다 삼투압이 낮은 하수 방류수를 희석액으로 공급하면서 해수를 유도용액으로 사용하여 해수를 희석시키고, 희석된 해수를 역삼투막으로 여과하는 방법도 알려져 있다. For example, by supplying seawater and a draw solution having an osmotic pressure higher than that of seawater between the semipermeable membranes, pure water in seawater can be moved to the draw solution, and then pure water can be separated from the draw solution. Alternatively, a method of diluting seawater using seawater as a draw solution while supplying sewage effluent with a lower osmotic pressure than seawater as a diluting solution, and filtering the diluted seawater with a reverse osmosis membrane is also known.
그러나 정삼투막에서는 모듈을 통과함에 따라 유도용액의 유량은 증가하는 한편, 희석액 유량이 감소하고 또 정삼투막 표면에서의 오염으로 인해 안정적인 정삼투막 여과가 곤란해지는 문제점이 있다.However, in the forward osmosis membrane, as it passes through the module, the flow rate of the draw solution increases, while the flow rate of the diluent decreases, and there is a problem that stable forward osmosis membrane filtration becomes difficult due to contamination on the surface of the forward osmosis membrane.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 유도용액과 희석액의 유속을 일정하게 유지하여 안정적인 운전이 가능한 정삼투막 여과 장치 및 이의 운전방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been conceived to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a forward osmosis membrane filtration apparatus capable of stable operation by maintaining a constant flow rate of a draw solution and a diluent and a method of operating the same.
또한 본 발명에서는 정삼투막 표면에서의 오염을 최소화하여 여과효율이 향상된 정삼투막 여과 장치 및 이의 운전방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a forward osmosis membrane filtration apparatus and a method of operating the same, with improved filtration efficiency by minimizing contamination on the surface of the forward osmosis membrane.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 정삼투막 여과장치는, 직렬로 배치된 3개 이상의 정삼투막 모듈(100); 유도용액 저류조(200); 희석액 저류조(300); 희석된 유도용액 저류조(400); 상기 3개 이상의 정삼투막 모듈(100)로 유도용액이 이동할 수 있도록, 가장 전단에 위치하는 정삼투막 모듈(100)과 상기 유도용액 저류조(200)를 연결하는 유도용액 공급관로(); 상기 3개 이상의 정삼투막 모듈(100) 중 가장 후단에 위치하는 정삼투막 모듈(100)로부터 배출되는 유도용액을 상기 희석된 유도용액 저류조(400)로 이송하기 위한 유도용액 배출관로(); 상기 3개 이상의 정삼투막 모듈(100)로 희석용액이 이동할 수 있도록, 가장 전단에 위치하는 정삼투막 모듈(100)과 상기 희석액 저류조(300)를 연결하는 희석액 공급관로(); 및 상기 3개 이상의 정삼투막 모듈(100) 중 가장 후단에 위치하는 정삼투막 모듈(100)로부터 배출되는 희석용액을 상기 희석액 저류조(300)로 이송하기 위한 희석액 회수관로()를 포함하되, 상기 유도용액 공급관로()와 희석액 공급관로()의 내경이 상이한 것을 특징으로 한다.The forward osmosis membrane filtration apparatus according to the present invention for solving the above problem includes three or more forward osmosis membrane modules 100 arranged in series; Draw
또한 본 발명의 정삼투막 여과장치에서는, 상기 정삼투막 모듈(100)은 제1 모듈(110), 제2 모듈(120), 제3 모듈(130) 및 제4 모듈(140)이 순차적으로 직렬로 연결되되, 상기 유도용액 공급관로()는 상기 제1 모듈(110) 전단에 연결되며, 상기 유도용액 배출관로()는 상기 제4 모듈(140) 후단에 연결되고, 상기 희석액 공급관로()는 상기 제1 모듈(110) 전단에 연결되며, 상기 희석액 회수관로()는 상기 제4 모듈(140) 후단에 연결될 수 있다.In addition, in the forward osmosis membrane filtration apparatus of the present invention, the forward osmosis membrane module 100 includes a
또한 본 발명의 정삼투막 여과장치에서는, 상기 제1 모듈(110)에서부터 제4 모듈(140)로 갈수록 상기 유도용액 공급관로()의 내경은 커지고, 희석액 공급관로()의 내경은 작아지는 것이 바람직하다.In addition, in the forward osmosis membrane filtration apparatus of the present invention, as the
또한 본 발명의 정삼투막 여과장치에서는, 상기 희석액 공급관로()의 내경은 아래 식-2를 만족하는 것이 바람직하다.Further, in the forward osmosis membrane filtration apparatus of the present invention, the diluent supply pipe ( It is preferable that the inner diameter of) satisfies Equation-2 below.
(식-1) (Equation-1)
여기서, 은 제1 모듈(110) 전단에 위치하는 희석액 공급관로인 제1 내경, 은 제1 모듈(110)과 제2 모듈(120) 사이에 위치하는 희석액 공급관로인 제2 내경, 은 제2 모듈(120)과 제3 모듈(130) 사이에 위치하는 희석액 공급관로인 제3 내경, 은 제3 모듈(130)과 제4 모듈(140) 사이에 위치하는 희석액 공급관로인 제4 내경이다.here, Is a first inner diameter that is a diluent supply pipe located at the front end of the
또한 본 발명의 정삼투막 여과장치에서는, 상기 유도용액 공급관로()의 내경은 아래 식-2을 만족하는 것이 바람직하다.In addition, in the forward osmosis membrane filtration apparatus of the present invention, the draw solution supply pipe ( It is preferable that the inner diameter of) satisfies Equation-2 below.
(식-2) (Equation-2)
여기서, 은 제1 모듈(110) 전단에 위치하는 유도용액관로인 제1 내경, 은 제1 모듈(110)과 제2 모듈(120) 사이에 위치하는 유도용액관로인 제2 내경, 은 제2 모듈(120)과 제3 모듈(130) 사이에 위치하는 유도용액관로인 제3 내경, 은 제3 모듈(130)과 제4 모듈(140) 사이에 위치하는 유도용액관로인 제4 내경이다.here, Is the first inner diameter, which is an induction solution pipe located at the front end of the
또한 본 발명의 정삼투막 여과장치에서는, 상기 희석액 저류조(300)는, 제1 격벽(330), 상기 제1 격벽(330)에 의해 구획된 희석액 제1 저류조(310), 및 농축액 회수조(320)를 포함하되, 상기 희석액 공급관로()의 흡입구가 위치하는 상기 제1 저류조(310)는, 희석액 보충관로() 및, 희석액 수위를 소정 범위로 유지하기 위한 수위조절센서(311)가 구비되고, 상기 제1 격벽(330)은 상부 소정 위치에 메쉬망이 형성되고, 상기 희석액 회수관로()의 출구가 위치하는 상기 농축액 회수조(320)에는 회수된 희석액에 함유된 오염물을 흡착하기 위한 입상 흡착제(321)가 충진되어 있는 것이 바람직하다.In addition, in the forward osmosis membrane filtration apparatus of the present invention, the dilution
또한 본 발명의 정삼투막 여과장치에서는, 상기 희석액 저류조(300)는, 제2 격벽(350), 상기 제2 격벽(350)에 의해 구획된 역세척조(340)를 포함하고, 입구는 상기 역세척조(340)와 연결되고 타측은 상기 희석액 공급관로()와 연결된 역세척수 공급관로()가 구비되고, 상기 역세척조(340)에는 슬러리 상태의 분말활성탄(341)이 수용되어 있는 것이 바람직하다.Further, in the forward osmosis membrane filtration apparatus of the present invention, the dilution
본 발명의 유도용액과 희석액의 유량조절이 가능한 정삼투막 여과 장치 및 이의 운전방법에 의하면, 줄어든 희석액 유량 또는 늘어난 유도용액 유량을 고려하여 이들 이송관로의 내경을 달리하고 있기 때문에 안정적인 정삼투막 여과가 가능하다.According to the forward osmosis membrane filtration device capable of controlling the flow rate of the draw solution and the diluent of the present invention and its operation method, the inner diameter of these transfer pipes is changed in consideration of the reduced flow rate of the dilution solution or the increased flow rate of the draw solution. Is possible.
또한 본 발명의 유도용액과 희석액의 유량조절이 가능한 정삼투막 여과 장치 및 이의 운전방법에 의하면, 비교적 입자가 작은 오염물질을 제거할 수 있는 흡착제가 충진된 농축액 회수조를 구비하고 있어, 정삼투막의 오염을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the forward osmosis membrane filtration device capable of controlling the flow rate of the draw solution and the diluent of the present invention and the operation method thereof, a concentrate recovery tank filled with an adsorbent capable of removing relatively small contaminants is provided. There is an advantage in that contamination of the membrane can be minimized.
게다가 본 발명의 유도용액과 희석액의 유량조절이 가능한 정삼투막 여과 장치 및 이의 운전방법에 의하면, 정삼투막 여과중 막오염이 발생하더라도 손쉽게 역세척할 수 있는 슬러리 상태의 분말활성탄이 희석액 저류조에 항상 구비되어 있어 운전과 조작이 매우 편리하다는 이점이 있다.In addition, according to the forward osmosis membrane filtration device capable of controlling the flow rate of the draw solution and the diluent of the present invention and the operation method thereof, powder activated carbon in a slurry state that can be easily backwashed even if membrane contamination occurs during the forward osmosis membrane filtration is placed in the dilution liquid storage tank. It is always equipped, so it has the advantage of very convenient operation and operation.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 정삼투막 여과 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 정삼투막 여과 장치에서, 희석액 관로와 유도용액 관로를 확대한 제1 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 정삼투막 여과 장치에서, 희석액 관로와 유도용액 관로를 확대한 제2 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 정삼투막 여과 장치에서, 희석액 관로와 유도용액 관로를 확대한 제3 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 정삼투막 여과장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic view showing a forward osmosis membrane filtration device according to a first embodiment of the present invention.
2 is a first schematic diagram of an enlarged diluent pipe and a draw solution pipe in the forward osmosis membrane filtration apparatus according to the first embodiment of the present invention.
3 is a second schematic diagram of an enlarged diluent pipe and a draw solution pipe in the forward osmosis membrane filtration apparatus according to the first embodiment of the present invention.
4 is a third schematic diagram in which a diluent pipe and a draw solution pipe were enlarged in the forward osmosis membrane filtration apparatus according to the first embodiment of the present invention.
5 is a schematic view showing a forward osmosis membrane filtering device according to a second embodiment of the present invention.
본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "include", "have" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other It is to be understood that the presence or addition of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance the possibility of being excluded.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "just between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
이하, 본 발명에 따른 유도용액과 희석액의 유량조절이 가능한 정삼투막 여과장치 및 이의 운전방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, a forward osmosis membrane filtration apparatus capable of controlling the flow rate of a draw solution and a diluent according to the present invention and a method of operating the same will be described with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same elements in the drawings, and duplicate descriptions for the same elements are omitted.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 정삼투막 여과 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic view showing a forward osmosis membrane filtration device according to a first embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 제1 실시예에서는, 정삼투막 모듈(100), 유도용액 저류조(200), 희석액 저류조(300), 희석된 유도용액 저류조(400), 유도용액 또는 희석액을 공급하기 위한 복수개의 관로를 포함하여 이루어진다.In the first embodiment according to the present invention, a forward osmosis membrane module 100, a draw
먼저 정삼투막 모듈(100)에 관해 구체적으로 설명하면, 2개 이상, 바람직하게는 3개 이상, 보다 바람직하게는 4개 이상의 모듈이 직렬로 배치되어 있으며, 일예로 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 모듈(110), 제2 모듈(120), 제3 모듈(130) 및 제4 모듈(140)이 직렬로 연결 배치될 수 있다.First, the forward osmosis membrane module 100 is specifically described, two or more, preferably three or more, more preferably four or more modules are arranged in series, as shown in FIG. 1 as an example. , The
정삼투막 모듈(100)에 의한 정삼투 원리는, 일측으로는 상대적으로 염류의 농도가 높은 유도용액이 공급되며, 타측으로는 상대적으로 염류의 농도가 낮은 희석액이 공급되고, 따라서 이들 유도용액과 희석액과의 삼투압 차이에 의하여 희석액으로부터 순수한 물만이 유도용액으로 이동하며, 이러한 정삼투막 모듈의 여과 원리는 공지된 기술에 해당되므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. The principle of forward osmosis by the forward osmosis membrane module 100 is that a draw solution having a relatively high salt concentration is supplied to one side, and a diluted solution having a relatively low salt concentration is supplied to the other side. Therefore, these draw solutions and Only pure water from the diluent moves to the draw solution due to the difference in osmotic pressure from the diluent, and the filtration principle of the forward osmosis membrane module corresponds to a known technique, and thus a detailed description thereof will be omitted.
유도용액 저류조(200)는 전술한 정삼투막 모듈(100)로 유도용액을 공급하기 위하여, 외부로부터 유입된 유도용액을 일시적으로 보관한다. 따라서 일측에는 유도용액 보충관로()가 연결되는 한편, 타측에는 정삼투막 모듈(100)과 연결된 유도용액 공급관로()가 구비되어 있다.The draw
한편, 유도용액은 특별히 제한하지 않으나 일예로 해수일 수 있다.Meanwhile, the draw solution is not particularly limited, but may be seawater as an example.
희석액 저류조(300)는 유도용액보다 상대적으로 농도가 낮은, 일예로 하수 방류수가 일시적으로 저장되는 용기로서, 희석액 제1 저류조(310), 농축액 회수조(320) 및 제1 격벽(330)을 포함하여 구성된다.The dilution
구체적으로, 희석액 제1 저류조(310)는 유도용액보다 상대적으로 농도가 낮은 희석액이 일시적으로 저장되는 용기로서, 일측에는 희석액을 지속적으로 공급받기 위한 희석액 보충관로()가 연결되어 있고, 저류된 희석액을 정삼투막 모듈(100)로 공급할 수 있도록, 희석액 공급관로()가 구비되어 있다. Specifically, the first
또 희석액 제1 저류조(310)에는 희석액의 수위를 소정 범위로 유지하기 위한 수위조절센서(311), 전기전도도계, 탁도계 등과 같은 수질측정센서(301), 정삼투여과시 희석액으로서 사용이 어려울 정도로 농축되거나 바닥에 침강한 이물질을 외부로 배출시킬 수 있도록 농축액 배출관로(302)가 연결될 수 있다.In addition, the diluent
제1 격벽(330)에 의해 희석액 제1 저류조(310)와 분리되어 있는 농축액 회수조(320)는, 가장 후단에 위치하는 제4 모듈(140)을 통과한 희석액이 다시 희석액 제1 저류조(310)로 되돌아 올 수 있도록 희석액 회수관로()의 출구와 연결되어 있고, 내부에는 흡착제(321), 보다 상세하게는 희석액에 포함되어 있는 오염물질을 흡착할 수 있도록 입상 활성탄이 충진되어 있다. In the concentrated
정삼투막을 이용한 여과 시스템에서 막의 성능을 떨어뜨리는 요인들은 다양하지만, 입자가 큰 물질보다는 막의 세공경과 근접한 상대적으로 작은 입자들, 즉 용존성 오염물질들이 막오염을 가속화시키는 것으로 알려져 있다.Factors that degrade the performance of the membrane in a filtration system using a forward osmosis membrane are known to accelerate membrane fouling by relatively small particles close to the pore diameter of the membrane, that is, soluble contaminants rather than large particles.
희석액 회수관로()를 통해 순환되는 희석액에는 정삼투막을 통과하지 못한 매우 작은 용존성 입자들이 다량으로 포함되어 있고, 이들이 다시 정삼투막으로 공급되면 막오염이 가중된다. 본 발명의 제1 실시예에서는 이들 용존성 오염물질들이 다시 순환되지 못하도록, 입상 활성탄이 충진된 농축액 회수조(320)를 별도로 구비하고 있어 막성능을 크게 향상시킬 수 있다.Diluted solution recovery pipe ( ), the diluent circulated through the forward osmosis membrane contains a large amount of very small soluble particles that did not pass through the forward osmosis membrane, and when they are fed back to the forward osmosis membrane, membrane contamination increases. In the first embodiment of the present invention, since a concentrated
즉, 입상 활성탄은 희석액 회수관로()를 통해 유입되는 희석액 흐름에 의해 농축액 회수조(320) 내에서 자유롭게 유동하고 있으며, 따라서 별도의 구동력 없이도 활성탄과 희석액이 계속적으로 충돌 접촉하기 때문에 별도의 구동력을 필요로 하지 않아 경제적이다.That is, the granular activated carbon is used in the diluent recovery pipe ( ) Flows freely in the concentrated
한편, 희석액 제1 저류조(310)와 농축액 회수조(320) 사이에 위치하는 제1 격벽(330)에는 상부 소정 위치에 메쉬망(미도시)이 형성되어 있으며, 이는 오염물질이 흡착 제거된 농축액를 희석액 제1 저류조(310)로 자연스럽게 흐를 수 있도록 유도함과 동시에, 입상활성탄은 통과하지 못하도록 하기 위함이다.On the other hand, a mesh network (not shown) is formed in the
물론, 상기 메쉬망의 크기는 흡착제인 입상활성탄보다 적어야 함은 자명하다.Of course, it is obvious that the size of the mesh network should be smaller than that of the granular activated carbon as an adsorbent.
계속해서, 유도용액이나 희석액을 공급하기 위한 복수개의 관로와 관련하여, 전술한 바와 같이 정삼투막 모듈(100)과 연결된 유도용액 공급관로()는 다수개의 정삼투막 모듈(100) 중 가장 전단에 위치하고 있는 제1 모듈(110) 입구에 연결되고, 이후 제2 모듈(120), 제3 모듈(130) 및 제4 모듈(140)을 순차적으로 관통하도록 배치된다. 그리고 정삼투막 모듈(100) 중 가장 후단에 위치하는 제4 모듈(140) 출구와 희석된 유도용액 저류조(400) 사이에는 희석된 유도용액을 유도용액 저류조(400)로 이송할 수 있도록 유도용액 배출관로()가 위치한다.Subsequently, in relation to the plurality of pipes for supplying the draw solution or the diluent, the draw solution supply pipe connected to the forward osmosis membrane module 100 as described above ( ) Is connected to the entrance of the
희석액을 이송시키기 위한 희석액 제1 공급관로()에 의해 제1 모듈(110) 입구와 희석액 제1 저류조(310)가 연결되고, 이후 제2 모듈(120), 제3 모듈(130) 및 제4 모듈(140)을 순차적으로 관통하도록 배치된다. 그리고 정삼투막 모듈(100) 중 가장 후단에 위치하는 제4 모듈(140) 출구와 농축액 회수조(320) 사이에는 소정 농도로 농축된 희석액이 다시 농축액 회수조(320)로 순환될 있도록 희석액 회수관로()가 위치한다.The first supply line for the dilution solution for transferring the dilution solution ( ), the inlet of the
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 정삼투막 여과 장치에서, 희석액 관로와 유도용액 관로를 확대한 제1 개략도이다.2 is a first schematic diagram of an enlarged diluent pipe and a draw solution pipe in the forward osmosis membrane filtration apparatus according to the first embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 정삼투막 여과장치에서는, 유도용액 공급관로()와 희석액 공급관로()의 내경이 상이하다. 일예로, 유도용액 공급관로()의 내경은 동일하지만, 희석액 공급관로()의 내경은 전단에서부터 후단으로 갈수록 점차 작아진다. 구체적으로, 아래 식-1과 같이, 제1 모듈(110) 전단에 위치하는 희석액 공급관로인 제1 내경()이 가장 크고, 제1 모듈(110)과 제2 모듈(120) 사이에 위치하는 희석액 공급관로인 제2 내경(), 제2 모듈(120)과 제3 모듈(130) 사이에 위치하는 희석액 공급관로인 제3 내경() 그리고 제3 모듈(130)과 제4 모듈(140) 사이에 위치하는 희석액 공급관로인 제4 내경()의 순으로 점차 작아진다.As shown in Figure 2, in the forward osmosis membrane filtration apparatus of the present invention, the draw solution supply pipe ( ) And the diluent supply line ( ) Has a different inner diameter. For example, the draw solution supply line ( ) Has the same inner diameter, but the diluent supply line ( The inner diameter of) gradually decreases from the front end to the rear end. Specifically, as shown in Equation 1 below, the first inner diameter ( ) Is the largest, and the second inner diameter, which is a dilution supply line located between the
(식-1) (Equation-1)
일반적인 정삼투막 시스템에서의 유량변화는, 정삼투막 모듈이 길거나 또는 직렬로 배치된 모듈이 많을수록 후단으로 갈수록 유도용액의 유량은 증가하는 반면, 희석액의 유량은 감소한다. As for the flow rate change in a general forward osmosis membrane system, as the forward osmosis membrane module is longer or the number of modules arranged in series increases, the flow rate of the draw solution increases, while the flow rate of the diluent decreases.
즉, 후단으로 갈수록 희석액은 유량이 감소하고, 이는 희석액과 접하는 정삼투막 표면에서 오염물질이 축적되기 쉬운 환경을 조성하게 되고, 결과적으로 막성능을 떨어뜨리는 원인으로 작용한다.That is, the flow rate of the diluent decreases toward the rear end, which creates an environment in which contaminants tend to accumulate on the surface of the forward osmosis membrane in contact with the diluent, and consequently acts as a cause of deteriorating the membrane performance.
하지만, 각 모듈을 통과하면서 줄어드는 희석액량을 고려하여 정삼투막의 최종 배출구인 제4 모듈(140)로 갈수록 희석액 공급관로의 내경을 점차 작게 하면 이동하는 유량이 줄어들더라도 관로의 단면적도 작아지기 때문에 희석액의 유속을 높게 유지하는 것이 가능하고, 따라서 오염물질이 정삼투막 표면에 축적되지 않고 희석액 제1 저류조(310)로 순환되기 때문에 막오염을 크게 낮출 수 있다.However, if the inner diameter of the diluent supply pipe gradually decreases as the inner diameter of the diluent supply pipe decreases as it goes to the
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 정삼투막 여과 장치에서, 희석액 관로와 유도용액 관로를 확대한 제2 개략도이다.3 is a second schematic diagram of an enlarged diluent pipe and a draw solution pipe in the forward osmosis membrane filtration apparatus according to the first embodiment of the present invention.
도 2의 제1 개략도와 마찬가지로 희석액 공급관로()의 내경은 전단에서부터 후단으로 갈수록 점차 작아지지만, 유도용액 공급관로()의 내경은 후단으로 갈수록 점차 커질 수 있다.Like the first schematic diagram of Fig. 2, the diluent supply pipe ( The inner diameter of) gradually decreases from the front end to the rear end, but the draw solution supply line ( The inner diameter of) may gradually increase toward the rear end.
즉, 아래 식-2와 같이, 제1 모듈(110) 전단에 위치하는 유도용액관로인 제1 내경()이 가장 작고, 제1 모듈(110)과 제2 모듈(120) 사이에 위치하는 유도용액관로인 제2 내경(), 제2 모듈(120)과 제3 모듈(130) 사이에 위치하는 유도용액관로인 제3 내경() 그리고 제3 모듈(130)과 제4 모듈(140) 사이에 위치하는 유도용액관로인 제4 내경()의 순으로 점차 작아진다.That is, as shown in Equation 2 below, the first inner diameter of the induction solution pipe located at the front end of the first module 110 ( ) Is the smallest, and the second inner diameter, which is an induction solution pipe located between the
(식-1) (Equation-1)
(식-2) (Equation-2)
전술한 바와 같이 정삼투막 모듈이 길거나 또는 직렬로 배치된 모듈이 많을수록, 후단을 이동하는 유도용액의 유량이 증가하게 된다. 이는 희석액과 유도용액의 바람직한 이동 속도비를 벗어나게 되고 결과적으로 역삼투막의 안정적인 운전을 저해할 가능성이 있다.As described above, as the forward osmosis membrane module is longer or the number of modules arranged in series increases, the flow rate of the draw solution moving to the rear end increases. This may deviate from the preferred transfer speed ratio of the diluent and the draw solution, and consequently hinder the stable operation of the reverse osmosis membrane.
하지만, 각 모듈을 통과하면서 증가한 유도용액량을 고려하여 정삼투막의 최종 배출구인 제4 모듈(140)로 갈수록 유도용액 공급관로의 내경을 점차 크게 하면, 희석액 공급관로와 유도용액 공급관로를 이동하는 이들의 유속비를 바람직한 비율 범위로 조절하는 것이 가능하다.However, if the inner diameter of the draw solution supply pipe is gradually increased toward the
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 정삼투막 여과 장치에서, 희석액 관로와 유도용액 관로를 확대한 제3 개략도이다.4 is a third schematic diagram in which a diluent pipe and a draw solution pipe were enlarged in the forward osmosis membrane filtration apparatus according to the first embodiment of the present invention.
유도용액 관로의 내경이 점진적으로 커지거나, 희석액 공급관로의 내경이 점진적으로 작아지는 테이퍼진 모양인 것을 제외하고는 도 3을 참조하면서 설명한 제2 개략도와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Except that the inner diameter of the draw solution pipe is gradually increased or the inner diameter of the diluent supply pipe is tapered, the overlapping description will be omitted.
(식-1) (Equation-1)
(식-2) (Equation-2)
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 정삼투막 여과장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.5 is a schematic view showing a forward osmosis membrane filtering device according to a second embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 제2 실시예에서는, 희석액 저류조(300)의 구성을 제외하고는 전술한 제1 실시예의 정삼투막 여과장치와 구성이 동일하므로, 이하에서는 상이한 구성을 중심으로 설명하기로 한다.In the second embodiment according to the present invention, except for the configuration of the
제2 실시예에서의 희석액 저류조(300)는, 희석액 제1 저류조(310), 농축액 회수조(320) 및 제1 격벽(330) 외에도, 역세척조(340)와 제2 격벽(350)을 추가로 포함하고 있다.In the dilution
구체적으로, 제2 격벽(350)에 의해 구획되는 역세척조(340)에는 역세척수 공급관로()와 역세척수 배출관로()가 연결된다. 또 역세척조(340)에는 슬러리 상태의 분말활성탄(341)이 수용되어 있어, 정삼투막 모듈 표면에 오염물질이 부착되었을 시 역세척조(340)의 슬러리 상태인 분말활성탄(341)을 공급 순환시켜 막 표면의 오염물질을 떨어뜨려 투과성능을 회복시킬 수 있다.Specifically, in the
이하에서는 도 5의 제2 실시예에 따른 정삼투막 여과장치를 예를 들면서 운전방법에 관해 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of operating the forward osmosis membrane filtration apparatus according to the second embodiment of FIG. 5 will be described.
유도용액 공급관로()를 통해 제1 모듈(110) 일측으로 유도용액을 제1 유량()으로 공급하는 한편, 희석액 제1 저류조(310)와 연결된 희석액 제1 공급관로()를 통해 제1 모듈(110) 타측으로 희석액를 제1 유량()으로 공급하는 제1 단계, 제4 모듈(140)로부터 배출되는 희석된 유도용액을 유도용액 배출관로()를 통해 유도용액 저류조(400)로 이송하는 한편, 제4 모듈(140)로부터 배출되는 농축된 희석액를 희석액 회수관로()를 통해 농축액 회수조(320)로 회수하는 제2 단계, 농축액 회수조(320)의 입상 흡착제와 농축된 희석액를 소정 시간 반응시켜 오염물을 흡착 제거하는 제3 단계, 및 소정량의 오염물이 제거된 농축된 희석액를 희석액 제1 저류조(310)로 이송하는 한편, 희석액 제1 저류조(310)에 희석액를 보충하는 제4 단계, 및 역세척조(340)의 슬러리상 분말활성탄(341)을 제1 모듈(110) 타측으로 공급하여 정삼투막을 역세척하는 제5 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.Draw solution supply line ( ) To one side of the
구체적으로, 제1 단계는, 삼투압 차이에 의해 희석액의 일부가 정삼투막을 통과하여 유도용액으로 이동할 수 있도록, 유도용액과 희석액를 동시에 제1 모듈(110)로 공급하는 단계이다. 여기서, 아래 식-3과 같이 희석액 제1 유량()은 유도용액 제1 유량()의 3배 이상이 되도록 공급하는 것이 바람직하고, 이는 충분한 삼투압 차이를 유지하기 위함이다.Specifically, the first step is a step of simultaneously supplying the draw solution and the diluent to the
(식-3) (Equation-3)
여기서, 은 제1 모듈(110) 전단으로 유입되는 유도용액 공급관로()에서의 유량, 은 제1 모듈(110) 전단으로 유입되는 희석액 제1 공급관로()에서의 유량이다.here, The draw solution supply pipe flowing into the front end of the first module 110 ( Flow rate at ), The diluent first supply pipe flowing into the front end of the first module 110 ( ) Is the flow rate.
한편 도 5에서, 는 제2 모듈(120) 전단으로 유입되는 유도용액 공급관로()에서의 유량, 는 제3 모듈(130) 전단으로 유입되는 유도용액 공급관로()에서의 유량, 는 제4 모듈(140) 전단으로 유입되는 유도용액 공급관로()에서의 유량, 는 제4 모듈(140) 후단으로 배출되는 유도용액 배출관로()에서의 유량, 은 제2 모듈(120) 전단으로 유입되는 희석액 제1 공급관로()에서의 유량, 은 제3 모듈(130) 전단으로 유입되는 희석액 제1 공급관로()에서의 유량, 은 제4 모듈(140) 전단으로 유입되는 희석액 제1 공급관로()에서의 유량, 은 제1 모듈(110) 내에서 희석액이 투과한 유량, 은 제2 모듈(120) 내에서 희석액이 투과한 유량, 은 제3 모듈(130) 내에서 희석액이 투과한 유량, 은 제4 모듈(140) 내에서 희석액이 투과한 유량이다.Meanwhile in FIG. 5, Is the draw solution supply pipe flowing into the front end of the second module 120 ( Flow rate at ), The draw solution supply pipe flowing into the front end of the third module 130 ( Flow rate at ), Is the draw solution supply pipe flowing into the front end of the fourth module 140 ( Flow rate at ), Is the draw solution discharge pipe that is discharged to the rear end of the fourth module 140 ( Flow rate at ), The diluent first supply pipe flowing into the front end of the second module 120 ( Flow rate at ), The diluent first supply pipe flowing into the front end of the third module 130 ( Flow rate at ), The first supply pipe of the diluent flowing into the front end of the fourth module 140 ( Flow rate at ), Is the flow rate through which the diluent permeated in the
제2 단계는 희석액이 혼합됨으로써 농도가 낮아진 유도용액을 유도용액 저류조(400)로 이송하고, 농축된 희석액는 다시 농축액 회수조(320)로 회수하는 단계이다.The second step is a step of transferring the draw solution whose concentration is lowered by mixing the diluent to the draw
물론 유도용액 저류조(200)의 유도용액이 부족할 시에는 유도용액 보충관로()를 통해 외부로부터 유도용액이 보충될 수 있다.Of course, when the draw solution in the draw
제3 단계는 입상 흡착제와 농축된 희석액를 소정 시간 반응시켜 오염물을 흡착 제거하고, 제4 단계에서는 오염물이 제거된 농축된 희석액이 희석액 제1 저류조(310)로 이송된다. 여기서, 농축액 회수조(320)가 소정 수위 미만이 되면 외부에서 희석액를 추가로 보충한다. In the third step, the particulate adsorbent and the concentrated diluent are reacted for a predetermined time to adsorb and remove contaminants, and in the fourth step, the concentrated dilution from which the contaminants have been removed is transferred to the first
제5 단계에서는 희석액의 투과량이 설정한 범위 미만으로 낮아진 경우, 즉 정삼투막의 표면에 오염물질이 부착됨으로써 투과성능이 저하되어 역세척을 실시하는 단계이다. 이때 역세척조(340)의 슬러리상 분말활성탄이 역세척수 공급관로(), 희석액 제1 공급관로() 및 역세척수 배출관()를 경유하여 다시 역세척조(340)로 순환될 수 있도록 제1 밸브()와 제2 밸브()의 개폐 각도를 조절한다.In the fifth step, when the permeation amount of the diluent is lowered below the set range, that is, contaminants adhere to the surface of the forward osmosis membrane, the permeation performance decreases, and thus backwashing is performed. At this time, the slurry-like powdered activated carbon of the
상기 제5 단계가 종료하면 다시 제1 단계에서 제 4단계가 반복되면서 정삼투막여과공정이 수행된다.When the fifth step is finished, the forward osmosis membrane filtration process is performed while repeating the fourth step from the first step again.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.Specific parts of the present invention have been described in detail above. For those of ordinary skill in the art, these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby, It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and scope of the technical idea, and it is natural that such modifications and modifications fall within the appended claims.
100 : 정삼투막 모듈
110 : 제1 모듈
120 : 제2 모듈
130 : 제3 모듈
140 : 제4 모듈
200 : 유도용액 저류조
300 : 희석액 저류조
301 : 수질측정센서 302 : 농축액 배출관로
310 : 희석액 제1 저류조
311 : 수위조절센서
320 : 농축액 회수조
321 : 흡착제
330 : 제1 격벽
340 : 역세척조
341 : 분말활성탄
350 : 제2 격벽
400 : 희석된 유도용액 저류조
: 유도용액 보충관로
: 유도용액 공급관로 : 유도용액 배출관로
: 유도용액 제1 유량 : 유도용액 제2 유량
: 유도용액 제3 유량 : 유도용액 제4 유량
: 유도용액 제5 유량
: 희석액 보충관로
: 희석액 공급관로 : 희석액 회수관로
: 역세척수 공급관로 : 역세척수 배출관로
: 희석액 제1 유량
: 희석액 제2 유량
: 희석액 제3 유량
: 희석액 제4 유량
: 희석액 제5 유량
: 제1 투과 유량 : 제2 투과 유량
: 제3 투과 유량 : 제4 투과 유량
: 유도용액관로 제1 내경 : 유도용액관로 제2 내경
: 유도용액관로 제3 내경 : 유도용액관로 제4 내경
: 희석용액관로 제1 내경 : 희석용액관로 제2 내경
: 희석용액관로 제3 내경 : 희석용액관로 제4 내경
: 제1 밸브 : 제2 밸브 100: forward osmosis membrane module
110: first module
120: second module
130: third module
140: fourth module
200: draw solution storage tank
300: dilution liquid storage tank
301: water quality measurement sensor 302: concentrated liquid discharge pipe
310: dilution liquid first storage tank
311: water level control sensor
320: concentrated liquid recovery tank
321: adsorbent
330: first bulkhead
340: backwash tank
341: powder activated carbon
350: second bulkhead
400: diluted draw solution storage tank
: Draw solution supplement pipe
: Induction solution supply line : Induction solution discharge pipe
: Draw solution first flow rate : 2nd flow rate of draw solution
: 3rd flow rate of draw solution : Draw solution 4th flow rate
: Draw solution 5th flow rate
: Diluent supplement pipe
: Diluted solution supply line : Diluted solution recovery line
: Backwash water supply line : Backwash water discharge pipe
: Diluent 1st flow rate
: Diluent 2nd flow rate
: Diluent 3rd flow rate
: Diluent 4th flow rate
: Diluent 5th flow rate
: 1st permeate flow rate : 2nd permeate flow rate
: 3rd permeate flow rate : 4th permeate flow rate
: Induction solution pipe 1 inner diameter : Induction solution pipe 2nd inner diameter
: Induction solution pipe 3 inner diameter : Induction solution pipe 4 inner diameter
: Diluted solution pipe 1 inner diameter : Diluted solution pipe 2nd inner diameter
: Diluted solution pipe 3 inner diameter : Diluted solution pipe 4 inner diameter
: 1st valve : 2nd valve
Claims (7)
유도용액 저류조(200);
희석액 저류조(300);
희석된 유도용액 저류조(400);
상기 3개 이상의 정삼투막 모듈(100)로 유도용액이 이동할 수 있도록, 가장 전단에 위치하는 정삼투막 모듈(100)과 상기 유도용액 저류조(200)를 연결하는 유도용액 공급관로( );
상기 3개 이상의 정삼투막 모듈(100) 중 가장 후단에 위치하는 정삼투막 모 듈(100)로부터 배출되는 유도용액을 상기 희석된 유도용액 저류조(400)로 이송하기 위한 유도용액 배출관로();
상기 3개 이상의 정삼투막 모듈(100)로 희석용액이 이동 할 수 있도록, 가장 전단에 위치하는 정삼투막 모듈(100)과 상기 희 석액 저류조(300)를 연결하는 희석액 공급관로(); 및
상기 3개 이상의 정삼투막 모듈(100) 중 가장 후단에 위치하는 정삼투 막 모듈(100)로부터 배출되는 희석용액을 상기 희석액 저류조(300)로 이송하기 위한 희석액 회수관로()를 포함하되,
상기 유도용액 공급관로( )와 희석액 공급관로( )의 내경이 상이하되,
상기 희석액 저류조(300)는, 제1 격벽(330), 상기 제1 격벽(330)에 의해 구획된 희석액 제1 저류조(310), 및 농축 액 회수조(320)를 포함하고,
상기 희석액 공급관로()의 흡입구가 위치하는 상기 제1 저류조(310)는, 희석액 보충관로() 및, 희석액 수위를 소정 범위로 유지하기 위한 수위조절센 서(311)가 구비되고,
상기 제1 격벽(330)은 상부 소정 위치에 메쉬망이 형성되고,
상기 희석액 회 수관로( )의 출구가 위치하는 상기 농축액 회수조(320)에는 회수된 희석액에 함유된 오염물을 흡착하기 위한 입상 흡착제(321)가 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 정삼투막 여과장치.
Three or more forward osmosis membrane modules 100 arranged in series;
Draw solution storage tank 200;
A dilution liquid storage tank 300;
The diluted draw solution storage tank 400;
In order to move the draw solution to the three or more forward osmosis membrane modules 100, a draw solution supply pipe connecting the forward osmosis membrane module 100 located at the most front end and the draw solution storage tank 200 ( );
A draw solution discharge pipe for transferring the draw solution discharged from the forward osmosis membrane module 100 located at the rearmost of the three or more forward osmosis membrane modules 100 to the diluted draw solution storage tank 400 ( );
A diluent supply pipe connecting the forward osmosis membrane module 100 and the dilution liquid storage tank 300 located at the front end so that the diluted solution can move to the three or more forward osmosis membrane modules 100 ( ); And
Diluted solution recovery pipe for transferring the dilution solution discharged from the forward osmosis membrane module 100 located at the rearmost of the three or more forward osmosis membrane modules 100 to the diluent storage tank 300 ( ), but
The draw solution supply line ( ) And the diluent supply line ( ) Has a different inner diameter,
The dilution liquid storage tank 300 includes a first partition wall 330, a dilution liquid first storage tank 310 partitioned by the first partition wall 330, and a concentrated liquid recovery tank 320,
The diluent supply pipe ( The first storage tank 310 in which the suction port of) is located is a dilution solution supplementary pipe ( ) And, a water level control sensor 311 for maintaining the diluent level in a predetermined range is provided,
The first partition wall 330 has a mesh net formed at an upper predetermined position,
The diluent return line ( A forward osmosis membrane filtration apparatus, characterized in that the concentrated liquid recovery tank (320) in which the outlet of) is located is filled with a granular adsorbent (321) for adsorbing contaminants contained in the recovered diluent.
상기 정삼투막 모듈(100)은 제1 모듈(110), 제2 모듈(120), 제3 모듈(130) 및 제4 모듈(140)이 순차적으로 직렬로 연결되되,
상기 유도용액 공급관로()는 상기 제1 모듈(110) 전단에 연결되며, 상기 유도용액 배출관로()는 상기 제4 모듈(140) 후단에 연결되고,
상기 희석액 공급관로()는 상기 제1 모듈(110) 전단에 연결되며, 상기 희석액 회수관로()는 상기 제4 모듈(140) 후단에 연결되는 것을 특징으로 하는 정삼투막 여과장치.
The method of claim 1,
In the forward osmosis membrane module 100, a first module 110, a second module 120, a third module 130, and a fourth module 140 are sequentially connected in series,
The draw solution supply line ( ) Is connected to the front end of the first module 110, and the draw solution discharge pipe ( ) Is connected to the rear end of the fourth module 140,
The diluent supply pipe ( ) Is connected to the front end of the first module 110, and the diluent recovery pipe ( ) Is a forward osmosis membrane filtration device, characterized in that connected to the rear end of the fourth module (140).
상기 제1 모듈(110)에서부터 제4 모듈(140)로 갈수록 상기 유도용액 공급관로()의 내경은 커지고, 희석액 공급관로()의 내경은 작아지는 것을 특징으로 하는 정삼투막 여과장치.
The method of claim 2,
From the first module 110 to the fourth module 140, the draw solution supply line ( ), the inner diameter of the diluent supply line ( ) The inner diameter of the forward osmosis membrane filtration device, characterized in that the small.
상기 희석액 공급관로()의 내경은 아래 식-1을 만족하는 것을 특징으로 하는 정삼투막 여과장치.
(식-1)
여기서, 은 제1 모듈(110) 전단에 위치하는 희석액 공급관로인 제1 내경
은 제1 모듈(110)과 제2 모듈(120) 사이에 위치하는 희석액 공급관로인 제2 내경
은 제2 모듈(120)과 제3 모듈(130) 사이에 위치하는 희석액 공급관로인 제3 내경
은 제3 모듈(130)과 제4 모듈(140) 사이에 위치하는 희석액 공급관로인 제4 내경
The method of claim 3,
The diluent supply pipe ( ) The inner diameter of the forward osmosis membrane filtration device, characterized in that satisfies the equation-1 below.
(Equation-1)
here, The first inner diameter, which is a diluent supply pipe located at the front end of the first module 110
Is a second inner diameter that is a diluent supply pipe located between the first module 110 and the second module 120
Is a third inner diameter that is a diluent supply pipe located between the second module 120 and the third module 130
Is a fourth inner diameter that is a diluent supply pipe located between the third module 130 and the fourth module 140
상기 유도용액 공급관로()의 내경은 아래 식-2를 만족하는 것을 특징으로 하는 정삼투막 여과장치.
(식-2)
여기서, 은 제1 모듈(110) 전단에 위치하는 유도용액관로인 제1 내경
은 제1 모듈(110)과 제2 모듈(120) 사이에 위치하는 유도용액관로인 제2 내경
은 제2 모듈(120)과 제3 모듈(130) 사이에 위치하는 유도용액관로인 제3 내경
은 제3 모듈(130)과 제4 모듈(140) 사이에 위치하는 유도용액관로인 제4 내경
The method of claim 4,
The draw solution supply line ( ) Of the forward osmosis membrane filtration device, characterized in that the inner diameter satisfies Equation-2 below.
(Equation-2)
here, The first inner diameter, which is an induction solution pipe located at the front end of the first module 110
Is a second inner diameter that is an induction solution pipe located between the first module 110 and the second module 120
Is a third inner diameter that is an induction solution pipe located between the second module 120 and the third module 130
Is the fourth inner diameter of the induction solution pipe located between the third module 130 and the fourth module 140
상기 희석액 저류조(300)는, 제2 격벽(350), 상기 제2 격벽(350)에 의해 구획된 역세척조(340)를 포함하고,
입구는 상기 역세척조(340)와 연결되고 타측은 상기 희석액 공급관로()와 연결된 역세척수 공급관로()가 구비되고,
상기 역세척조(340)에는 슬러리 상태의 분말활성탄(341)이 수용된 것을 특징으로 하는 정삼투막 여과장치.The method of claim 1,
The dilution liquid storage tank 300 includes a second partition wall 350 and a back washing tank 340 partitioned by the second partition wall 350,
The inlet is connected to the backwash tank 340 and the other side is the diluent supply pipe ( ) And the backwash water supply line ( ) Is provided,
The forward osmosis membrane filtration apparatus, characterized in that the powdered activated carbon (341) in a slurry state is accommodated in the backwash tank (340).
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