KR102305782B1 - Potabilization method and apparatus for producing potable water from desalinated water - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해수를 탈염하여 얻은 담수가 저장되는 담수조; 상기 담수조에서 공급되는 담수와 소석회를 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하는 제1 혼합믹서; 상기 제1 혼합용액에 이산화탄소를 혼합하여 제2 혼합용액을 제조하는 제2 혼합믹서; 상기 담수조와 제1 혼합믹서를 연결하는 제1 배관 및 상기 제1 혼합믹서와 제2 혼합믹서를 연결하는 제2 배관을 포함하는 담수의 음용수화 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 담수화 공정 및 음용수화 공정에서 스케일을 효율적으로 제어 가능하여 유지 관리비가 저감될 뿐만 아니라, pH의 안정화 등 음용수의 수질을 향상시킬 수 있다.The present invention is a freshwater tank in which fresh water obtained by desalting seawater is stored; a first mixing mixer for preparing a first mixed solution by mixing fresh water and slaked lime supplied from the fresh water tank; a second mixing mixer for preparing a second mixed solution by mixing carbon dioxide with the first mixed solution; It relates to a drinking water system comprising a first pipe connecting the freshwater tank and the first mixing mixer, and a second pipe connecting the first mixing mixer and the second mixing mixer. According to the present invention, it is possible to efficiently control the scale in the desalination process and the drinking water process, thereby reducing maintenance costs and improving the water quality of drinking water such as pH stabilization.
Description
본 발명은 담수의 음용수화 처리 시 스케일 생성 억제 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for inhibiting scale generation in the treatment of drinking water in fresh water.
해수를 담수화하는 방법으로는 해수에서 염분을 전기장 및 자기장을 이용하여 분리하여 담수화하는 방법, 다공성 전극판을 이용하여 해수로부터 이온성 불순물을 전기화학적으로 제거하여 담수화하는 방법, 나노여과막을 이용하여 해수 원수로부터 미네랄 성분을 제거하고, 미네랄 성분이 제거된 해수와 상기 원래의 해수를 혼합하고 이 혼합수를 다중효용(multi-effect) 증발기에서 증류하여 담수화하는 방법, 해수를 역삼투장치(RO)에서 역삼투하여 담수화하는 방법, 해수를 다단플래시증발기(MSF)에서 감압증류하여 담수화하는 방법 등이 있다.Methods for desalination of seawater include desalination by separating salt from seawater using electric and magnetic fields, a method of electrochemically removing ionic impurities from seawater using a porous electrode plate to desalinate seawater, and a method of desalination using a nanofiltration membrane. A method of removing minerals from raw water, mixing seawater from which minerals have been removed and the original seawater, and distilling the mixed water in a multi-effect evaporator to desalinate seawater, in reverse osmosis (RO) There are a method of desalination by reverse osmosis and a method of desalination by distilling seawater under reduced pressure in a multi-stage flash evaporator (MSF).
상기 담수로부터 음용수를 얻기 위해서는 미네랄 공급(경도), pH, 알칼리도 등의 조정을 위해 이산화탄소(CO2), 소석회(Ca(OH)2), 석회석(CaCO3)과 소독제인 차아염소산나트륨(NaOCl) 등을 주입하며, 이러한 공정을 음용수화(Potabilization) 공정이라고 한다.To obtain drinking water from the fresh water, carbon dioxide (CO 2 ), slaked lime (Ca(OH) 2 ), limestone (CaCO 3 ) and sodium hypochlorite (NaOCl) as a disinfectant to adjust mineral supply (hardness), pH, alkalinity, etc. etc., and this process is called potabilization process.
이러한 담수화 및 음용수화 공정에 관한 기술로는 예를 들어 특허문헌 1 내지 5를 들 수 있다.As a technique related to such desalination and drinking water processes, Patent Documents 1 to 5 may be mentioned, for example.
특허문헌 1은 음용수를 재순환하여 약품/슬러지 폐기량 등을 감소시킬 수 있는 담수화 시스템의 라임 도징 장치에 대하여 개시되어 있다.Patent Document 1 discloses a lime dosing apparatus of a desalination system capable of reducing the amount of drug/sludge waste, etc. by recycling drinking water.
특허문헌 2는 소석회 슬러리 제조 방법, 상기 슬러리를 이용하는 수도물의 개선 방법에 대하여 개시되어 있다.Patent Document 2 discloses a method for producing a slaked lime slurry and a method for improving tap water using the slurry.
특허문헌 3은 담수를 음용수화하는 데 필요한 후처리 공정에서 투입되는 입자 형태의 석회석을 저장 및 공급할 수 있는 담수화 플랜트의 광물질 투입장치에 대하여 개시되어 있다.Patent Document 3 discloses a mineral input device of a desalination plant capable of storing and supplying limestone in the form of particles input in a post-treatment process required for making fresh water into potable water.
특허문헌 4는 저탁도(10NTU 이하) 소석회 포화수(석회수)를 연속 공정으로 생산하여 주입하고, 분리된 슬러리는 응집공정 전단에 재이용할 수 있는 포화수 연속제조 및 주입장치에 관한 것이며, 특허문헌 5에는 역삼투 장치에 전기화학 반응을 일으키는 UET Reactor를 설치하여 칼슘 이온 제공과 살균이 가능한 담수화 시스템에 대하여 개시되어 있다.Patent Document 4 relates to a continuous process for producing and injecting saturated water (lime water) with low turbidity (10NTU or less) slaked lime in a continuous process, and the separated slurry is a continuous production and injection device for saturated water that can be reused before the coagulation process. 5 discloses a desalination system capable of providing calcium ions and sterilizing by installing a UET reactor that causes an electrochemical reaction in a reverse osmosis device.
그러나, 상기와 같은 담수화 및 음용수화 공정의 이산화탄소 및 소석회 주입공정에서는 pH의 안정화가 느리고, 약품 주입구에서 스케일이 발생하여 시스템 운전에 문제를 야기하는 문제점이 있었다.However, in the carbon dioxide and slaked lime injection process of the desalination and drinking water processes as described above, pH stabilization is slow, and scale is generated at the drug inlet, thereby causing problems in system operation.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 화학반응에 의한 수질 변화 및 스케일 형성 유무 및 유동해석 등을 통하여 소석회와 이산화탄소의 주입 순서 및 적정 주입 위치를 제공할 수 있는 담수의 음용수화 처리시 스케일 억제 장치 및 방법을 제공하는 것에 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and through chemical reaction, water quality change, scale formation, flow analysis, etc., the order of injection of slaked lime and carbon dioxide and the proper injection location for drinking water can be provided. It is an object to provide an apparatus and method for scale suppression in processing.
본 발명의 일 측면에 따르면, 해수를 탈염하여 얻은 담수가 저장되는 담수조; 상기 담수조에서 공급되는 담수와 소석회를 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하는 제1 혼합믹서; 상기 제1 혼합용액에 이산화탄소를 혼합하여 제2 혼합용액을 제조하는 제2 혼합믹서; 상기 담수조와 제1 혼합믹서를 연결하는 제1 배관 및 상기 제1 혼합믹서와 제2 혼합믹서를 연결하는 제2 배관을 포함하는 담수의 음용수화 장치가 제공된다. According to one aspect of the present invention, fresh water obtained by desalting seawater is stored in a fresh water tank; a first mixing mixer for preparing a first mixed solution by mixing fresh water and slaked lime supplied from the fresh water tank; a second mixing mixer for preparing a second mixed solution by mixing carbon dioxide with the first mixed solution; There is provided an apparatus for drinking fresh water including a first pipe connecting the freshwater tank and the first mixing mixer and a second pipe connecting the first mixing mixer and the second mixing mixer.
상기 제1 배관에는 소석회를 공급하기 위한 소석회 주입구가 형성되어 있을 수 있다. A slaked lime inlet for supplying slaked lime may be formed in the first pipe.
상기 소석회 주입구가 상기 제1 배관의 중심부에 형성되어 있을 수 있다.The slaked lime inlet may be formed in the center of the first pipe.
상기 소석회 주입구가 2 ~ 5개 형성되어 있을 수 있다. Two to five slaked lime inlets may be formed.
상기 제2 배관에는 이산화탄소를 공급하기 위한 이산화탄소 주입구가 형성되어 있을 수 있다. A carbon dioxide inlet for supplying carbon dioxide may be formed in the second pipe.
상기 이산화탄소 주입구가 상기 제2 배관의 벽면에 형성되어 있을 수 있다.The carbon dioxide inlet may be formed on a wall surface of the second pipe.
상기 이산화탄소 주입구가 2 ~ 10개 형성되어 있을 수 있다. 2 to 10 carbon dioxide inlets may be formed.
상기 담수의 음용화 장치는 소석회 저장조 및 이산화탄소 저장조를 더 포함할 수 있다. The fresh water drinking apparatus may further include a slaked lime storage tank and a carbon dioxide storage tank.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 해수를 탈염하여 담수를 제조하는 단계;According to another aspect of the present invention, desalting seawater to produce fresh water;
상기 담수에 소석회를 투입하여 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하는 단계; 및 상기 제1 혼합용액에 이산화탄소를 투입하고 혼합하여 제2 혼합용액을 제조하는 단계를 포함하는 담수의 음용수화 방법이 제공된다.preparing a first mixed solution by adding and mixing slaked lime in the fresh water; and adding and mixing carbon dioxide to the first mixed solution to prepare a second mixed solution.
상기 담수가 제1 혼합믹서에 도달하기 1 ~ 40초 전에 담수에 소석회를 투입할 수 있다.Slaked lime may be added to the fresh water 1 to 40 seconds before the fresh water reaches the first mixing mixer.
상기 제1 혼합용액이 제2 혼합믹서에 직접 주입하거나 도달하기 1 ~ 5초 전에 제1 혼합용액에 이산화탄소를 투입할 수 있다.Carbon dioxide may be added to the first mixed solution 1 to 5 seconds before the first mixed solution is directly injected into the second mixing mixer or reaches the second mixed solution.
상기 이산화탄소가 제2 혼합믹서에 직접 투입되는 것일 수 있다.The carbon dioxide may be directly injected into the second mixing mixer.
본 발명에 따르면, 담수화 공정 및 음용수화 공정에서 스케일을 효율적으로 제어 가능하여 유지 관리비가 저감될 뿐만 아니라, pH의 안정화 등 음용수의 수질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to efficiently control the scale in the desalination process and the drinking water process, thereby reducing maintenance costs as well as improving the quality of drinking water such as pH stabilization.
도 1은 종래의 음용수화 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수화 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3(a)은 종래의 음용수화 공정을 마친 후 배관 내부사진이고, 도 3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수화 장치를 이용하여 음용수 공정을 마친 후의 배관 내부 사진이다.
도 4(a)는 종래의 음용수화 공정에 따른 음용수의 수질, 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수화 장치를 이용하여 제조된 음용수의 수질을 비교하여 나타낸 것이다.1 schematically shows a conventional drinking water device.
2 schematically shows a drinking water device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 (a) is a picture of the inside of the pipe after completing the conventional drinking water process, and Figure 3 (b) is a picture of the inside of the pipe after completing the drinking water process using the drinking water device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 (a) is a water quality of drinking water according to the conventional drinking water treatment process, Figure 4 (b) is a comparison showing the water quality of drinking water manufactured using the drinking water device according to an embodiment of the present invention.
이하, 다양한 실시예를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to various examples. However, the embodiment of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
본 발명은 담수의 음용수화 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for potable hydration of fresh water.
탈염, 담수 또는 해수담수화(desalination)는 물로부터 염을 제거하는 수처리 공정이다. 스케일 형성 및 침전은 탈염 공정에 사용되는 장치에 있어서 중요한 문제이다. 용해된 미네랄의 농도가 용해 한도를 초과하여 상기 미네랄이 침전될 때 스케일이 형성된다. 공정의 온도, pH, 물의 조성 및 잔류 시간은 형성되는 스케일의 유형을 결정하고, 이로 인해 스케일이 형성되는 요건이 조절된다. Desalination, desalination or desalination is a water treatment process that removes salts from water. Scale formation and precipitation are important issues for equipment used in desalting processes. Scale is formed when the concentration of dissolved minerals exceeds the solubility limit and the minerals precipitate. The temperature, pH, composition of the water, and residence time of the process determine the type of scale formed, thereby regulating the requirements for the scale to be formed.
탄산칼슘(CaCO3) 스케일이 형성되는 경우, 존재하는 임의의 관 또는 표면을 덮는 단단한 스케일을 형성한다. 스케일은 열적 문제 및 기계적 문제를 일으키고, 때때로 제거하기 어렵다. 즉, 증발식 해수 담수화 및 역삼투 시스템에서의 주요 작동 문제는 스케일의 형성이며, 이는 열전달을 감소시키고, 관을 막으며, 최종적으로 비용을 증가시킨다.When calcium carbonate (CaCO 3 ) scale forms, it forms a hard scale covering any tube or surface present. Scale causes thermal and mechanical problems, and is sometimes difficult to remove. In other words, a major operational problem in evaporative seawater desalination and reverse osmosis systems is the formation of scale, which reduces heat transfer, clogs tubing, and ultimately increases cost.
이러한 스케일 생성을 억제하기 위해 통상적으로 사용되는 방법은 폴리머계 스케일 억제제/분산제 첨가와 같은 화학적 전처리 방법을 사용하는 것이다. 그러나 이와 같은 방법은 비용면에서 불리한 문제점이 있다.A method commonly used to suppress such scale formation is to use a chemical pretreatment method such as adding a polymer-based scale inhibitor/dispersant. However, this method has a disadvantage in terms of cost.
이에 본 발명자들은 담수의 음용수화 공정에서 이산화탄소와 소석회의 주입방법을 변경하면, 스케일 생성을 용이하게 억제할 수 있음에 착안하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors have completed the present invention by focusing on that, by changing the injection method of carbon dioxide and slaked lime in the process of making fresh water for drinking, scale generation can be easily suppressed.
도 1은 종래의 음용수화 장치를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 종래의 음용수화 공정은 해수를 탈염하여 담수에 이산화탄소를 주입하고, 혼합믹서에서 혼합한 후 소석회를 주입하여 다시 혼합하는 공정으로 이루어져 있다. 소석회는 pH값이 큰 알카리성 물질이며, 물에 녹아서 이온화된다. 상기 이온화된 소석회는 물의 칼슘이온 농도, 총 알카리도 및 pH값을 증가시킬 수 있다. 이로 인하여 물의 산성도를 낮추어 주어 물에 의한 부식성을 감소시킨다. 또한, 상기 소석회는 물에서 이온 상태로 존재되어 생활용수로 공급되는 경우 칼슘을 섭취하는 것과 유사한 효과가 발생하므로 바람직하다.1 schematically shows a conventional drinking water device. Referring to FIG. 1 , the conventional drinking water treatment process consists of a process of desalting seawater, injecting carbon dioxide into fresh water, mixing in a mixing mixer, injecting slaked lime, and mixing again. Slaked lime is an alkaline substance with a large pH value and is ionized by dissolving in water. The ionized slaked lime may increase the calcium ion concentration, total alkalinity and pH value of water. This lowers the acidity of the water, thereby reducing the corrosion by water. In addition, the slaked lime is preferably present in the ionic state in water, so that when supplied as water for living, an effect similar to ingesting calcium occurs.
그러나 이와 같이 이산화탄소를 먼저 주입하여 충분하게 탄산염을 형성하고 있는 조건에서 소석회를 주입하면, 소석회 자체의 높은 pH에 의해 탄산염이 CO3 2-로 전환되어 탄산칼슘 스케일이 형성되게 된다. However, when slaked lime is injected under the condition that carbon dioxide is first injected and carbonate is sufficiently formed as described above, carbonate is converted into CO 3 2- by the high pH of slaked lime itself, and calcium carbonate scale is formed.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수화 장치를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수화 장치는 해수를 탈염하여 얻은 담수가 저장되는 담수조; 상기 담수조에서 공급되는 담수와 소석회를 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하는 제1 혼합믹서; 상기 제1 혼합용액에 이산화탄소를 혼합하여 제2 혼합용액을 제조하는 제2 혼합믹서; 상기 담수조와 제1 혼합믹서를 연결하는 제1 배관 및 상기 제1 혼합믹서와 제2 혼합믹서를 연결하는 제2 배관을 포함한다.2 schematically shows a drinking water device according to an embodiment of the present invention. 2, the drinking water device according to an embodiment of the present invention includes a desalination tank in which fresh water obtained by desalting seawater is stored; a first mixing mixer for preparing a first mixed solution by mixing fresh water and slaked lime supplied from the fresh water tank; a second mixing mixer for preparing a second mixed solution by mixing carbon dioxide with the first mixed solution; and a first pipe connecting the freshwater tank and the first mixing mixer, and a second pipe connecting the first mixing mixer and the second mixing mixer.
담수조에는 역삼투 등의 방식을 이용하여 제조된 담수가 저장되며, 상기 담수조와 제1 혼합믹서를 연결하는 제1 배관을 통해 담수를 제1 혼합믹서로 이송, 공급한다.The fresh water prepared using a method such as reverse osmosis is stored in the fresh water tank, and the fresh water is transferred and supplied to the first mixing mixer through a first pipe connecting the fresh water tank and the first mixing mixer.
상기 제1 배관에는 담수에 소석회를 공급하여 제1 혼합믹서에서 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하기 위한 소석회 주입구가 형성되어 있을 수 있다. 상기 소석회 주입구의 개수가 1개인 경우는 제1 혼합용액의 혼합 균일도가 불균일해지는 문제점이 있으므로, 상기 제1 배관 중심부에 2 ~ 5개 형성되어 있는 것이 바람직하다.The first pipe may be provided with a slaked lime inlet for supplying slaked lime to fresh water and mixing it in a first mixing mixer to prepare a first mixed solution. When the number of the slaked lime inlet is one, since there is a problem in that the mixing uniformity of the first mixed solution becomes non-uniform, it is preferable that 2 to 5 are formed in the center of the first pipe.
이 때 주입량의 조절을 위해 소석회는 액상의 형태로 주입되는 것이 바람직하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수화 장치는 이와 같은 소석회를 저장하는 소석회 저장조를 추가로 포함할 수 있다. At this time, it is preferable to inject the slaked lime in the form of a liquid to control the injection amount, and the drinking water apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a slaked lime storage tank for storing the slaked lime.
상기 제1 혼합믹서와 제2 혼합믹서는 제2 배관을 통하여 연결되어 있다. 상기 제2 배관에는 제1 혼합믹서에서 제조된 제1 혼합용액에 이산화탄소를 주입하기 위한 이산화탄소 주입구가 형성되어 있다. 상기 이산화탄소 주입구의 개수가 1개인 경우는 제2 혼합용액의 혼합 균일도가 불균일해지는 문제점이 있으므로, 상기 제2 배관 벽면에 2 ~ 10개 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수화 장치는 이와 같은 이산화탄소를 저장하는 이산화탄소 저장조를 추가로 포함할 수 있다. The first mixing mixer and the second mixing mixer are connected through a second pipe. A carbon dioxide inlet for injecting carbon dioxide into the first mixed solution prepared by the first mixing mixer is formed in the second pipe. If the number of the carbon dioxide inlet is one, since there is a problem in that the mixing uniformity of the second mixed solution becomes non-uniform, it is preferable that 2 to 10 are formed on the wall surface of the second pipe. In addition, the drinking water device according to an embodiment of the present invention may further include a carbon dioxide storage tank for storing such carbon dioxide.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 해수를 탈염하여 담수를 제조하는 단계; 상기 담수에 소석회를 투입하고 제1 혼합믹서에서 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하는 단계; 및 상기 제1 혼합용액에 이산화탄소를 투입하고 제2 혼합믹서에서 혼합하여 제2 혼합용액을 제조하는 단계를 포함하는 담수의 음용수화 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, desalting seawater to produce fresh water; preparing a first mixed solution by adding slaked lime to the fresh water and mixing it in a first mixing mixer; and adding carbon dioxide to the first mixed solution and mixing in a second mixing mixer to prepare a second mixed solution.
이 때, 담수와 소석회의 혼합은 현장 상황의 유속에 따라 조정될 필요가 있으나, 95% 이상의 혼합도를 확보하고 제1 혼합믹서에서 혼합이 이루어지는 것을 고려하여, 제1 혼합믹서에 도달하기 1 ~ 40초 전에 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 본 발명의 담수의 음용수화 장치의 소석회 주입구는 상기와 같은 조건을 만족하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the mixing of fresh water and slaked lime needs to be adjusted according to the flow rate of the field situation, but in consideration of ensuring a mixing degree of 95% or more and mixing is performed in the first mixing mixer, it is necessary to reach the first mixing mixer 1 to 40 This is preferably done in seconds. Accordingly, it is preferable that the slaked lime inlet of the fresh water hydration device of the present invention is formed at a position that satisfies the above conditions.
또한, 이산화탄소는 제1 혼합믹서의 후단에서 발생되는 와류를 이용하여 사전 혼합이 유도되며, 완전혼합에 약 5초가 소요되는 점 및 수질 안정화를 고려하면, 제 2 혼합믹서의 길이를 고려하여 제2 혼합믹서에 직접 주입하거나 상기 제1 혼합용액이 제2 혼합믹서에 도달하기 1 ~ 5초 전에 투입되는 것이 바람직하다. 다만, 이 또한 현장 상황의 유속에 따라 일부 조정이 가능하다. 이에 따라, 본 발명의 담수의 음용수화 장치의 이산화탄소 주입구는 상기와 같은 조건을 만족하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다In addition, the pre-mixing of carbon dioxide is induced by using the vortex generated at the rear end of the first mixing mixer, and considering the fact that it takes about 5 seconds for complete mixing and water quality stabilization, consider the length of the second mixing mixer. It is preferable to inject directly into the mixing mixer or 1 to 5 seconds before the first mixed solution reaches the second mixing mixer. However, this can also be partially adjusted according to the flow rate of the field situation. Accordingly, it is preferable that the carbon dioxide inlet of the fresh water hydration device of the present invention is formed at a position that satisfies the above conditions.
상기 본 발명의 실시예에 따른 음용수화 장치 및 방법을 이용하면, 종래 통상적으로 음용수화 공정에서 담수에 이산화탄소를 주입한 후 소석회를 주입하던 것과 다르게 담수에 소석회를 먼저 주입하게 된다. 보다 상세하게는 종래와 같이 담수에 이산화탄소를 먼저 주입한 후 소석회를 주입하면, 이산화탄소의 주입에 의해 pH가 약 4.3 수준까지 하락하게 되고, 뒤이어 소석회를 주입하게 되면 Ca2+와 반응하며 반응조건에 따라 Ca(HCO3)2 또는 CaCO3를 형성하여 스케일이 발생한다.Using the drinking water hydration apparatus and method according to the embodiment of the present invention, unlike conventionally injecting carbon dioxide into fresh water and then injecting slaked lime in the conventional drinking water process, slaked lime is first injected into fresh water. More specifically, when carbon dioxide is first injected into fresh water and then slaked lime is injected as in the prior art, the pH is lowered to about 4.3 level by injection of carbon dioxide, and when slaked lime is subsequently injected, it reacts with Ca 2+ and reacts with the reaction conditions. Scale occurs by forming Ca(HCO 3 ) 2 or CaCO 3 .
그러나, 본 발명에서와 같이 담수에 소석회를 먼저 주입하면 스케일이 발생하지 않으며, 소석회 주입 후 이산화탄소를 주입하여 음용수에 적합한 pH로 조절이 가능하므로, 종래에 사용되던 방법이 이산화탄소와 소석회를 모두 주입한 상태에서 반응이 평형을 이룰 때까지 기다리는 수동적인 입장인 반면, 본원발명의 경우에는 소석회를 주입한 후 최종 목표 pH를 맞추기 위해 CO2를 적극적으로 조정할 수 있다는 장점이 있다. However, as in the present invention, if slaked lime is first injected into fresh water as in the present invention, scale does not occur, and carbon dioxide is injected after injection of slaked lime to adjust the pH to a suitable pH for drinking water. While it is a passive position to wait until the reaction reaches equilibrium in the state, in the case of the present invention, there is an advantage in that CO 2 can be actively adjusted to adjust the final target pH after injection of slaked lime.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수화 장치를 이용하여 음용수 공정을 마친 후 배관의 내부 모습을 나타낸 것으로 스케일이 형성되지 않음을 육안으로 확인이 가능하다.3 is a view showing the inside of the pipe after the drinking water process is completed using the drinking water treatment device according to an embodiment of the present invention, and it is possible to visually confirm that the scale is not formed.
도 4(a)는 종래와 같이 담수에 이산화탄소를 주입한 후 소석회를 주입하던 공정에 따른 음용수의 수질과 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수화 장치를 이용하여 제조된 음용수의 수질을 비교하여 나타낸 것이다. 도 4를 참조하면, pH 의 안정화 등 수질의 전반적인 향상이 있음을 확인할 수 있다. 4 (a) is the water quality of drinking water according to the process of injecting slaked lime after injecting carbon dioxide into fresh water as in the prior art, and FIG. The water quality is compared. Referring to FIG. 4 , it can be confirmed that there is an overall improvement in water quality such as stabilization of pH.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
Claims (12)
상기 담수조에서 공급되는 담수와 소석회를 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하는 제1 혼합믹서;
상기 제1 혼합용액에 이산화탄소를 혼합하여 제2 혼합용액을 제조하는 제2 혼합믹서;
상기 담수조와 제1 혼합믹서를 연결하며, 소석회를 공급하기 위한 소석회 주입구가 형성되어 있는 제1 배관; 및
상기 제1 혼합믹서와 제2 혼합믹서를 연결하는 제2 배관;을 포함하는 담수의 음용수화 처리 시 스케일 생성 억제 장치.
a freshwater tank in which fresh water obtained by desalting seawater is stored;
a first mixing mixer for preparing a first mixed solution by mixing fresh water and slaked lime supplied from the fresh water tank;
a second mixing mixer for preparing a second mixed solution by mixing carbon dioxide with the first mixed solution;
a first pipe connecting the freshwater tank and the first mixing mixer and having a slaked lime inlet for supplying slaked lime; and
and a second pipe connecting the first mixing mixer and the second mixing mixer.
상기 소석회 주입구가 상기 제1 배관의 중심부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 담수의 음용수화 처리 시 스케일 생성 억제 장치.
According to claim 1,
The device for inhibiting scale generation during drinking water treatment of fresh water, characterized in that the slaked lime inlet is formed in the center of the first pipe.
상기 소석회 주입구가 2 ~ 5개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 담수의 음용수화 처리 시 스케일 생성 억제 장치.
According to claim 1,
A device for inhibiting scale generation during drinking water treatment of fresh water, characterized in that 2 to 5 of the slaked lime inlets are formed.
상기 제2 배관에는 이산화탄소를 공급하기 위한 이산화탄소 주입구가 형성되어 상기 제2 혼합용액의 pH를 제어하는 것을 특징으로 하는 담수의 음용수화 처리 시 스케일 생성 억제 장치.
According to claim 1,
A carbon dioxide inlet for supplying carbon dioxide is formed in the second pipe to control the pH of the second mixed solution.
상기 이산화탄소 주입구가 상기 제2 배관의 벽면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 담수의 음용수화 처리 시 스케일 생성 억제 장치.
5. The method of claim 4,
The device for suppressing scale generation during drinking water treatment of fresh water, characterized in that the carbon dioxide inlet is formed on the wall surface of the second pipe.
상기 이산화탄소 주입구가 2 ~ 10개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 담수의 음용수화 처리 시 스케일 생성 억제 장치.
5. The method of claim 4,
A device for inhibiting scale generation during drinking water treatment of fresh water, characterized in that 2 to 10 carbon dioxide inlets are formed.
소석회 저장조 및 이산화탄소 저장조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 담수의 음용수화 처리 시 스케일 생성 억제 장치.
According to claim 1,
Scale generation suppression device during drinking water treatment of fresh water, characterized in that it further comprises a slaked lime storage tank and a carbon dioxide storage tank.
상기 담수가 제1 혼합믹서에 도달하기 1 ~ 40초 전에 담수에 소석회를 투입하고, 제1 혼합믹서에서 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하는 단계; 및
상기 제1 혼합용액에 이산화탄소를 투입하고 제2 혼합믹서에서 혼합하여 제2 혼합용액을 제조하는 단계를 포함하는 담수의 음용수화 처리 시 스케일 생성 억제 방법.
Desalting seawater to produce fresh water;
preparing a first mixed solution by adding slaked lime to fresh water 1 to 40 seconds before the fresh water reaches the first mixing mixer, and mixing in the first mixing mixer; and
A method for inhibiting scale generation during drinking water treatment of fresh water, comprising the step of preparing a second mixed solution by adding carbon dioxide to the first mixed solution and mixing in a second mixing mixer.
상기 이산화탄소를 투입하여 제2 혼합용액의 pH를 제어하는 것을 특징으로 하는 담수의 음용수화 처리 시 스케일 생성 억제 방법.
9. The method of claim 8,
A method for inhibiting scale generation during drinking water treatment of fresh water, characterized in that the pH of the second mixed solution is controlled by adding the carbon dioxide.
상기 제1 혼합용액이 제2 혼합믹서에 도달하기 1 ~ 5초 전에 상기 제1 혼합용액에 이산화탄소를 투입하는 것을 특징으로 하는 담수의 음용수화 처리 시 스케일 생성 억제 방법.
9. The method of claim 8,
A method for inhibiting scale generation during drinking water treatment, characterized in that carbon dioxide is added to the first mixed solution 1 to 5 seconds before the first mixed solution reaches the second mixing mixer.
상기 이산화탄소가 제2 혼합믹서에 직접 투입되는 것을 특징으로 하는 담수의 음용수화 처리 시 스케일 생성 억제 방법.
9. The method of claim 8,
A method for inhibiting scale generation during drinking water treatment of fresh water, characterized in that the carbon dioxide is directly injected into the second mixing mixer.
상기 제2 혼합용액의 전도도가 300 내지 350μs/cm인 것을 특징으로 하는 담수의 음용수화 처리 시 스케일 생성 억제 방법.9. The method of claim 8,
A method for inhibiting scale generation during drinking water treatment of fresh water, characterized in that the conductivity of the second mixed solution is 300 to 350 μs/cm.
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