KR20050071867A - Method and apparatus for manufacturing of drinking-water using seawater - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 방법은 펌프로 바닷물을 이송시키면서 오존을 공급하여 혼합시킨 후 오존이 혼합되어 이송되는 바닷물에 자기력을 가해 자기화 처리하고, 자기화 처리되어 이송되는 바닷물을 여과함으로써 바닷물을 산화 및 분해한 후 응집하여 여과시키는 순서로 처리하여 담수를 얻는다. 본 발명에 따른 장치는 외벽, 내벽, 중심벽, 자성체 및 유출구를 구비하여 이루어지는 반응 용해기가 있고, 이 반응 용해기에 바닷물 저장탱크, 펌프, 오존 발생기, 이젝터, 여과기 및 역삼투막 필터를 포함하여 구성된다. The present invention provides a method and apparatus for preparing drinking water using seawater. In the method according to the present invention, while supplying and mixing ozone while transporting seawater with a pump, magnetization is performed by applying magnetic force to the seawater to which ozone is mixed and transported, and oxidizing and decomposing seawater by filtering the seawater to be transported by magnetization. Then, it is treated in the order of aggregation and filtration to obtain fresh water. The apparatus according to the present invention has a reaction dissolver comprising an outer wall, an inner wall, a center wall, a magnetic body and an outlet, and the reaction dissolver includes a seawater storage tank, a pump, an ozone generator, an ejector, a filter, and a reverse osmosis membrane filter.
Description
본 발명은 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 바닷물을 오존 및 자기화 처리한 후 역삼투압 처리하여 음용수를 제조하는 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for producing drinking water using seawater, and more particularly, to a method and apparatus for producing drinking water using seawater for preparing drinking water by performing reverse osmosis treatment after ozone and magnetization of seawater. It is about.
최근 세계적으로 물 부족문제가 대두되고 있지만, 이러한 물 부족은 더욱 심각해질 전망이다. 이와 같은 물 부족 문제를 해결하기 위한 방안으로 댐 건설, 지하수 개발 등이 있으나, 댐 건설의 경우에는 자연환경의 훼손뿐만 아니라 막대한 비용이 소요되기 때문에 쉽지 않고 지하수 개발의 경우에도 무분별한 개발로 인해 지하 수자원의 고갈되어 있을 뿐만 아니라 지하수의 오염이 심각하기 때문에 수자원의 확보가 쉽지 않아 장기적으로는 근본적인 해결책이 되지 못한다. Although water shortages have recently emerged around the world, these water shortages are expected to become more severe. In order to solve this problem of water shortage, there are dam construction and groundwater development.However, dam construction is not only easy because it damages the natural environment but also requires huge costs. Not only is it depleted, but it is not easy to secure water resources because it is seriously contaminated with groundwater, which is not a fundamental solution in the long run.
이와 같은 문제점들을 해결하기 위해 미국, 일본, 독일 등은 이미 오래 전부터 바닷물로부터 담수를 얻는 방법들을 개발하여 식수나 공업용수로 사용하고 있다. 일반적으로 바닷물은 주성분인 염화나트륨이 대략 2.7 중량%가 함유되어 있고, 염화마그네슘이 대략 3,800ppm, 황산마그네슘이 대략 1,700ppm, 황산칼슘이 대략 1,300ppm, 황산칼륨이 대략 900ppm이 함유되어 있다. In order to solve these problems, the United States, Japan, Germany, etc. have already developed methods for obtaining fresh water from seawater for a long time and use them as drinking water or industrial water. In general, the seawater contains about 2.7% by weight of sodium chloride as a main component, about 3,800ppm of magnesium chloride, about 1,700ppm of magnesium sulfate, about 1,300ppm of calcium sulfate, and about 900ppm of potassium sulfate.
이와 같은 바닷물을 처리하여 담수를 얻기 위해 대한민국 등록특허공보 제10-227327호(99. 11.1 공고)는 응집제 등을 첨가하지 않으면서 바닷물을 정화할 수 있고, 오존의 이용효율을 향상시킬 수 있는 바닷물 처리방법 및 장치를 제안하고 있다. 여기서 제안되고 있는 방법은 바닷물에 자기력을 작용하고 오존을 주입한 후, 활성탄으로 이루어지는 촉매층을 통과시켜 재차 응집물을 여과에 의하여 제거시켜서 오존의 이용효율을 높이고자 하고 있다. 도 1 및 도 2는 여기서 제안되고 있는 바닷물을 이용하여 담수를 얻는 방법을 위한 오존믹서(자기처리 반응조)를 설명하기 위한 도면이다. In order to obtain fresh water by treating such seawater, Republic of Korea Patent Publication No. 10-227327 (published on November 1, 1999) can clean seawater without adding a flocculant and the like, and improve the utilization efficiency of ozone. A treatment method and apparatus are proposed. The proposed method is to increase the utilization efficiency of ozone by applying magnetic force to seawater, injecting ozone, and then passing the catalyst layer made of activated carbon to remove the aggregates again by filtration. 1 and 2 are views for explaining an ozone mixer (self-treatment reactor) for a method of obtaining fresh water using the sea water proposed here.
도 1을 참조하면, 종래 바닷물을 오존 및 자기처리하기 위한 오존믹서(500)는 PVC관 등의 통형상체(512, 532)상에 연이어 배치되는 자기처리부(510)와 오존주입부(530)로 이루어진다. 이때 자기처리부(510)는 통형상체(512)의 내측벽으로부터 일정한 간격으로 떨어지도록 배치되는 막대형 상자석체(520)가 설치된다. 이 막대형 상자석체(520)는 여러 개의 작은 영구자석들을 N극과 S극이 서로 대향하도록 배열하여 구성된다. Referring to FIG. 1, the ozone mixer 500 for ozone and magnetically treating seawater is a magnetic treatment part 510 and an ozone injection part 530 which are disposed on a tubular body 512 and 532 such as a PVC pipe. Is done. In this case, the magnetic processing unit 510 is provided with a box-shaped box body 520 which is disposed to be spaced apart from the inner wall of the cylindrical body 512 at a predetermined interval. The rod-shaped box body 520 is configured by arranging several small permanent magnets so that the N pole and the S pole face each other.
도 2를 참조하면, 이와 같은 종래 오존믹서(500)에서 오존주입부(530)는 통형상체(532)의 외부의 오존발생기로부터 연장되는 L자형의 오존주입관(540)이 삽입되고, 이 오존주입관(540) 주위에 날개체(550)가 설치되며, 날개체(550)보다 하류측에는 다수개의 돌기체(560)가 설치된다. 여기서 날개체(550)는 피처리수의 흐름방향에 대해 30도 내지 45도로 경사지고 서로 역방향으로 비틀려진 한쌍의 날개판(552, 554)으로 이루어진다. 그리고 다수개의 돌기체(560)는 통형상체(532)의 내측벽면에 고정된 원주부(562)와 이 원주부(562)의 선단에 형성되는 버섯형상부(564)로 이루어져 통형상체(532)의 내측벽면에 갈지자형상으로 배치된다. Referring to FIG. 2, in the conventional ozone mixer 500, the ozone injection unit 530 is inserted with an L-shaped ozone injection tube 540 extending from an ozone generator external to the cylindrical body 532. The wing body 550 is installed around the injection pipe 540, and a plurality of protrusions 560 are installed downstream from the wing body 550. Here, the wing body 550 is formed of a pair of wing plates 552 and 554 which are inclined at 30 degrees to 45 degrees with respect to the flow direction of the water to be treated and twisted in opposite directions. And the plurality of protrusions 560 is composed of a cylindrical portion 562 fixed to the inner wall surface of the cylindrical body 532 and the mushroom-shaped portion 564 formed at the tip of the cylindrical portion 562 cylindrical body 532 It is arrange | positioned at the inner side wall surface of the crater shape.
이와 같은 오존믹서(500)를 사용하여 바닷물을 담수화하는 방법은 원형관을 따라 흐르는 바닷물에 자기처리부(510)에서 자기력이 작용하도록 하고, 오존주입부(530)에서 오존이 혼합되면서 분해되도록 하여 여과기에서 응집물이 제거되도록 하여 담수를 얻도록 하는 것이다. The desalination method of the seawater using the ozone mixer 500 is such that the magnetic force acts on the seawater flowing along the circular tube in the magnetic treatment unit 510, and the ozone injector 530 mixes and decomposes the ozone in the filter. To remove fresh water from the aggregates.
그러나 이와 같은 바닷물의 담수화 방법 및 장치는 바닷물을 대량으로 처리하여 담수를 얻기 위한 시설에는 적합하지 않는 것이 현실이다. 즉 이와 같은 종래 장치는 바닷물의 체류시간을 위해 다수개의 오존믹서(500)를 사용할 수 밖에 없어 담수 시설을 중복으로 건설해야 하는 문제점이 있고, 오존주입부(530)에서 날개체(550)와 돌기체(560)의 구성만으로는 오존의 효과적인 혼합이 이루어지지 않아 그 효율이 낮으므로 자기처리, 오존 및 여과처리를 2차에 걸쳐 실시해야 하는 것이다. 또한 이와 같은 장치에 의한 바닷물의 담수화 방법은 바닷물을 응집 → 산화 및 분해 → 여과의 순으로 처리하도록 되어 있으므로, 결국 응집물이 분해되는 결과로 인해 담수의 처리효율이 낮을 수 밖에 없는 것이다. However, the desalination method and apparatus of such seawater is not suitable for the facility for obtaining fresh water by treating the seawater in large quantities. That is, such a conventional device has a problem in that a number of ozone mixers 500 cannot be used for the residence time of sea water, so that fresh water facilities must be built in duplicate, and the wing body 550 and the stones in the ozone injection unit 530. Since the composition of the gas 560 alone does not effectively mix ozone, and thus its efficiency is low, magnetic treatment, ozone, and filtration should be performed in two stages. In addition, the desalination method of the seawater by such a device is to treat the seawater in the order of flocculation → oxidation and decomposition → filtration, and as a result, the treatment efficiency of freshwater is inevitably low as a result of the decomposition of the aggregate.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 비교적 간단한 구성을 통해 바닷물에 혼합시킨 오존의 용해율을 충분히 높이므로써 전체적인 담수 시설을 단순하게 구성할 수 있고, 종래에 비해 높은 담수의 처리효율을 얻을 수 있는 새로운 형태의 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 방법 및 장치를 제공하는데 있다. The present invention is to solve such a problem, the object is that by sufficiently increasing the dissolution rate of ozone mixed in the sea water through a relatively simple configuration, it is possible to simply configure the whole freshwater facility, the treatment efficiency of fresh water higher than the conventional It is to provide a method and apparatus for producing drinking water using a new type of sea water to obtain.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 방법에 있어서, 펌프로 바닷물을 이송시키면서 오존을 공급하여 혼합시키는 단계와; 상기 오존이 혼합되어 이송되는 바닷물에 자기력을 가해 자기화 처리하는 단계 및; 상기 자기화 처리되어 이송되는 바닷물을 여과하는 단계를 포함하여, 바닷물을 산화 및 분해한 후 응집하여 여과시키는 순서로 처리하여 담수를 얻는다. According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention provides a method for producing drinking water using sea water, comprising the steps of supplying and mixing ozone while transporting sea water to the pump; Magnetically applying magnetic force to the seawater to which the ozone is mixed and transported; Including the step of filtering the sea water is transported by the magnetization, the water is oxidized and decomposed and then treated in the order of aggregation and filtration to obtain fresh water.
이와 같은 본 발명의 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 방법은 상기 펌프에 의해서 이송되는 바닷물에 공급되는 상기 오존은 상기 펌프의 전단에서 공급되도록 할 수 있다. 또한 상기 오존이 공급되어 펌프를 통해 흐르는 바닷물은 상기 펌프의 후단에 배치되는 이젝터를 통해 고압으로 분사하여 상기 자기화 처리하는 단계로 유입되도록 할 수 있다. Such a method for producing drinking water using the seawater of the present invention may allow the ozone supplied to the seawater transported by the pump to be supplied at the front end of the pump. In addition, the ozone is supplied and the seawater flowing through the pump may be injected into the magnetization process by spraying at a high pressure through an ejector disposed in the rear of the pump.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 장치는 내부공간을 갖고, 외부로부터 공급되는 바닷물이 하부의 일측으로 유입되도록 하부의 일측에 유입구가 설치되는 외벽과; 상기 외벽으로부터 이격되어 상기 내부공간을 둘러서 배치되도록 설치되고, 하부는 상기 외벽의 하부에 밀착되어 결합되며, 상부는 상기 외벽의 상부와 이격되도록 설치되는 내벽과; 상기 내벽의 내측에 위치되어 상기 내부공간을 두르도록 설치되고, 상기 유입구를 통해 상기 내부공간으로 유입된 바닷물이 하부로 유입되어 상부로 흐르도록 상기 외벽에 결합되는 중심벽과; 상기 중심벽내에 위치되도록 설치되어 상기 중심벽내로 흐르는 바닷물에 자기력을 부여하는 자성체 및; 상기 중심벽과 연통되도록 상기 외벽의 상부 외측에 설치되어 상기 중심벽을 통해 흐르는 바닷물이 외부로 배출되도록 하는 유출구를 포함하여, 외부로부터 공급되는 바닷물이 상기 외벽과 내벽 사이를 통해 상기 내부공간의 상부로 유입되도록 하고 다시 상기 내부공간의 하부로 흘러서 상기 중심벽의 하부를 통해 상기 중심벽의 상부로 흐르면서 자기화 처리되어 외부로 배출되도록 한다. According to another feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is an apparatus for preparing drinking water using sea water has an internal space, the inlet is provided on one side of the bottom so that the sea water is supplied from the outside to one side of the bottom Outer wall installed; An inner wall spaced apart from the outer wall and disposed to surround the inner space, a lower portion of which is tightly coupled to a lower portion of the outer wall, and an upper portion of the inner wall spaced apart from an upper portion of the outer wall; A center wall positioned inside the inner wall to surround the inner space and coupled to the outer wall such that seawater introduced into the inner space through the inlet flows downward and flows upward; A magnetic body installed to be located in the center wall to impart magnetic force to the seawater flowing into the center wall; Including an outlet for the sea water flowing through the center wall to be discharged to the outside is installed in the upper outer side of the outer wall so as to communicate with the center wall, the sea water supplied from the outside of the upper portion of the inner space through between the outer wall and the inner wall It flows into the lower part of the inner space and flows through the lower part of the center wall to the upper part of the center wall to be magnetized and discharged to the outside.
이와 같은 본 발명의 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 장치에서 상기 중심벽은 상부 및 하부가 상기 외벽의 상부 및 하부에 각각 결합되어 하부 둘레 전체에 다수개의 타공에 형성되고, 상기 자성체는 상기 외벽의 상부에 결합되어 상기 중심벽내의 상부에 위치되도록 할 수 있다. In the apparatus for producing drinking water using the seawater of the present invention, the center wall is formed at a plurality of perforations throughout the lower circumference of the upper and lower portions respectively coupled to the upper and lower portions of the outer wall, and the magnetic material is the upper portion of the outer wall. It can be coupled to the upper portion in the center wall.
이와 같은 본 발명의 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 장치는 상기 외벽과 내벽 사이에 회전가능하도록 위치되고, 상기 외벽 방향으로 돌출되는 다수개의 안내 돌기가 형성된 회전판을 더 포함하여, 상기 회전판이 상기 외부로부터 공급되는 바닷물의 흐름에 의해 회전되도록 함으로써 상기 외벽과 내벽 사이를 통해 상기 내부공간의 상부로 유입되는 바닷물이 와류 형태로 흐르도록 할 수 있다. 이때 상기 다수개의 안내 돌기는 상기 회전판을 관통하여 각 안내 돌기의 하부에 형성되는 제 1 홀과 상기 외부로부터 공급되는 바닷물의 흐름과 마주보는 방향으로 형성되는 제 2 홀을 더 포함하여, 상기 유입구를 통해 공급되는 바닷물이 상기 회전판의 반대면으로도 흐르도록 할 수 있다. 또 전술한 두 형태의 본 발명에서 상기 다수개의 안내 돌기는 상기 유입구의 위치와 대응되는 상기 회전판의 하부로부터 상부로 형성되고 상기 회전판의 둘레 방향으로 형성되되 형성위치가 서로 엇갈리어 형성될 수 있다. 또 전술한 두 형태 및 전항의 형태의 본 발명에서 상기 중심벽은 상부 및 하부가 상기 외벽의 상부 및 하부에 각각 결합되어 하부 둘레 전체에 다수개의 타공에 형성되고, 상기 자성체는 상기 외벽의 상부에 결합되어 상기 중심벽내의 상부에 위치되도록 할 수 있다. The apparatus for preparing drinking water using the seawater of the present invention further includes a rotating plate which is rotatably positioned between the outer wall and the inner wall and has a plurality of guide protrusions protruding in the outer wall direction, and the rotating plate is separated from the outside. By being rotated by the flow of the seawater supplied, the seawater flowing into the upper portion of the inner space through the gap between the outer wall and the inner wall can flow in the form of a vortex. In this case, the plurality of guide protrusions further include a first hole formed in the lower portion of each guide protrusion through the rotating plate and a second hole formed in a direction facing the flow of seawater supplied from the outside, the inlet Seawater supplied through it can also flow to the opposite side of the rotating plate. In addition, in the above-described two forms of the present invention, the plurality of guide protrusions may be formed from the lower portion of the rotating plate corresponding to the position of the inlet to the upper portion and formed in the circumferential direction of the rotating plate, and the forming positions may be alternately formed. In the present invention of the above-described two forms and forms of the foregoing, the center wall is formed in a plurality of perforations throughout the lower circumference of the upper and lower portions are respectively coupled to the upper and lower portions of the outer wall, and the magnetic material is formed on the upper portion of the outer wall. Can be coupled to be positioned above the center wall.
이와 같은 본 발명의 청구항 8에 따른 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 장치에서 상기 중심벽의 하부에 형성된 다수개의 타공과 상기 자성체의 사이에는 상기 다수개의 타공을 통해 유입된 바닷물을 산기시키는 적어도 하나의 산기체를 더 구비할 수 있다. 이때, 상기 산기체는 스테인레스 재질의 미립자볼로서 3㎛크기로 소결된 필터로 형성될 수 있다. In the apparatus for preparing drinking water using the seawater according to claim 8 of the present invention, at least one acid that diffuses the seawater introduced through the plurality of perforations between the plurality of perforations formed in the lower portion of the center wall and the magnetic material. A gas may be further provided. At this time, the acid gas may be formed of a sintered filter having a size of 3㎛ as stainless steel fine particles ball.
이와 같은 본 발명의 청구항 9에 따른 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 장치에서 상기 중심벽의 하부에 형성된 다수개의 타공과 상기 자성체의 사이에는 상기 다수개의 타공을 통해 유입된 바닷물을 산기시키는 적어도 하나의 산기체를 더 구비할 수 있다. 이때, 상기 산기체는 스테인레스 재질의 미립자볼로서 3㎛크기로 소결된 필터로 형성될 수 있다. In the apparatus for preparing drinking water using the seawater according to claim 9 of the present invention, at least one acid that diffuses the seawater introduced through the plurality of perforations between the plurality of perforations formed in the lower portion of the center wall and the magnetic material. A gas may be further provided. At this time, the acid gas may be formed of a sintered filter having a size of 3㎛ as stainless steel fine particles ball.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 본 발명은 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 장치는 근해 해저에서 취수한 바닷물을 수용하는 바닷물 저장탱크와; 상기 바닷물 저장탱크에 수용된 바닷물을 이송시키기 위한 펌프와; 상기 바닷물 저장탱크와 상기 펌프 사이에 접속되어 상기 펌프에 의해 이송되는 바닷물에 오존을 공급시키기 위한 오존 발생기와; 상기 펌프로부터 이송되는 바닷물을 고압으로 분사하는 이젝터와; 상기 이젝터를 통해 이송되는 오존 처리된 바닷물에 자기력을 가해 자기화 처리를 하기 위한 반응 용해기와; 상기 반응 용해기를 통해 자기화 처리된 바닷물에 함유되어 있는 오염물질을 제거하기 위한 여과기 및; 상기 여과기를 통해 여과된 바닷물의 염 성분을 제거하여 담수를 얻는 역삼투막 필터를 포함하되; 상기 반응 용해기는 외부와 밀폐되어 내부공간을 갖고, 외부로부터 공급되는 바닷물이 하부의 일측으로 유입되도록 하부의 일측에 유입구가 설치되는 외벽과, 상기 외벽으로부터 이격되어 상기 내부공간을 둘러서 배치되도록 설치되고, 하부는 상기 외벽의 하부에 밀착되어 결합되며, 상부는 상기 외벽의 상부와 이격되도록 설치되는 내벽과, 상기 내벽의 내측에 위치되어 상기 내부공간을 두르도록 설치되고, 상기 유입구를 통해 상기 내부공간으로 유입된 바닷물이 하부로 유입되어 상부로 흐르도록 상기 외벽에 결합되는 중심벽과, 상기 중심벽내에 위치되도록 설치되어 상기 중심벽내로 흐르는 바닷물에 자기력을 부여하는 자성체 및 상기 중심벽과 연통되도록 상기 외벽의 상부 외측에 설치되어 상기 중심벽을 통해 흐르는 바닷물이 외부로 배출되도록 하는 유출구를 구비하여, 상기 펌프와 이젝터를 통해 오존이 혼합된 바닷물이 상기 반응 용해기에 공급되어 상기 외벽과 내벽 사이를 통해 상기 내부공간의 상부로 유입되도록 하고 다시 상기 내부공간의 하부로 흘러서 상기 중심벽의 하부를 통해 상기 중심벽의 상부로 흐르면서 자기화 처리되어 외부로 배출되도록 한다. According to another feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is an apparatus for manufacturing drinking water using sea water and the salt water storage tank for receiving sea water taken from the seabed; A pump for transferring the seawater contained in the seawater storage tank; An ozone generator connected between the seawater storage tank and the pump to supply ozone to the seawater transported by the pump; An ejector for spraying the seawater transferred from the pump at a high pressure; A reaction dissolver for applying magnetization to the ozonated seawater conveyed through the ejector to perform magnetization; A filter for removing contaminants contained in the magnetized seawater through the reaction dissolver; It includes a reverse osmosis membrane filter to remove the salt component of the sea water filtered through the filter to obtain fresh water; The reaction dissolver is sealed to the outside and has an inner space, an outer wall having an inlet installed at one side of the lower portion so that the sea water supplied from the outside flows into one side of the lower portion, and spaced apart from the outer wall and disposed to surround the inner space. The lower part is coupled to be in close contact with the lower part of the outer wall, the upper part is installed to be spaced apart from the upper part of the outer wall, and installed to surround the inner space located inside the inner wall, the inner space through the inlet The center wall is coupled to the outer wall so that the sea water introduced into the lower portion flows to the upper portion, and the magnetic body is installed to be located in the center wall to impart a magnetic force to the sea water flowing into the center wall and to communicate with the center wall Installed on the upper outer side of the outer wall flows through the center wall is discharged to the outside It is provided with an outlet, so that the water mixed with ozone through the pump and the ejector is supplied to the reaction dissolver to be introduced into the upper portion of the inner space through the outer wall and the inner wall and again flows to the lower portion of the inner space Through the lower portion of the center wall flows to the upper portion of the center wall is magnetized to be discharged to the outside.
이와 같은 본 발명에 따른 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 장치에서 상기 여과기는 다층 여과기, 활성탄 여과기 및 정밀 여과기를 구비할 수 있다. 이때 상기 다층 여과기는 상부로부터 안트라사이트층, 모래층, 자갈층의 순으로 층이 구성될 수 있다. In the apparatus for producing drinking water using the seawater according to the present invention as described above, the filter may be provided with a multilayer filter, activated carbon filter and microfiltration. At this time, the multilayer filter may be composed of the anthracite layer, sand layer, gravel layer in the order from the top.
도 3에서 보인 바와 같이 본 발명에 따른 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 방법은 바닷물에 오존을 공급하여 혼합한 다음 자기처리하여 여과함으로써 담수를 얻는다. 이와 같은 방법은 종래 바닷물을 응집 → 혼합(산화 및 분해) → 여과의 순으로 처리하는 것과 달리 혼합(산화 및 분해) → 응집 → 여과하여 바닷물을 처리함으로써 바닷물에 함유되어 있는 각종 용해성 무기물질과 유기물질들을 효과적으로 제거하게 된다. 즉 본 발명에 따른 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 방법은 먼저 바닷물에 오존을 최대한 혼합시킨 후 자기화 처리하여 각종 용해성 무기물질과 유기물질을 응집시킨 후 이를 여과함으로써 바닷물상의 무기물질과 유기물기을 효과적으로 제거하여 담수화하도록 하는 것이다. 따라서 본 발명은 종래에 비하여 상대적으로 간단한 장치를 통해 담수처리의 효율을 높일 수 있는 것이다. As shown in FIG. 3, the method for preparing drinking water using seawater according to the present invention obtains fresh water by supplying ozone to the seawater, mixing the mixture, and then filtering and magnetically treating the seawater. This method is different from the conventional method of agglomeration → mixing (oxidation and decomposition) → filtration in order to treat the seawater by mixing (oxidation and decomposition) → agglomeration → filtration and treating various soluble inorganic substances and organic matters contained in the seawater. Effective removal of substances In other words, the method for preparing drinking water using seawater according to the present invention firstly mixes ozone with seawater as much as possible and then magnetizes them to aggregate various soluble inorganic materials and organic materials, and then filters them to effectively remove inorganic materials and organic matters from seawater. To desalination. Therefore, the present invention is to increase the efficiency of desalination through a relatively simple device compared to the prior art.
특히 본 발명은 효과적인 담수처리를 위해 후술하는 본 발명의 바람직한 실시예와 같은 반응 용해기를 제공한다. 이와 같은 반응 용해기는 본 발명에 따른 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 방법을 더욱 효과적으로 수행할 수 있도록 한다. 즉 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 장치인 반응 용해기는 오존을 바닷물에 효과적으로 혼합시키고 충분한 시간을 부여할 수 있도록 함으로써 바닷물에 혼합시킨 오존의 용해율을 충분히 높여 바닷물 속에 함유되어 있는 각종 용해성 무기물과 유기물 같은 오염물질들의 산화율을 높여 여과기에서 오염물질들을 제거시킬 수 있도록 한다. In particular, the present invention provides a reaction dissolver as the preferred embodiment of the present invention described below for effective desalination. Such a reaction dissolver makes it possible to more effectively carry out a method for preparing drinking water using seawater according to the present invention. In other words, the reaction dissolving device, which is a device for manufacturing drinking water using sea water, effectively mixes ozone with sea water and gives sufficient time to increase the dissolution rate of ozone mixed in sea water, thereby contaminating various soluble inorganic and organic substances contained in sea water. The oxidation rate of the materials is increased to remove contaminants from the filter.
따라서 본 발명에 따른 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 방법 및 장치에 의하면 별도의 2차 오존 처리가 필요없으므로 이에 따른 제조공정이 단축되고, 제조설비도 축소할 수 있는 것이다. Therefore, according to the method and apparatus for producing drinking water using seawater according to the present invention, since a separate secondary ozone treatment is not required, the manufacturing process according to this can be shortened and the manufacturing equipment can be reduced.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 4 내지 도 9에 의거하여 상세히 설명하며, 도 4 내지 도 9에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편 이 분야의 종사자들이 통상적으로 알 수 있는 부분들의 도시는 생략하고 별도의 설명을 생략하였으며, 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하여 설명하였다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 9, and like reference numerals denote like elements for performing the same functions in FIGS. 4 to 9. On the other hand, the illustration of the parts commonly known by those skilled in the art is omitted, and a separate description is omitted, and described with reference to the parts related to the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 장치로서 오존의 용해율을 더욱 높이고 바닷물을 자기처리하기 위한 반응 용해기의 주요부를 절단하여 보여주는 측단면도이고, 도 5는 도 4의 반응 용해기를 유입구의 부분에서 수평방향으로 절단하여 상방향에서 본 상태를 보여주는 단면도이다. Figure 4 is a side cross-sectional view showing the main portion of the reaction dissolvers for further increasing the dissolution rate of ozone and self-treatment of seawater as a device for producing drinking water using seawater according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 5 Is a cross-sectional view showing a state in which the reaction dissolver in the inlet is cut in the horizontal direction and viewed from above.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반응 용해기(10)는 전술한 바와 같이 오존의 용해율을 더욱 높이고 바닷물을 자기처리한다. 따라서 오존은 반응 용해기(10)에 공급되기 전에 바닷물에 공급되어 혼합되는 과정을 거치게 된다. 오존을 바닷물에 공급하여 혼합되도록 하는 기술은 도 9를 참조하여 후술하는 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 장치 즉 전체적인 설비의 구성중 반응 용해기(10)의 전단에 설치되는 펌프(130)와 이젝터(140) 등에 의해서 이루어질 수 있다. 4 and 5, the reaction dissolver 10 according to the preferred embodiment of the present invention further increases the dissolution rate of ozone and magnetically treats seawater as described above. Therefore, ozone is supplied to the seawater before being supplied to the reaction dissolver 10 to be mixed. The technology for supplying ozone to the sea water to be mixed is a pump 130 and an ejector installed at the front end of the reaction dissolver 10 during the construction of a device for preparing drinking water using sea water described below with reference to FIG. 9. 140) or the like.
본 발명에 따른 반응 용해기(10)는 기본적으로 외벽(20), 내벽(30), 중심벽(40), 자성체(50)를 구비하여 이루어진다. 이와 같은 반응 용해기(10)는 다양한 형태로 제작될 수 있으나, 바람직하게는 도시한 바와 같이 압력용기와 같이 원통형으로 형성된다. 따라서 본 실시예에서 외벽(20), 내벽(30) 및 중심벽(40)은 원통형상으로 형성된다. 외벽(20)은 원통형으로 주위벽과 상하부벽에 의해 내부공간(22)을 형성하고, 하부에 근접되는 위치의 주위벽에 유입구(24)가 설치되며, 상부에는 유출구(26)가 설치된다. 즉 외벽(20)은 외부로부터 공급되는 바닷물이 하부의 일측으로 유입되도록 유입구(24)가 설치되고 상부를 통해 내부로 공급된 바닷물이 외부로 흐르도록 유출구(26)가 설치되는 것이다. 내벽(30)은 유입구(24)를 통해서 공급되는 바닷물이 내부공간(22)의 상측으로 이동되도록 하는 것으로 외벽(20)과 일정한 간격을 유지하면서 외벽(20)내{즉 내부공간(22)상}에서 원통형으로 설치되고, 하부는 외벽(20)의 하부에 밀착되어 결합되며, 상부는 외벽(20)의 상부보다 짧도록 하여 일정한 높이를 갖도록 한다. 그리고 중심벽(40)은 내벽(30)에 의해 내부공간(22)의 상측으로 이동된 바닷물이 다시 하부로 이동해서 중심벽(40)의 상부로 이동하면서 자성체(50)에 의해 자기 처리되어 유출구(26)를 통해 여과기로 이동되도록 한다. 따라서 중심벽(40)은 내벽(30)내에서 원통형으로 형성되어 내부공간(22)의 중심에 설치된다. 이와 같은 중심벽(40)은 다양한 방법으로 형태와 결합구조를 갖도록 구성할 수 있지만, 본 실시예에서 중심벽(40)은 상부 및 하부가 외벽(20)의 상부 및 하부에 고정되도록 하고, 하부 둘레 전체에 다수개의 타공(42)을 형성하여 바닷물이 유입되도록 하였다. 이와 같은 중심벽(40)은 스텐레스 재질의 파이프 등으로 구성할 수 있을 것이다. The reaction dissolver 10 according to the present invention basically includes an outer wall 20, an inner wall 30, a center wall 40, and a magnetic body 50. The reaction dissolver 10 may be manufactured in various forms, but is preferably formed in a cylindrical shape as a pressure vessel as shown. Therefore, in the present embodiment, the outer wall 20, the inner wall 30 and the center wall 40 is formed in a cylindrical shape. The outer wall 20 has a cylindrical shape and forms the inner space 22 by the peripheral wall and the upper and lower wall, the inlet 24 is installed in the peripheral wall of the position close to the lower portion, the outlet 26 is provided at the top. That is, the outer wall 20 is provided with an inlet port 24 so that the sea water supplied from the outside flows into one side of the lower side, and the outlet port 26 is installed so that the sea water supplied to the inside through the top flows to the outside. The inner wall 30 allows the seawater supplied through the inlet 24 to move upward of the inner space 22 while maintaining a constant distance from the outer wall 20 (ie, on the inner space 22). } Is installed in a cylindrical shape, the lower portion is in close contact with the lower portion of the outer wall 20, the upper portion is shorter than the upper portion of the outer wall 20 to have a constant height. In addition, the center wall 40 is magnetically processed by the magnetic material 50 while the seawater moved to the upper side of the inner space 22 by the inner wall 30 moves back to the upper portion of the center wall 40, and is then discharged. To 26 through to the filter. Therefore, the center wall 40 is formed in a cylindrical shape in the inner wall 30 and is installed at the center of the inner space 22. Such a center wall 40 can be configured to have a shape and coupling structure in a variety of ways, but in the present embodiment, the center wall 40 allows the top and bottom to be fixed to the top and bottom of the outer wall 20, the bottom A plurality of perforations 42 were formed in the entire circumference to allow seawater to flow therein. Such a center wall 40 may be made of a stainless steel pipe or the like.
자성체(50)는 중심벽(40)내에 설치되어 중심벽(40)내로 흐르는 바닷물에 자기력을 부여하는 것으로, 본 실시예에서 자성체(50)는 외벽(20)의 상부에 결합되어 중심벽(40)내의 상부에 위치되도록 하였다. 이 자성체(50)는 다수개의 막대형의 영구자석들을 N극과 S극이 서로 마주보도록 배열하여 구성하였다. 이와 같은 자성체(50)는 자기력을 이용하여 바닷물에 오존이 혼합되어 산화 및 분해로 생성된 무기성 또는 유기성 콜로이드화 형성물질을 응집하게 된다. 일반적으로 5,000 내지 7,000 가우스의 자기력을 갖고 있을 때 무기성 또는 유기성 콜로이드화 형성물질의 응집 효과가 가장 좋은 것으로 알려져 있다. The magnetic body 50 is installed in the center wall 40 to impart a magnetic force to the seawater flowing into the center wall 40, in the present embodiment, the magnetic body 50 is coupled to the upper portion of the outer wall 20 to the center wall 40 In the upper part). The magnetic body 50 was formed by arranging a plurality of rod-shaped permanent magnets so that the N pole and the S pole face each other. The magnetic body 50 aggregates inorganic or organic colloid forming substances formed by oxidation and decomposition by mixing ozone with seawater using a magnetic force. In general, it is known that the aggregation effect of inorganic or organic colloid forming substances is best when the magnetic force is 5,000 to 7,000 gauss.
따라서 본 발명에 따른 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 장치는 외부로부터 공급되는 바닷물이 외벽(20)과 내벽(30) 사이를 통해 내부공간(22)의 상부로 유입되도록 하고 다시 내부공간(22)의 하부로 흘러서 중심벽(40)의 하부를 통해 중심벽(40)의 상부로 흐르면서 자기화 처리되어 외부로 배출되도록 하는 것이다. Therefore, the apparatus for manufacturing drinking water using the seawater according to the present invention allows the seawater supplied from the outside to flow into the upper portion of the inner space 22 through the outer wall 20 and the inner wall 30 and back of the inner space 22. It flows to the lower portion and flows through the lower portion of the center wall 40 to the upper portion of the center wall 40 is magnetized to be discharged to the outside.
한편 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반응 용해기(10)는 회전판(60)을 더 구비하여 이루어진다. 이 회전판(60)은 외벽(20)과 내벽(30) 사이에 회전가능하도록 설치된다. 그리고 이 회전판(60)은 외벽(20) 방향으로 돌출되는 다수개의 안내 돌기(62)가 형성된다. 이와 같은 회전판(60)은 외부로부터 공급되는 바닷물에 의해 회전된다. 따라서 외부로부터 공급되어 내부공간(22)으로 흐르는 바닷물은 회전판(60)을 회전시킴과 동시에 회전판(60)의 회전에 의해 와류 형태로 흘러서 내부공간(22)의 상부로 흐르게 되는 것이다. Meanwhile, the reaction dissolver 10 according to the preferred embodiment of the present invention further includes a rotating plate 60. The rotating plate 60 is installed to be rotatable between the outer wall 20 and the inner wall 30. The rotating plate 60 is provided with a plurality of guide protrusions 62 protruding in the outer wall 20 direction. Such a rotating plate 60 is rotated by the sea water supplied from the outside. Therefore, the sea water supplied from the outside and flowing into the inner space 22 rotates in the vortex form by rotating the rotating plate 60 and flows to the upper portion of the inner space 22 by rotating the rotating plate 60.
도 6 내지 도 8은 도 4의 반응 용해기에서 회전판을 상세히 설명하기 위한 도면들이다. 6 to 8 are views for explaining the rotating plate in detail in the reaction dissolver of FIG.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 회전판(60)의 다수개의 안내 돌기(62)의 하부에는 제 1 홀(64)이 형성되고 전면에는 제 2 홀(66)이 형성된다. 제 1 홀(64)은 회전판(60)을 관통하여 형성되고, 제 2 홀(66)은 외부로부터 공급되는 바닷물의 흐름과 마주보는 방향으로 형성되어 서로 연통된다. 이와 같은 제 1 홀(64)과 제 2 홀(66)은 유입구(24)를 통해 공급되는 바닷물이 회전판(60)의 반대면으로도 흐르도록 함으로써 내부공간(22)으로 흐르는 바닷물의 흐름을 더욱 복잡하고 활발하게 만들어 오존의 혼합이 더욱 효과적으로 이루어지도록 한다. 또한 회전판(60)에 형성되는 다수개의 안내 돌기(62)는 유입구(24)의 위치와 대응되는 회전판(60)의 하부로부터 상부로 형성되고, 회전판(60)의 둘레 방향으로 형성된다. 이때 도 6에서 보는 바와 같이 안내 돌기(62)들은 회전판(60)의 하부로부터 설치위치가 서로 엇갈리어 형성함으로써 내부공간(22)으로 흐르는 바닷물이 계속 안내 돌기(62)들에 충돌하여 오존이 더욱 효과적으로 혼합되도록 한다. 이와 같은 회전판(60)은 가공분야에서 적용되는 다양한 방법에 의해서 형성할 수 있을 것이다. 예컨대, 본 실시예에서 회전판(60)은 스텐레스 재질의 판재를 프레스 가공하여 안내 돌기(62) 및 제 1, 2 홀(64, 66)을 형성하고, 양끝을 용접하여 구성한 것이다. 6 to 8, a first hole 64 is formed at a lower portion of the plurality of guide protrusions 62 of the rotating plate 60, and a second hole 66 is formed at a front surface thereof. The first hole 64 is formed through the rotating plate 60, the second hole 66 is formed in a direction facing the flow of sea water supplied from the outside and communicate with each other. The first hole 64 and the second hole 66 as described above allow the seawater supplied through the inlet 24 to flow to the opposite surface of the rotating plate 60 to further flow the seawater flowing into the inner space 22. It is complex and active, making the mixing of ozone more effective. In addition, the plurality of guide protrusions 62 formed on the rotating plate 60 are formed from the bottom of the rotating plate 60 corresponding to the position of the inlet 24 to the top, and are formed in the circumferential direction of the rotating plate 60. In this case, as shown in FIG. 6, the guide protrusions 62 are provided with staggered installation positions from the bottom of the rotating plate 60, so that the seawater flowing into the inner space 22 continuously collides with the guide protrusions 62, thereby further reducing ozone. Ensure effective mixing Such a rotating plate 60 may be formed by various methods applied in the processing field. For example, in the present embodiment, the rotating plate 60 is formed by pressing a stainless steel plate to form guide protrusions 62 and first and second holes 64 and 66 and welding both ends thereof.
한편 중심벽(40)내에는 적어도 하나의 산기체(70)가 중심벽(40)의 하부에 형성된 다수개의 타공(42)과 자성체(50) 사이에 위치되어 설치된다. 이 산기체(70)는 다수개의 타공(42)을 통해 유입된 바닷물을 산기시키는 역활을 하는 것으로, 스테인레스 재질의 미립자볼로서 3㎛크기로 소결된 필터로 형성된다. Meanwhile, at least one diffuser 70 is disposed between the plurality of perforations 42 and the magnetic body 50 formed under the center wall 40 in the center wall 40. The acid gas 70 serves to diffuse the seawater introduced through the plurality of perforations 42, and is formed of a sintered filter having a size of 3 μm as a fine particle ball made of stainless steel.
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 회전판(60), 산기체(70)가 적용된 반응 용해기(10)는 바닷물에 용해되어 있던 오존의 환원작용에 의해 바닷물에 함유되어 있는 각종 용해성 무기물질과 유기물질이 산화되어 무기성 또는 유기성 콜로이드화 형성물질로 생성되고 동시에 세균도 살균된다.The reaction dissolvers 10 to which the rotating plate 60 and the acid gas 70 are applied according to the preferred embodiment of the present invention are various soluble inorganic substances contained in the sea water by the action of reducing ozone dissolved in sea water. Organic matter is oxidized to form inorganic or organic colloid forming substances, while bacteria are also sterilized.
도 9는 도 4의 반응 용해기를 적용하여 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 방법 및 장치를 전체적으로 구성한 일례를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 9 is a view for explaining an example in which a method and apparatus for manufacturing drinking water using seawater are generally applied by applying the reaction dissolver of FIG. 4.
도 4 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 방법 및 장치는 전체적으로 다음과 같이 이루어진다. 먼저 바닷물 저장탱크(110)에 수용된 바닷물은 오존발생기(120)에서 생성시킨 오존과 함께 (와류 터빈)펌프(130)와 이젝터(140)를 통해 혼합되게 된다. 이렇게 오존이 혼합된 바닷물은 이젝터(140)를 통해 자성체(50)가 내부에 설치된 반응 용해기(10)로 이송되어 오존이 용해된 바닷물에 자기력을 가하게 된다. 그리고 자기화된 바닷물은 그 중에 함유되어 있는 오염물질을 제거하기 위해 다층 여과기(160), 활성탄 여과기(170) 및 정밀 여과기(200)를 거쳐 여과된 후 역삼투 필터(220)를 통해 담수처리된다. 4 and 9, a method and apparatus for producing drinking water using seawater according to a preferred embodiment of the present invention as a whole is made as follows. First, the seawater contained in the seawater storage tank 110 is mixed with the ozone generated by the ozone generator 120 through the (vortex turbine) pump 130 and the ejector 140. The ozone-mixed seawater is transferred to the reaction dissolver 10 having the magnetic body 50 installed therein through the ejector 140 to apply magnetic force to the seawater in which ozone is dissolved. And the magnetized sea water is filtered through the multi-layer filter 160, activated carbon filter 170 and the micro filter 200 to remove the contaminants contained therein, and then desalination through the reverse osmosis filter 220. .
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 장치 및 방법에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. Looking in detail with respect to the apparatus and method for producing drinking water using seawater according to a preferred embodiment of the present invention as follows.
먼저 바닷물을 근해의 해저에서 취수하여 바닷물 저장탱크(110)의 상부로 유입시킨다. 그리고 별도의 장치로서, 공기를 흡입하여 PSA방식의 산소발생기를 통과한 순도 90% 이상의 산소를 무성 방전으로 오존을 생성시키는 오존 발생기(120)에서 생성시킨 오존을 바닷물 저장탱크(110)로부터 이송되는 바닷물에 공급하여 와류 터빈펌프(130)를 이용하여 혼합 용해시키면서 이젝터(140)로 이송한다. 이때 바닷물과 오존은 와류 터빈펌프(130) 내의 축에 직각으로 고정 설치되어 외주에 방사상의 홈을 갖는 임펠러의 회전에 의해 펌프의 내벽을 따라 소용돌이가 반복적으로 발생되면서 와류 터빈펌프(130)내를 통과하기 때문에 바닷물에 오존이 혼합되어 용해된다. First, the seawater is taken from the seabed of the offshore and introduced into the upper portion of the seawater storage tank 110. In addition, as a separate device, the ozone generated by the ozone generator 120 for generating ozone by silent discharge of oxygen having a purity of 90% or more that passes the oxygen generator of the PSA method is transferred from the seawater storage tank 110. The water is supplied to the ejector 140 while mixing and dissolving it using the vortex turbine pump 130. At this time, the sea water and ozone are fixedly installed at right angles to the axis in the vortex turbine pump 130, and the vortex is repeatedly generated along the inner wall of the pump by the rotation of the impeller having radial grooves on the outer circumference. As it passes, ozone is mixed and dissolved in seawater.
오존 처리되어 이젝터(140)로 이송된 바닷물을 이젝터(140)의 노즐을 통하여 고압으로 분사하게 되면 바닷물에 오존이 과포화상태로 용해되면서 반응 용해기(10)의 하단에 설치된 유입구(24)를 통해 반응 용해기(10)의 내부로 유입되게 된다. 여기서 오존이 처리된 바닷물을 피처리수(이하 '피처리수'라 한다)한다. When the seawater is ozone-treated and is transferred to the ejector 140 at high pressure through the nozzle of the ejector 140, ozone is dissolved in the supersaturated state in the seawater, and is provided through the inlet 24 installed at the bottom of the reaction dissolver 10. It is introduced into the reaction dissolver (10). The ozone-treated seawater is referred to as treated water (hereinafter referred to as 'treated water').
반응 용해기(10) 내부로 이송된 피처리수는 반응 용해기(10) 하단에서 회전판(60)에 형성된 안내 돌기(62)에 의해 와류형태로 상부로 이동된다. 즉 회전판(60)은 외벽(20)과 내벽(30)사이에서 회전가능하도록 위치되어 있고, 외벽(20) 방향으로 형성된 안내 돌기(60)가 있으므로 유입구(24)를 통해 유입되는 피처리수에 의해 회전되므로, 반응 용해기(10)내로 유입된 피처리수는 회전되는 회전판(60)을 따라 회전되면서 상부로 이동된 후 반응 용해기(10) 내부의 중앙에 형성된 내부 공간(22)의 상부로 유입된다. 이때 피처리수에 용해되어 있던 오존은 O₂와 O-2로 분리되는 과정에서 O-2가 피처리수에 함유되어 있는 각종 용해성 무기물질과 유기물질을 산화시켜 무기성 콜로이드화 형성물질 또는 유기성 콜로이드화 형성물질을 생성시킴과 동시에 세균에 대해서도 강한 살균력을 나타낸다.The water to be transferred into the reaction dissolver 10 is moved upward in a vortex form by a guide protrusion 62 formed on the rotating plate 60 at the bottom of the reaction dissolver 10. That is, the rotating plate 60 is positioned to be rotatable between the outer wall 20 and the inner wall 30, and because there is a guide protrusion 60 formed in the outer wall 20 direction, the water to be treated through the inlet 24 is introduced. Because of the rotation, the water to be introduced into the reaction dissolver 10 is moved along the rotating plate 60 is rotated to the upper portion of the upper portion of the inner space 22 formed in the center inside the reaction dissolver 10 Flows into. At this time, ozone dissolved in the treated water is oxidized to various colloidal inorganic and organic substances in which O- 2 is contained in the treated water in the process of separating into O2 and O- 2 , and inorganic colloid forming substances or organic colloids. It produces a chemical forming agent and at the same time shows strong bactericidal power against bacteria.
그리고 내부 공간(22)의 상부로 유입된 피처리수는 내부 공간(22)의 하부로 이동한 후 중심벽(40)의 하단부에 다방향으로 일정 간격 형성된 타공(42)들을 통해 중심벽(40)의 내부로 이동되고, 중심벽(40)의 내부에 구비된 산기체(70)를 통과하면서 피처리수내에 오존이 95% 이상 용해되고 피처리수는 자성체(50)의 자기력을 이용하여 상기에서 생성된 무기성 콜로이드화 형성물질 또는 유기성 콜로이드화 형성물질들을 응집되고 유출구에서 가압되면서 다층 여과기(160)로 이송된다. 이때 산기체(70)의 역할은 피처리수가 3㎛ 정도의 미세한 공극을 통과하면서 피처리수에 함유되어 용해되어 있는 잉여 오존이 무기물, 유기물 또는 세균 등과 접촉하면서 산화 살균시키게 된다. In addition, the treated water flowing into the upper portion of the inner space 22 moves to the lower portion of the inner space 22, and then passes through the perforations 42 formed at predetermined intervals in the multi-direction at the lower end of the center wall 40. ) Is moved inside the center, the ozone is dissolved 95% or more in the water to be treated while passing through the acid gas 70 provided in the center wall 40, the water to be treated by using the magnetic force of the magnetic body (50) The inorganic colloidal forming substances or organic colloidal forming substances produced in the agglomerate and are conveyed to the multilayer filter 160 while being pressed at the outlet. At this time, the role of the acid gas 70 is to oxidize and sterilize the excess ozone contained in the water to be treated and dissolved in contact with the inorganic, organic or bacteria while passing through the fine pores of about 3㎛.
다층 여과기(160)로 이송된 피처리수는 상부로부터 안트라사이트층, 모래층, 자갈층의 순으로 층이 구성된 다층 여과기(160)의 상부로 유입되어 다층 여과기(160) 내부를 통과하면서 중심벽(40)내에서 생성된 무기성 콜로이드화 형성물질 또는 유기성 콜로이드화 형성물질들이 흡착제거 된 후 다층 여과기(160)의 하부로 유출되어 활성탄 여과기(170)로 이송된다. The water to be transferred to the multi-layer filter 160 flows from the top into the top of the multi-layer filter 160 composed of the anthracite layer, the sand layer, and the gravel layer, and passes through the inside of the multi-layer filter 160 to form the center wall 40. Inorganic colloidal forming substances or organic colloidal forming substances generated in) are adsorbed and removed and then flowed out to the lower part of the multilayer filter 160 and are transferred to the activated carbon filter 170.
활성탄 여과기(170)로 이송된 피처리수는 미립자 활성탄으로 채워진 활성탄 여과기(170)를 통과하면서 잉여 오존 및 유기물들이 흡착 분해되고 정수 처리된 피처리수는 피처리수 저장탱크(180)로 이송되어 저장된 후 펌프(190)에 의해 정밀 여과기(200)로 이송되어 미세한 입자가 여과 제거되어지고, (고압)펌프(210)에 의해 역삼투막 필터(220)로 이송되어 피처리수에 함유되어 있던 고농도의 염 성분을 역삼투압 원리 즉, 삼투압의 반대 원리로 물은 통과하지만 염분 등은 통과하지 못하는 성질을 가진 반투막을 이용하여 농도가 높은 물 쪽에서 고압을 가하여 염들만 남기고 순수한 물만 통과시켜 담수를 얻는 방법을 이용하여 음용수를 제조하게 된다. The treated water transferred to the activated carbon filter 170 passes through the activated carbon filter 170 filled with particulate activated carbon, and the adsorbed and decomposed excess ozone and organic matters are purified and the treated water is transferred to the treated water storage tank 180. After being stored, it is transferred to the precision filter 200 by the pump 190, and fine particles are filtered out, and are transferred to the reverse osmosis membrane filter 220 by the (high pressure) pump 210 and contained in the water to be treated. Reverse osmosis principle, that is, the reverse principle of osmosis, uses a semi-permeable membrane that passes water but does not allow salt to pass, and applies high pressure in the high concentration of water to leave only salts and fresh water. Drinking water is prepared by using.
이때 바닷물에 함유되어 있는 각종 세균이나 오염물질들은 반투막에 의해 완전 제거되어지나 무기물들은 반투막에 의해 완전 제거되지 아니하고 미량의 무기물질들은 통과하게 된다. 따라서 바닷물 속에 함유되어 있던 칼슘, 칼륨, 마그네슘 등과 같은 각종 미네랄 성분이 다량 함유된 음용수를 제조할 수 있게 된다. At this time, the various bacteria or contaminants contained in the seawater are completely removed by the semipermeable membrane, but the inorganic substances are not completely removed by the semipermeable membrane, and trace amounts of inorganic substances pass through. Therefore, it is possible to prepare drinking water containing a large amount of various mineral components such as calcium, potassium, magnesium, and the like contained in seawater.
다음 표 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바닷물을 이용한 음료수 제조를 위한 방법 및 장치를 사용한 경우 반응 용해기(10)에 유입된 바닷물이 자성체(50)에 도달하기 전에 오존 주입량에 대한 오존의 용해정도를 종래 기술과 비교한 결과이다. Table 1 shows the ozone concentration of ozone before the seawater introduced into the reaction dissolver 10 reaches the magnetic substance 50 when using the method and apparatus for preparing beverages using seawater according to the preferred embodiment of the present invention. This is the result of comparing the degree of dissolution with the prior art.
[표 1]TABLE 1
위 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바닷물을 이용한 음료수 제조를 위한 방법 및 장치에 따르면 종래 방법 및 장치에 비해 더욱 높은 오존농도를 가는다. 따라서 혼합(산화 및 분해) → 응집 → 여과하여 바닷물을 처리하는 본 발명의 바닷물을 이용한 음료수 제조를 위한 방법 및 장치는 종래 바닷물을 응집 → 혼합(산화 및 분해) → 여과의 순으로 처리하는 방법 및 장치에 비해 오존의 용해율을 충분히 높이는 것이다. As shown in Table 1 above, the method and apparatus for preparing beverages using seawater according to the preferred embodiment of the present invention have a higher ozone concentration than the conventional methods and apparatus. Therefore, the method and apparatus for preparing beverages using the seawater according to the present invention which treats the seawater by mixing (oxidation and decomposition) → coagulation → filtration are conventional methods for treating seawater in the order of coagulation → mixing (oxidation and decomposition) → filtration and Compared to the device, the dissolution rate of ozone is sufficiently increased.
한편 다음 표 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바닷물을 이용한 음료수 제조를 위한 방법 및 장치로 바닷물을 처리했을 때 처리전 바닷물의 성분과 이에 따른 담수처리 효율을 종래 기술과 비교한 결과이다. On the other hand, Table 2 is a result of comparing the components of the seawater before treatment and the resulting freshwater treatment efficiency when the seawater is treated with a method and apparatus for producing a beverage using seawater according to a preferred embodiment of the present invention.
[표 2]TABLE 2
위 표 2에서 보는 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바닷물을 이용한 음료수 제조를 위한 방법 및 장치에 따르면 종래 방법 및 장치에 비해 용존산소량이 더욱 높고 현탁물질의 현저히 떨어짐을 알 수 있다. 따라서 혼합(산화 및 분해) → 응집 → 여과하여 바닷물을 처리하는 본 발명의 바닷물을 이용한 음료수 제조를 위한 방법 및 장치는 종래 바닷물을 응집 → 혼합(산화 및 분해) → 여과의 순으로 처리하는 방법 및 장치에 비해 높은 담수의 처리효율을 얻을 수 있는 것이다. As shown in Table 2 above, according to the method and apparatus for preparing beverages using seawater according to the preferred embodiment of the present invention, it is understood that the amount of dissolved oxygen is higher than that of the conventional method and apparatus and the drop of the suspended substance is significantly lower. Therefore, the method and apparatus for preparing beverages using the seawater according to the present invention which treats the seawater by mixing (oxidation and decomposition) → coagulation → filtration are conventional methods for treating seawater in the order of coagulation → mixing (oxidation and decomposition) → filtration and Compared to the device, high freshwater treatment efficiency can be obtained.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 방법 및 장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. As described above, the method and apparatus for producing drinking water using seawater according to a preferred embodiment of the present invention have been shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely described for example and does not depart from the spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope.
본 발명에 의한 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 장치 및 방법에 의하면, 먼저 바닷물에 오존을 최대한 혼합시킨 후 자기화 처리하여 각종 용해성 무기물질과 유기물질을 응집시킨 후 이를 여과함으로써 바닷물상의 무기물질과 유기물질을 효과적으로 제거하여 담수화할 수 있으므로 종래에 비하여 상대적으로 높은 담수처리의 효율을 높일 수 있다. 또한 종래에 비해 그 제작이 용이하고 간단하게 설치할 수 있으며, 용량을 크게 할 수 있는 반응 용해기를 적용할 수 있으므로 전체적인 담수 시설을 단순하게 구성할 수 있고, 종래에 비해 높은 담수의 처리효율을 얻을 수 있다. 특히 본 발명에 따른 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 장치 및 방법에 의하면, 반응 용해기 내부에 회전되는 중간벽을 설치하고, 이 중간벽에 안내돌기를 형성함으로써 반응 용해기 내부에서 바닷물이 와류형태로 이동하도록 하여 오존의 용해율을 충분히 높여 바닷물 속에 함유되어 있는 각종 용해성 무기물과 유기물 같은 오염물질의 산화율을 높여 여과기에서 오염물질을 더욱 효과적으로 제거시킬 수 있기 때문에 별도의 2차 오존 처리가 필요없으므로 이에 따른 제조 공정이 단축되고, 또한 제조설비도 축소할 수 있는 장점이 있다.According to the apparatus and method for preparing drinking water using seawater according to the present invention, first, ozone is mixed with seawater as much as possible, followed by magnetization to aggregate various soluble inorganic substances and organic substances, and then filter them, thereby filtering the inorganic and organic substances in seawater. Since the material can be effectively removed and desalted, it is possible to increase the efficiency of the relatively high desalination treatment as compared with the related art. In addition, it is easy to manufacture and simple to install compared to the conventional, and the reaction dissolver can be applied to increase the capacity, so that the whole freshwater facility can be simply configured, and high freshwater treatment efficiency can be obtained. have. In particular, according to the apparatus and method for the production of drinking water using seawater according to the present invention, by installing an intermediate wall that is rotated inside the reaction dissolver, by forming a guide projection on the intermediate wall seawater in the reaction dissolver in the form of vortex By increasing the dissolution rate of ozone sufficiently to increase the oxidation rate of contaminants such as soluble inorganic and organic substances contained in seawater, it is possible to remove contaminants from the filter more effectively, so no separate secondary ozone treatment is required. The process is shortened, and there is an advantage that the manufacturing equipment can be reduced.
도 1 및 도 2는 종래 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 방법 및 장치를 설명하기 위한 도면들;1 and 2 are views for explaining a method and apparatus for producing drinking water using conventional seawater;
도 3는 본 발명에 따른 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 방법의 기술적 사상을 설명하기 위한 도면;3 is a view for explaining the technical idea of a method for producing drinking water using seawater according to the present invention;
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 장치인 반응 용해기를 설명하기 위한 도면들;4 and 5 are views for explaining a reaction dissolver which is an apparatus for preparing drinking water using seawater according to a preferred embodiment of the present invention;
도 6 내지 도 8은 도 4의 반응 용해기에서 회전판을 상세히 설명하기 위한 도면들;6 to 8 are views for explaining the rotating plate in detail in the reaction dissolver of FIG.
도 9는 도 4의 반응 용해기를 적용하여 바닷물을 이용한 음용수 제조를 위한 방법 및 장치를 전체적으로 구성한 일례를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 9 is a view for explaining an example in which a method and apparatus for manufacturing drinking water using seawater are generally applied by applying the reaction dissolver of FIG. 4.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 반응 용해기 20 : 외벽10: reaction dissolver 20: outer wall
22 : 내부공간 24 : 유입구22: internal space 24: inlet
26 : 유출구 30 : 내벽26 outlet 30 inner wall
40 : 중심벽 42 : 타공40: center wall 42: perforation
50 : 자성체 60 : 회전판50: magnetic material 60: rotating plate
62 : 안내돌기 70 : 산기체62: guide protrusion 70: acid gas
110 : 바닷물 저장탱크 120 : 오존발생기110: seawater storage tank 120: ozone generator
130, 190, 210 : 펌프 140 : 이젝터 130, 190, 210: Pump 140: Ejector
160 : 다층여과기 170 : 활성탄 여과기160: multilayer filter 170: activated carbon filter
180 : 저장탱크 200 : 정밀 여과기180: storage tank 200: precision filter
220 : 역삼투막 필터220: reverse osmosis membrane filter
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2004
- 2004-01-05 KR KR1020040000246A patent/KR20050071867A/en not_active Application Discontinuation
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