KR20150038912A - Non-Dischargeable Convergence Seawater Distillation Apparatus Using Non-Used Energy - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 미활용 에너지를 이용한 비 배출형 융복합 해수 담수화 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미활용에너지를 이용한 비융복합 해수담수화 과정에서 배출되는 농축자원을 복수의 단계를 통해 효율적으로 재사용하여 버려지는 자원을 최소화할 수 있는 미활용 에너지를 이용한 비 배출형 융복합 해수 담수화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-discharge type fused composite seawater desalination apparatus using unexhausted energy, and more particularly, to a desalination system for desalination, Discharge type fused composite seawater desalination apparatus using unused energy that can be minimized.
지구 상에는 많은 양의 물이 존재하지만, 인간이 안전하게 사용할 수 있는 물은 부족한 실정이다. 이러한 이유 등으로 인해 해수를 담수화하는 기술이 개발되고 있다. There is a large amount of water on earth, but there is a shortage of water that humans can use safely. Due to these reasons, seawater desalination technology is being developed.
해수로부터 담수를 획득하기 위해서는 해수에 용존되어 있거나, 부유되어 있는 성분들 중 용수 및 음용수 기준에 부적합한 성분을 제거하는 공정이 요구된다. 해수를 담수화하는 방법으로는 다양한 방법이 있다. 그 중에서 주로 사용되는 담수화 방법은 역삼투법과 전기투석법이다. In order to obtain fresh water from seawater, a process is required to remove components that are dissolved or suspended in seawater and that are inappropriate for water and drinking water standards. There are many ways to desalinate seawater. Among them, reverse osmosis and electrodialysis are mainly used.
역삼투법을 이용한 담수화 장치는 물에 용해되어 있는 이온성 물질은 거의 배제되고, 순수한 물은 통과되는 역삼투막에 의해 해수 중에 용해되어 있는 이온성 물질을 제거하는 구조를 갖는다. The desalination apparatus using the reverse osmosis method has a structure in which ionic substances dissolved in water are almost excluded and pure water is used to remove ionic substances dissolved in the seawater by passing the reverse osmosis membrane.
이와 같은 원수로부터 이온성 물질과 순수한 물을 분리시키기 위해서는 삼투압 이상의 높은 압력을 필요로 하는데, 이 압력을 역삼투압이라고 하며, 해수 담수화의 경우 대략 50bar 내지 70bar 정도의 높은 압력을 필요로 한다. 이러한 역삼투압을 제공하기 위해 역삼투법을 이용한 담수화 장치에는 원수를 가압하는 원수공급수단이 설치된다. In order to separate the ionic material and pure water from such raw water, a higher pressure than the osmotic pressure is required. This pressure is called reverse osmosis pressure, and seawater desalination requires a high pressure of about 50 to 70 bar. In order to provide such reverse osmosis pressure, a desalination apparatus using a reverse osmosis method is provided with raw water supply means for pressurizing the raw water.
일반적으로 원수공급수단으로 많은 전력을 소모하는 고압펌프를 사용하기 때문에 해수의 담수화에 상당한 에너지가 소모되는 단점이 있다. In general, since a high-pressure pump consuming a large amount of electric power is used as a raw water supply means, there is a disadvantage that considerable energy is consumed for desalination of seawater.
최근에는 역삼투 방식도 에너지 소비가 크기 때문에 고압펌프 등을 사용하지 않고 순수한 삼투현상만을 이용해서 해수에서 담수를 얻어내는 정삼투 방식이 개발되었다. 이 정삼투 방식의 경우 해수보다 아주 고농도의 유도용액을 사용하여 해수의 물을 삼투현상에 의해 추출하는 방식으로, 이 방식의 경우, 희석된 유도용액에서 담수를 얻기 위해 추가로 열에너지가 소비된다는 단점이 있다. 폐열을 사용하는 경우를 제외하고는 일반적인 역삼투식 담수화 방식에 비해 에너지 소비가 더 큰 방식으로 알려져 있다. In recent years, the reverse osmosis system also has a high energy consumption, so that a pure osmosis system has been developed in which fresh water is obtained from seawater by using pure osmosis phenomenon without using a high-pressure pump. In the case of this osmotic osmosis system, water of seawater is extracted by osmotic phenomenon using a very high concentration of induction solution rather than seawater. In this method, further heat energy is consumed in order to obtain fresh water from the diluted induction solution . Except when using waste heat, energy consumption is known to be higher in comparison with general reverse osmosis desalination systems.
즉, 어떤 방식의 담수화 장치든 적은 에너지 소비 특성을 유지하면서 해수에 대한 담수의 회수율을 높이기 위한 장치 및 방법의 개발이 필요한 실정이다.That is, it is necessary to develop an apparatus and a method for increasing the recovery rate of fresh water for seawater while maintaining a low energy consumption characteristic in any type of desalination apparatus.
따라서, 본 발명은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 미활용에너지를 이용한 비융복합 해수담수화 과정에서 배출되는 농축자원을 복수의 단계를 통해 효율적으로 재사용하여 버려지는 자원을 최소화할 수 있는 미활용 에너지를 이용한 비 배출형 융복합 해수 담수화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a desalination apparatus and a desalination apparatus for desalination, which are capable of minimizing resources, Discharge type fused composite seawater desalination apparatus.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited thereto, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 해수 담수화 장치는 해수를 담수화하여 농축수와 생산수로 분리하는 제1담수화 유닛 및 상기 제1담수화 유닛에서 분리된 상기 농축수가 유입되고, 상기 농축수를 냉각시켜 제1농축수 및 제1생산수로 분리하기 위한 해수가 유입되는 막증류 유닛을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a seawater desalination apparatus including a first desalination unit separating seawater into desalinated water and produced water, and a second desalination unit separating the concentrated water from the first desalination unit, And a membrane distillation unit into which seawater for cooling into the first concentrated water and the first produced water is introduced.
이때, 상기 막증류 유닛은 상기 제1담수화 유닛과 연결되어 상기 농축수를 냉각시키며 가열된 상기 해수를 상기 제1담수화 유닛으로 배출할 수 있다.At this time, the membrane distillation unit may be connected to the first desalination unit to cool the concentrated water and discharge the heated seawater to the first desalination unit.
또한, 상기 제1담수화 유닛은, 상기 막증류 유닛의 냉열원으로 사용된 해수가 유입되어 유동하며 제2생산수 및 제2농축수로 분리하여, 상기 제2농축수를 상기 막증류 유닛으로 유입하는 나노 여과막을 포함할 수 있다.In the first desalination unit, seawater used as a cold source of heat in the membrane distillation unit flows and flows into the second distilled water and the second concentrated water, and the second concentrated water flows into the membrane distillation unit A nanofiltration membrane.
또한, 상기 제1담수화 유닛은, 상기 나노 여과막에서 분리된 제2생산수가 유입되어 유동하며 소금기를 제거한 제3생산수 및 제3농축수로 분리하여 상기 제3생산수는 외부로 배출하고, 상기 제3농축수는 상기 막증류 유닛으로 유입하는 역삼투막을 포함할 수 있다.In addition, the first desalination unit separates the second production water separated from the nanofiltration membrane into a third production water and a third concentrated water, The third concentrated water may include a reverse osmosis membrane that flows into the membrane distillation unit.
또한, 상기 제1담수화 유닛은, 상기 막증류 유닛의 냉열원으로 사용된 해수가 유입되어 유동하며 제3생산수 및 제3농축수로 분리하여 상기 제3생산수는 외부로 배출하고, 상기 제3농축수는 상기 막증류 유닛으로 유입하는 역삼투막을 포함할 수 있다.The seawater used as a cold source of the membrane distillation unit flows and flows into the first desalination unit, and the seawater is separated into the third production water and the third concentrated water to discharge the third production water to the outside, 3 concentrated water may include a reverse osmosis membrane that flows into the membrane distillation unit.
또한, 상기 제1담수화유닛으로 열을 공급하기 위한 히트펌프유닛을 더 포함하고, 상기 히프펌프유닛은, 고열원 공급부 및 상기 제1담수화 유닛에서 분리되어 상기 막증류 유닛으로 유입되는 상기 농축수를 상기 고열원 공급부에서 열을 회수한 고열원이 유동하며 열교환을 통해 가열하는 제1열교환기를 더 포함할 수 있다.Further, the apparatus further includes a heat pump unit for supplying heat to the first desalination unit, wherein the bottom pump unit comprises a high-temperature source supply unit and the concentrated water that is separated from the first desalination unit and flows into the membrane distillation unit The first heat exchanger may include a first heat exchanger that heats the heat source through the heat exchanger.
또한, 상기 제1담수화유닛으로 열을 공급하기 위한 히트펌프유닛을 더 포함하고, 상기 히프펌프유닛은, 고열원 공급부 및 상기 막증류 유닛에서 상기 제1담수화 유닛으로 유동하는 해수를 상기 고열원 공급부에서 열을 회수한 고열원이 유동하며 열교환을 통해 가열하는 제2열교환기를 더 포함할 수 있다. The heatex pump unit further includes a high-temperature source supply unit and seawater flowing from the membrane distillation unit to the first desalination unit to the high-temperature source supply unit, And a second heat exchanger that heats the heat source through the heat exchange.
상기 제1담수화유닛으로 열을 공급하기 위한 히트펌프유닛을 더 포함하고, 상기 히프펌프유닛은, 고열원 공급부, 상기 제1담수화 유닛에서 분리되어 상기 막증류 유닛으로 유입되는 상기 농축수를 상기 고열원 공급부에서 열을 회수한 고열원이 유동하며 열교환을 통해 가열하는 제1열교환기 및 상기 막증류 유닛에서 상기 제1담수화 유닛으로 유동하는 해수를 상기 고열원 공급부에서 열을 회수한 고열원이 유동하며 열교환을 통해 가열하는 제2열교환기를 더 포함할 수 있다. Further comprising a heat pump unit for supplying heat to the first desalination unit, wherein the bottom pump unit comprises a high-temperature source supply unit, the concentrated water introduced into the membrane distillation unit separated from the first desalination unit, A first heat exchanger in which a high heat source that has recovered heat from the original supply unit flows and heats through heat exchange; and a high heat source that recovers heat from the high temperature source supply unit in the membrane distillation unit, And a second heat exchanger for heating through heat exchange.
또한, 상기 제1열교환기 및 상기 제2열교환기는 상기 고열원이 순차적으로 유동할 수 있다. In addition, the first heat exchanger and the second heat exchanger may sequentially flow the high heat source.
또한, 상기 제1담수화유닛으로 열을 공급하기 위한 히트펌프유닛을 더 포함하고, 상기 히프펌프유닛은, 고열원 공급부 및 상기 나노 여과막에서 분리되어 상기 역삼투막으로 유입되도록 유동하는 상기 제2생산수를 상기 고열원 공급부에서 열을 회수한 고열원이 유동하며 열교환을 통해 가열하는 제3열교환기를 더 포함할 수 있다. The heat pump unit may further include a high-temperature source supply unit and the second produced water separated from the nanofiltration membrane and flowing to flow into the reverse osmosis membrane, And a third heat exchanger in which the high-temperature source recovered heat from the high-temperature source supply unit flows and heats through heat exchange.
또한, 상기 제1담수화유닛으로 열을 공급하기 위한 히트펌프유닛을 더 포함하고, 상기 히프펌프유닛은, 고열원 공급부 및 상기 막증류 유닛에서 분리되는 상기 제1농축수 및 상기 원수를 상기 고열원 공급부에서 열을 회수한 고열원이 유동하며 열교환을 통해 가열하는 제4열교환기를 더 포함할 수 있다. Further, it is preferable that the heat pump unit further comprises a heat pump unit for supplying heat to the first desalination unit, wherein the first and second concentrated water and the raw water separated from the high- And a fourth heat exchanger in which the high-temperature heat source that has recovered heat from the supply unit flows and heats the heat by heat exchange.
또한, 상기 막증류 유닛에서 배출되는 상기 제1농축수에서 용존물질을 추출하기 위한 용존물질 추출유닛을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a dissolved substance extracting unit for extracting dissolved substances from the first concentrated water discharged from the membrane distillation unit.
또한, 상기 용존물질 추출유닛은, 상기 막증류 유닛에서 배출되는 상기 제1농축수 중 적어도 일부를 유입하여 유동하는 상기 제1농축수를 제염하여 제4생산수 및 용존물질로 분리하여 배출하는 제염장치를 포함할 수 있다. The dissolved substance extracting unit may be configured to remove at least a portion of the first concentrated water discharged from the membrane distillation unit and to separate the separated first concentrated water from the fourth concentrated water, Device.
또한, 상기 용존물질 추출유닛은, 상기 막증류 유닛에서 배출되는 제1농축수를 유입하여 염분차발전에 사용한 후 상기 제1농축수를 제염장치로 배출하는 압력지연삼투장치를 더 포함할 수 있다. The dissolved substance extracting unit may further include a pressure delayed osmosis unit for introducing the first concentrated water discharged from the membrane distillation unit to use the salt for the differential pressure generation and then discharging the first concentrated water to the decontamination unit .
또한, 상기 용존물질 추출유닛은, 상기 막증류 유닛에서 배출되는 제1농축수를 유입하여 제6생산수 및 제5농축수로 분리하여 상기 제6생산수는 외부로 배출하고, 상기 제5농축수를 상기 제염장치로 배출하는 정삼투장치를 더 포함할 수 있다. In addition, the dissolved substance extraction unit separates the first concentrated water discharged from the membrane distillation unit into a sixth product water and a fifth concentrated water to discharge the sixth product water to the outside, and the fifth enriched water And a purified osmotic device for discharging water to the decontamination device.
또한, 상기 제1농축수 중 적어도 일부가 유입되어 유동하며 제5생산수 및 제4농축수로 분리하여 상기 제5생산수는 외부로 배출하고, 상기 제4농축수는 상기 용존물질 추출유닛으로 유입시키는 제2담수화 유닛을 포함할 수 있다. Also, at least a part of the first concentrated water flows in and flows into the fifth product water and the fourth concentrated water, and the fifth product water is discharged to the outside, and the fourth concentrated water is discharged to the dissolved substance extraction unit And a second desalination unit for introducing the second desalination unit.
또한, 상기 제2담수화 유닛은 전기투석장치일 수 있다.The second desalination unit may be an electrodialysis unit.
본 발명의 해수 담수화 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The seawater desalination apparatus of the present invention has the following effects.
첫째, 해수담수화 과정에서 발생하는 농축자원을 다단으로 효율적으로 재사용함으로써 버려지는 자원을 최소화할 수 있는 효과가 있다. First, it can effectively reduce the abandoned resources by efficiently reusing the enrichment resources generated in the seawater desalination process in multiple stages.
둘째, 폐열 및 히트펌프 등을 통해 얻은 고열원을 이용하여 해수, 생산수 및 농축수의 온도를 향상하여 생산수율을 높이고, 고농도의 농축수를 생산할 수 있으며, 각각의 공정에 사용되는 장치의 부담을 최소화할 수 있는 효과가 있다.Second, it is possible to increase the production yield by increasing the temperature of seawater, production water and concentrated water by using high heat source obtained from waste heat and heat pump, and to produce concentrated water of high concentration. Can be minimized.
셋째, 높은 온도의 농축수를 해수의 자연열원을 이용하여 냉각시켜 담수장치의 가중을 감소할 수 있는 효과가 있다. Third, the concentrated water of high temperature is cooled by the natural heat source of seawater, so that the weight of the fresh water system can be reduced.
넷째, 고농도의 농축수를 염분차 발전에 활용하여 전력을 생산할 수 있는 효과가 있다.Fourth, there is an effect that a concentrated water of a high concentration can be utilized for salinity generation to produce electric power.
다섯째, 고농도의 농축수를 여러 단계에 걸쳐 담수화 하여, 다양한 사용처에 사용될 수 있는 다양한 조건의 담수를 얻을 수 있는 효과가 있다.Fifth, concentrated water having a high concentration can be desalinated through several steps to obtain fresh water having various conditions that can be used in various places of use.
여섯째, 고농도의 농축수를 제염공정을 통하여 소금 등의 용존물질을 추출할 수 있는 효과가 있다. Sixth, there is an effect that a dissolved substance such as salt can be extracted through the decontamination process of concentrated water of high concentration.
일곱째, 기존의 장치에서는 사용하지 않던 미활용에너지를 활용하여 융복합적으로 해수담수화 기능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Seventh, there is an effect that seawater desalination function can be improved by utilizing unused energy which is not used in the existing apparatus.
본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 담수화 장치의 개략적인 구성도;
도 2는 본 발명의 변형예에 따른 담수화 장치의 개략적인 구성도;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 담수화 장치의 구성도;
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 담수화 장치의 구성도;
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 담수화 장치의 구성도;
도 6은 본 발명에 따른 담수화 장치에 사용되는 열교환기의 배치상태를 나타내는 구성도;
도 7및 도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 담수화 장치의 구성도;
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 담수화 장치의 구성도; 및
도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 담수화 장치의 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And shall not be interpreted.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram of a desalination apparatus according to the present invention; FIG.
2 is a schematic diagram of a desalination apparatus according to a modification of the present invention;
3 is a configuration diagram of a desalination apparatus according to a first embodiment of the present invention;
4 is a configuration diagram of a desalination apparatus according to a second embodiment of the present invention;
5 is a configuration diagram of a desalination apparatus according to a third embodiment of the present invention;
6 is a view showing the arrangement of a heat exchanger used in a desalination apparatus according to the present invention;
FIGS. 7 and 8 are diagrams showing a configuration of a desalination apparatus according to a fourth embodiment of the present invention; FIG.
9 is a configuration diagram of a desalination apparatus according to a fifth embodiment of the present invention; And
10 is a configuration diagram of a desalination apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 담수화 장치의 개략적인 구성도이다. 본 발명에 따른 담수화 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 제1담수화 유닛(100) 및 막증류 유닛(Membrane Distillation Unit, 200)으로 구성된다.1 is a schematic block diagram of a desalination apparatus according to the present invention. The
제1담수화 유닛(100)은 외부에서 유입되어 유동하는 해수를 담수화하여 농축수와 생산수로 분리하는 장치이다. The
막증류 유닛(200)은 제1담수화 유닛(100)에서 분리된 농축수가 유입되고, 막증류를 통해 농축수를 냉각시켜 제1농축수 및 제1생산수로 분리하기 위한 냉열원으로 해수가 유입되는 장치이다. The
이러한 막증류 유닛(200)은 수증기는 통과하고, 액체는 통과하지 않는 막의 일측에는 제1담수화 유닛(100)에서 분리된 농축수가 유동하고, 타측에는 냉열원인 해수가 유동하면서 해수와 농축수의 온도 차에 의해 발생된 수증기에 의해 제1농축수 및 제1생산수로 분리하는 장치이다.In this
도 2는 본 발명의 변형예에 따른 담수화 장치의 개략적인 구성도이다. 본 발명에 따른 담수화 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1담수화 유닛(100)으로 유입되는 해수와 제1담수화 유닛(100)에서 배출되는 농축수를 냉각시키기 위한 해수가 각각 다른 경로로 유입되도록 할 수 있다.2 is a schematic configuration diagram of a desalination apparatus according to a modification of the present invention. 1, the
하지만, 해수의 온도가 적정온도로 향상되면 제1담수화 유닛(100)의 생산수율이 향상되므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 막증류 유닛(200)에서 농축수를 냉각시키며 가열된 해수를 외부로 배출하지 않고, 제1담수화 유닛(100)으로 유입되도록 구성할 수 있다. 이와 같이, 막증류 유닛(200)에서 배출되는 해수는 막증류 유닛(200)을 유동하며 온도가 향상된 상태로 배출되기 때문에 제1담수화 유닛(100)으로 유입 시 제1담수화 유닛(100)의 생산수율을 향상시킬 수 있다.However, when the temperature of the seawater is increased to a proper temperature, the production yield of the
본 명세서에서는 이하, 도 2에 도시된 바와 같이, 막증류 유닛(200)을 유동하며 가열된 해수가 제1담수화 유닛(100)으로 유입되는 것을 기준으로 설명한다. 이는 설명의 편의를 위하여 하나의 실시예를 기준으로 하는 것일 뿐, 사용양태 또는 설치 환경 등을 고려하여 도 1에 도시된 구성을 선택할 수 있음은 자명하다.
Hereinafter, as shown in FIG. 2, the description will be made on the basis that the heated seawater flowing into the
제1실시예 First Embodiment
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 담수화 장치의 구성도이다. 본 발명의 제1실시예에 따른 담수화 장치(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 전술한 도 2와 유사한 구성으로 이루어진다. 3 is a configuration diagram of a desalination apparatus according to the first embodiment of the present invention. The
제1담수화 유닛(100)은 막증류 유닛(200)의 냉열원으로 사용된 해수가 유입되어 유동하면서 제2생산수 및 제2농축수로 분리하여 제2농축수는 다시 막증류 유닛(200)으로 유입하는 나노 여과막(Nano Filtration, 110)을 포함한다. The
나노 여과막(110)은 분리막을 이용하여 물을 통과시켜 해수에 존재하는 오염물질이나 불순물을 여과하는 장치이다. 여기서, 해수에서 분리된 오염물질 또는 불순물은 제2농축수에 해당하고, 분리막을 통과한 해수는 제2생산수에 해당하게 된다. The
나노 여과막(110)에서 분리된 제2농축수는 막증류 유닛(200)으로 막증류를 통해 제1농축수 및 제1생산수로 분리된다. The second concentrated water separated from the
막증류 유닛(200)은 고온으로 유입되는 제2농축수로부터 발생하는 수증기를 다공질 소수성막을 사용해, 담수로서 회수하는 방법을 통해 제1생산수 및 제1농축수로 분리하게 된다. 즉, 다공질 소수성막을 통과하여 냉열원인 해수에 의해 냉각된 물방울이 제1생산수가 되고, 다공질 소수성막을 통과하지 못하고 흘러가는 부분이 제1농축수가 되는 것이다.
The
제2실시예Second Embodiment
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 담수화 장치의 구성도이다. 본 발명의 제2실시예에 따른 담수화 장치(10)는 전체적으로 제1실시예와 동일한 구성으로 이루어진다. 4 is a configuration diagram of a desalination apparatus according to a second embodiment of the present invention. The
하지만, 제1담수화 유닛(100)이 나노 여과막(110)이 아닌 역삼투막(Revese Osmosis, 120)으로 이루어진 점에서 차이가 있다. However, there is a difference in that the
역삼투막(120)은 고농도 용액에 삼투압 이상의 압력을 가하면 반투막인 역삼투막(120)을 통과하여 저농도 용액 측으로 물이 이동하게 되는 역삼투 현상을 이용하여 해수를 제3생산수 및 제3농축수로 분리하는 장치이다. 즉, 역삼투막(120)을 통과한 물이 제3생산수가 되고, 역삼투막(120)을 통과하지 못한 해수가 제3농축수가 되는 것이다. The
역삼투막(120)은 제1실시예의 나노 여과막(110)과 마찬가지로, 제3생산수는 외부로 배출하고, 제3농축수는 다시 막증류 유닛(200)으로 유입된다. Similar to the
막증류 유닛(200)의 구성 및 기능은 전술한 제1실시예와 동일하기 때문에 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
The configuration and function of the
제3실시예Third Embodiment
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 담수화 장치의 구성도이다. 본 발명의 제3실시예에 따른 담수화 장치(10)는 전체적으로 제1실시예 및 제2실시예와 유사하게 제1담수화 유닛(100) 및 막증류 유닛(200)으로 구성된다. 5 is a configuration diagram of a desalination apparatus according to a third embodiment of the present invention. The
제3실시예에 따른 제1담수화 유닛(100)은 나노 여과막(110) 및 역삼투막(120)을 포함하고, 이의 구성을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. The
나노 여과막(110)은 제1실시예와 마찬가지로 막증류 유닛(200)을 유동한 후 공급되는 해수를 유입하여 해수가 유동하며 제2생산수 및 제2농축수로 분리된다. The nano-
이와 같이, 분리된 제2농축수는 제1실시예와 마찬가지로 막증류 유닛(200)으로 유입되고, 제2생산수는 제1실시예처럼 외부로 배출되지 않고, 역삼투막(120)으로 유입된다. The separated second concentrated water flows into the
역삼투막(120)은 나노 여과막(110)에서 분리된 제1생산수를 유입하여 역삼투 현상을 이용하여 제3생산수 및 제3농축수로 분리한다. 이렇게 분리된 제3생산수는 외부로 배출하고, 제3농축수는 다시 막증류 유닛(200)으로 유입된다.The
이와 같이, 제3실시예에 따른 제1담수화 유닛(100)은 나노 여과막(110) 및 역삼투막(120)으로 이루어져 있다. 제1담수화 유닛(100)이 나노 여과막(110) 및 역삼투막(120)으로 구성되고, 이를 통해 생산된 제2농축수 및 제3농축수가 막증류 유닛(200)에 의해 다시 제1농축수와 제1생산수로 분리되는 다단 농축수 추출 과정을 통하기 때문에 생산수율이 향상되고, 고농도의 농축수를 생산할 수 있다.As such, the
여기서, 나노 여과막(110), 역삼투막(120) 및 막증류 유닛(200)의 구성 및 기능은 전술한 실시예들과 동일하기 때문에 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
Here, the configuration and function of the
열교환기의 배치Placement of heat exchanger
도 6은 본 발명에 따른 담수화 장치에 사용되는 열교환기의 배치상태를 나타내는 구성도이다. 본 발명에 따른 해수 담수화 장치(10)는 각각의 장치로 유입되는 생산수 및 농축수를 소정의 온도로 향상시켜 주면 장치의 손상을 감소하고, 생산수율이 향상되기 때문에 도 6에 도시된 바와 같이 히트펌프유닛이 구비된다. 6 is a configuration diagram showing the arrangement of a heat exchanger used in the desalination apparatus according to the present invention. The
히트펌프유닛은 고열원 공급부(400) 및 복수의 열교환기로 구성된다. The heat pump unit is composed of a high-temperature
고열원 공급부(400)는 제1담수화 유닛(100) 및 막증류 유닛(200) 각각으로 유입되는 농축수 및 생산수와 열교환을 통해 농축수 및 생산수의 온도를 향상시키기 위한 고열원을 제공하는 장치로서, 히트펌프, 폐열원 공급부(400) 및 신재생 에너지 공급부(400) 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 신재생 에너지 공급부(400)는 풍력, 지열, 태양열, 조력 또는 파력 등에 의해 생성되는 에너지를 이용한다. The high-temperature
열교환기는 도 6에 도시된 바와 같이, 복수로 구비되고, 설명의 편의를 위하여 각각의 열교환기를 제1열교환기(510) 내지 제4열교환기(540)로 명명하여 설명하기로 한다. As shown in FIG. 6, a plurality of heat exchangers are provided, and for convenience of description, the respective heat exchangers will be referred to as
제1열교환기(510)는 제1담수화 유닛(100)에서 막증류 유닛(200)으로 유입되도록 유동하는 제2농축수 및 제3농축수를 가열하기 위한 장치로서, 제2농축수 및 제3농축수가 유동하는 라인 일측에 구비된다. 이때, 제2농축수 및 제3농축수의 온도는 막증류 유닛(200)의 막의 한계성 및 생산성을 고려하여 제1열교환기(510)를 유동하며 20℃ 내지 80℃로 향상시키는 것이 좋으며, 바람직하게는 60℃로 온도가 향상된 제2농축수 및 제3농축수가 막증류 유닛(200)으로 유입되는 것이 바람직하다. The first heat exchanger (510) is an apparatus for heating a second concentrated water and a third concentrated water flowing from the first desalination unit (100) to flow into the membrane distillation unit (200), wherein the second concentrated water and the third And is provided at one side of the line through which the concentrated water flows. At this time, the temperatures of the second concentrated water and the third concentrated water flow through the
제1열교환기(510)는 제2농축수가 유동하는 라인 및 제3농축수가 유동하는 라인을 혼합하여 하나의 라인으로 흐르게 하여 그 일측에 설치되거나, 제2농축수 및 제3농축수가 유동하는 라인 각각에 구비되도록 구비될 수 있다.The
제2열교환기(520)는 막증류 유닛(200)을 유동한 후 배출되어 제1담수화 유닛(100)으로 유입되는 해수를 가열하기 위한 것으로서, 전술한 구성에 따라 나노 여과막(110) 및 역삼투막(120)으로 유입되는 해수가 유동하는 라인 중 적어도 어느 일측에 구비된다. The
제2열교환기(520)는 나노 여과막(110)으로 유입되기 전에 나노 여과막(110)의 막의 한계성 및 생산성을 고려하여 해수의 온도를 10℃ 내지 40℃, 바람직하게는 30℃로 향상시킨다. The
제3열교환기(530)는 나노 여과막(110)에서 분리되어 역삼투막(120)으로 유입되는 제2생산수를 가열하기 위한 장치로서, 나노 여과막(110)에서 분리되어 역삼투막(120)으로 유입되는 제2생산수가 유동하는 라인 일측에 구비된다. The
제3열교환기(530)는 역삼투막(120)의 막의 한계성 및 생산성을 고려하여 제2생산수의 온도를 20℃ 내지 50℃, 바람직하게는 40℃로 향상시킨다. The
제4열교환기(540)는 막증류 유닛(200)에서 배출되는 해수 및 제1농축수의 온도를 제어하기 위한 것으로서, 막증류 유닛(200)과 제2열교환기(520) 사이에 구비된다. The
제4열교환기(540)는 제1열교환기(510)를 통해 고온으로 유입되어 막증류 유닛(200)을 통과하며 배출되는 제1농축수의 온도를 냉각시키고, 반대로 해수의 온도는 향상시킨다. 이와 같이, 제4열교환기(540)는 도 6에서는 하나의 열교환기로 도시하였지만, 제1농축수의 온도 감소 및 해수의 온도 향상이라는 두 가지 기능을 수행하기 때문에 두 개의 열교환기로 구성될 수 있다. 설명의 편의를 위하여 각각의 열교환기를 제4-1열교환기 및 제4-2열교환기로 명명한다. The
제4-1열교환기는 막증류 유닛(200)에서 고온으로 배출되어 후술하는 제2담수화유닛으로 유입되는 제1농축수의 온도를 냉열원인 해수를 이용하여 냉각시키는 장치이다. 이때, 제4-1열교환기는 제1농축수의온도를 10℃ 내지 30℃로 냉각시킨다.The fourth-fourth heat exchanger is a device for cooling the temperature of the first concentrated water discharged from the membrane distillation unit (200) to a high temperature and flowing into a second desalination unit, which will be described later, At this time, the 4-1 heat exchanger cools the temperature of the first concentrated water to 10 ° C to 30 ° C.
제4-2열교환기는 제2열교환기(520)로 유입되기 전에 해수의 온도를 1차적으로 향상시키는 장치이다. The fourth-to-second heat exchanger is a device for primarily improving the temperature of the seawater before entering the second heat exchanger (520).
전술한 제1열교환기(510) 내지 제4열교환기(540)는 각각 고열원 공급부(400)와 연결되어 제1열교환기(510) 내지 제4열교환기(540) 각각에 필요한 온도를 제공받을 수 있다. 하지만, 고열원 공급부(400)에서 공급되는 고열원의 효율적인 사용을 위하여 도 6에 도시된 바와 같이, 각각 필요한 온도에 따라 높은 온도를 필요로 하는 열교환기부터 순차적으로 고열원이 흐르도록 구성할 수 있으며, 이러한 구성을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.The
제1열교환기(510) 내지 제4열교환기(540)에서 필요로 하는 온도 순으로 정리하면 제1열교환기(510), 제3열교환기(530), 제2열교환기(520), 제4열교환기(540) 순으로 높은 온도를 필요로 한다. 따라서, 고열원 공급부(400)에서 공급되는 고열원이 전술한 순으로 각각의 열교환기를 유동하도록 한다. The
고열원 공급부(400)에서 공급되는 고열원은 제2농축수 및 제3농축수를 가열하기 위하여 제1열교환기(510)로 공급된다. 이때, 전술한 바와 같이, 제2농축수 및 제3농축수를 유동하는 라인은 각각 유동할 수도 있고, 하나로 혼합되어 유동할 수도 있지만, 본 발명에서는 각각 유동되는 것을 기준으로 설명한다. The high-temperature source supplied from the high-temperature
따라서, 고열원 공급부(400)에서 공급되는 고열원은 병렬방식으로 연결된 두 개의 제1열교환기(510)를 유동하며 제2농축수 및 제3농축수와 열교환을 통하여 제2농축수 및 제3농축수의 온도를 향상시키며, 고열원의 온도는 감소한다. Accordingly, the high-temperature source supplied from the high-temperature
두 개의 제1열교환기(510) 중 제2농축수를 가열하도록 구비된 제1열교환기(510)를 통과한 고열원은 제2열교환기(520)로 유입되어, 제2농축수보다 상대적으로 낮은 온도로 향상되는 해수를 향상시키는 제2열교환기(520)로 유입된다. 해수는 제2농축수보다 상대적으로 낮은 온도로 향상되기 때문에 제1열교환기(510)를 유동하며 온도가 하강한 고열원이 유입되어도 해수의 온도를 충분히 적정 온도까지 향상시킬 수 있다. The high heat source having passed through the
제3농축수를 가열하도록 구비된 제1열교환기(510)를 통과한 고열원은 제3열교환기(530)로 유입되어, 제3농축수보다 상대적으로 낮은 온도로 향상되는 제2생산수의 온도를 향상시키는 제3열교환기(530)로 유입된다. 제2생산수는 제3농축수보다 상대적으로 낮은 온도로 향상되기 때문에 제1열교환기(510)를 유동하며 온도가 하강된 고열원이 제3열교환기(530)로 유입되어도 제2생산수를 충분히 적정 온도까지 향상시킬 수 있다. The high heat source that has passed through the
제2열교환기(520) 및 제3열교환기(530)를 향상시킨 고열원은 하나로 혼합되어 바로 고열원 공급부(400)로 유입되어 고열원을 재가열 할 수도 있다. The high heat sources having improved the
하지만, 고열원에 남아 있는 잔열을 활용하기 위하여 제4열교환기(540), 바람직하게는 제4-2열교환기로 유입되어 해수가 제2열교환기(520)로 통과하기 전에 1차적으로 가열될 수 있도록 한다. 이와 같이, 제4열교환기(540)까지 통과한 고열원은 각각의 열교환기를 유동하며 냉각된 고열원을 다시 가열하기 위하여 고열원 공급부(400)로 재유입 시킨다.
However, in order to utilize the residual heat remaining in the high-temperature source, the
제4실시예Fourth Embodiment
도 7및 도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 담수화 장치의 구성도이다. 후술하는 본 발명의 제4실시예 내지 제6실시예에 따른 담수화 장치(10)는 도 7에 도시된 바와 같이, 제1담수화 유닛(100), 막증류 유닛(200) 및 용존물질 추출유닛(300)으로 구성된다. 7 and 8 are block diagrams of a desalination apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. 7, the
제1담수화 유닛(100) 및 막증류 유닛(200)은 전술한 구성들과 동일한 구성으로 이루어지기 때문에 후술하는 내용에서는 용존물질 추출유닛(300)을 위주로 설명한다. Since the
용존물질 추출유닛(300)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 막증류 유닛(200)에서 배출되는 제1농축수 중 적어도 일부를 유입하여 용존물질 추출물 및 제4생산수로 분리하는 장치이다. 7 and 8, the dissolved
용존물질 추출유닛(300)은 용존물질을 추출하기 위한 다양한 장치를 사용할 수 있지만, 전해수장치 또는 감압증발장치 등의 제염장치(310)일 수 있다. 제염장치(310)를 통과하여 생성된 염과 같은 용존물질은 산업용 원심분리기, 수평분무건조장치, 열풍 건조장치 등의 장치를 이용하여 제염을 분리, 건조할 수 있다.
The dissolved
제5실시예Fifth Embodiment
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 담수화 장치의 구성도이다. 본 발명의 제5실시예에 따른 담수화 장치(10)는 도 9에 도시된 바와 같이, 전체적으로 제4실시예와 유사한 구성으로 이루어진다. 9 is a configuration diagram of a desalination apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the
제5실시예에 따른 제1담수화 유닛(100), 막증류 유닛(200) 및 용존물질 추출장치의 제염장치(310)는 전술한 제4실시예와 동일한 구성으로 이루어진다. 하지만, 용존물질 추출장치는 막증류 유닛(200)에서 유입되는 제1농축수를 이용하여 염분차 발전에 사용하는 압력지연삼투장치(Pressure Retarded Osmosis, 320) 및 정삼투장치(Forward Osmosis, 330) 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다. The
본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 압력지연삼투장치(320) 및 정삼투장치(330)가 모두 구비된 것을 기준으로 설명하지만, 필요에 따라 압력지연삼투장치(320) 및 정삼투장치(330) 중 어느 하나만 구비될 수도 있다. In the present invention, the pressure-delayed
압력지연삼투장치(320)는 막증류 유닛(200)에서 배출되는 고농도의 제1농축수를 유동시켜 염분차 발전을 통해 전력을 생산하는 장치이다. 압력지연삼투장치(320)를 통과한 제1농축수는 제염장치(310)로 유입되어 재사용될 수 있다. The pressure-delayed
압력지연삼투장치(320)를 통해 생산된 전력은 고열원 공급부(400)에서 고열원을 가열하는데 사용될 수 있다. The power produced through the pressure delay
정삼투장치(330)는 고농도의 제1농축수를 반투막을 이용하여 제6생산수 및 제5농축수로 분리하는 장치이다. 이렇게 생산된 제6생산수는 외부로 배출하고, 제5농축수는 제염장치(310)로 유입된다.
The forward osmosis unit 330 separates the first concentrated water of high concentration into the sixth produced water and the fifth concentrated water by using a semipermeable membrane. The sixth produced water thus produced is discharged to the outside, and the fifth concentrated water flows into the
제6실시예Sixth Embodiment
도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 담수화 장치의 구성도이다. 본 발명의 제6실시예에 따른 담수화 장치(10)는 전체적으로 전술한 제4실시예 또는 제5실시예와 유사한 구성으로 이루어진다. 하지만, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2담수화 유닛(400)을 더 포함한다. 10 is a configuration diagram of a desalination apparatus according to a sixth embodiment of the present invention. The
제2담수화 유닛(400)은 도 10에 도시된 바와 같이, 막증류 유닛(200)에서 배출되는 제1농축수 중 적어도 일부를 유입하여 제1농축수를 담수화 하는 장치이다. 이때, 제1농축수는 제2담수장치의 가중을 감소하기 위하여 전술한 바와 같이, 제4-1열교환기를 통해 해수와 열교환을 통해 온도가 낮아진 제1농축수가 유입되는 것이 바람직하다. The
제2담수화 유닛(400)은 제1농축수를 담수화할 수 있는 장치라면 어떠한 장치를 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 전기투석장치(Electro Dialysis)를 사용한다.The
전기투석장치는 양이온 교환막과 음이온 교환막을 교대로 배열한 수조에 제1농축수를 전기 투석하여 탈염 및 염을 농축하는 장치이다. 이를 통해 제1농축수는 제5생산수 및 제4농축수로 분리된다. The electrodialysis apparatus is an apparatus for concentrating desalination and salt by electrodialysis of a first concentrated water to a water tank in which a cation exchange membrane and an anion exchange membrane are alternately arranged. Whereby the first concentrated water is separated into the fifth production water and the fourth concentrated water.
전기투석장치를 통해 분리된 제5생산수는 외부로 배출되고, 제4농축수는 용존물질 추출유닛(300)으로 유입된다.
The fifth produced water separated through the electrodialysis unit is discharged to the outside, and the fourth concentrated water flows into the dissolved
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As described above, those skilled in the art will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.
10 : 담수화 장치
100 : 제1담수화 유닛
110 : 나노 여과막
120 : 역삼투막
200 : 막증류 유닛
300 : 용존물질 추출유닛
310 : 제염장치
320 : 압력지연삼투장치
330 : 정삼투장치
400 : 제2담수화 유닛
500 : 고열원 공급부
510 : 제1열교환기
520 : 제2열교환기
530 ; 제3열교환기
540 : 제4열교환기10: Desalination unit
100: First Desalination Unit
110: nanofiltration membrane
120: reverse osmosis membrane
200: membrane distillation unit
300: Dissolved substance extraction unit
310: Decontamination device
320: Pressure Delayed Osmosis Device
330: Forward Osmosis Unit
400: second desalination unit
500: high heat source supply part
510: first heat exchanger
520: second heat exchanger
530; The third heat exchanger
540: fourth heat exchanger
Claims (17)
상기 제1담수화 유닛에서 분리된 상기 농축수가 유입되고, 상기 농축수를 냉각시켜 제1농축수 및 제1생산수로 분리하기 위한 해수가 유입되는 막증류 유닛;
을 포함하는 해수 담수화 장치.A first desalination unit separating the seawater into desalinated water and desalinated water; And
A membrane distillation unit into which the concentrated water separated from the first desalination unit is introduced and into which seawater for separating into the first concentrated water and the first produced water is introduced by cooling the concentrated water;
Wherein the seawater desalination apparatus comprises:
상기 막증류 유닛은 상기 제1담수화 유닛과 연결되어 상기 농축수를 냉각시키며 가열된 상기 해수를 상기 제1담수화 유닛으로 배출하는 담수화 장치.The method according to claim 1,
Wherein the membrane distillation unit is connected to the first desalination unit to cool the concentrated water and to discharge the heated seawater to the first desalination unit.
상기 제1담수화 유닛은,
상기 막증류 유닛의 냉열원으로 사용된 해수가 유입되어 유동하며 제2생산수 및 제2농축수로 분리하여, 상기 제2농축수를 상기 막증류 유닛으로 유입하는 나노 여과막을 포함하는 해수 담수화 장치.3. The method of claim 2,
The first desalination unit includes:
A seawater desalination unit including a nanofiltration membrane for separating the seawater used as a cold source of the membrane distillation unit into the second produced water and the second concentrated water and flowing the second concentrated water to the membrane distillation unit, .
상기 제1담수화 유닛은,
상기 나노 여과막에서 분리된 제2생산수가 유입되어 유동하며 소금기를 제거한 제3생산수 및 제3농축수로 분리하여 상기 제3생산수는 외부로 배출하고, 상기 제3농축수는 상기 막증류 유닛으로 유입하는 역삼투막을 포함하는 해수 담수화 장치.The method of claim 3,
The first desalination unit includes:
Separating the second production water separated from the nanofiltration membrane into the third production water and the third concentrated water from which the salt is removed, and discharges the third production water to the outside, and the third concentrated water is discharged to the membrane distillation unit And a reverse osmosis membrane that flows into the desalination unit.
상기 제1담수화 유닛은,
상기 막증류 유닛의 냉열원으로 사용된 해수가 유입되어 유동하며 제3생산수 및 제3농축수로 분리하여 상기 제3생산수는 외부로 배출하고, 상기 제3농축수는 상기 막증류 유닛으로 유입하는 역삼투막을 포함하는 해수 담수화 장치.3. The method of claim 2,
The first desalination unit includes:
The seawater used as the cold source of the membrane distillation unit flows and flows and is separated into the third product water and the third concentrated water to discharge the third product water to the outside and the third concentrated water is discharged to the membrane distillation unit A seawater desalination apparatus comprising an incoming reverse osmosis membrane.
상기 제1담수화유닛으로 열을 공급하기 위한 히트펌프유닛을 더 포함하고,
상기 히프펌프유닛은,
고열원 공급부; 및
상기 제1담수화 유닛에서 분리되어 상기 막증류 유닛으로 유입되는 상기 농축수를 상기 고열원 공급부에서 열을 회수한 고열원이 유동하며 열교환을 통해 가열하는 제1열교환기;
를 더 포함하는 해수 담수화 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a heat pump unit for supplying heat to the first desalination unit,
Wherein the bottom pump unit comprises:
A high heat source; And
A first heat exchanger for separating the concentrated water from the first desalination unit and flowing into the membrane distillation unit, the high heat source recovering heat from the high-temperature source supply unit and flowing through the heat exchanger;
Further comprising a desalination unit for desalinating the seawater.
상기 제1담수화유닛으로 열을 공급하기 위한 히트펌프유닛을 더 포함하고,
상기 히프펌프유닛은,
고열원 공급부; 및
상기 막증류 유닛에서 상기 제1담수화 유닛으로 유동하는 해수를 상기 고열원 공급부에서 열을 회수한 고열원이 유동하며 열교환을 통해 가열하는 제2열교환기;
를 더 포함하는 해수 담수화 장치.3. The method of claim 2,
Further comprising a heat pump unit for supplying heat to the first desalination unit,
Wherein the bottom pump unit comprises:
A high heat source; And
A second heat exchanger for circulating the seawater flowing from the membrane distillation unit to the first desalination unit through a heat exchanger,
Further comprising a desalination unit for desalinating the seawater.
상기 제1담수화유닛으로 열을 공급하기 위한 히트펌프유닛을 더 포함하고,
상기 히프펌프유닛은,
고열원 공급부;
상기 제1담수화 유닛에서 분리되어 상기 막증류 유닛으로 유입되는 상기 농축수를 상기 고열원 공급부에서 열을 회수한 고열원이 유동하며 열교환을 통해 가열하는 제1열교환기; 및
상기 막증류 유닛에서 상기 제1담수화 유닛으로 유동하는 해수를 상기 고열원 공급부에서 열을 회수한 고열원이 유동하며 열교환을 통해 가열하는 제2열교환기;
를 더 포함하는 해수 담수화 장치.3. The method of claim 2,
Further comprising a heat pump unit for supplying heat to the first desalination unit,
Wherein the bottom pump unit comprises:
A high heat source;
A first heat exchanger for separating the concentrated water from the first desalination unit and flowing into the membrane distillation unit, the high heat source recovering heat from the high-temperature source supply unit and flowing through the heat exchanger; And
A second heat exchanger for circulating the seawater flowing from the membrane distillation unit to the first desalination unit through a heat exchanger,
Further comprising a desalination unit for desalinating the seawater.
상기 제1열교환기 및 상기 제2열교환기는 상기 고열원이 순차적으로 유동하는 해수 담수화 장치.The method of claim 8, wherein
Wherein the first heat exchanger and the second heat exchanger sequentially flow the high heat source.
상기 제1담수화유닛으로 열을 공급하기 위한 히트펌프유닛을 더 포함하고,
상기 히프펌프유닛은,
고열원 공급부; 및
상기 나노 여과막에서 분리되어 상기 역삼투막으로 유입되도록 유동하는 상기 제2생산수를 상기 고열원 공급부에서 열을 회수한 고열원이 유동하며 열교환을 통해 가열하는 제3열교환기;
를 더 포함하는 해수 담수화 장치.The method of claim 4, wherein
Further comprising a heat pump unit for supplying heat to the first desalination unit,
Wherein the bottom pump unit comprises:
A high heat source; And
A third heat exchanger for separating the second produced water separated from the nanofiltration membrane and flowing into the reverse osmosis membrane, wherein the high heat source recovered heat from the high heat source supply unit flows and heats the heat through the heat exchange;
Further comprising a desalination unit for desalinating the seawater.
상기 제1담수화유닛으로 열을 공급하기 위한 히트펌프유닛을 더 포함하고,
상기 히프펌프유닛은,
고열원 공급부; 및
상기 막증류 유닛에서 분리되는 상기 제1농축수 및 상기 원수를 상기 고열원 공급부에서 열을 회수한 고열원이 유동하며 열교환을 통해 가열하는 제4열교환기;
를 더 포함하는 해수 담수화 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a heat pump unit for supplying heat to the first desalination unit,
Wherein the bottom pump unit comprises:
A high heat source; And
A fourth heat exchanger for circulating the first concentrated water separated from the membrane distillation unit and the raw water through a heat exchanger,
Further comprising a desalination unit for desalinating the seawater.
상기 막증류 유닛에서 배출되는 상기 제1농축수에서 용존물질을 추출하기 위한 용존물질 추출유닛을 더 포함하는 해수 담수화 장치.3. The method of claim 2,
And a dissolved substance extraction unit for extracting dissolved substance from the first concentrated water discharged from the membrane distillation unit.
상기 용존물질 추출유닛은,
상기 막증류 유닛에서 배출되는 상기 제1농축수 중 적어도 일부를 유입하여 유동하는 상기 제1농축수를 제염하여 제4생산수 및 용존물질로 분리하여 배출하는 제염장치를 포함하는 해수 담수화 장치.13. The method of claim 12,
Wherein the dissolved substance extracting unit comprises:
And a decontamination unit for separating and discharging the first concentrated water flowing into at least a part of the first concentrated water discharged from the membrane distillation unit to the fourth produced water and the dissolved substance.
상기 용존물질 추출유닛은,
상기 막증류 유닛에서 배출되는 제1농축수를 유입하여 염분차발전에 사용한 후 상기 제1농축수를 제염장치로 배출하는 압력지연삼투장치를 더 포함하는 해수 담수화 장치.13.
Wherein the dissolved substance extracting unit comprises:
Further comprising: a pressure delay osmosis device for introducing the first concentrated water discharged from the membrane distillation unit, using the first concentrated water for salinity difference generation, and then discharging the first concentrated water to a decontamination device.
상기 용존물질 추출유닛은,
상기 막증류 유닛에서 배출되는 제1농축수를 유입하여 제6생산수 및 제5농축수로 분리하여 상기 제6생산수는 외부로 배출하고, 상기 제5농축수를 상기 제염장치로 배출하는 정삼투장치를 더 포함하는 해수 담수화 장치.14. The method of claim 13,
Wherein the dissolved substance extracting unit comprises:
The first concentrated water discharged from the membrane distillation unit flows into the sixth product water and the fifth concentrated water to discharge the sixth product water to the outside, and the fifth concentrated water is discharged to the decontamination unit Further comprising an osmotic device.
상기 제1농축수 중 적어도 일부가 유입되어 유동하며 제5생산수 및 제4농축수로 분리하여 상기 제5생산수는 외부로 배출하고, 상기 제4농축수는 상기 용존물질 추출유닛으로 유입시키는 제2담수화 유닛을 포함하는 해수 담수화 장치.13. The method of claim 12,
At least a part of the first concentrated water flows and flows into the fifth product water and the fourth concentrated water to discharge the fifth product water to the outside and the fourth concentrated water to flow into the dissolved substance extraction unit And a second desalination unit.
상기 제2담수화 유닛은 전기투석장치인 것을 특징으로 하는 해수 담수화 장치.17. The method of claim 16,
Wherein the second desalination unit is an electrodialysis unit.
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