KR20150038912A - Non-Dischargeable Convergence Seawater Distillation Apparatus Using Non-Used Energy - Google Patents

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Abstract

According to the present invention, a desalination device comprises a first desalination unit for desalinating the seawater to be separated into the condensed water and the produced water; and a membrane distillation unit into which the the condensed water separated from the first desalination unit is introduced, and cools the condensed water to allow the seawater, to be separated into the first condensed water and the first produced water, to be introduced.

Description

미활용 에너지를 이용한 비 배출형 융복합 해수 담수화 장치{Non-Dischargeable Convergence Seawater Distillation Apparatus Using Non-Used Energy}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a seawater desalination apparatus for desalination,

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.

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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 desalination apparatus 10 according to the present invention comprises a first desalination unit 100 and a membrane distillation unit 200 as shown in FIG.

제1담수화 유닛(100)은 외부에서 유입되어 유동하는 해수를 담수화하여 농축수와 생산수로 분리하는 장치이다. The first desalination unit 100 is an apparatus for separating seawater flowing in from the outside into desalted water and concentrated water.

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 membrane distillation unit 200 receives the concentrated water separated from the first desalination unit 100 and cools the concentrated water through the membrane distillation to cool the concentrated water to the first concentrated water and the first produced water, Lt; / RTI >

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 membrane distillation unit 200, the concentrated water separated from the first desalination unit 100 flows into one side of the membrane through which water vapor passes and the liquid does not pass, and the temperature of the seawater and the concentrated water And is separated into the first concentrated water and the first produced water by the steam generated by the tea.

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 desalination apparatus 10 according to the present invention has a structure in which seawater flowing into the first desalination unit 100 and seawater for cooling the concentrated water discharged from the first desalination unit 100 are different from each other Path.

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 first desalination unit 100 is improved. Therefore, as shown in FIG. 2, the concentrated distilled water is cooled in the membrane distillation unit 200, So that it flows into the first desalination unit 100 without being discharged to the first desalination unit 100. Since the seawater discharged from the membrane distillation unit 200 flows through the membrane distillation unit 200 and is discharged in an improved temperature, the first desalination unit 100 is produced The yield can be improved.

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 membrane distillation unit 200 flows into the first desalination unit 100. It is obvious that the configuration shown in FIG. 1 can be selected in consideration of the usage mode, the installation environment, and the like, and is based on one embodiment only for convenience of explanation.

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 desalination apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention has a configuration similar to that of Fig. 2 described above, as shown in Fig.

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 first desalination unit 100 separates the seawater used as a cold source of the membrane distillation unit 200 into the second produced water and the second concentrated water while flowing, And a nanofiltration membrane 110 for introducing the nanofiltration membrane.

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 nanofiltration membrane 110 is a device for filtering contaminants or impurities present in seawater by passing water through a separation membrane. Here, the contaminants or impurities separated from the seawater correspond to the second concentrated water, and the seawater passing through the separation membrane corresponds to the second production water.

나노 여과막(110)에서 분리된 제2농축수는 막증류 유닛(200)으로 막증류를 통해 제1농축수 및 제1생산수로 분리된다. The second concentrated water separated from the nanofiltration membrane 110 is separated into the first concentrated water and the first produced water through the membrane distillation unit 200.

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 membrane distillation unit 200 is separated into the first product water and the first concentrated water through the method of recovering the water vapor generated from the second concentrated water flowing into the high temperature as fresh water using the porous hydrophobic membrane. That is, water droplets that have passed through the porous hydrophobic membrane and cooled by sea water caused by cold heat become the first production water, and the portion that flows without passing through the porous hydrophobic membrane becomes the first concentrated water.

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 desalination apparatus 10 according to the second embodiment of the present invention has the same configuration as that of the first embodiment as a whole.

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 first desalination unit 100 is composed of a reverse osmosis membrane (120) instead of the nanofiltration membrane (110).

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 reverse osmosis membrane 120 separates the seawater into the third production water and the third concentrated water by using the reverse osmosis phenomenon in which water is moved to the low concentration solution side through the reverse osmosis membrane 120 which is a semipermeable membrane when pressure higher than osmotic pressure is applied to the high concentration solution Device. That is, the water that has passed through the reverse osmosis membrane 120 is the third production water, and the sea water that does not pass through the reverse osmosis membrane 120 is the third concentrated water.

역삼투막(120)은 제1실시예의 나노 여과막(110)과 마찬가지로, 제3생산수는 외부로 배출하고, 제3농축수는 다시 막증류 유닛(200)으로 유입된다. Similar to the nanofiltration membrane 110 of the first embodiment, the reverse osmosis membrane 120 discharges the third produced water to the outside, and the third concentrated water flows into the membrane distillation unit 200 again.

막증류 유닛(200)의 구성 및 기능은 전술한 제1실시예와 동일하기 때문에 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
The configuration and function of the membrane distillation unit 200 are the same as those of the first embodiment described above, and thus a detailed description thereof will be omitted.

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 desalination apparatus 10 according to the third embodiment of the present invention generally comprises a first desalination unit 100 and a membrane distillation unit 200 similar to the first and second embodiments.

제3실시예에 따른 제1담수화 유닛(100)은 나노 여과막(110) 및 역삼투막(120)을 포함하고, 이의 구성을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. The first desalination unit 100 according to the third embodiment includes a nanofiltration membrane 110 and a reverse osmosis membrane 120, and the structure thereof will be described in detail as follows.

나노 여과막(110)은 제1실시예와 마찬가지로 막증류 유닛(200)을 유동한 후 공급되는 해수를 유입하여 해수가 유동하며 제2생산수 및 제2농축수로 분리된다. The nano-filtration membrane 110 flows into the membrane distillation unit 200 and then the seawater is supplied to the nano-filtration membrane 110. The seawater flows through the nano-filtration membrane 110 and is separated into the second produced water and the second concentrated water.

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 membrane distillation unit 200 as in the first embodiment, and the second produced water flows into the reverse osmosis membrane 120 without being discharged to the outside as in the first embodiment.

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 reverse osmosis membrane 120 separates the first produced water separated from the nanofiltration membrane 110 into a third produced water and a third concentrated water using a reverse osmosis phenomenon. The third produced water thus separated is discharged to the outside, and the third concentrated water flows into the distillation unit 200 again.

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 first desalination unit 100 according to the third embodiment includes the nanofiltration membrane 110 and the reverse osmosis membrane 120. The first desalination unit 100 is composed of a nanofiltration membrane 110 and a reverse osmosis membrane 120. The second concentrated water and the third concentrated water produced through the membrane 110 are then returned to the first concentrated water 1 through the multi-stage concentrated water extraction process which is separated into production water, the production yield can be improved and a concentrated water of high concentration can be produced.

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 nanofiltration membrane 110, the reverse osmosis membrane 120, and the membrane distillation unit 200 are the same as those of the above-described embodiments, and thus a detailed description thereof will be omitted.

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 seawater desalination apparatus 10 according to the present invention can reduce the damage of the apparatus and improve the production yield by improving the production water and the concentrated water introduced into each apparatus to a predetermined temperature, A heat pump unit is provided.

히트펌프유닛은 고열원 공급부(400) 및 복수의 열교환기로 구성된다. The heat pump unit is composed of a high-temperature source supply unit 400 and a plurality of heat exchangers.

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 source supply unit 400 provides a high-temperature source for enhancing the temperature of the concentrated water and the produced water through heat exchange with the concentrated water and the product water flowing into the first fresh water generating unit 100 and the membrane distillation unit 200, respectively As the apparatus, any one of a heat pump, a waste heat source supply unit 400 and a renewable energy supply unit 400 can be used. The renewable energy supply unit 400 uses energy generated by wind, geothermal, solar heat, tidal force, or wave power.

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 first heat exchanger 510 to fourth heat exchanger 540.

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 first heat exchanger 510 in consideration of the limitations and productivity of the membrane of the membrane distillation unit 200, and are preferably improved to 20 ° C to 80 ° C, It is preferable that the second concentrated water and the third concentrated water whose temperature has been increased to 60 캜 are introduced into the membrane distillation unit 200.

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 first heat exchanger 510 is connected to a line through which the second concentrated water flows and the line through which the third concentrated water flows and flows into one line, Respectively.

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 second heat exchanger 520 is for heating seawater discharged after flowing through the membrane distillation unit 200 and flowing into the first desalination unit 100. The nanofiltration membrane 110 and the reverse osmosis membrane 120) through which the seawater flows.

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 second heat exchanger 520 improves the temperature of the seawater to 10 ° C to 40 ° C, preferably 30 ° C, in consideration of limitations and productivity of the membrane of the nanofiltration membrane 110 before entering the nanofiltration membrane 110.

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 third heat exchanger 530 is a device for heating the second produced water separated from the nanofiltration membrane 110 and flowing into the reverse osmosis membrane 120. The third heat exchanger 530 separates the nanofiltration membrane 110 from the nanofiltration membrane 110, 2 production water flow line.

제3열교환기(530)는 역삼투막(120)의 막의 한계성 및 생산성을 고려하여 제2생산수의 온도를 20℃ 내지 50℃, 바람직하게는 40℃로 향상시킨다. The third heat exchanger 530 improves the temperature of the second produced water to 20 ° C to 50 ° C, preferably 40 ° C, in consideration of limitations and productivity of the membrane of the reverse osmosis membrane 120.

제4열교환기(540)는 막증류 유닛(200)에서 배출되는 해수 및 제1농축수의 온도를 제어하기 위한 것으로서, 막증류 유닛(200)과 제2열교환기(520) 사이에 구비된다. The fourth heat exchanger 540 is provided between the membrane distillation unit 200 and the second heat exchanger 520 for controlling the temperature of the seawater discharged from the membrane distillation unit 200 and the first concentrated water.

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 fourth heat exchanger 540 is introduced at a high temperature through the first heat exchanger 510 to cool the temperature of the first concentrated water passing through the membrane distillation unit 200 and conversely to improve the temperature of the seawater. In this way, although the fourth heat exchanger 540 is shown as one heat exchanger in FIG. 6, it can be composed of two heat exchangers because it performs two functions of temperature reduction of the first concentrated water and temperature increase of the seawater. For convenience of explanation, each of the heat exchangers is referred to as a 4-1 heat exchanger and a 4-2 heat exchanger.

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 first heat exchanger 510 to the fourth heat exchanger 540 are connected to the high-temperature source supply unit 400 to receive the temperatures required for the first heat exchanger 510 to the fourth heat exchanger 540 . However, in order to efficiently use the high-temperature source supplied from the high-temperature source supply unit 400, as shown in FIG. 6, it is possible to configure the high-temperature source to sequentially flow from the heat exchanger, This configuration will be described in more detail as follows.

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 third heat exchanger 530, the second heat exchanger 520, the fourth heat exchanger 530, and the fourth heat exchanger 530 are arranged in the order of temperature required by the first to fourth heat exchangers 510 to 540. [ The heat exchanger 540 needs a higher temperature in that order. Accordingly, the high heat source supplied from the high-temperature source supply unit 400 flows in the respective heat exchangers in the above-described order.

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 source supply unit 400 is supplied to the first heat exchanger 510 to heat the second concentrated water and the third concentrated water. At this time, as described above, the lines for flowing the second concentrated water and the third concentrated water may flow respectively, and may flow in a single mixed state.

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 source supply unit 400 flows through the two first heat exchangers 510 connected in parallel and flows through the second concentrated water and the third concentrated water through heat exchange with the second concentrated water and the third concentrated water. The temperature of the concentrated water is improved, and the temperature of the high heat source is decreased.

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 first heat exchanger 510 equipped to heat the second concentrated water of the two first heat exchangers 510 flows into the second heat exchanger 520 and flows into the second heat exchanger 510 relatively to the second concentrated water And then flows into the second heat exchanger 520 which improves the sea water to be improved to a low temperature. Since the seawater is improved to a relatively lower temperature than the second concentrated water, the temperature of the seawater can be sufficiently raised to an appropriate temperature even if a high heat source having a temperature lowered flows through the first heat exchanger 510.

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 first heat exchanger 510 equipped to heat the third concentrated water flows into the third heat exchanger 530 and is heated to a relatively lower temperature than the third concentrated water, And then flows into the third heat exchanger 530 which improves the temperature. The second produced water is improved to a relatively lower temperature than the third concentrated water. Therefore, even when the high heat source having flowed through the first heat exchanger 510 and having the lowered temperature flows into the third heat exchanger 530, The temperature can be sufficiently raised to an appropriate temperature.

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 second heat exchanger 520 and the third heat exchanger 530 may be mixed together and directly flow into the high heat source supply unit 400 to reheat the high heat source.

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 fourth heat exchanger 540, preferably the fourth-second heat exchanger, may be firstly heated before the seawater passes through the second heat exchanger 520 . In this way, the high heat source that has passed through the fourth heat exchanger 540 flows through the respective heat exchangers and re-flows into the high heat source supply unit 400 for reheating the cooled high heat source.

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 desalination apparatus 10 according to the fourth to sixth embodiments of the present invention includes a first desalination unit 100, a membrane distillation unit 200, and a dissolved substance extraction unit (not shown) 300).

제1담수화 유닛(100) 및 막증류 유닛(200)은 전술한 구성들과 동일한 구성으로 이루어지기 때문에 후술하는 내용에서는 용존물질 추출유닛(300)을 위주로 설명한다. Since the first desalination unit 100 and the membrane distillation unit 200 have the same structure as the above-described structures, the dissolved-substance extracting unit 300 will be mainly described in the following.

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 substance extracting unit 300 is a unit for separating at least a portion of the first concentrated water discharged from the membrane distillation unit 200 into a dissolved substance extract and a fourth product water to be.

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 substance extracting unit 300 may use various apparatuses for extracting dissolved substances, but may be an electrolytic water apparatus or a decontamination apparatus 310 such as a reduced pressure evaporator. Dissolved materials such as salts generated through the decontamination unit 310 can be separated and dried by using an apparatus such as an industrial centrifugal separator, a horizontal spray dryer, a hot air dryer, or the like.

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 desalination apparatus 10 according to the fifth embodiment of the present invention has a configuration similar to that of the fourth embodiment as a whole.

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 first desalination unit 100, the membrane distillation unit 200, and the decontamination apparatus 310 of the dissolved substance extraction apparatus according to the fifth embodiment have the same configurations as those of the fourth embodiment described above. However, the dissolved substance extraction apparatus includes a pressure retarded osmosis unit 320 and a forward osmosis unit 330 for use in salinity generation using the first concentrated water introduced from the membrane distillation unit 200, As shown in FIG.

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 osmotic agent 320 and the osmotic agent 330 are both provided for convenience of explanation. However, if necessary, the pressure-delayed osmotic agent 320 and the osmotic agent 330 But any one of them may be provided.

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 osmosis unit 320 is a device for generating electricity through salinity generation by flowing high-concentration first concentrated water discharged from the membrane distillation unit 200. The first concentrated water that has passed through the pressure delay osmotic device 320 may be introduced into the decontamination device 310 and reused.

압력지연삼투장치(320)를 통해 생산된 전력은 고열원 공급부(400)에서 고열원을 가열하는데 사용될 수 있다. The power produced through the pressure delay osmotic device 320 may be used to heat the high heat source in the high heat source supply 400.

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 decontamination unit 310.

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 desalination apparatus 10 according to the sixth embodiment of the present invention generally has a configuration similar to that of the fourth embodiment or the fifth embodiment described above. However, as shown in FIG. 10, it further includes a second desalination unit 400.

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 second desalination unit 400 is a device for desalting the first concentrated water by introducing at least a part of the first concentrated water discharged from the membrane distillation unit 200, as shown in FIG. At this time, it is preferable that the first concentrated water is introduced into the first concentrated water whose temperature is lowered through heat exchange with seawater through the 4-1 heat exchanger as described above in order to reduce the weight of the second fresh water system.

제2담수화 유닛(400)은 제1농축수를 담수화할 수 있는 장치라면 어떠한 장치를 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 전기투석장치(Electro Dialysis)를 사용한다.The second desalination unit 400 may be any device capable of desalting the first concentrated water, but preferably uses an electrodialysis device.

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 substance extraction unit 300.

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 : 제4열교환기
10: 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)

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 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:
제 1항에 있어서,
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.
제 2항에 있어서,
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, .
제 3항에 있어서,
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.
제 2항에 있어서,
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.
제 1항에 있어서,
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.
제 2항에 있어서,
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.
제 2항에 있어서,
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.
제 8항에 있어서
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.
제 4항에 있어서
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.
제 1항에 있어서,
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.
제 2항에 있어서,
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.
제 12항에 있어서,
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.
제 13항에
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.
제 13항에 있어서,
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.
제 12항에 있어서,
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.
제 16항에 있어서,
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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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180017586A (en) * 2016-08-10 2018-02-21 두산중공업 주식회사 Apparatus for treating brine discharged from desalination process of sea water
KR20180096560A (en) 2018-08-20 2018-08-29 두산중공업 주식회사 Apparatus for treating brine discharged from desalination process of sea water
CN108821391A (en) * 2018-08-21 2018-11-16 上海电力学院 A kind of seawater desalination system by film method of no pretreating process
KR20190080840A (en) 2019-06-27 2019-07-08 두산중공업 주식회사 Apparatus for treating brine discharged from desalination process of sea water

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006320798A (en) * 2005-05-17 2006-11-30 Kochi Univ Method of producing highly concentrated brine and condensing system of seawater
JP2008100219A (en) * 2006-09-22 2008-05-01 Toray Ind Inc Desalination method and desalination apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180017586A (en) * 2016-08-10 2018-02-21 두산중공업 주식회사 Apparatus for treating brine discharged from desalination process of sea water
KR20180096560A (en) 2018-08-20 2018-08-29 두산중공업 주식회사 Apparatus for treating brine discharged from desalination process of sea water
CN108821391A (en) * 2018-08-21 2018-11-16 上海电力学院 A kind of seawater desalination system by film method of no pretreating process
KR20190080840A (en) 2019-06-27 2019-07-08 두산중공업 주식회사 Apparatus for treating brine discharged from desalination process of sea water

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