KR20160147355A - 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 방법 및 담수화 장치 - Google Patents

역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 방법 및 담수화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 방법 및 담수화 장치에 관한 것으로 반투과성 막을 사이에 두고 염수(saline water)와 상기 염수보다 낮은 농도의 유도 용액을 위치시킨 후 낮은 압력을 가하여 상기 염수의 물을 유도 용액으로 이동시키는 1차 역삼투 공정을 수행하는 단계; 및 염수의 물이 함유된 유도 용액에 대해 압력을 가하여 2차 역삼투 공정을 수행하여 담수를 생산하는 단계;를 포함함으로써, 종래 역삼투 공정에 비하여 낮은 압력을 가하므로 이로 인한 설치 및 운영 비용이 감소하여 물 생산 비용이 감소하게 되고 또한 높은 품질의 물을 얻을 수 있다.

Description

역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 방법 및 담수화 장치{Method of desalination using reverse osmosis continuous process and draw solution, and desalination apparatus}
본 발명은 종래 역삼투 공정에 비하여 낮은 압력을 가하여 담수화를 수행하면서 높은 품질의 물을 얻을 수 있는 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 방법 및 담수화 장치에 관한 것이다.
인구 증가 및 산업 발달로 인한 물 부족 문제는 인류의 생존과 직결되는 문제이기 때문에 이에 대한 관심은 전 세계적으로 매우 높다.
이러한 물 부족 문제를 해결하기 위한 방법 중 하나인 해수담수화 방법은 쉽게 물 공급원을 찾을 수 있고 그 양이 풍부하다는 장점이 있기 때문에 많은 연구들이 진행되고 있다.
상기 해수담수화 기술은 크게 증발법(thermal process)과 막분리법(membrane process)으로 구분되며 일반적으로 막분리법이 증발법에 비해서 효율이 더 높은 기술로 인식되고 있다. 이러한 막분리법에는 역삼투법(reverse osmosis), 정삼투법(forward osmosis)등이 있으며, 상기 역삼투법은 물을 쉽게 통과시키지만 물속에 녹아있는 용질은 쉽게 통과시키지 못하는 반투과성 막을 사이에 두고 농도 차이로 인해 나타나는 삼투압보다 훨씬 큰 압력을 해수 쪽에 가해서 담수화를 수행하는 방법이다. 또한, 상기 정삼투법은 해수보다 더 농도가 높은 유도 용액(draw solution)을 이용하여 자연적으로 나타나는 삼투 현상을 통해 해수에서부터 물을 유도 용액 쪽으로 별도의 에너지 투입 없이 끌어들일 수 있고 이후 적절한 분리공정의 추가 도입을 통해 최종적으로 담수화를 수행하는 방법이다.
상기 역삼투법은 현재 해수담수화에 가장 널리 쓰이는 보편적인 방법이고, 상기 정삼투법은 아직은 에너지 효율이 낮지만 차후 역삼투법을 대체할 수 있는 기술이다.
상기 역삼투법의 구동력은 압력 차이로 인한 물 플럭스의 차이이다. 그러나 해수는 평균 농도가 3.5%로 매우 높기 때문에 농도 차이로 인해서 생기는 삼투압을 극복해서 적절한 구동력을 얻기 위해서는 매우 높은 압력을 가해야 한다. 실제로 현업에서 활용되는 역삼투 공정에서는 고압 펌프를 이용해 70~80 bar의 압력을 가해주고 있으며, 이러한 고압 펌프를 구동시키기 위한 비용이 매우 높다는 것이 역삼투 공정의 가장 큰 단점이다. 또한, 고압 펌프가 에너지 효율이 높지 않고 고압 펌프로 인해서 다른 연결 장치 및 파이프가 고압을 고려한 설계가 되어야 하기 때문에 이러한 고압 펌프를 사용하지 않는 방법을 찾기 위한 방향으로 다양한 연구가 진행되고 있다.
한편, 정삼투법은 해수보다 더 높은 농도의 유도 용액을 사용하기 때문에 해수에서 물을 분리하는 과정에는 별다른 에너지가 소모되지 않는다는 큰 장점이 있다. 또한, 역삼투법에서 제기된 문제점인 고압 펌프의 사용을 피할 수 있다. 그러나 정삼투 공정을 통해 최종 생산수를 얻기 위해서는 공정 후단에 적절한 분리공정 기법이 도입되어야 하고 상기 분리공정 기법이 역삼투법의 에너지 비용보다 더 적어야한다. 이러한 기법을 찾기 위한 많은 연구가 진행되어왔으나 아직은 뚜렷한 해결책이 제시되지는 않았다.
따라서, 별도의 후단 공정이 필요하지 않는 역삼투 공정을 이용하되 에너지 비용을 낮추는 동시에 품질이 우수한 물을 수득할 수 있는 방법이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제0658423호 대한민국 등록특허 제1402346호 대한민국 공개특허 제2011-0067748호 대한민국 등록특허 제1387136호
본 발명의 목적은 종래 역삼투 공정에 비하여 낮은 압력을 가하여 담수화를 수행하면서 동시에 높은 품질의 물을 얻을 수 있는 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 종래 역삼투 공정에 비하여 낮은 압력을 가하여 담수화를 수행하면서 동시에 높은 품질의 물을 얻을 수 있는 담수화 장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화방법은 반투과성 막을 사이에 두고 염수(saline water)와 상기 염수보다 낮은 농도의 유도 용액을 위치시킨 후 압력을 가하여 상기 염수의 물을 유도 용액으로 이동시키는 1차 역삼투 공정을 수행하는 단계; 및
상기 염수의 물이 함유된 유도 용액에 대해 압력을 가하여 2차 역삼투 공정을 수행하여 담수를 생산하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 2차 역삼투 공정에서 담수가 생성되고 남은 잔류 유도 용액을 상기 1차 역삼투 공정에 재사용할 수 있다.
상기 염수는 해수(sea water)일 수 있다.
상기 1차 역삼투 공정에서 가해지는 압력은 40 내지 50 bar일 수 있으며, 상기 2차 역삼투 공정에서 가해지는 압력은 25 내지 35 bar일 수 있다.
또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 장치는 반투과성 막에 의해 염수 공간 및 제1 유도 용액 공간으로 구분되고, 상기 염수 공간에 압력을 사하여 염수의 물을 제1 유도 용액 공간으로 이동시킴으로써, 상기 염수 공간에는 농축된 염수가, 상기 제1 유도 용액 공간에는 희석 유도 용액이 형성되는 1차 역삼투 반응기; 및
반투과성 막에 의해 제2 유도 용액 공간 및 담수 공간으로 구분되고, 상기 제2 유도 용액 공간의 일측이 상기 제1 유도 용액 공간의 타측과 연결되어 상기 제1 유도 용액 공간에서 전달되는 희석 유도 용액을 역삼투압에 의해 담수화하여 상기 담수 공간의 담수 배출구로 배출되는 2차 역삼투 반응기;를 포함할 수 있다.
상기 2차 역삼투 반응기의 제2 유도 용액 공간 타측에 구비되어, 담수화를 수행하고 남은 잔류 유도 용액을 상기 1차 역삼투 반응기로 내부 반송시키는 유도 용액 반송배관을 구비할 수 있다.
상기 1차 역삼투 반응기의 염수 공간 타측에 구비되어, 농축된 염수 중 일부를 1차 역삼투 반응기로 내부 반송시키는 농축 염수 반송배관을 구비할 수 있다.
본 발명의 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화방법은 낮은 압력으로 담수화를 수행하므로 종래의 역삼투식 해수담수화 방법에 비하여 물 생산 비용이 감소하며 높은 품질의 담수를 얻을 수 있다.
또한, 고압 펌프를 사용하지 않으므로 역삼투식 해수담수화 방법의 문제점인 막오염이 최소화됨으로써 운전비용이 감소한다.
이에 따라, 본 발명의 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화방법은 매우 경제적이면서 우수함 품질의 담수를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 장치를 개시한 도면이다.
도 2는 Matlab 프로그램을 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 해수의 담수화 공정을 시뮬레이션한 모식도이다.
본 발명은 종래 역삼투 공정에 비하여 낮은 압력을 가하여 담수화를 수행하면서 높은 품질의 물을 얻을 수 있는 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 방법 및 담수화 장치에 관한 것이다.
담수화(desalination) 공정은 염분이 섞인 물, 즉 염수(saline water)로부터 염분을 제거하여 음용수 등으로 사용 가능한 담수(fresh water)를 생산하는 공정이다.
이하, 본 발명을 도 1을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화방법은 (A) 반투과성 막을 사이에 두고 염수(saline water)와 상기 염수보다 낮은 농도의 유도 용액을 위치시킨 후 낮은 압력을 가하여 상기 염수의 물을 유도 용액으로 이동시키는 1차 역삼투 공정을 수행하는 단계; 및 (B) 상기 염수의 물이 함유된 희석 유도 용액에 압력을 가하여 2차 역삼투 공정을 수행하여 담수를 생산하는 단계;를 포함한다.
먼저, 상기 (A)단계에서는 염수(saline water)와 상기 염수보다 낮은 농도의 유도 용액을 이용하여 1차 역삼투 공정을 수행한다.
상기 염수는 염분을 포함하는 일반적인 염수 또는 해수(sea water) 뿐만 아니라 그대로는 사용이 불가능한 염분 섞인 오염된 물 등을 의미하며, 본 발명에서는 바람직하게 해수일 수 있다.
상기 염수와 유도 용액은 반투과성 막을 사이에 두고 이격된 상태로 위치되며, 상기 염수가 위치된 공간에 저압의 압력을 가하여 염수의 물만 유도 용액으로 이동시킨다.
상기 염수에 물만 제거된 농축된 염수는 제거되거나 다시 (A)단계에 유입되는 새로운 염수에 첨가되어 재사용될 수 있다.
또한, 상기 1차 역삼투 공정을 수행하기 전의 유도 용액의 농도는 염수보다 낮은 농도, 예컨대 용질의 농도가 3.5% 이하, 바람직하게는 2.0 내지 3.0%이다. 상기 유도 용액의 농도가 염수보다 낮기 때문에 별도의 추가적인 압력이 없을 경우에는 유도 용액에서 염수로 물이 투과되기 때문에 펌프를 통해 압력을 공급해서 염수에서 유도 용액 쪽으로 물이 투과될 수 있도록 한다. 이때, 유도 용액과 염수의 농도 차이가 담수와 염수의 농도 차이보다 작으므로 원하는 물의 양을 투과시키는데 들어가는 압력의 크기가 기존의 역삼투 공정보다 훨씬 작다. 만약, 유도 용액의 농도가 염수보다 높은 경우에는 역삼투식이 아닌 정삼투식 방법인 것으로서 분리공정으로 제2 역삼투 공정을 수행하더라도 완전히 분리되지 않고 담수에 유도 용매가 잔존하여 품질이 떨어지는 담수가 제조될 수 있으며, 제2 역삼투 공정 시 높은 압력(예컨대, 50 내지 60 bar)을 필요로 한다. 또한, 공정 후단에 분리공정이 별도로 도입되므로 공정비용이 상승한다.
상기 1차 역삼투 공정에서 염수가 위치된 공간에 가해지는 압력은 40 내지 50 bar, 바람직하게는 44 내지 46 bar이다. 압력이 상기 하한치 미만인 경우에는 염수의 물이 이동하지 않을 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 막오염이 쉽게 발생할 수 있고 운전비용이 상승할 뿐만 아니라 물 속에 녹아있는 용질마저 유도 용액으로 이동하므로 물의 품질이 저하될 수 있다.
또한, 상기 1차 역삼투 공정은 25 내지 35 ℃, 바람직하게는 25 내지 30 ℃에서 수행되는데; 온도가 상기 하한치 미만인 경우에는 염수의 물이 원활하게 유도 용액으로 이동되지 않을 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 막오염이 쉽게 발생하고 막의 변형에 의하여 물의 품질이 저하될 수 있다.
상기 유도 용액은 인체에 무해하지 않는 용질이 함유된 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 염화나트륨, 과요오드산 나트륨(sodium periodate, NaIO4), 보론산(boric acid, H2BO3), 염소산 칼륨(potassium chlorate, KClO3), 과망간산 칼륨(potassium permanganate, KMnO4), 옥살산 암모늄(ammonium oxalate, (NH4)2C2O4), 질산 바륨(barium nitrate, Ba(NO3)2), 황화 바륨(barium sulfide, BaS), 중크롬산 칼륨(potassium dichromate, K2Cr2O7) 및 요오드산 칼륨(sodium iodate, NaIO3)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 용질이 함유된 것을 들 수 있다.
또한, 상기 1차 역삼투 공정 시 반투과성 막은 염수의 물만을 통과시킬 수 있는 재질이라면 특별히 한정되지 않는다.
다음으로, 상기 (B)단계에서는 (A)단계에서 수득된 희석 유도 용액에 압력을 가하여 2차 역삼투 공정을 수행함으로써 담수를 생산한다.
상기 (A)단계에서 수득된 유기 용액은 염수의 물이 유입되어 초기보다 농도가 낮아진 상태이므로 (A)단계에 비하여 역삼투 공정에 필요한 압력이 낮아진다. 구체적으로 (B)단계에서 요구되는 압력은 25 내지 35 bar, 바람직하게는 28 내지 32 bar이다. 압력이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 유도 용액의 재생이 불가능할 수 있다.
상기 (B)단계의 2차 역삼투 공정에서 담수가 생성되고 남은 잔류 유도 용액(농축된 유도 용액)은 상기 1차 역삼투 공정으로 반송되어 1차 역삼투 공정에 유입되는 새로운 유도 용액과 혼합됨으로써 재사용될 수 있다.
또한, 상기 2차 역삼투 공정 시 반투과성 막은 희석 유도 용액에서 물만을 통과시킬 수 있는 재질이라면 특별히 한정되지 않는다.
이와 같은 본 발명의 담수화방법을 이용하는 경우에는 종래에 정삼투 공정 및 역삼투 공정을 함께 사용 시 중간에 수행되던 냉각 공정을 수행하지 않아도 되므로 공정이 단순해지고 보다 우수한 품질의 물을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 장치를 제공한다.
본 발명의 담수화 장치는 반투과성 막에 의해 염수 공간 및 제1 유도 용액 공간으로 구분되고, 상기 염수 공간에 압력을 가하여 염수의 물을 제1 유도 용액 공간으로 이동시킴으로써, 상기 염수 공간에는 농축된 염수가, 상기 제1 유도 용액 공간에는 희석 유도 용액이 형성되는 1차 역삼투 반응기(100); 및
반투과성 막에 의해 제2 유도 용액 공간 및 담수 공간으로 구분되고, 상기 제2 유도 용액 공간의 일측이 상기 제1 유도 용액 공간의 타측과 연결되어 상기 제1 유도 용액 공간에서 전달되는 희석 유도 용액을 역삼투압에 의해 담수화하여 상기 담수 공간의 담수 배출구로 배출되는 2차 역삼투 반응기(200);를 포함한다.
1차 역삼투 반응기
상기 1차 역삼투 반응기(100)는 반투과성 막에 의해 염수 공간(110) 및 제1 유도 용액 공간(120)으로 구분되고, 상기 제1 유도 용액 공간(120)은 유도 용액을 공급받으며, 일측과 2차 역삼투 반응기(200)의 타측이 연결되어 상기 제1 유도 용액 공간(120)에서 형성된 희석 유도 용액(염수의 물과 유도 용액이 혼합된 용액)을 전달한다. 또한, 상기 제1 유도 용액 공간(120)은 2차 역삼투 반응기(200)를 거친 농축된 유도 용액을 반송 받아 이를 재사용할 수 있다.
또한, 상기 염수 공간(110)은 염수를 공급받으며, 상기 염수보다 농도가 낮은 유도 용액에 의해 낮은 압력을 필요로 한다. 상기 낮은 압력에 의해 염수의 물만 제1 유도 용액 공간(120)으로 이송되고, 상기 염수 공간(110)에 잔존하는 농축된 염수는 농축 염수 반송배관(140)을 통해 염수 저장 탱크(130)로 이송된 후 이송된 농축 염수 중 일부는 유입되는 새로운 염수와 혼합되어 염수 공간(110)에 투입됨으로써 재사용되며, 염수 저장 탱크(130)에 이송된 농축 염수 중 다른 일부는 염수 배출구를 통해 외부로 배출된다.
2차 역삼투 반응기
상기 2차 역삼투 반응기(200)는 반투과성 막에 의해 제2 유도 용액 공간(210) 및 담수 공간(220)으로 구분되고, 상기 제2 유도 용액 공간(210)은 제1 유도 용액 공간(120)에서 형성된 희석 유도 용액을 이송받아 가해지는 낮은 압력에 의해 담수화 공정을 수행한다. 또한, 상기 제2 유도 용액 공간(210)의 타측에는 담수화를 수행하고 남은 잔류 유도 용액(농축된 유도 용액)을 상기 1차 역삼투 반응기의 제1 유도 용액 공간(120)으로 반송시키는 유도 용액 반송배관(240)을 구비한다.
또한, 상기 담수 공간(220)은 담수화 공정에 의해 생성된 담수를 모으며 담수 배출구를 통해 배출된다.
또한, 농축된 유도 용액을 보관하는 탱크(230)는 상기 반송배관(240)과 연결되어 농축된 유도 용액을 보관함으로써, 상기 제1 유도 용액 공간(120)에서 형성된 희석 유도 용액과 혼합되어 제2 유도 용액 공간(210)으로 이송되거나, 농축된 유도 용액 그대로 제1 유도 용액 공간(120)으로 반송시켜 재사용될 수 있다. 이때, 상기 농축된 유도 용액은 희석된 유도 용액이 농축된 것이므로 농축되더라도 처음 사용되는 유도 용액의 농도와 유사하다.
상기 농축된 염수를 보관하는 탱크(130) 또는 농축된 유도 용액을 보관하는 탱크(230)는 필요에 따라 생략할 수 있으며, 상기 탱크들이 생략되는 경우에는 반송배관을 통해 농축된 염수는 새로운 염수와 함께 직접 염수 공간(110)으로, 농축된 유도 용액은 새로운 유도 용액과 함께 직접 제1 유도 용액 공간(120)으로 투입될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1.
도 2는 Matlab 프로그램을 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 해수의 담수화 공정을 시뮬레이션한 모식도이다.
유도 용액으로는 30 g/L의 염화나트륨(NaCl) 용질이 포함된 것을 이용하였다.
도 2에 도시된 조건으로 처리 시, 하루에 10,000 ㎥의 담수를 생산할 수 있으며, 담수 1 ㎥를 생산하기 위한 에너지 소모량은 약 3.3 kWh로서 종래 역삼투식 해수담수화와 비슷하지만, 물 생산비용은 $0.6286/m3로서 종래 역삼투식 해수담수화의 $0.7144/m3에 비하여 적은 비용이 소모된다.
100: 1차 역삼투 반응기 110: 염수 공간
120: 제1 유도 용액 공간 130: 농축된 염수를 보관하는 탱크
140: 농축 염수 반송배관 200: 2차 역삼투 반응기
210: 제2 유도 용액 공간 220: 담수 공간
230: 농축된 유도 용액을 보관하는 탱크
240: 농축 유도 용액 반송배관

Claims (9)

  1. 반투과성 막을 사이에 두고 염수(saline water)와 상기 염수보다 낮은 농도의 유도 용액을 위치시킨 후 압력을 가하여 상기 염수의 물을 유도 용액으로 이동시키는 1차 역삼투 공정을 수행하는 단계; 및
    상기 염수의 물이 함유된 유도 용액에 대해 압력을 가하여 2차 역삼투 공정을 수행하여 담수를 생산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2차 역삼투 공정에서 담수가 생성되고 남은 잔류 유도 용액을 상기 1차 역삼투 공정에 재사용하는 것을 특징으로 하는 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 염수는 해수(sea water)인 것을 특징으로 하는 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 1차 역삼투 공정에서 가해지는 압력은 40 내지 50 bar인 것을 특징으로 하는 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 2차 역삼투 공정에서 가해지는 압력은 25 내지 35 bar인 것을 특징으로 하는 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유도 용액은 염화나트륨, 과요오드산 나트륨(sodium periodate, NaIO4), 보론산(boric acid, H2BO3), 염소산 칼륨(potassium chlorate, KClO3), 과망간산 칼륨(potassium permanganate, KMnO4), 옥살산 암모늄(ammonium oxalate, (NH4)2C2O4), 질산 바륨(barium nitrate, Ba(NO3)2), 황화 바륨(barium sulfide, BaS), 중크롬산 칼륨(potassium dichromate, K2Cr2O7) 및 요오드산 칼륨(sodium iodate, NaIO3)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 용질로 함유하는 것을 특징으로 하는 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 방법.
  7. 반투과성 막에 의해 염수 공간 및 제1 유도 용액 공간으로 구분되고, 상기 염수 공간에 압력을 사하여 염수의 물을 제1 유도 용액 공간으로 이동시킴으로써, 상기 염수 공간에는 농축된 염수가, 상기 제1 유도 용액 공간에는 희석 유도 용액이 형성되는 1차 역삼투 반응기; 및
    반투과성 막에 의해 제2 유도 용액 공간 및 담수 공간으로 구분되고, 상기 제2 유도 용액 공간의 일측이 상기 제1 유도 용액 공간의 타측과 연결되어 상기 제1 유도 용액 공간에서 전달되는 희석 유도 용액을 역삼투압에 의해 담수화하여 상기 담수 공간의 담수 배출구로 배출되는 2차 역삼투 반응기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 2차 역삼투 반응기의 제2 유도 용액 공간 타측에 구비되어, 담수화를 수행하고 남은 잔류 유도 용액을 상기 1차 역삼투 반응기로 내부 반송시키는 유도 용액 반송배관을 구비하는 것을 특징으로 하는 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 1차 역삼투 반응기의 염수 공간 타측에 구비되어, 농축된 염수 중 일부를 1차 역삼투 반응기로 내부 반송시키는 농축 염수 반송배관을 구비하는 것을 특징으로 하는 역삼투 연속공정에 유도 용액을 이용한 담수화 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113045048A (zh) * 2021-03-29 2021-06-29 杭州上拓环境科技股份有限公司 一种页岩气压裂返排液的处理系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100658423B1 (ko) 2006-01-12 2006-12-15 주식회사 새 한 역삼투 분리막에 의한 다단 분리시스템
KR20110067748A (ko) 2009-12-15 2011-06-22 한국건설기술연구원 담수화 소요 에너지 절감형 이중 삼투장치 및 이를 이용한 담수화 방법
KR101387136B1 (ko) 2012-03-09 2014-04-21 고려대학교 산학협력단 담수화 방법 및 담수화 장치
KR101402346B1 (ko) 2012-12-27 2014-06-03 주식회사 포스코 역삼투 해수담수화 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100658423B1 (ko) 2006-01-12 2006-12-15 주식회사 새 한 역삼투 분리막에 의한 다단 분리시스템
KR20110067748A (ko) 2009-12-15 2011-06-22 한국건설기술연구원 담수화 소요 에너지 절감형 이중 삼투장치 및 이를 이용한 담수화 방법
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113045048A (zh) * 2021-03-29 2021-06-29 杭州上拓环境科技股份有限公司 一种页岩气压裂返排液的处理系统

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