KR20170047708A - 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 장치와 방법 - Google Patents

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Abstract

공정의 운전 압력을 낮춰 에너지 사용량을 현저하게 줄일 수 있도록, 해수 공급라인, 공급라인 상에 설치되는 해수 공급펌프, 폐수 공급라인, 폐수 공급라인 상에 설치되는 폐수 공급펌프, 상기 해수 공급라인과 폐수 공급라인 사이에 설치되어 해수와 폐수의 농도차에 의해 폐수 중의 순수를 해수로 이동시켜 해수를 휘석시키는 압력지연삼투유닛, 압력지연삼투유닛을 거쳐 희석된 해수를 탈염하여 담수를 생산하는 역삼투유닛, 상기 압력지연삼투유닛과 역삼투유닛 사이의 해수 이송라인 상에 설치되어 압력지연삼투유닛을 거친 해수의 염농도를 검출하는 검출센서, 상기 이송라인에 설치되어 역삼투유닛에 대한 해수 공급을 선택적으로 차단하는 밸브, 및 상기 검출센서에서 검출된 염농도에 따라 상기 밸브 개폐량을 제어하는 제어부를 포함하는 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 장치를 제공한다.

Description

해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 장치와 방법{APPARATUS FOR SEAWATER DSALINATION AND REDUCING WASTEWATER AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 역삼투 방식과 삼투 방식을 이용하여 해수를 담수화함과 더불어 폐수를 처리하여 방류량을 저감할 수 있도록 된 장치와 방법에 관한 것이다.
세계 담수화 설비는 2005년말 기준 4,000만톤/일이 운영되고 있으며 향후 10년간 지속적으로 성장하여 2015년에는 약 1억톤/일 규모로 확대될 것으로 전망되고 있다. 해수담수화 기술은 크게 증발법과 역삼투법(Reverse Osmosis)으로 나뉘어진다. 이중 역삼투 방식은 증발법에 비해 에너지 비용적인 측면에서 보다 유용하여, 2005년 전체 담수화 시장의 48%를 점유하고 있으나 향후 2020년에는 71%까지 증가할 것으로 예상되고 있다.
역삼투법 해수담수화 시스템의 운영비를 살펴보면, 전력비가 44%로 가장 높고 그 다음으로 시설투자비에 대한 감가상각비가 37% 정도를 차지하는 것으로 조사되고 있다. 따라서, 역삼투법으로 해수를 담수화함에 있어서, 운전비용을 줄이기 위해서는 전력비를 줄여야 함을 알 수 있다.
저에너지를 위한 종래의 기술로, 특허 공개번호 2002-0094526(에너지 절감을 위한 역삼투법 해수담수화 시스템), 특허 공개번호 10-2006-0089380(에너지 저감형 해수담수화 시스템)이 개발되어 있다.
공정의 운전 압력을 낮춰 에너지 사용량을 현저하게 줄일 수 있도록 된 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 장치와 방법을 제공한다.
또한, 회수율을 보다 높일 수 있고, 투과수의 수질을 향상시킬 수 있도록 된 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 장치와 방법을 제공한다.
또한, 폐수 처리를 통해 폐수 방류량을 줄일 수 있도록 된 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 장치와 방법을 제공한다.
본 구현예에 따른 장치는, 해수 공급라인, 공급라인 상에 설치되는 해수 공급펌프, 폐수 공급라인, 폐수 공급라인 상에 설치되는 폐수 공급펌프, 상기 해수 공급라인과 폐수 공급라인 사이에 설치되어 해수와 폐수의 농도차에 의해 폐수 중의 순수를 해수로 이동시켜 해수를 휘석시키는 압력지연삼투유닛, 압력지연삼투유닛을 거쳐 희석된 해수를 탈염하여 담수를 생산하는 역삼투유닛을 포함할 수 있다.
본 구현예에 따른 장치는, 상기 압력지연삼투유닛과 역삼투유닛 사이의 해수 이송라인 상에 설치되어 압력지연삼투유닛을 거친 해수의 염농도를 검출하는 검출센서, 상기 이송라인에 설치되어 역삼투유닛에 대한 해수 공급을 선택적으로 차단하는 밸브, 및 상기 검출센서에서 검출된 염농도에 따라 상기 밸브 개폐량을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 이송라인 상에 검출센서와 밸브 사이에 설치되고 상기 압력지연삼투유닛의 해수 공급라인에 연결되어 희석된 해수를 압력지연삼투유닛의 입측으로 되돌리는 순환라인을 더 포함할 수 있다.
상기 해수 공급라인에 설치되어 순환라인을 통해 해수를 순환시키기 위한 순환펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 이송라인에 설치되어 역삼투유닛으로 공급되는 해수의 공급압을 높이는 고압펌프, 상기 이송라인을 따라 고압펌프 후단에 배치되어 상기 역삼투유닛의 농축 해수압을 해수에 전달하여 역삼투유닛으로 공급되는 해수를 추가 가압하는 터보차져를 더 포함할 수 있다.
본 구현예의 방법은, 전처리된 해수 공급 단계, 전처리된 폐수 공급단계, 공급된 해수와 폐수의 농도차에 의해 폐수 중의 순수를 해수로 이동시켜 해수를 희석하는 압력지연삼투 단계, 압력지연삼투 단계를 거쳐 희석된 해수를 탈염하여 담수를 생산하는 역삼투 단계를 포함하는 해수 담수화 및 폐수 처리 방법이고, 압력지연삼투 단계를 거쳐 희석된 해수의 염농도를 검출하는 검출 단계, 및 검출된 해수의 염농도에 따라 역삼투 공정으로 공급되는 해수 공급량을 조절하는 제어 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 압력지연삼투 단계를 거쳐 희석된 해수를 해수 공급 단계로 순환시키는 순환단계를 더 포함할 수 있다.
상기 압력지연삼투 단계를 거쳐 역삼투 단계로 공급되는 해수에 압력을 가하는 가압 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 가압 단계는 역삼투 단계에서 배출되는 농축 해수의 압력을 통해 해수를 추가 가압하는 추가 가압 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 본 구현예에 의하면, 역삼투압법과 삼투압법을 이용하여 삼투압 공정의 운전 압력을 낮춤으로써, 공정에 필요한 에너지 사용량을 줄일 수 있고, 이에, 운전비용을 줄일 수 있게 된다.
또한, 삼투압을 역삼투압 공정의 가동 운전 압력으로 이용함으로써, 낮은 운전압력으로 설비를 가동하여 전력비를 획기적으로 줄일 수 있게 된다.
또한, 해수와 폐수간의 삼투압공정을 통해 폐수 중의 순수를 해수로 이동시킴으로써, 탈염 공정에서 높은 담수 회수율을 얻을 수 있게 된다.
또한, 폐수의 유량을 줄여 폐수 방류량을 줄일 수 있게 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 장치를 도시한 개략적인 도면이다.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 이에, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 일 실시예에 따른 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 장치를 도시한 개략적인 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 장치는 해수 공급라인(10), 해수 공급라인 상에 설치되는 해수 공급펌프(12), 폐수 공급라인(14), 폐수 공급라인 상에 설치되는 폐수 공급펌프(16), 상기 해수 공급라인과 폐수 공급라인 사이에 설치되어 해수와 폐수의 농도차에 의해 폐수 중의 순수를 해수로 이동시켜 해수를 휘석시키는 압력지연삼투유닛(20), 압력지연삼투유닛(20)을 거쳐 희석된 해수를 탈염하여 담수를 생산하는 역삼투유닛(30)을 포함한다.
상기 해수 공급라인(10) 상에는 해수를 전처리하기 위한 전처리설비(도시되지 않음)가 더 설치될 수 있다. 상기 폐수 공급라인(14) 상에도 역시 폐수를 전처리하기 위한 전처리 설비(도시되지 않음)가 더 설치될 수 있다.
폐수는 사용 후 버려져 오염된 물로, 생활하수 공장 폐수 등 다양한 종류의 폐수 모두 적용될 수 있다.
해수 공급라인(10)과 폐수 공급라인(14) 사이에 압력지연삼투유닛(20)이 설치된다.
압력지연삼투유닛(Pressure Retarded Osmosis; PRO)(20)은 내부에 정삼투막이 구비되어 농도차에 따른 삼투작용으로 순수를 이동시킨다. 해수는 폐수보다 염도가 높아 삼투압이 폐수보다 높다. 이에, 압력지연삼투유닛(20)에 연결된 해수 공급라인(10)과 폐수 공급라인(14)을 통해 정삼투막을 사이에 두고 양쪽으로 해수와 폐수가 공급되면 해수와 폐수의 농도차에 의해 폐수 중의 순수가 정삼투막을 통과하여 해수쪽으로 이동한다. 따라서, 압력지연삼투유닛(20)을 통해 폐수 중의 순수가 해수 쪽으로 이동하여 해수의 염도가 낮아져 희석된다. 상기 압력지연삼투유닛(20)은 평판형, 중공사형, 나권형 등 다양한 구조로 이루어질 수 있다.
폐수 공급라인(14)을 통해 공급된 폐수는 압력지연삼투유닛(20)을 거쳐 폐수에 포함된 순수가 해수쪽으로 이동되면서 수량이 줄게 된다. 이에, 폐수는 순수가 빠져나가 농축된 상태로 방류량이 줄게 된다.
압력지연삼투유닛(20)과 역삼투유닛(30) 사이에 이송라인(18)이 설치되어 있어, 압력지연삼투유닛(20)을 거쳐 희석된 해수는 이송라인(18)을 통해 역삼투유닛(30)으로 공급된다.
상기 역삼투유닛(Reverse Osmosis; RO)(30)은 해수에서 삼투압 이상의 압력을 가함으로써, 역삼투막을 투과하여 해수로부터 담수를 얻는다. 역삼투유닛(30)으로 공급되는 해수는 압력지연삼투유닛(20)을 거치면서 1차적으로 희석되어 염농도가 낮아진 상태로 보다 낮은 압력으로도 역삼투유닛(30)의 운전이 가능하고, 담수의 생산량을 높일 수 있게 된다.
상기 이송라인(18)에는 역삼투유닛(30)으로 공급되는 해수의 압력을 높이기 위한 고압펌프(60)가 설치된다.
고압펌프(60)의 구동에 따라 이송라인(18)을 통해 역삼투유닛(30)으로 공급되는 해수에 압력이 가해지면, 해수에 포함된 담수중 일부는 역삼투막을 통과하여 담수로 회수되고, 역삼투막을 통과하지 못한 해수는 농축해수로 배출된다.
여기서, 본 장치는, 역삼투유닛(30)으로 공급되는 해수의 염농도를 관리함으로써, 일정 값 이하의 염농도를 갖는 해수를 역삼투유닛(30)으로 공급하여, 해수역삼투유닛(30)의 운전 압력을 보다 낮추고 보다 안정적으로 설비를 운영할 수 있는 구조로 되어 있다.
이를 위해, 본 실시예는, 상기 압력지연삼투유닛(20)과 역삼투유닛(30) 사이의 해수 이송라인(18) 상에 설치되어 압력지연삼투유닛(20)을 거친 해수의 염농도를 검출하는 검출센서(50), 상기 이송라인(18)에 설치되어 역삼투유닛(30)에 대한 해수 공급을 선택적으로 차단하는 밸브(52), 및 상기 검출센서(50)에서 검출된 염농도에 따라 상기 밸브(52) 개폐량을 제어하는 제어부(54)를 더 포함한다.
상기 검출센서(50)는 예를 들어, 해수의 TDS(Total Dissolved Solids; 총용존고형물질)를 검출하는 TDS측정기일 수 있다.
상기 제어부(54)는 검출센서(50)로부터 검출된 해수의 염농도 값을 내부에 기 저장되어 있는 기준값과 비교하여 해수의 염농도값이 기준값 이상인 경우 밸브(52)의 개폐량을 줄이도록 제어하는 구조로 되어 있다.
상기 기준값은 설비의 사양 등에 따라 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(54)는 해수의 TDS 농도로 17,500ppm 인 값을 기준값으로 설정할 수 있다. 이에, 검출센서(50)에서 검출된 해수의 실제 TDS값이 상기 기준값인 17,500ppm보다 높으면 밸브(52)를 닫아 해수를 다시 압력지연삼투유닛(20)으로 재순환시키고, 기준값보다 낮으면 밸브(52)를 개방하여 해수를 역삼투유닛(30)으로 공급할 수 있다. 이에, 역삼투유닛(30)으로 기준값 이하의 농도를 갖는 희석된 해수만을 균일하게 공급할 수 있게 된다.
이와 같이, 역삼투유닛(30)으로 공급되는 해수의 염농도를 기준값 이하로 낮추고 고농도의 해수 공급을 차단함으로써, 역삼투유닛(30)의 운전 압력을 낮추고 전력비를 획기적으로 줄일 수 있게 된다. 해수담수화 공정에서 가장 에너지 소비가 많은 역삼투 공정의 전력비를 현저하게 낮출 수 있음으로써, 전체 설비의 운전비를 최소화하고, 보다 적은 비용으로 담수를 생산할 수 있게 된다.
또한, 상기 이송라인(18)과 해수 공급라인 사이에는 순환라인(40)이 설치되어, 압력지연삼투유닛(20)을 거쳐 희석된 해수를 다시 압력지연삼투유닛(20)의 입측으로 순환시킨다. 상기 순환라인(40)은 이송라인(18) 상에 검출센서(50)와 밸브(52) 사이에 설치되고 상기 압력지연삼투유닛(20)의 해수 공급라인에 연결된다. 상기 공급라인 일측에는 순환라인(40)을 통해 해수를 순환시키기 위한 순환펌프(42)가 설치된다.
이에 밸브(52)의 개폐량에 따라 해수 중 일부는 역삼투유닛(30)으로 공급되고 나머지 해수는 순환펌프(42)의 구동에 따라 순환라인(40)을 통해 압력지연삼투유닛(20)의 입측으로 순환되어 공급라인을 통해 공급되는 해수와 함께 압력지연삼투유닛(20)으로 재 공급된다.
본 실시예의 장치는 역삼투유닛(30)으로부터 배출되는 농축 해수의 압력을 이용하여 고압펌프(60)의 구동에 따라 가압된 해수의 공급압을 추가로 높이는 구조로 되어 있다. 이를 위해, 본 장치는 상기 이송라인(18)을 따라 고압펌프(60) 후단에 배치되어 상기 역삼투유닛(30)의 농축 해수압을 해수에 전달하여 역삼투유닛(30)으로 공급되는 해수를 추가 가압하는 터보차져(62)를 더 포함한다.
상기 터보차져(62)는 해수에 추가로 압력을 가해 고압펌프(60)에 의해 가압된 해수의 공급압력을 높이게 된다.
본 실시예에서, 상기 터보차져(62)는 역삼투유닛(30)에서 배출되는 농축 해수의 높은 압력을 이송라인(18)의 해수에 전달하여 해수의 압력을 높이게 된다. 상기 역삼투유닛(30)의 농축해수 배출라인(64)은 터보차져(62)로 연결된다. 배출라인(64)을 통해 배출되는 농축해수는 터보차져(62)를 통해 이송라인(18)의 해수에 압력을 전달한 후 배출된다. 이송라인(18)을 따라 공급되는 해수는 일차적으로 고압펌프(60)에 의해 압력이 높아지고 2차적으로 터보차져(62)를 지나면서 농축해수의 압력에 의해 추가적으로 압력이 높아져 역삼투유닛(30)으로 공급된다.
역삼투유닛(30)으로 공급된 고압의 해수는 역삼투막을 투과하여 담수로 배출되고, 역삼투막을 투과하지 못한 농축 해수는 배출라인(64)을 통해 터보차져(62)를 거쳐 배출된다.
상기 이송라인(18)을 통해 공급되는 해수는 언급한 바와 같이 기준값 이하의 염농도를 갖는 희석된 해수이므로, 보다 낮은 압력으로도 역삼투압 공정을 거쳐 담수 처리될 수 있다.
이하 본 실시예에 따른 공정과 운전조건에 대한 시뮬레이션 결과를 설명한다.
전처리과정을 거친 해수와 폐수는 먼저 압력지연삼투 공정을 거친다. 압력지연삼투 공정을 통해 폐수에 포함된 담수가 해수로 이동하여 일차적으로 해수가 희석된다. 압력지연삼투 공정을 거쳐 담수가 배출된 폐수는 농축된 상태로 배출된다. 이에 폐수의 방류량은 줄게 된다.
일차적으로 희석된 해수는 역삼투 공정을 거쳐 담수로 생산된다.
이 과정에서, 본 실시예의 처리 공정은 압력지연삼투 공정을 거쳐 희석된 해수의 염농도를 검출하고, 검출된 해수의 염농도에 따라 역삼투 공정으로 공급되는 해수 공급량을 조절한다. 그리고, 상기 압력지연삼투 단계를 거쳐 희석된 해수 중 일부는 필요시 상기 압력지연삼투 공정으로 되돌려 순환시키게 된다.
압력지연삼투 공정을 거쳐 희석된 해수는 고압펌프(60)의 구동에 따라 압력이 높아져 역삼투 공정으로 공급되고, 역삼투 공정을 거쳐 담수화 처리된다.
압력지연삼투 공정을 통해 염농도가 희석된 해수는 고압펌프(60)의 구동에 따라 일차적으로 가압되며, 터보차져(62)를 거치면서 역삼투 공정에서 배출되는 농축 해수의 압력을 통해 추가적으로 가압된다.
고압펌프(60)와 터보차져(62)를 거쳐 가압된 해수는 역삼투 공정을 거치면서 해수에 포함된 담수가 투과되어 얻어지며, 농축된 해수는 터보차져(62)를 거쳐 배출 처리된다.
실시예
해수 공급펌프에 의해 해수 공급라인으로 공급된 해수는 순환라인(40)을 통해 순환된 희석 해수와 함께 혼합되어 순환펌프(42)에 의해 압력지연삼투유닛(20)으로 유입된다.
해수 공급라인으로 공급되는 해수의 TDS는 35,000mg/L 이고 해수 공급펌프에 의해 4.5㎥/hr의 유량으로 공급된다. 순환라인(40)을 통해 공급되어 해수와 혼합되는 희석 해수는 TDS가 17,500ppm이고 유량은 3.0㎥/hr이다. 이에, 압력지연삼투유닛(20)으로 공급되는 혼합 해수는 TDS가 28,000ppm이고, 순환펌프(42)에 의해 10bar로 가압된 상태에서 7.5㎥/hr의 유량으로 유입된다.
폐수 공급라인으로 공급되는 2,000mg/L의 TDS 값을 갖고 폐수 공급펌프에 의해 2bar로 가압되어 9.0㎥/hr의 유량으로 압력지연삼투유닛(20)으로 공급된다. 압력지연삼투유닛(20)으로 유입된 폐수는 담수가 빠져나가면서 TDS가 4,000ppm으로 농축되어 4.5㎥/hr의 유량으로 설비 외부로 배출된다.
압력지연삼투유닛(20)을 거치면서 폐수 중의 담수가 삼투막을 통과하여 해수에 합쳐지면서, 해수가 희석된다. 이에, 압력지연삼투유닛(20)을 거친 해수는 유량이 12㎥/hr로 증가되고, TDS는 낮아진다.
압력지연삼투유닛(20)을 거친 희석 해수는 이송라인(18)을 통해 역삼투유닛(30)으로 공급된다. 이 과정에서 희석 해수의 실제 TDS 값이 실시간으로 검출된다.
희석 해수의 TDS 농도가 기준값으로 설정한 17,500ppm보다 높으면 제어부(54)의 신호에 따라 밸브(52)의 개폐량이 줄면서 희석 해수 중 일부만을 역삼투유닛(30)으로 공급하게 된다. 이에, 이송라인(18)을 따라 이동되는 해수(유량 12㎥/hr) 중 3.0㎥/hr는 순환라인(40)을 통해 압력지연삼투유닛(20)으로 재 공급되고, 9㎥/hr는 고압펌프(60)를 통해 29.6bar로 가압되고 터보차져(62)를 통해 추가로 40bar로 가압되어 이송라인(18)을 따라 역삼투유닛(30)으로 공급된다.
역삼투유닛(30)은 65%의 회수율로 운전되는 데, 역삼투막을 통과한 투과수 5.85㎥/hr는 담수로 생산되고, 역삼투막을 통과하지 못한 38bar의 압력을 갖는 3.15㎥/hr의 농축 해수는 터보차져(62)를 거쳐 희석 해수에 압력을 전달한 후 외부로 배출된다.
아래 표 1은 종래 역삼투법과 본 실시예를 비교한 것이다.
실험은 동일한 TDS를 갖는 해수를 9.0㎥/hr의 유량으로 공급하여 실시되었다.
종래 역삼투법 실시예
RO 공급수량(㎥/hr) 9.0 9.0
RO 공급해수 농도(mg/L) 35,000 17,500
RO 운전 압력(bar) 60 40
RO 회수율(%) 50 65
담수생산량(㎥/hr) 4.5 5.85
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 실시예는 PRO 공정을 거쳐 해수를 희석하고 희석된 해수의 TDS를 기준값 이하로 낮춰 RO 공정으로 공급함으로써, RO 운전 압력을 낮추고, 회수율과 담수생산량을 보다 증가시킬 수 있다.
이상 첨부된 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 해수 공급라인 12 : 해수 공급펌프
14 : 폐수 공급라인 16 : 폐수 공급펌프
18 : 이송라인 20 : 압력지연삼투유닛
30 : 역삼투유닛 40 : 순환라인
42 : 순환펌프 50 : 검출센서
52 : 밸브 54 : 제어부
60 : 고압펌프 62 : 터보차져

Claims (8)

  1. 해수 공급라인, 상기 해수 공급라인 상에 설치되는 해수 공급펌프, 폐수 공급라인, 상기 폐수 공급라인 상에 설치되는 폐수 공급펌프, 상기 해수 공급라인과 폐수 공급라인 사이에 설치되어 해수와 폐수의 농도차에 의해 폐수 중의 순수를 해수로 이동시켜 해수를 휘석시키는 압력지연삼투유닛, 및 상기 압력지연삼투유닛을 거쳐 희석된 해수를 탈염하여 담수를 생산하는 역삼투유닛을 포함하는 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 장치에 있어서,
    상기 압력지연삼투유닛과 역삼투유닛 사이의 해수 이송라인 상에 설치되어 압력지연삼투유닛을 거친 해수의 염농도를 검출하는 검출센서, 상기 이송라인에 설치되어 역삼투유닛에 대한 해수 공급을 선택적으로 차단하는 밸브, 및 상기 검출센서에서 검출된 염농도에 따라 상기 밸브 개폐량을 제어하는 제어부를 더 포함하는 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송라인 상에 검출센서와 밸브 사이에 설치되고 상기 압력지연삼투유닛의 해수 공급라인에 연결되어 희석된 해수를 압력지연삼투유닛의 입측으로 되돌리는 순환라인을 더 포함하는 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 해수 공급라인에 설치되어 순환라인을 통해 해수를 순환시키기 위한 순환펌프를 더 포함하는 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 이송라인에 설치되어 역삼투유닛으로 공급되는 해수의 공급압을 높이는 고압펌프, 상기 이송라인을 따라 고압펌프 후단에 배치되어 상기 역삼투유닛의 농축 해수압을 해수에 전달하여 역삼투유닛으로 공급되는 해수를 추가 가압하는 터보차져를 더 포함하는 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 장치.
  5. 전처리된 해수 공급 단계, 전처리된 폐수 공급단계, 공급된 해수와 폐수의 농도차에 의해 폐수 중의 순수를 해수로 이동시켜 해수를 희석하는 압력지연삼투 단계, 압력지연삼투 단계를 거쳐 희석된 해수를 탈염하여 담수를 생산하는 역삼투 단계를 포함하는 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 방법에 있어서,
    압력지연삼투 단계를 거쳐 희석된 해수의 염농도를 검출하는 검출 단계, 및 검출된 해수의 염농도에 따라 역삼투 공정으로 공급되는 해수 공급량을 조절하는 제어 단계를 더 포함하는 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 압력지연삼투 단계를 거쳐 희석된 해수를 해수 공급 단계로 순환시키는 순환단계를 더 포함하는 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 압력지연삼투 단계를 거쳐 역삼투 단계로 공급되는 해수에 압력을 가하는 가압 단계를 더 포함하는 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가압 단계는 역삼투 단계에서 배출되는 농축 해수의 압력을 통해 해수를 추가 가압하는 추가 가압 단계를 더 포함하는 해수 담수화 및 폐수 처리를 위한 방법.
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