KR20210073767A - 막증발 시스템의 간헐 운전 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일실시예에 따른 막증발 시스템의 간헐 운전 방법은, 막증발 시스템의 정지 시간에 따라 각각 다른 방법을 적용하며, 구체적으로, 원수 및 냉각수를 순환시키는 방법, 세척 후 여과수를 순환시키는 방법, 구연산이 포함된 여과수를 순환시키는 방법, 차아염소산나트륨을 주입한 보존액을 채운 후 가동을 정지시키는 방법 중 어느 하나를 선택적으로 수행한다.
Description
소수성 표면을 가지는 다공성의 분리막을 이용하여 원수로부터 순수한 증기 상태로 물을 분리하는 막증발 시스템의 간헐 운전 방법에 관한 것이다.
막증발 공정은 소수성 표면을 가지는 다공성의 분리막을 이용하여 원수로부터 오염물질을 제거하는 수처리 공정이다. 이러한 막증발 공정에서는 높은 온도의 원수와 낮은 온도의 냉각수가 분리막의 양쪽 면에 위치하게 되고 이때 원수와 냉각수의 온도 차이로 인해 발생하는 증기압 차이로 인해 원수측 분리막의 표면에서 상변화가 발생하여, 오염물질이 제거된 순수한 증기가 분리막의 미세 기공을 통해 투과되어 냉각수에 의해 응축된다.
막증발법은 구동력인 증기압 차이를 발생시키기 위해 여과수 측면에 적용하는 방법에 따라 직접 접촉식 막증발법 (Direct Contact Membrane Distillation; DCMD), 공기 간극형 막증발법 (Air Gap Membrane Distillation; AGMD), 스윕가스 흐름형 막증발법 (Sweep Gas Membrane Distillation; SGMD), 진공 막증류법 (Vacuum Membrane Distillation; VMD)의 4가지 방식으로 구분할 수 있다.
막증발 공정에 필요한 원수의 온도는 60~80℃ 정도로 태양열 발전시스템과 연계하기 쉬운 장점이 있다. 그러나 태양열 발전을 열원으로 이용할 경우 축열조를 사용하더라도 간헐적으로 운전되는 단점이 있다. 이러한 경우 막증발시스템의 운전이 오랫동안 중단되는 경우, 막오염, 미생물 번식, 분리막 성능 변질 등의 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 막증발 시스템의 정지 시간에 따라 다른 운전 방법을 적용하여 효율적인 운용이 가능한 막증발 시스템의 간헐 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 막증발 시스템의 간헐 운전 방법은 막증발 시스템의 정지 시간에 따라 각각 다른 방법을 적용하며, 구체적으로, 원수 및 냉각수를 순환시키는 방법, 세척 후 여과수를 순환시키는 방법, 구연산이 포함된 여과수를 순환시키는 방법, 차아염소산나트륨을 주입한 보존액을 채운 후 가동을 정지시키는 방법 중 어느 하나를 선택적으로 수행한다.
상기와 같은 본 발명의 막증발 시스템의 간헐 운전 방법에 따르면, 간헐 운전에 따른 막증발 시스템의 막오염, 미생물 번식을 방지하고, 장시간 미운용에 따른 분리막 변질 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 막증발 공정의 종류를 나타낸 도면.
도 2는 태양열 축열 시스템과 연계된 막증발 수처리 시스템을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 막증발 시스템을 나타낸 도면.
도 2는 태양열 축열 시스템과 연계된 막증발 수처리 시스템을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 막증발 시스템을 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 막증발 시스템의 간헐운전방법은 막증발 시스템의 정지 시간에 따라 각각 다른 방법을 적용한다.
1. 막증발 시스템의 정지 기간이 1일 미만인 경우 다음과 같은 방법을 적용한다.
원수의 온도가 냉각수 또는 스윕가스의 온도와 동일하게 되어 여과플럭스가 발생하지 않는 경우(혹은 원수의 증기압이 진공압력과 동일하게 되어 여과플럭스가 발생하지 않는 경우) 원수 및 냉각수(SGMD와 VMD는 원수만 순환)를 지속적으로 순환시킨다. 순환유속은 담수생산시 유입되는 유량의 절반수준으로 한다. 일반적으로 막증발 공정의 원수/냉각수 순환 속도는 생산량의 20~50배 정도이다.
2. 막증발 시스템의 정지 기간이 1일 이상 일주일 미만인 경우 다음과 같은 방법을 적용한다.
원수의 온도가 냉각수의 온도와 동일하게 되어 여과플럭스가 발생하지 않는 경우 원수를 배출하고 여과수를 분리막 모듈에 모두 채운후에 수분 동안 공기를 주입하여 세척을 수행한다.
다음 막표면에서 탈착된 오염물질이 포함된 여과수를 배출하고, 여과수를 다시 원수라인으로 유입시켜 순환시킨다. 막증발 타입에 따라 냉각수가 필요한 경우에는 냉각수 또한 순환시킨다. 순환유속은 담수생산시 유입되는 유량의 절반수준으로 한다. 일반적으로 막증발 공정의 원수 순환 속도는 생산량의 20~50배 정도이다.
3. 막증발 시스템의 정지 기간이 7일 이상 30일 미만인 경우 다음과 같은 방법을 적용한다.
원수의 온도가 냉각수의 온도와 동일하게 되어 여과플럭스가 발생하지 않는 경우 원수를 배출하고 여과수를 분리막 모듈에 모두 채운후에 수분 동안 공기를 주입하여 세척을 수행한다.
다음 막표면에서 탈착된 오염물질이 포함된 여과수를 배출하고, 여과수에 구연산을 10~20 ppm의 농도로 주입하여 원수라인을 채운후 30분 정지시킨후 다시 30분 동안 순환시킨다.
다음 구연산이 포함된 여과수를 배출하고, 다시 여과수를 채워 10분간 순환시킨후 배출한다.
다음 여과수를 다시 원수라인으로 유입시켜 순환시킨다. 막증발 타입에 따라 냉각수가 필요한 경우에는 냉각수 또한 순환시킨다. 순환유속은 담수생산시 유입되는 유량의 절반수준으로 한다. 일반적으로 막증발 공정의 원수 순환 속도는 생산량의 20~50배 정도이다.
4. 막증발 시스템의 정지 기간이 30일 이상인 경우 다음과 같은 방법을 적용한다.
원수의 온도가 냉각수의 온도와 동일하게 되어 여과플럭스가 발생하지 않는 경우 원수를 배출하고 여과수를 분리막 모듈에 모두 채운후에 수분 동안 공기를 주입하여 세척을 수행한다.
다음 막표면에서 탈착된 오염물질이 포함된 여과수를 배출하고, 여과수에 구연산을 10~20 ppm의 농도로 주입하여 원수라인을 채운후 30분 정지시킨후 다시 30분 동안 순환시킨다.
다음 구연산이 포함된 여과수를 배출하고, 다시 여과수를 채워 10분간 순환시킨후 배출한다.
다음 분리막의 보존액 또는 여과수에 차아염소산나트륨을 5~10 ppm 농도로 주입하여 모듈의 원수와 여과수 라인을 모두 채운후 정지시킨다.
상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (1)
- 막증발 시스템의 정지 시간에 따라, 원수 및 냉각수를 순환시키는 방법, 세척 후 여과수를 순환시키는 방법, 구연산이 포함된 여과수를 순환시키는 방법, 차아염소산나트륨을 주입한 보존액을 채운 후 가동을 정지시키는 방법 중 어느 하나를 선택적으로 수행하는 막증발 시스템의 간헐 운전 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020190164367A KR20210073767A (ko) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 막증발 시스템의 간헐 운전 방법 |
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| KR (1) | KR20210073767A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230039060A (ko) * | 2021-09-13 | 2023-03-21 | 현대건설(주) | 농업 용수처리 시스템 및 용수처리 방법 |
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2019
- 2019-12-11 KR KR1020190164367A patent/KR20210073767A/ko unknown
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