KR20240020315A - A desalination system for continuous operation and improving of desalination efficiency - Google Patents

A desalination system for continuous operation and improving of desalination efficiency Download PDF

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Abstract

본 발명은 탈염 대상인 희석 대상액이 저장되는 저장 탱크와 농축 대상액이 저장되는 저장 탱크를 탈염이 수행되는 탈염/농축부에 연결하여 탈염 과정을 통해 저장 탱크에 저장된 희석 대상액의 이온 농도가 일정 농도로 신속히 낮아지도록 하는 효과와 탈염 과정 중, 저장 탱크에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 일정치 이상으로 상승하지 않도록 농축 대상액의 이온 농도가 일정 농도로 유지되도록 하여, 탈염 효율이 저하되는 것을 방지하는 효과를 제공하는 발명으로, 희석액 탱크(100), 농축액 탱크(200), 희석/농축부(300), 농축액 농도 유지부(400)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention connects a storage tank in which the dilution target liquid, which is a desalination target, and a storage tank in which the concentrated liquid is stored, to a desalination/concentrator where desalination is performed, so that the ion concentration of the dilution target liquid stored in the storage tank is constant through the desalting process. It has the effect of quickly lowering the concentration to a certain level, and during the desalination process, the ion concentration of the concentrated liquid stored in the storage tank is maintained at a constant concentration so that the ion concentration of the concentrated liquid does not rise above a certain level, thereby preventing desalination efficiency from decreasing. This invention provides a preventive effect, and is characterized by comprising a diluent tank 100, a concentrate tank 200, a dilution/concentration unit 300, and a concentrate concentration maintenance unit 400.

Description

연속운전이 가능하고 탈염 효율 저하가 방지되는 탈염 시스템{A desalination system for continuous operation and improving of desalination efficiency}A desalination system that enables continuous operation and prevents desalination efficiency from decreasing {A desalination system for continuous operation and improving of desalination efficiency}

본 발명은 연속운전이 가능하고 탈염 효율 저하가 방지되는 탈염 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 탈염 대상인 희석 대상액이 저장되는 저장 탱크와 농축 대상액이 저장되는 저장 탱크를 탈염이 수행되는 탈염/농축부에 연결하여 탈염 과정을 통해 저장 탱크에 저장된 희석 대상액의 이온 농도를 일정 농도로 낮추고, 탈염 과정 중, 저장 탱크에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 일정치 이상으로 상승하지 않도록 농축 대상액의 이온 농도를 일정 농도로 유지하여 연속운전이 가능하고 탈염 효율이 저하되지 않도록 하는 탈염 시스템에 관한 기술이다.The present invention relates to a desalination system that is capable of continuous operation and prevents deterioration in desalination efficiency. Specifically, the present invention relates to a desalination/concentration system in which desalination is performed using a storage tank storing a diluted liquid to be desalinated and a storage tank storing a concentrated liquid to be desalinated. Connected to the unit, the ion concentration of the diluted solution stored in the storage tank is lowered to a certain concentration through the desalting process, and during the desalting process, the ion concentration of the concentrated solution stored in the storage tank is kept from rising above a certain level. This is a technology for a desalination system that maintains the ion concentration at a constant level to enable continuous operation and prevent desalination efficiency from deteriorating.

현대사회는 산업과 기술의 발달로 다양한 형태의 산업용 원료가 생산 공장에서 생산되거나 산업현장에서 사용되고 있다. 특히, 액체형 원료인 경우, 생산 공장에서 매우 높은 농도로 초기 생산된 후, 산업현장에서 사용될 수 있는 농도로 농도가 낮게 조절되어 제품화되어 생산현장에 공급되고 있고, 특정 산업현장에서는 고농도의 액체형 원료를 특정 농도로 농도를 낮추어 사용하고 있다.In modern society, with the development of industry and technology, various types of industrial raw materials are produced in production plants or used in industrial sites. In particular, in the case of liquid raw materials, they are initially produced at a very high concentration in a production plant, and then the concentration is adjusted to a low concentration that can be used in industrial sites, and then commercialized and supplied to production sites. In certain industrial sites, high-concentration liquid raw materials are used. It is used by lowering the concentration to a specific concentration.

일반적으로 고농도의 액체형 원료의 농도를 낮추기 위해, 종래의 탈염 시스템은 탈염 대상인 희석 대상액이 저장되는 저장 탱크와 농축 대상액이 저장되는 저장 탱크를 탈염이 수행되는 공정 장치에 연결하여 탈염 과정을 통해 저장 탱크에 저장된 희석 대상액의 농도를 일정 농도로 낮추었다. In general, in order to lower the concentration of high-concentration liquid raw materials, the conventional desalination system connects the storage tank in which the diluted target liquid, which is the desalination target, and the storage tank in which the concentrated target liquid is stored, to the process equipment where desalination is performed, and performs the desalination process. The concentration of the diluted solution stored in the storage tank was lowered to a certain concentration.

그러나 종래의 탈염 시스템의 경우, 탈염 과정 중, 저장 탱크에 저장된 농축 대상액의 농도가 일정치 이상으로 상승(저장 탱크에 저장된 희석 대상액의 농도 이상으로 상승)하는 경우, 탈염 효율이 급격히 떨어지는 문제가 있었다.However, in the case of a conventional desalination system, during the desalination process, if the concentration of the concentrated liquid stored in the storage tank rises above a certain level (higher than the concentration of the diluted liquid stored in the storage tank), the desalination efficiency drops rapidly. There was.

따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 탈염 대상인 희석 대상액이 저장되는 저장 탱크와 농축 대상액이 저장되는 저장 탱크를 탈염이 수행되는 탈염/농축부에 연결하여 탈염 과정을 통해 저장 탱크에 저장된 희석 대상액의 이온 농도를 일정 농도로 낮추고, 탈염 과정 중, 저장 탱크에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 일정치 이상으로 상승하지 않도록 농축 대상액의 이온 농도를 일정 농도로 유지하여 연속운전이 가능하고 탈염 효율이 저하되지 않도록 하는 탈염 시스템에 관한 기술을 제안하고자 한다. 다음은 이와 관련한 종래의 선행기술들이다.Therefore, the present invention is intended to solve the problems of the prior art, and connects a storage tank in which the dilution target liquid, which is to be desalted, is stored and a storage tank in which the concentrated liquid is stored, to a desalting/concentration unit where desalting is performed, and storage is performed through a desalting process. The ion concentration of the diluted solution stored in the tank is lowered to a certain concentration, and during the desalting process, the ion concentration of the concentrated solution stored in the storage tank is maintained at a constant concentration so that the ion concentration of the concentrated solution stored in the storage tank does not rise above a certain level. We would like to propose a technology for a desalination system that is operable and does not deteriorate desalination efficiency. The following are related prior arts.

1. 대한민국 등록특허공보 제10-0561103호 전기투석법에 의한 간장의 저염화 방법1. Republic of Korea Patent Publication No. 10-0561103 Method for reducing salt in liver by electrodialysis 2. 대한민국 등록특허공보 제10-0666309호 전기식순수장치를 이용한 복수탈염장치 및 방법2. Republic of Korea Patent Publication No. 10-0666309 Condensate desalination device and method using electric purification device 3. 대한민국 등록특허공보 제10-1063926호 복수탈염시스템 및 복수탈염방법3. Republic of Korea Patent Publication No. 10-1063926 Condensate desalting system and condensate desalting method

본 발명은 탈염 대상인 희석 대상액이 저장되는 저장 탱크와 농축 대상액이 저장되는 저장 탱크를 탈염이 수행되는 탈염/농축부에 연결하여 탈염 과정을 통해 저장 탱크에 저장된 희석 대상액의 이온 농도가 일정 농도로 낮아지도록 하는 것을 목적으로 한다.The present invention connects a storage tank in which the dilution target liquid, which is a desalination target, and a storage tank in which the concentrated liquid is stored, to a desalination/concentrator where desalination is performed, so that the ion concentration of the dilution target liquid stored in the storage tank is constant through the desalting process. The purpose is to lower the concentration.

또한, 본 발명은 탈염 과정 중, 저장 탱크에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 일정치 이상으로 상승하지 않도록 농축 대상액의 이온 농도가 일정 농도로 유지되도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, the purpose of the present invention is to maintain the ion concentration of the concentrated liquid stored in a storage tank at a constant concentration so that the ion concentration of the concentrated liquid stored in the storage tank does not rise above a certain level during the desalting process.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명인 연속운전이 가능하고 탈염 효율 저하가 방지되는 탈염 시스템은,In order to achieve the above object, the present invention provides a desalination system that enables continuous operation and prevents deterioration in desalination efficiency,

시스템의 운전에 따라 이온 농도가 낮아지는 탈염 대상인 희석 대상액이 저장되는 희석액 탱크(100)와;a diluent tank 100 that stores a diluted solution whose ion concentration is lowered depending on the operation of the system;

시스템의 운전에 따라 이온 농도가 높아지는 농축 대상액이 저장되는 농축액 탱크(200)와;a concentrated liquid tank 200 that stores a concentrated liquid whose ion concentration increases as the system operates;

탈염 과정을 통해 희석액 탱크(100)에서 공급된 희석 대상액의 이온 농도를 낮추어 희석액 탱크(100)로 재공급하고, 농축 과정을 통해 농축액 탱크(200)에서 공급된 농축 대상액의 이온 농도를 높여 농축액 탱크(200)로 재공급하는 희석/농축부(300)와;Through the desalting process, the ion concentration of the diluted liquid supplied from the diluent tank 100 is lowered and re-supplied to the diluted liquid tank 100, and through the concentration process, the ion concentration of the concentrated liquid supplied from the concentrated liquid tank 200 is increased. A dilution/concentration unit (300) that re-supplies the concentrate tank (200);

희석/농축부(300)의 탈염 효율이 저하되지 않도록, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 목표 농도가 되면 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도를 목표 농도로 일정하게 유지 시키는 농축액 농도 유지부(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.To prevent desalination efficiency of the dilution/concentration unit 300 from being reduced, when the ion concentration of the concentrated solution stored in the concentrate tank 200 reaches the target concentration, the ion concentration of the concentrated solution stored in the concentrate tank 200 is adjusted to the target concentration. It is characterized by including a concentrate concentration maintenance unit 400 that maintains the concentration constant.

본 발명은 탈염 대상인 희석 대상액이 저장되는 저장 탱크와 농축 대상액이 저장되는 저장 탱크를 탈염이 수행되는 탈염/농축부에 연결하여 탈염 과정을 통해 저장 탱크에 저장된 희석 대상액의 이온 농도가 일정 농도로 신속히 낮아지도록 하는 효과를 제공한다.The present invention connects a storage tank in which the dilution target liquid, which is a desalination target, and a storage tank in which the concentrated liquid is stored, to a desalination/concentrator where desalination is performed, so that the ion concentration of the dilution target liquid stored in the storage tank is constant through the desalting process. It provides the effect of quickly lowering the concentration.

또한, 본 발명은 탈염 과정 중, 저장 탱크에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 일정치 이상으로 상승하지 않도록 농축 대상액의 이온 농도가 일정 농도로 유지되도록 하여, 연속운전이 가능하도록 하고 탈염 효율이 저하되는 것을 방지하는 효과를 제공한다.In addition, the present invention maintains the ion concentration of the concentrated liquid stored in the storage tank at a constant concentration so that the ion concentration of the concentrated liquid stored in the storage tank does not rise above a certain level during the desalination process, thereby enabling continuous operation and improving desalination efficiency. Provides the effect of preventing deterioration.

도 1은 본 발명의 전체 구성도
도 2는 본 발명의 희석/농축부 세부 구성도
도 3은 본 발명의 희석/농축부를 통한 탈염 과정 예시도
도 4는 본 발명의 농축액 농도 유지부 세부 구성도
도 5는 본 발명의 농축액 농도 유지부의 제1 제어 예시도
도 6은 본 발명의 농축액 농도 유지부의 제2 제어 예시도
1 is an overall configuration diagram of the present invention
Figure 2 is a detailed configuration diagram of the dilution/concentration unit of the present invention
Figure 3 is an illustration of the desalting process through the dilution/concentration unit of the present invention.
Figure 4 is a detailed configuration diagram of the concentrate concentration maintenance unit of the present invention
Figure 5 is a first control example of the concentrate concentration maintenance unit of the present invention
Figure 6 is a second control example of the concentrate concentration maintenance unit of the present invention

본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

본 발명인 연속운전이 가능하고 탈염 효율 저하가 방지되는 탈염 시스템(10, 이하 본 발명)은 탈염 대상인 희석 대상액이 저장되는 저장 탱크와 농축 대상액이 저장되는 저장 탱크를 탈염이 수행되는 탈염/농축부에 연결하여 탈염 과정을 통해 저장 탱크에 저장된 희석 대상액의 이온 농도가 일정 농도로 신속히 낮아지도록 하는 효과와 탈염 과정 중, 저장 탱크에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 일정치 이상으로 상승하지 않도록 농축 대상액의 이온 농도가 일정 농도로 유지되도록 하여, 연속운전이 가능하고 탈염 효율이 저하되는 것을 방지하는 효과를 제공하는 발명으로, 희석액 탱크(100), 농축액 탱크(200), 희석/농축부(300), 농축액 농도 유지부(400)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention's desalination system (10, hereinafter referred to as the present invention), which is capable of continuous operation and prevents deterioration in desalination efficiency, is a desalination/concentration system in which desalination is performed by combining a storage tank in which the diluted liquid to be desalted is stored and a storage tank in which the concentrated liquid to be concentrated is stored. It has the effect of quickly lowering the ion concentration of the diluted solution stored in the storage tank to a certain concentration through the desalination process by connecting it to the This invention ensures that the ion concentration of the solution to be concentrated is maintained at a constant concentration, enabling continuous operation and preventing desalination efficiency from decreasing. The invention includes a diluent tank (100), a concentrate tank (200), and a dilution/concentration unit. (300), and is characterized in that it includes a concentrate concentration maintenance unit (400).

구체적으로, 본 발명인 연속운전이 가능하고 탈염 효율 저하가 방지되는 탈염 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이,Specifically, the desalination system of the present invention capable of continuous operation and preventing deterioration in desalination efficiency is, as shown in FIG. 1,

시스템의 운전에 따라 이온 농도가 낮아지는 탈염 대상인 희석 대상액이 저장되는 희석액 탱크(100)와;a diluent tank 100 that stores a diluted solution whose ion concentration is lowered depending on the operation of the system;

시스템의 운전에 따라 이온 농도가 높아지는 농축 대상액이 저장되는 농축액 탱크(200)와;a concentrated liquid tank 200 that stores a concentrated liquid whose ion concentration increases as the system operates;

탈염 과정을 통해 희석액 탱크(100)에서 공급된 희석 대상액의 이온 농도를 낮추어 희석액 탱크(100)로 재공급하고, 농축 과정을 통해 농축액 탱크(200)에서 공급된 농축 대상액의 이온 농도를 높여 농축액 탱크(200)로 재공급하는 희석/농축부(300)와;Through the desalting process, the ion concentration of the diluted liquid supplied from the diluent tank 100 is lowered and re-supplied to the diluted liquid tank 100, and through the concentration process, the ion concentration of the concentrated liquid supplied from the concentrated liquid tank 200 is increased. A dilution/concentration unit (300) that re-supplies the concentrate tank (200);

희석/농축부(300)의 탈염 효율이 저하되지 않도록, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 목표 농도가 되면 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도를 목표 농도로 일정하게 유지 시키는 농축액 농도 유지부(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.To prevent desalination efficiency of the dilution/concentration unit 300 from being reduced, when the ion concentration of the concentrated solution stored in the concentrate tank 200 reaches the target concentration, the ion concentration of the concentrated solution stored in the concentrate tank 200 is adjusted to the target concentration. It is characterized by including a concentrate concentration maintenance unit 400 that maintains the concentration constant.

상기 희석액 탱크(100)는 시스템의 운전에 따라 이온 농도가 낮아지는 탈염 대상인 희석 대상액이 저장되는 구성으로, 상기 희석액 탱크(100)에는 희석 대상액으로 초기 원액(이온들이 포함된 수용액으로, 예를 들어 바닷물일 수 있음)이 최초 저장되고, 최초 저장된 초기 원액은 시스템의 운전에 따라 이온 농도가 계속 낮아지는 것을 특징으로 한다.The diluent tank 100 is configured to store the dilution target solution, which is a desalination target whose ion concentration decreases depending on the operation of the system. The dilution tank 100 contains the initial stock solution (an aqueous solution containing ions, e.g. For example, it may be seawater) is first stored, and the initial stock solution is characterized in that the ion concentration continues to decrease depending on the operation of the system.

상기 희석액 탱크(100)는 일정한 크기와 용량을 갖도록 형성되고, 희석액 탱크(100)에 저장된 희석 대상액은 탈염을 통해 이온 농도가 낮아지도록 희석/농축부(300)로 공급되고, 희석/농축부(300)에서 탈염 과정을 통해 이온 농도가 낮아진 희석수가 되어 다시 희석액 탱크(100)로 유입되는 순환 과정이 반복되어, 희석액 탱크(100)에 저장된 희석 대상액의 이온 농도는 시스템의 운전에 따라 계속 낮아지게 된다.The diluent tank 100 is formed to have a certain size and capacity, and the dilution target solution stored in the diluent tank 100 is supplied to the dilution/concentration unit 300 to lower the ion concentration through desalination. In (300), the circulation process of diluted water with a lowered ion concentration through the desalting process and flowing back into the diluent tank 100 is repeated, and the ion concentration of the diluted solution stored in the diluted solution tank 100 continues according to the operation of the system. It becomes lower.

상기 농축액 탱크(200)는 시스템의 운전에 따라 이온 농도가 높아지는 농축 대상액이 저장되는 구성으로, 상기 농축액 탱크(200)에는 농축 대상액으로 초기 원수(이온들이 포함된 수용액으로, 예를 들어 수돗물이나 소금물일 수 있음)가 최초 저장되고, 최초 저장된 초기 원수는 시스템의 운전에 따라 이온 농도가 계속 높아지는 것을 특징으로 한다.The concentrate tank 200 is configured to store a concentrated liquid whose ion concentration increases depending on the operation of the system. The concentrated liquid tank 200 contains initial raw water (an aqueous solution containing ions, such as tap water) as the concentrated liquid. or salt water) is first stored, and the initially stored raw water is characterized by its ion concentration continuing to increase as the system operates.

상기 농축액 탱크(200)는 일정한 크기와 용량을 갖도록 형성되고, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액은 탈염을 통해 이온 농도가 높아지도록 희석/농축부(300)로 공급되고, 희석/농축부(300)에서 탈염 과정을 통해 농도가 높아진 희석수가 되어 다시 농축액 탱크(200)로 유입되는 순환 과정이 반복되어, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도는 시스템의 운전에 따라 계속 높아지게 된다.The concentrate tank 200 is formed to have a certain size and capacity, and the concentrated solution stored in the concentrate tank 200 is supplied to the dilution/concentration unit 300 to increase the ion concentration through desalting. In (300), the circulation process of diluted water of increased concentration through the desalting process and flowing back into the concentrate tank 200 is repeated, so that the ion concentration of the concentrated liquid stored in the concentrate tank 200 continues to increase according to the operation of the system. do.

상기 희석/농축부(300)는 탈염 과정을 통해 희석액 탱크(100)에서 공급된 희석 대상액의 이온 농도를 낮추어 희석액 탱크(100)로 재공급하고, 농축 과정을 통해 농축액 탱크(200)에서 공급된 농축 대상액의 이온 농도를 높여 농축액 탱크(200)로 재공급하는 구성이다.The dilution/concentration unit 300 lowers the ion concentration of the diluted liquid supplied from the diluted liquid tank 100 through a desalting process and supplies it back to the diluted liquid tank 100, and supplies it from the concentrated liquid tank 200 through a concentration process. It is configured to increase the ion concentration of the concentrated liquid and re-supply it to the concentrated liquid tank (200).

구체적으로, 상기 희석/농축부(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이,Specifically, the dilution/concentration unit 300, as shown in FIG. 2,

탈염을 위한 전위를 형성하는 한 쌍의 전극 하우징(310)과,A pair of electrode housings 310 that form a potential for desalination,

전해액이 채워지도록 한 쌍의 전극 하우징(310)에 각각 인접 형성되는 2개의 전해액실(315)과,Two electrolyte chambers 315 formed adjacent to each other in a pair of electrode housings 310 to be filled with electrolyte,

희석실(330)과 농축실(340) 형성을 위해, 한 쌍의 전극 하우징(310) 사이에 배치되는 복수의 이온 교환막(320)과,A plurality of ion exchange membranes 320 disposed between a pair of electrode housings 310 to form a dilution chamber 330 and a concentration chamber 340,

희석액 탱크(100)에 저장된 희석 대상액이 유입되고, 유입된 희석 대상액이 탈염 과정을 통해 이온 농도가 낮아지고, 이온 농도가 낮아진 희석 대상액이 희석액 탱크(100)로 유출되도록, 복수의 이온 교환막(320)에 의해 한 쌍의 전극 하우징(310) 사이에 복수로 형성되는 희석 영역인 희석실(330)과,The dilution target solution stored in the dilution tank 100 flows in, the ion concentration of the inflowed dilution target solution is lowered through a desalination process, and the dilution solution with the lowered ion concentration flows out into the dilution tank 100. A plurality of ions are provided. A plurality of dilution chambers 330 formed between a pair of electrode housings 310 by an exchange membrane 320, and

농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액이 유입되고, 이온 교환막(320)을 통과해 희석실(330)에서 넘어온 이온에 의해 유입된 농축 대상액의 이온 농도가 높아지고, 이온 농도가 높아진 농축 대상액이 농축액 탱크(200)로 유출되도록, 복수의 이온 교환막(320)에 의해 한 쌍의 전극 하우징(310) 사이에 복수로 형성되는 농축 영역인 농축실(340)과,The concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 flows in, and the ion concentration of the concentrated liquid flowing in increases due to the ions coming from the dilution chamber 330 through the ion exchange membrane 320, and the concentrated liquid with the increased ion concentration A concentration chamber 340, which is a plurality of concentration regions formed between a pair of electrode housings 310 by a plurality of ion exchange membranes 320, to flow into the concentrate tank 200;

희석액 탱크(100)에 저장된 희석 대상액이 일정 압력으로 복수의 희석실(330)로 유입되도록 하고, 농도가 낮아진 희석 대상액이 희석액 탱크(100)로 회수되도록 하는 제1 펌프(351)와 제1 이송 관로(352)를 포함하는 희석액 순환부(350)와,A first pump 351 and a first pump 351 that allow the diluted liquid stored in the diluent tank 100 to flow into the plurality of dilution chambers 330 at a constant pressure and return the diluted liquid of reduced concentration to the diluted liquid tank 100. 1 A diluent circulation unit 350 including a transfer pipe 352,

농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액이 일정 압력으로 복수의 농축실(340)로 유입되도록 하고, 농도가 높아진 농축 대상액이 농축액 탱크(200)로 회수되도록 하는 제2 펌프(361)와 제2 이송 관로(362)를 포함하는 농축액 순환부(360)를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 복수의 이온 교환막(320)은 복수의 양이온 교환막(321)과 복수의 음이온 교환막(322)을 포함하는 것을 특징으로 한다.A second pump 361 and 2 Characterized in that it includes a concentrate circulation unit 360 including a transfer pipe 362, and the plurality of ion exchange membranes 320 include a plurality of cation exchange membranes 321 and a plurality of anion exchange membranes 322. It is characterized by

상기 한 쌍의 전극 하우징(310)은 탈염을 위한 전위를 형성하는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이, (+) 극성의 전기가 인가되는 (+) 전기 하우징(Anode housing), (-) 극성의 전기가 인가되는 (-) 전기 하우징(Cathode housing)으로 구성된다.The pair of electrode housings 310 are configured to form a potential for desalination. As shown in FIG. 2, a (+) electric housing (Anode housing) to which electricity of (+) polarity is applied, and (-) It consists of a (-) electric housing (cathode housing) to which electricity of polarity is applied.

따라서 상기 한 쌍의 전극 하우징(310)에 각각 인가되는 (+), (-) 극성의 전기에 의해 탈염을 위한 전위(전기장)가 형성되고, 형성된 전위에 의해 희석액 탱크(100)에서 공급된 희석 대상액에 있는 이온들이 희석실에서 전해액실이나 농축실로 이동하는 탈염이 진행된다.Therefore, a potential (electric field) for desalination is formed by electricity of (+) and (-) polarity applied to the pair of electrode housings 310, respectively, and the dilution supplied from the diluent tank 100 by the formed potential. Desalination occurs in which ions in the target solution move from the dilution chamber to the electrolyte chamber or concentration chamber.

상기 전해액실(315)은 외부에서 공급된 전해액이 채워지는 구성으로, 한 쌍의 전극 하우징(310)에 각각 인접 형성되도록 2개로 형성된다.The electrolyte chamber 315 is filled with an electrolyte supplied from the outside, and is formed in two so as to be adjacent to each other in a pair of electrode housings 310.

도 3을 참조하면, (+) 전기 하우징(Anode housing)에 인접 형성된 전해액실에 채워진 전해액으로는 희석 대상액에 있는 (-) 이온이 음이온 교환막(322)을 통과하여 유입되고, (-) 전기 하우징(Cathode housing)에 인접 형성된 전해액실에 채워진 전해액으로는 희석 대상액에 있는 (-) 이온이 양이온 교환막(321)을 통과하여 유입된다.Referring to FIG. 3, the (-) ions in the dilution target solution pass through the anion exchange membrane 322 and flow into the electrolyte solution filled in the electrolyte chamber formed adjacent to the (+) electric housing (Anode housing), and (-) electric The (-) ions in the dilution target solution pass through the cation exchange membrane 321 and flow into the electrolyte solution filled in the electrolyte chamber formed adjacent to the cathode housing.

상기 복수의 이온 교환막(320)은 희석실(330)과 농축실(340) 형성을 위해, 한 쌍의 전극 하우징(310) 사이에 배치되는 구성으로, 복수의 이온 교환막(320)은 복수의 양이온 교환막(321)과 복수의 음이온 교환막(322)을 포함한다.The plurality of ion exchange membranes 320 are disposed between a pair of electrode housings 310 to form the dilution chamber 330 and the concentration chamber 340. The plurality of ion exchange membranes 320 are configured to form a plurality of positive ions. It includes an exchange membrane 321 and a plurality of anion exchange membranes 322.

도 3을 참조하면, 양이온 교환막(321)과 음이온 교환막(322)들이 한 쌍의 전극 하우징(310) 사이에 교대로 배치되어 희석실(330)과 농축실(340)이 형성되고, 희석실(330)에 유입된 희석 대상액에 있는 (+) 이온은 양이온 교환막(321)을 통과해 전해액실이나 인접한 농축실(340)로 이동하고, 희석실(330)에 유입된 희석 대상액에 있는 (-) 이온은 음이온 교환막(322)을 통과해 전해액실이나 인접한 농축실(340)로 이동하게 된다.Referring to FIG. 3, cation exchange membranes 321 and anion exchange membranes 322 are alternately disposed between a pair of electrode housings 310 to form a dilution chamber 330 and a concentration chamber 340, and a dilution chamber ( The (+) ions in the dilution solution introduced into the dilution chamber 330 pass through the cation exchange membrane 321 and move to the electrolyte chamber or the adjacent concentration chamber 340, and the (+) ions in the dilution solution introduced into the dilution chamber 330 move to the electrolyte chamber or the adjacent concentration chamber 340. -) Ions pass through the anion exchange membrane 322 and move to the electrolyte chamber or the adjacent concentration chamber 340.

상기 희석실(330)은 희석액 탱크(100)에 저장된 희석 대상액이 유입되고, 유입된 희석 대상액이 탈염 과정을 통해 이온 농도가 낮아지고, 이온 농도가 낮아진 희석 대상액(희석 수)이 희석액 탱크(100)로 유출되도록, 복수의 이온 교환막(320)에 의해 한 쌍의 전극 하우징(310) 사이에 복수로 형성되는 희석 영역이다The dilution chamber 330 is where the diluted solution stored in the diluent tank 100 is introduced, the ion concentration of the inflowed diluted solution is lowered through a desalination process, and the diluted solution (dilution water) with the lowered ion concentration is diluted. It is a plurality of dilution regions formed between a pair of electrode housings 310 by a plurality of ion exchange membranes 320 to flow out into the tank 100.

도 3을 참조하면, 희석실(330)로 유입된 희석 대상액에 있는 이온 중, (+) 이온은 한 쌍의 전극 하우징(310)에 의해 형성된 전위에 의해 양이온 교환막(321)을 통과해 전해액실이나 인접한 농축실(340)로 이동하고, (-) 이온은 한 쌍의 전극 하우징(310)에 의해 형성된 전위에 의해 음이온 교환막(322)을 통과해 전해액실이나 인접한 농축실(340)로 이동하게 된다.Referring to FIG. 3, among the ions in the dilution target solution introduced into the dilution chamber 330, (+) ions pass through the cation exchange membrane 321 by the electric potential formed by the pair of electrode housings 310 and are transferred to the electrolyte solution. The negative ions move to the electrolyte chamber or the adjacent concentration chamber 340, and the negative ions pass through the anion exchange membrane 322 by the potential formed by the pair of electrode housings 310 and move to the electrolyte chamber or the adjacent concentration chamber 340. I do it.

상기 농축실(340)은 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액이 유입되고, 이온 교환막(320)을 통과해 희석실(330)에서 넘어온 이온에 의해 유입된 농축 대상액의 이온 농도가 높아지고, 이온 농도가 높아진 농축 대상액이 농축액 탱크(200)로 유출되도록, 복수의 이온 교환막(320)에 의해 한 쌍의 전극 하우징(310) 사이에 복수로 형성되는 농축 영역이다.The concentrate solution stored in the concentrate tank 200 flows into the concentration chamber 340, and the ion concentration of the inflow concentrate solution increases due to ions passing through the ion exchange membrane 320 and passing from the dilution chamber 330. It is a plurality of concentration regions formed between a pair of electrode housings 310 by a plurality of ion exchange membranes 320 so that the concentration target solution with increased ion concentration flows out into the concentrated solution tank 200.

도 3을 참조하면, 농축실(340)에 인접한 양측 희석실(330)에서 넘어온 (+) 이온과 (-) 이온에 의해 농축실(340)로 유입된 농축 대상액의 이온 농도는 농축실(340) 유입 시점보다 높아지고, 이온 농도가 높아진 농축 대상액(농축 수)은 농축실(340)에서 유출되어 다시 농축액 탱크(200)로 유입된다.Referring to FIG. 3, the ion concentration of the concentration solution flowing into the concentration chamber 340 due to the (+) ions and (-) ions coming from the dilution chambers 330 on both sides adjacent to the concentration chamber 340 is the concentration chamber ( 340) The concentration target solution (concentrated water) whose ion concentration is higher than the point of inflow flows out of the concentration chamber 340 and flows back into the concentrated solution tank 200.

상기 희석액 순환부(350)는 희석액 탱크(100)에 저장된 희석 대상액이 일정 압력으로 복수의 희석실(330)로 유입되도록 하고, 이온 농도가 낮아진 희석 대상액(희석 수)이 희석액 탱크(100)로 회수되도록 하는 제1 펌프(351)와 제1 이송 관로(352)를 포함하는 구성이다.The dilution solution circulation unit 350 allows the dilution target solution stored in the dilution tank 100 to flow into the plurality of dilution chambers 330 at a constant pressure, and the dilution target solution (dilution water) with a lowered ion concentration is stored in the dilution tank 100. ) It is a configuration that includes a first pump 351 and a first transfer pipe 352 to be recovered.

상기 제1 펌프(351)는 희석액 탱크(100)에 저장된 희석 대상액이 제1 이송 관로(352)를 통해 일정 압력으로 복수의 희석실(330)로 공급되도록 동작한다.The first pump 351 operates to supply the dilution target solution stored in the dilution tank 100 to the plurality of dilution chambers 330 at a constant pressure through the first transfer pipe 352.

또한, 상기 제1 이송 관로(352)는 희석액 탱크(100)에 저장된 희석 대상액이 복수의 희석실(330)로 유입되도록 함과 동시에 이온 농도가 낮아진 희석 대상액(희석 수)이 희석액 탱크(100)로 회수되도록, 도 3에 도시된 바와 같이, 희석액 탱크(100)와 복수의 희석실(330) 전단 사이와 희석액 탱크(100)와 복수의 희석실(330) 후단 사이에 연결 설치된다.In addition, the first transfer pipe 352 allows the dilution target solution stored in the dilution tank 100 to flow into the plurality of dilution chambers 330, and at the same time allows the dilution target solution (dilution water) with a lowered ion concentration to flow into the dilution tank ( 100), as shown in FIG. 3, it is connected and installed between the diluent tank 100 and the front end of the plurality of dilution chambers 330 and between the diluent tank 100 and the rear end of the plurality of dilution chambers 330.

상기 농축액 순환부(360)는 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액이 일정 압력으로 복수의 농축실(340)로 유입되도록 하고, 이온 농도가 높아진 농축 대상액이 농축액 탱크(200)로 회수되도록 하는 제2 펌프(361)와 제2 이송 관로(362)를 포함하는 구성이다.The concentrated liquid circulation unit 360 allows the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 to flow into the plurality of concentration chambers 340 at a certain pressure, and allows the concentrated liquid with increased ion concentration to be recovered into the concentrated liquid tank 200. It is a configuration including a second pump 361 and a second transfer pipe 362.

상기 제2 펌프(361)는 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액이 제2 이송 관로(362)를 통해 일정 압력으로 복수의 농축실(340)로 공급되도록 동작한다.The second pump 361 operates to supply the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 to the plurality of concentration chambers 340 at a constant pressure through the second transfer pipe 362.

또한, 상기 제2 이송 관로(362)는 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액이 복수의 농축실(340)로 유입되도록 함과 동시에 이온 농도가 높아진 농축 대상액(농축 수)이 농축액 탱크(200)로 회수되도록, 도 3에 도시된 바와 같이, 농축액 탱크(200)와 복수의 농축실(340) 전단 사이와 농축액 탱크(200)와 복수의 농축실(340) 후단 사이에 연결 설치된다.In addition, the second transfer pipe 362 allows the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 to flow into the plurality of concentration chambers 340, and at the same time allows the concentrated liquid (concentrated water) with an increased ion concentration to flow into the concentrated liquid tank ( 200), as shown in FIG. 3, it is connected and installed between the concentrate tank 200 and the front end of the plurality of enrichment chambers 340 and between the concentrate tank 200 and the rear end of the plurality of enrichment chambers 340.

한편, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도에 따라 탈염 효율이 달라진다. 탈염 효율이란 이온 교환막(320)을 통해 희석실(330)의 이온들이 농축실(340)로 넘어가는 정도를 의미한다.Meanwhile, desalting efficiency varies depending on the ion concentration of the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200. Desalination efficiency refers to the degree to which ions in the dilution chamber 330 pass into the concentration chamber 340 through the ion exchange membrane 320.

만약, 농축실(340)의 이온 농도가 과도하면, 즉, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 일정 농도 이상이면, 오히려 이온 교환막(320)을 통해 농축실(340)의 이온들이 희석실(330)로 넘어가는 역 탈염 현상이 발생하여 탈염 효율이 저하된다.If the ion concentration in the concentration chamber 340 is excessive, that is, if the ion concentration of the concentration liquid stored in the concentrate tank 200 is above a certain concentration, the ions in the concentration chamber 340 may be transferred through the ion exchange membrane 320. A reverse desalination phenomenon occurs in which the desalination elements pass into the dilution chamber 330, thereby reducing desalination efficiency.

따라서, 탈염 효율 저하를 방지하기 위해, 농축실(340)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 일정치(목표 농도) 이상으로 상승하지 않도록 할 필요성이 있고, 이를 위한 구성이 본 발명의 농축액 농도 유지부(400)이다.Therefore, in order to prevent desalination efficiency from decreasing, there is a need to prevent the ion concentration of the concentrated solution stored in the concentration chamber 340 from rising above a certain level (target concentration), and the configuration for this is to maintain the concentration of the concentrated solution of the present invention. It is wealth (400).

상기 농축액 농도 유지부(400)는 탈염 효율이 저하되지 않도록, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 목표 농도가 되면 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도를 목표 농도로 일정하게 유지 시키는 구성이다.The concentrate concentration maintenance unit 400 adjusts the ion concentration of the concentrate solution stored in the concentrate tank 200 to the target concentration when the ion concentration of the concentrate solution stored in the concentrate tank 200 reaches the target concentration so that desalination efficiency is not reduced. It is a configuration that is kept constant.

한편, 종래의 탈염 시스템의 경우, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 높아져 탈염 효율을 저하시키는 농도가 되면, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액을 초기 원수로 교체하기 위해 탈염 시스템을 정지시키는 탈염 공정의 중단이 있어, 연속운전이 곤란하였으나, 본 발명(10)은 농축액 농도 유지부(400)를 통해, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 목표 농도가 되면 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도를 목표 농도로 일정하게 유지 시켜 탈염 시스템의 운전 중단없이 탈염 효율이 저하되는 것을 방지함과 동시에 연속운전이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, in the case of a conventional desalination system, when the ion concentration of the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 increases to a concentration that reduces desalination efficiency, the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 is replaced with initial raw water. There was an interruption in the desalination process that stopped the desalination system, making continuous operation difficult. However, in the present invention (10), the ion concentration of the concentrated solution stored in the concentrate tank (200) is adjusted to the target concentration through the concentrate concentration maintenance unit (400). When , the ion concentration of the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 is maintained at a constant target concentration, thereby preventing desalination efficiency from decreasing and enabling continuous operation without stopping the operation of the desalination system.

구체적으로, 상기 농축액 농도 유지부(400)는, 도 4에 도시된 바와 같이,Specifically, the concentrate concentration maintenance unit 400, as shown in FIG. 4,

농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도를 감지하고, 감지한 이온 농도 정보를 제어부(470)로 제공하는 농도 감지 센서(410)와,a concentration detection sensor 410 that detects the ion concentration of the concentrated solution stored in the concentrate tank 200 and provides the detected ion concentration information to the control unit 470;

농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액이 일정 압력으로 이온 흡/착탈착부(440)로 공급되도록, 제어부(470)의 제어에 따라 동작하는 제3 펌프(420)와,A third pump 420 that operates under the control of the control unit 470 so that the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 is supplied to the ion adsorption/desorption unit 440 at a constant pressure,

제3 펌프(420) 동작 시, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액이 이온 흡/착탈착부(440)로 이송되도록 하는 제3 이송 관로(430)와,When the third pump 420 operates, the third transfer pipe 430 allows the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 to be transferred to the ion adsorption/desorption unit 440;

제3 이송 관로(430)를 통해 이송된 농축 대상액의 이온 농도를 이온 흡착을 통해 낮추거나, 제3 이송 관로(430)를 통해 이송된 농축 대상액의 이온 농도를 이온 탈착을 통해 높이는 이온 흡/탈착부(440)와,Ion absorption lowers the ion concentration of the concentrated liquid transferred through the third transfer pipe 430 through ion adsorption or increases the ion concentration of the concentrated liquid transferred through the third transfer pipe 430 through ion desorption. /Removable part 440,

제어부(470)의 제어에 따라 개폐가 제어되는 제1 개폐 밸브(451)가 설치되고, 이온 흡/탈착부(440)를 통해 이온 농도가 낮아진 농축 대상액을 농축액 탱크(200)로 회수시키는 제4 이송 관로(450)와,A first opening/closing valve 451 whose opening and closing is controlled under the control of the control unit 470 is installed, and a agent for recovering the concentrated liquid with a lowered ion concentration to the concentrated liquid tank 200 through the ion absorption/desorption unit 440 4 transfer pipe 450,

제어부(470)의 제어에 따라 개폐가 제어되는 제2 개폐 밸브(461)가 설치되고, 이온 흡/탈착부(440)를 통해 이온 농도가 높아진 농축 대상액을 외부로 배출시키는 제5 이송 관로(460)와,A second opening/closing valve 461 whose opening and closing is controlled under the control of the control unit 470 is installed, and a fifth transfer pipe ( 460) and,

이온 흡/탈착부(440)의 이온 흡착 및 탈착을 위한 전기가 이온 흡/탈착부(440)에 인가되도록 제어하고, 농도 감지 센서(410)가 제공하는 농도 정보를 이용해 이온 흡/탈착부(440)에서 배출되는 이온 농도가 낮아진 농축 대상액이 농축액 탱크(200)로 회수되도록 하거나 이온 흡/탈착부(440)에서 배출되는 이온 농도가 높아진 농축 대상액이 외부로 배출되도록 제어하는 제어부(470)를 포함하는 것을 특징으로 한다.Electricity for ion adsorption and desorption of the ion adsorption/desorption unit 440 is controlled to be applied to the ion adsorption/desorption unit 440, and the ion adsorption/desorption unit (440) is controlled using the concentration information provided by the concentration detection sensor 410. A control unit 470 that controls the concentrated liquid with a lowered ion concentration discharged from the 440 to be recovered into the concentrated liquid tank 200 or the concentrated liquid with a higher ion concentration discharged from the ion absorption/desorption unit 440 to be discharged to the outside. ) is characterized in that it includes.

상기 농도 감지 센서(410)는 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도를 감지하고, 감지한 이온 농도 정보를 제어부(470)로 제공하는 구성으로, 상기 농도 감지 센서(410)가 제공하는 농축액 탱크(200)에 저장된 농축액의 이온 농도 정보를 이용해 제어부(470)는 제3 펌프(420)의 동작 여부를 결정하게 된다.The concentration detection sensor 410 is configured to detect the ion concentration of the concentrated liquid stored in the concentrate tank 200 and provide the detected ion concentration information to the control unit 470. The control unit 470 determines whether to operate the third pump 420 using the ion concentration information of the concentrate stored in the concentrate tank 200.

제3 펌프(420)을 동작시킨다는 것은 농축액 농도 유지부(400)를 동작시킨다는 것을 의미하는 것으로, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축액의 이온 농도 정보를 이용해 농축액 농도 유지부(400)의 동작 여부를 결정하는 이유는 농축액 탱크(200)에 저장된 농축액의 이온 농도와 희석/농축부(300)의 탈염 효율이 연관성이 있기 때문이다.Operating the third pump 420 means operating the concentrate concentration maintenance unit 400. Whether or not the concentrate concentration maintenance unit 400 is operated is determined using the ion concentration information of the concentrate stored in the concentrate tank 200. The reason for this decision is that the ion concentration of the concentrate stored in the concentrate tank 200 and the desalting efficiency of the dilution/concentration unit 300 are related.

탈염 효율이란 이온 교환막(320)을 통해 희석실(330)의 이온들이 농축실(340)로 넘어가는 정도를 의미하는 것으로, 만약, 농축실(340)의 이온 농도가 과도하면, 즉, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 일정 농도 이상이면, 오히려 이온 교환막(320)을 통해 농축실(340)의 이온들이 희석실(330)로 넘어가는 역 탈염 현상이 발생하여 탈염 효율이 저하된다.Desalination efficiency refers to the degree to which ions in the dilution chamber 330 pass through the ion exchange membrane 320 to the enrichment chamber 340. If the ion concentration in the enrichment chamber 340 is excessive, that is, the concentrate tank If the ion concentration of the concentration target solution stored in (200) is above a certain concentration, a reverse desalting phenomenon occurs in which ions in the concentration chamber 340 pass through the ion exchange membrane 320 to the dilution chamber 330, thereby lowering the desalination efficiency. It deteriorates.

따라서 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 일정 농도(목표 농도) 이상이면, 희석/농축부(300)의 탈염 효율 저하를 방지하기 위해, 농축액 농도 유지부(400)를 동작시켜 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도를 목표 농도로 일정하게 유지 시켜 희석/농축부(300)의 탈염 효율 저하를 방지하는 것이다.Therefore, if the ion concentration of the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 is above a certain concentration (target concentration), the concentrated liquid concentration maintaining unit 400 is operated to prevent a decrease in the desalting efficiency of the dilution/concentrating unit 300. The purpose is to prevent a decrease in the desalination efficiency of the dilution/concentration unit 300 by maintaining the ion concentration of the concentrated solution stored in the concentrate tank 200 at a constant target concentration.

상기 제3 펌프(420)는 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액이 일정 압력으로 이온 흡/착탈착부(440)로 공급되도록, 제어부(470)의 제어에 따라 동작하는 구성으로, 제어부(470)의 제어 신호에 따라 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액이 이온 흡/착탈착부(440)로 공급되도록 일정 압력으로 펌핑 동작한다.The third pump 420 is configured to operate under the control of the control unit 470 so that the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 is supplied to the ion adsorption/desorption unit 440 at a constant pressure, and the control unit ( According to the control signal of 470), the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 is pumped at a constant pressure so that it is supplied to the ion adsorption/desorption unit 440.

상기 제3 이송 관로(430)는 제3 펌프(420) 동작 시, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액이 이온 흡/착탈착부(440)로 이송되도록 하는 구성으로, 상기 제3 이송 관로(430)는 농축액 탱크(200)와 이온 흡/착탈착부(440) 전단 사이에 연결된 관로이다.The third transfer pipe 430 is configured to transfer the concentrated liquid stored in the concentrate tank 200 to the ion adsorption/desorption unit 440 when the third pump 420 operates. 430 is a pipe connected between the concentrate tank 200 and the front end of the ion adsorption/desorption unit 440.

상기 이온 흡/탈착부(440)는 제3 이송 관로(430)를 통해 이송된 농축 대상액의 이온 농도를 이온 흡착을 통해 낮추거나, 제3 이송 관로(430)를 통해 이송된 농축 대상액의 이온 농도를 이온 탈착을 통해 높이는 구성이다. 또한, 필요에 따라 이온 흡/탈착부(440)는 복수로 구성될 수도 있다.The ion adsorption/desorption unit 440 lowers the ion concentration of the concentrated liquid transferred through the third transfer pipe 430 through ion adsorption, or reduces the ion concentration of the concentrated liquid transferred through the third transfer pipe 430. It is a configuration that increases the ion concentration through ion desorption. Additionally, if necessary, the ion adsorption/desorption unit 440 may be comprised of multiple units.

구체적으로, 상기 이온 흡/탈착부(440)는, 도 4에 도시된 바와 같이,Specifically, the ion adsorption/desorption unit 440, as shown in FIG. 4,

제어부(470)의 제어에 따라 서로 다른 극성의 전기가 교번 인가되고, 음이온 교환막(443)을 통과한 음이온이 흡착되거나 흡착된 음이온이 탈착되는 제1 탄소전극(441)과,A first carbon electrode 441 to which electricity of different polarities is alternately applied under the control of the control unit 470, and to which anions passing through the anion exchange membrane 443 are adsorbed or the adsorbed anions are desorbed;

제1 탄소전극(441)과 일정 거리 이격 설치되고, 제어부(470)의 제어에 따라 제1 탄소전극(441)에 인가되는 극성과 반대 극성의 전기가 교번 인가되고, 양이온 교환막(444)을 통과한 양이온이 흡착되거나 흡착된 양이온이 탈착되는 제2 탄소전극(442)과,It is installed at a certain distance from the first carbon electrode 441, and electricity of a polarity opposite to that applied to the first carbon electrode 441 is alternately applied under the control of the control unit 470 and passes through the cation exchange membrane 444. A second carbon electrode 442 on which one cation is adsorbed or the adsorbed cation is desorbed,

제1 탄소전극(441)에 인접 설치되는 음이온 교환막(443)과,An anion exchange membrane 443 installed adjacent to the first carbon electrode 441,

제2 탄소전극(442)에 인접 설치되는 양이온 교환막(444)과,A cation exchange membrane 444 installed adjacent to the second carbon electrode 442,

음이온 교환막(443)과 양이온 교환막(444) 사이에 형성되는 농축 대상액 이동 통로(445)를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized by including a concentrated liquid movement passage 445 formed between the anion exchange membrane 443 and the cation exchange membrane 444.

상기 제1 탄소전극(441)은 제어부(470)의 제어에 따라 서로 다른 극성의 전기가 교번 인가되고, 음이온 교환막(443)을 통과한 음이온이 흡착되거나 흡착된 음이온이 탈착되는 구성이다.The first carbon electrode 441 is configured so that electricity of different polarities is alternately applied under the control of the control unit 470, and anions passing through the anion exchange membrane 443 are adsorbed or the adsorbed anions are desorbed.

예를 들어, 제1 탄소전극(441)에, 도 5에 도시된 바와 같이, (+) 극성의 전기가 인가되는 경우, 농축 대상액에 있는 이온 중, 음이온 교환막(443)을 통해 넘어온 (-) 이온이 제1 탄소전극(441)에 흡착되고, 반대로 제1 탄소전극(441)에, 도 6에 도시된 바와 같이, (-) 극성의 전기가 인가되는 경우, 제1 탄소전극(441)에 흡착되어 있던 (-) 이온이 탈착되어 음이온 교환막(443)을 통해 농축 대상액 이동 통로(445)로 넘어간다.For example, when electricity of (+) polarity is applied to the first carbon electrode 441, as shown in FIG. 5, among the ions in the solution to be concentrated, (-) passes through the anion exchange membrane 443. ) ions are adsorbed to the first carbon electrode 441, and conversely, when electricity of (-) polarity is applied to the first carbon electrode 441, as shown in FIG. 6, the first carbon electrode 441 The (-) ions adsorbed are desorbed and pass through the anion exchange membrane 443 to the concentrated liquid transfer passage 445.

상기 제2 탄소전극(442)은 제1 탄소전극(441)과 일정 거리 이격 설치되고, 제어부(470)의 제어에 따라 제1 탄소전극(441)에 인가되는 극성과 반대 극성의 전기가 교번 인가되고, 양이온 교환막(444)을 통과한 양이온이 흡착되거나 흡착된 양이온이 탈착되는 구성이다.The second carbon electrode 442 is installed at a certain distance from the first carbon electrode 441, and electricity of a polarity opposite to that applied to the first carbon electrode 441 is alternately applied under the control of the control unit 470. In this configuration, cations passing through the cation exchange membrane 444 are adsorbed or the adsorbed cations are desorbed.

예를 들어, 제2 탄소전극(442)에, 도 5에 도시된 바와 같이, (-) 극성의 전기가 인가되는 경우, 농축 대상액에 있는 이온 중, 양이온 교환막(444)을 통해 넘어온 (+) 이온이 제2 탄소전극(442)에 흡착되고, 반대로 제2 탄소전극(442)에, 도 6에 도시된 바와 같이, (+) 극성의 전기가 인가되는 경우, 제2 탄소전극(442)에 흡착되어 있던 (+) 이온이 탈착되어 양이온 교환막(444)을 통해 농축 대상액 이동 통로(445)로 넘어간다.For example, when electricity of (-) polarity is applied to the second carbon electrode 442, as shown in FIG. 5, among the ions in the solution to be concentrated, (+) passes through the cation exchange membrane 444. ) ions are adsorbed to the second carbon electrode 442, and conversely, when electricity of (+) polarity is applied to the second carbon electrode 442, as shown in FIG. 6, the second carbon electrode 442 The (+) ions adsorbed are desorbed and pass through the cation exchange membrane 444 to the concentrated liquid transfer passage 445.

도 4를 참조하면, 상기 음이온 교환막(443)은 제1 탄소전극(441)에 인접 설치되는 구성이고, 상기 양이온 교환막(444)은 제2 탄소전극(442)에 인접 설치되는 구성이다.Referring to FIG. 4, the anion exchange membrane 443 is installed adjacent to the first carbon electrode 441, and the cation exchange membrane 444 is installed adjacent to the second carbon electrode 442.

농축 대상액 이동 통로(445)에 유입된 농축 대상액에 있는 (-) 이온은, 도 5에 도시된 바와 같이, 음이온 교환막(443)을 통과해 제1 탄소전극(441) 측으로 이동하거나, 제1 탄소전극(441)에 흡착되어 있는 (-) 이온은, 도 6에 도시된 바와 같이, 음이온 교환막(443)을 통과해 농축 대상액 이동 통로(445) 측으로 이동한다.As shown in FIG. 5, the (-) ions in the concentrated liquid flowing into the concentrated liquid movement passage 445 pass through the anion exchange membrane 443 and move toward the first carbon electrode 441, or 1 As shown in FIG. 6, the (-) ions adsorbed on the carbon electrode 441 pass through the anion exchange membrane 443 and move toward the concentrated liquid movement passage 445.

또한, 농축 대상액 이동 통로(445)에 유입된 농축 대상액에 있는 (+) 이온은, 도 5에 도시된 바와 같이, 양이온 교환막(444)을 통과해 제2 탄소전극(442) 측으로 이동하거나, 제2 탄소전극(442)에 흡착되어 있는 (+) 이온은, 도 6에 도시된 바와 같이, 양이온 교환막(444)을 통과해 농축 대상액 이동 통로(445) 측으로 이동한다.In addition, as shown in FIG. 5, the (+) ions in the concentrated liquid flowing into the concentrated liquid movement passage 445 pass through the cation exchange membrane 444 and move toward the second carbon electrode 442. As shown in FIG. 6, the (+) ions adsorbed on the second carbon electrode 442 pass through the cation exchange membrane 444 and move toward the concentrated liquid movement passage 445.

상기 농축 대상액 이동 통로(445)는 음이온 교환막(443)과 양이온 교환막(444)에 의해 형성되어 농축액 탱크(200)에서 유출된 농축 대상액이 이동하는 이동 공간으로, 제1 탄소전극(441)과 제2 탄소전극(442)에 인가되는 전기 극성에 따라, 농축 대상액 이동 통로(445)를 통과하는 농축액 탱크(200)에서 유출된 농축 대상액은 이온이 탈염되어 이온 농도가 낮아지거나, 이온이 보충되어 이온 농도가 높아진다. The concentrated liquid movement passage 445 is formed by the anion exchange membrane 443 and the cation exchange membrane 444 and is a movement space through which the concentrated liquid flowing out of the concentrated liquid tank 200 moves, and is formed by the first carbon electrode 441. Depending on the electrical polarity applied to the second carbon electrode 442, the ion concentration of the concentrated liquid flowing out of the concentrated liquid tank 200 passing through the concentrated liquid movement passage 445 is desalinated or the ion concentration is lowered. This supplement increases the ion concentration.

상기 제4 이송 관로(450)는 제어부(470)의 제어에 따라 개폐가 제어되는 제1 개폐 밸브(451)가 설치되고, 이온 흡/탈착부(440)를 통해 이온 농도가 낮아진 상태로 배출되는 농축 대상액을 농축액 탱크(200)로 회수시키는 구성으로, 제4 이송 관로(450)의 일측은 농축 대상액 이동 통로(445) 후단에, 타측은 농축액 탱크(200)에 각각 연결된다.The fourth transfer pipe 450 is installed with a first opening/closing valve 451 whose opening and closing is controlled under the control of the control unit 470, and is discharged with a reduced ion concentration through the ion absorption/desorption unit 440. In a configuration where the liquid to be concentrated is returned to the concentrated liquid tank 200, one side of the fourth transfer pipe 450 is connected to the rear end of the liquid to concentrate moving passage 445, and the other side is connected to the concentrated liquid tank 200.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 탄소전극(441)에 (+) 극성의 전기가 제2 탄소전극(442)에 (-) 극성의 전기가 인가되는 경우, 제4 이송 관로(450) 상에 설치된 제1 개폐 밸브(451)는 제어부(470)의 제어에 따라 개방 상태(이때, 제5 이송 관로(460) 상에 설치된 제2 개폐 밸브(461)는 폐쇄 상태)가 되어, 이온 흡/탈착부(440)를 통해 이온 농도가 낮아진 상태로 배출되는 농축 대상액은 제4 이송 관로(450)를 통해 농축액 탱크(200)로 회수된다.As shown in FIG. 5, when electricity of (+) polarity is applied to the first carbon electrode 441 and electricity of (-) polarity is applied to the second carbon electrode 442, on the fourth transfer pipe 450 The first on/off valve 451 installed in is in an open state under the control of the control unit 470 (at this time, the second on/off valve 461 installed on the fifth transfer pipe 460 is in a closed state), and ion absorption/ The concentrated liquid discharged with a reduced ion concentration through the desorption unit 440 is recovered into the concentrated liquid tank 200 through the fourth transfer pipe 450.

상기 제5 이송 관로(460)는 제어부(470)의 제어에 따라 개폐가 제어되는 제2 개폐 밸브(461)가 설치되고, 이온 흡/탈착부(440)를 통해 농도가 높아진 상태로 배출되는 농축 대상액을 외부로 배출시키는 구성으로, 제5 이송 관로(460)의 일측은 농축 대상액 이동 통로(445) 후단에, 타측은 외부에 각각 연결된다.The fifth transfer pipe 460 is equipped with a second opening and closing valve 461 whose opening and closing is controlled by the control of the control unit 470, and the concentrated ion is discharged in a state of increased concentration through the ion adsorption/desorption unit 440. In a configuration that discharges the target liquid to the outside, one side of the fifth transfer pipe 460 is connected to the rear end of the concentrated target liquid movement passage 445, and the other side is connected to the outside.

도 6에 도시된 바와 같이, 제1 탄소전극(441)에 (-) 극성의 전기가 제2 탄소전극(442)에 (+) 극성의 전기가 인가되는 경우, 제5 이송 관로(460) 상에 설치된 제2 개폐 밸브(461)는 제어부(470)의 제어에 따라 개방 상태(이때, 제4 이송 관로(450) 상에 설치된 제1 개폐 밸브(451)는 폐쇄 상태)가 되어, 이온 흡/탈착부(440)를 통해 이온 농도가 높아진 상태로 배출되는 농축 대상액이 외부로 배출된다.As shown in FIG. 6, when electricity of (-) polarity is applied to the first carbon electrode 441 and electricity of (+) polarity is applied to the second carbon electrode 442, on the fifth transfer pipe 460 The second on/off valve 461 installed is in an open state under the control of the control unit 470 (at this time, the first on/off valve 451 installed on the fourth transfer pipe 450 is in a closed state), and ion absorption/closing occurs. The concentrated liquid discharged with an increased ion concentration is discharged to the outside through the desorption unit 440.

상기 제어부(470)는 이온 흡/탈착부(440)의 이온 흡착 및 탈착을 위한 전기가 이온 흡/탈착부(440)에 인가되도록 제어하고, 농도 감지 센서(410)가 제공하는 이온 농도 정보를 이용해 이온 흡/탈착부(440)에서 배출되는 이온 농도가 낮아진 농축 대상액이 농축액 탱크(200)로 회수되도록 하거나, 이온 흡/탈착부(440)에서 배출되는 이온 농도가 높아진 농축 대상액이 외부로 배출되도록 제어하는 구성이다.The control unit 470 controls electricity for ion adsorption and desorption of the ion adsorption/desorption unit 440 to be applied to the ion adsorption/desorption unit 440, and uses the ion concentration information provided by the concentration detection sensor 410. The concentrated liquid with a lowered ion concentration discharged from the ion adsorption/desorption unit 440 is recovered to the concentrated liquid tank 200, or the concentrated liquid with a higher ion concentration discharged from the ion adsorption/desorption unit 440 is stored outside. It is a configuration that controls discharge to .

즉, 제어부(470)는 이온 흡/탈착부(440)의 제1 탄소전극(441)과 제2 탄소전극(442)에 인가되는 전기의 극성 제어를 통해, 이온 흡/탈착부(440)에서 이온 흡착 및 탈착 공정이 교번적으로 이루어지도록 하는 구성이다.That is, the control unit 470 controls the polarity of electricity applied to the first carbon electrode 441 and the second carbon electrode 442 of the ion adsorption/desorption unit 440, It is configured so that ion adsorption and desorption processes occur alternately.

구체적으로, 상기 제어부(470)는 농도 감지 센서(410)가 제공하는 이온 농도 정보에 의해, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 목표 농도가 되면, 제3 펌프(420)를 동작시켜, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액이 이온 흡/탈착부(440)의 농축 대상액 이동 통로(445)로 유입되도록 한다.Specifically, the control unit 470 operates the third pump 420 when the ion concentration of the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 reaches the target concentration according to the ion concentration information provided by the concentration detection sensor 410. By operating it, the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 flows into the concentrated liquid moving passage 445 of the ion adsorption/desorption unit 440.

제3 펌프(420)를 동작시킨 상태에서, 제어부(470)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 시간 구간(이온 흡착 타임) 동안, 제1 탄소전극(441)에는 (+) 극성의 전기가, 제2 탄소전극(442)에는 (-) 극성의 전기가 인가되도록 함과 동시에 제1 개폐 밸브(451)는 개방, 제2 개폐 밸브(461)는 폐쇄되도록 하는 제1 제어를 수행하여, 농축 대상액 이동 통로(445)로 유입된 농축 대상액에 있는 이온 중, (-) 이온은 제1 탄소전극(441)에 흡착되도록 하고, (+) 이온은 제2 탄소전극(442)에 흡착되도록 하여, 이온 농도가 낮아진 농축 대상액이 농축액 탱크(200)로 회수되도록 한다.With the third pump 420 in operation, the control unit 470 applies (+) polarity to the first carbon electrode 441 during the first time period (ion adsorption time), as shown in FIG. 5. Electricity of negative polarity is applied to the second carbon electrode 442, and at the same time, a first control is performed to open the first on-off valve 451 and close the second on-off valve 461. , Among the ions in the concentrated liquid flowing into the concentrated liquid movement passage 445, (-) ions are adsorbed to the first carbon electrode 441, and (+) ions are adsorbed to the second carbon electrode 442. By adsorbing, the concentrated liquid with lowered ion concentration is recovered into the concentrated liquid tank 200.

제1 제어 수행 후, 제3 펌프(420)를 동작시킨 상태에서, 제어부(470)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 시간 구간(이온 탈착 타임) 동안, 제1 탄소전극(441)에는 (-) 극성의 전기가, 제2 탄소전극(442)에는 (+) 극성의 전기가 인가되도록 함과 동시에 제1 개폐 밸브(451)는 폐쇄, 제2 개폐 밸브(461)는 개방되도록 하는 제2 제어를 수행하여, 제1 탄소전극(441)에 흡착되어 있던 (-) 이온이 탈착되도록 하고, 제2 탄소전극(442)에 흡착되어 있던 (+) 이온이 탈착되도록 하여, 이온 농도가 높아진 농축 대상액이 외부로 배출되도록 한다.After performing the first control, while operating the third pump 420, the control unit 470 operates the first carbon electrode 441 during the second time period (ion desorption time), as shown in FIG. 6. Electricity of (-) polarity is applied to and electricity of (+) polarity is applied to the second carbon electrode 442, and at the same time, the first on-off valve 451 is closed and the second on-off valve 461 is open. By performing the second control, the (-) ions adsorbed on the first carbon electrode 441 are desorbed, and the (+) ions adsorbed on the second carbon electrode 442 are desorbed, so that the ion concentration increases. Ensure that the increased concentrated liquid is discharged to the outside.

상기 제2 시간 구간(이온 탈착 타임)에서 제1 탄소전극(441)과 제2 탄소전극(442)에 흡착되어 있던 이온을 탈착시키는 이유는 다음번 제1 시간 구간(이온 흡착 타임)에서 제1 탄소전극(441)과 제2 탄소전극(442)의 이온 흡착 효율이 저하되는 것을 방지하기 위함이다.The reason for desorbing the ions adsorbed on the first carbon electrode 441 and the second carbon electrode 442 in the second time period (ion desorption time) is that in the next first time period (ion adsorption time), the first carbon This is to prevent the ion adsorption efficiency of the electrode 441 and the second carbon electrode 442 from decreasing.

제1 시간 구간(이온 흡착 타임)에서 제1 탄소전극(441)과 제2 탄소전극(442)에는 이온들이 흡착되는데, 흡착된 이온들의 탈착 없이 다음번 제1 시간 구간에서 이온 흡착을 진행하는 경우, 이전 이온 흡착 타임 시, 제1 탄소전극(441)과 제2 탄소전극(442)에 흡착되어 있던 이온들에 의해 제1 탄소전극(441)과 제2 탄소전극(442)의 이온 흡착 효율이 저하되기 때문이다.In the first time period (ion adsorption time), ions are adsorbed to the first carbon electrode 441 and the second carbon electrode 442, and if ion adsorption proceeds in the next first time period without desorption of the adsorbed ions, During the previous ion adsorption time, the ion adsorption efficiency of the first carbon electrode 441 and the second carbon electrode 442 decreased due to the ions adsorbed on the first carbon electrode 441 and the second carbon electrode 442. Because it becomes.

한편, 제어부(470)는 상기 제2 제어 수행 시, 외부로 배출되는 농축 대상액의 양만큼 초기 원수(예: 수돗물, 소금물)가 농축액 탱크(200)로 공급되도록 한다.Meanwhile, when performing the second control, the control unit 470 supplies initial raw water (e.g., tap water, salt water) to the concentrated liquid tank 200 equal to the amount of the concentrated liquid discharged to the outside.

예를 들어, 외부로 배출되는 농축 대상액의 양을 측정하는 측정 수단과 초기 원수(예: 수돗물, 소금물)를 농축액 탱크(200)로 공급할 공급 관로를 이용해 일정 양의 농축 대상액이 외부로 배출되는 경우, 해당 양만큼의 초기 원수(예: 수돗물, 소금물)가 농축액 탱크(200)로 공급되도록 한다.For example, a certain amount of concentrated liquid is discharged to the outside using a measuring means for measuring the amount of concentrated liquid discharged to the outside and a supply pipe to supply initial raw water (e.g., tap water, salt water) to the concentrated liquid tank 200. If so, the corresponding amount of initial raw water (e.g., tap water, salt water) is supplied to the concentrate tank 200.

또한, 상기 제어부(470)는 상술한 상기 제1 제어와 제2 제어를 주기적으로 교번 수행하여, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 목표 농도 이상으로 상승하지 않도록 일정하게 유지 시킨다.In addition, the control unit 470 periodically alternates between the above-described first control and the second control to keep the ion concentration of the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 constant so as not to increase above the target concentration. .

이상에서 본 발명의 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 권리 범위는 실시예에 국한되지 않고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술 사상 범주 내에서 변형한 것까지 포함함은 자명하다 할 것이다.Although the technical idea of the present invention has been described above with the accompanying drawings, this is an illustrative description of a preferred embodiment of the present invention and does not limit the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments. It will be obvious to those skilled in the art that this invention includes modifications within the scope of the technical idea of the present invention.

10 : 연속운전이 가능하고 탈염 효율 저하가 방지되는 탈염 시스템
100 : 희석액 탱크
200 : 농축액 탱크
300 : 희석/농축부
400 : 농축액 농도 유지부
10: Desalination system that enables continuous operation and prevents deterioration of desalination efficiency
100: diluent tank
200: Concentrate tank
300: Dilution/Concentration Department
400: Concentrate concentration maintenance unit

Claims (7)

연속운전이 가능하고 탈염 효율 저하가 방지되는 탈염 시스템에 있어서,
시스템의 운전에 따라 이온 농도가 낮아지는 탈염 대상인 희석 대상액이 저장되는 희석액 탱크(100)와;
시스템의 운전에 따라 이온 농도가 높아지는 농축 대상액이 저장되는 농축액 탱크(200)와;
탈염 과정을 통해 희석액 탱크(100)에서 공급된 희석 대상액의 이온 농도를 낮추어 희석액 탱크(100)로 재공급하고, 농축 과정을 통해 농축액 탱크(200)에서 공급된 농축 대상액의 이온 농도를 높여 농축액 탱크(200)로 재공급하는 희석/농축부(300)와;
희석/농축부(300)의 탈염 효율이 저하되지 않도록, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도가 목표 농도가 되면 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도를 목표 농도로 일정하게 유지 시키는 농축액 농도 유지부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속운전이 가능하고 탈염 효율 저하가 방지되는 탈염 시스템.
In a desalination system that allows continuous operation and prevents deterioration in desalination efficiency,
a diluent tank 100 that stores a diluted solution whose ion concentration is lowered as the system operates;
a concentrated liquid tank 200 that stores a concentrated liquid whose ion concentration increases as the system operates;
Through the desalting process, the ion concentration of the diluted liquid supplied from the diluent tank 100 is lowered and re-supplied to the diluted liquid tank 100, and through the concentration process, the ion concentration of the concentrated liquid supplied from the concentrated liquid tank 200 is increased. A dilution/concentration unit (300) that re-supplies the concentrate tank (200);
To prevent desalination efficiency of the dilution/concentration unit 300 from being reduced, when the ion concentration of the concentrated solution stored in the concentrate tank 200 reaches the target concentration, the ion concentration of the concentrated solution stored in the concentrate tank 200 is adjusted to the target concentration. A desalination system capable of continuous operation and preventing deterioration in desalination efficiency, comprising a concentrate concentration maintenance unit 400 that maintains the concentration constant.
청구항 1에 있어서,
상기 희석액 탱크(100)에는 희석 대상액으로 초기 원액이 최초 저장되고, 최초 저장된 초기 원액은 시스템의 운전에 따라 이온 농도가 낮아지고,
상기 농축액 탱크(200)에는 농축 대상액으로 초기 원수가 최초 저장되고, 최초 저장된 초기 원수는 시스템의 운전에 따라 이온 농도가 높아지는 것을 특징으로 하는 연속운전이 가능하고 탈염 효율 저하가 방지되는 탈염 시스템.
In claim 1,
In the diluent tank 100, the initial stock solution is initially stored as the dilution target liquid, and the ion concentration of the initially stored initial stock solution is lowered according to the operation of the system,
A desalination system that enables continuous operation and prevents deterioration in desalination efficiency, wherein the concentrate tank 200 initially stores initial raw water as the concentrate liquid, and the ion concentration of the initially stored raw water increases depending on the operation of the system.
청구항 1에 있어서,
상기 희석/농축부(300)는,
탈염을 위한 전위를 형성하는 한 쌍의 전극 하우징(310)과,
전해액이 채워지도록 한 쌍의 전극 하우징(310)에 각각 인접 형성되는 2개의 전해액실(315)과,
희석실(330)과 농축실(340) 형성을 위해, 한 쌍의 전극 하우징(310) 사이에 배치되는 복수의 이온 교환막(320)과,
희석액 탱크(100)에 저장된 희석 대상액이 유입되고, 유입된 희석 대상액이 탈염 과정을 통해 이온 농도가 낮아지고, 이온 농도가 낮아진 희석 대상액이 희석액 탱크(100)로 유출되도록, 복수의 이온 교환막(320)에 의해 한 쌍의 전극 하우징(310) 사이에 복수로 형성되는 희석 영역인 희석실(330)과,
농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액이 유입되고, 이온 교환막(320)을 통과해 희석실(330)에서 넘어온 이온에 의해 유입된 농축 대상액의 이온 농도가 높아지고, 이온 농도가 높아진 농축 대상액이 농축액 탱크(200)로 유출되도록, 복수의 이온 교환막(320)에 의해 한 쌍의 전극 하우징(310) 사이에 복수로 형성되는 농축 영역인 농축실(340)과,
희석액 탱크(100)에 저장된 희석 대상액이 일정 압력으로 복수의 희석실(330)로 유입되도록 하고, 농도가 낮아진 희석 대상액이 희석액 탱크(100)로 회수되도록 하는 제1 펌프(351)와 제1 이송 관로(352)를 포함하는 희석액 순환부(350)와,
농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액이 일정 압력으로 복수의 농축실(340)로 유입되도록 하고, 농도가 높아진 농축 대상액이 농축액 탱크(200)로 회수되도록 하는 제2 펌프(361)와 제2 이송 관로(362)를 포함하는 농축액 순환부(360)를 포함하되,
상기 복수의 이온 교환막(320)은,
복수의 양이온 교환막(321)과 복수의 음이온 교환막(322)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속운전이 가능하고 탈염 효율 저하가 방지되는 탈염 시스템.
In claim 1,
The dilution/concentration unit 300,
A pair of electrode housings 310 that form a potential for desalination,
Two electrolyte chambers 315 formed adjacent to each other in a pair of electrode housings 310 to be filled with electrolyte,
A plurality of ion exchange membranes 320 disposed between a pair of electrode housings 310 to form a dilution chamber 330 and a concentration chamber 340,
The dilution target solution stored in the dilution tank 100 flows in, the ion concentration of the inflowed dilution target solution is lowered through a desalination process, and the dilution solution with the lowered ion concentration flows out into the dilution tank 100. A plurality of ions are provided. A plurality of dilution chambers 330 formed between a pair of electrode housings 310 by an exchange membrane 320, and
The concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 flows in, and the ion concentration of the concentrated liquid flowing in increases due to the ions coming from the dilution chamber 330 through the ion exchange membrane 320, and the concentrated liquid with the increased ion concentration A concentration chamber 340, which is a plurality of concentration regions formed between a pair of electrode housings 310 by a plurality of ion exchange membranes 320, to flow into the concentrate tank 200;
A first pump 351 and a first pump 351 that allow the diluted liquid stored in the diluent tank 100 to flow into the plurality of dilution chambers 330 at a constant pressure and return the diluted liquid of reduced concentration to the diluted liquid tank 100. 1 A diluent circulation unit 350 including a transfer pipe 352,
A second pump 361 and 2 Includes a concentrate circulation unit 360 including a transfer pipe 362,
The plurality of ion exchange membranes 320 are,
A desalination system capable of continuous operation and preventing deterioration in desalination efficiency, comprising a plurality of cation exchange membranes 321 and a plurality of anion exchange membranes 322.
청구항 1에 있어서,
상기 농축액 농도 유지부(400)는,
농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 이온 농도를 감지하고, 감지한 이온 농도 정보를 제어부(470)로 제공하는 농도 감지 센서(410)와,
농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액이 일정 압력으로 이온 흡/착탈착부(440)로 공급되도록, 제어부(470)의 제어에 따라 동작하는 제3 펌프(420)와,
제3 펌프(420) 동작 시, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액이 이온 흡/착탈착부(440)로 이송되도록 하는 제3 이송 관로(430)와,
제3 이송 관로(430)를 통해 이송된 농축 대상액의 이온 농도를 이온 흡착을 통해 낮추거나, 제3 이송 관로(430)를 통해 이송된 농축 대상액의 이온 농도를 이온 탈착을 통해 높이는 이온 흡/탈착부(440)와,
제어부(470)의 제어에 따라 개폐가 제어되는 제1 개폐 밸브(451)가 설치되고, 이온 흡/탈착부(440)를 통해 이온 농도가 낮아진 농축 대상액을 농축액 탱크(200)로 회수시키는 제4 이송 관로(450)와,
제어부(470)의 제어에 따라 개폐가 제어되는 제2 개폐 밸브(461)가 설치되고, 이온 흡/탈착부(440)를 통해 이온 농도가 높아진 농축 대상액을 외부로 배출시키는 제5 이송 관로(460)와,
이온 흡/탈착부(440)의 이온 흡착 및 탈착을 위한 전기가 이온 흡/탈착부(440)에 인가되도록 제어하고, 농도 감지 센서(410)가 제공하는 이온 농도 정보를 이용해 이온 흡/탈착부(440)에서 배출되는 이온 농도가 낮아진 농축 대상액이 농축액 탱크(200)로 회수되도록 하거나 이온 흡/탈착부(440)에서 배출되는 이온 농도가 높아진 농축 대상액이 외부로 배출되도록 제어하는 제어부(470)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속운전이 가능하고 탈염 효율 저하가 방지되는 탈염 시스템.
In claim 1,
The concentrate concentration maintenance unit 400,
a concentration detection sensor 410 that detects the ion concentration of the concentrated solution stored in the concentrate tank 200 and provides the detected ion concentration information to the control unit 470;
A third pump 420 that operates under the control of the control unit 470 so that the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 is supplied to the ion adsorption/desorption unit 440 at a constant pressure,
When the third pump 420 operates, the third transfer pipe 430 allows the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 to be transferred to the ion adsorption/desorption unit 440;
Ion absorption lowers the ion concentration of the concentrated liquid transferred through the third transfer pipe 430 through ion adsorption or increases the ion concentration of the concentrated liquid transferred through the third transfer pipe 430 through ion desorption. /Removable part 440,
A first opening/closing valve 451 whose opening and closing is controlled under the control of the control unit 470 is installed, and a agent for recovering the concentrated liquid with a lowered ion concentration to the concentrated liquid tank 200 through the ion absorption/desorption unit 440 4 transfer pipe 450,
A second opening/closing valve 461 whose opening and closing is controlled under the control of the control unit 470 is installed, and a fifth transfer pipe ( 460) and,
Electricity for ion adsorption and desorption of the ion adsorption/desorption unit 440 is controlled to be applied to the ion adsorption/desorption unit 440, and the ion adsorption/desorption unit 440 is controlled using the ion concentration information provided by the concentration detection sensor 410. A control unit ( 470) A desalination system capable of continuous operation and preventing deterioration of desalination efficiency.
청구항 4에 있어서,
상기 복수의 이온 흡/탈착부(440) 각각은,
제어부(470)의 제어에 따라 서로 다른 극성의 전기가 교번 인가되고, 음이온 교환막(443)을 통과한 음이온이 흡착되거나 흡착된 음이온이 탈착되는 제1 탄소전극(441)과,
제1 탄소전극(441)과 일정 거리 이격 설치되고, 제어부(470)의 제어에 따라 제1 탄소전극(441)에 인가되는 극성과 반대 극성의 전기가 교번 인가되고, 양이온 교환막(444)을 통과한 양이온이 흡착되거나 흡착된 양이온이 탈착되는 제2 탄소전극(442)과,
제1 탄소전극(441)에 인접 설치되는 음이온 교환막(443)과,
제2 탄소전극(442)에 인접 설치되는 양이온 교환막(444)과,
음이온 교환막(443)과 양이온 교환막(444) 사이에 형성되는 농축 대상액 이동 통로(445)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속운전이 가능하고 탈염 효율 저하가 방지되는 탈염 시스템.
In claim 4,
Each of the plurality of ion adsorption/desorption units 440,
A first carbon electrode 441 to which electricity of different polarities is alternately applied under the control of the control unit 470, and to which anions passing through the anion exchange membrane 443 are adsorbed or the adsorbed anions are desorbed;
It is installed at a certain distance from the first carbon electrode 441, and electricity of a polarity opposite to that applied to the first carbon electrode 441 is alternately applied under the control of the control unit 470 and passes through the cation exchange membrane 444. A second carbon electrode 442 on which one cation is adsorbed or the adsorbed cation is desorbed,
An anion exchange membrane 443 installed adjacent to the first carbon electrode 441,
A cation exchange membrane 444 installed adjacent to the second carbon electrode 442,
A desalination system capable of continuous operation and preventing deterioration of desalination efficiency, comprising a passage 445 for moving the concentrated liquid formed between an anion exchange membrane 443 and a cation exchange membrane 444.
청구항 4에 있어서,
상기 제어부(470)는,
농도 감지 센서(410)가 제공하는 농도 정보에 의해, 농축액 탱크(200)에 저장된 농축 대상액의 농도가 목표 농도가 되면, 제3 펌프(420)를 동작시키고,
제3 펌프(420)를 동작시킨 상태에서, 제1 시간 구간 동안, 제1 탄소전극(441)에는 (+) 극성의 전기가, 제2 탄소전극(442)에는 (-) 극성의 전기가 인가되도록 함과 동시에 제1 개폐 밸브(451)는 개방, 제2 개폐 밸브(461)는 폐쇄되도록 하는 제1 제어를 수행하고,
제1 제어 수행 후, 제3 펌프(420)를 동작시킨 상태에서, 제2 시간 구간 동안, 제1 탄소전극(441)에는 (-) 극성의 전기가, 제2 탄소전극(442)에는 (+) 극성의 전기가 인가되도록 함과 동시에 제1 개폐 밸브(451)는 폐쇄, 제2 개폐 밸브(461)는 개방되도록 하는 제2 제어를 수행하되,
상기 제1 제어와 제2 제어를 주기적으로 교번 수행하는 것을 특징으로 하는 연속운전이 가능하고 탈염 효율 저하가 방지되는 탈염 시스템.
In claim 4,
The control unit 470,
When the concentration of the concentrated liquid stored in the concentrated liquid tank 200 reaches the target concentration according to the concentration information provided by the concentration detection sensor 410, the third pump 420 is operated,
With the third pump 420 in operation, electricity of positive polarity is applied to the first carbon electrode 441 and electricity of negative polarity is applied to the second carbon electrode 442 during the first time period. At the same time, a first control is performed such that the first on-off valve 451 is opened and the second on-off valve 461 is closed,
After performing the first control, with the third pump 420 operating, during the second time period, electricity of (-) polarity is supplied to the first carbon electrode 441 and (+) to the second carbon electrode 442. ) At the same time as electricity of polarity is applied, a second control is performed to close the first on-off valve 451 and open the second on-off valve 461,
A desalination system capable of continuous operation and preventing deterioration of desalination efficiency, characterized in that the first control and the second control are periodically alternated.
청구항 6에 있어서,
상기 제어부(470)는,
상기 제2 제어 시, 제5 이송 관로(460)를 통해 외부로 배출되는 농축액 양만큼 농축액 탱크(200)로 초기 원수가 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 연속운전이 가능하고 탈염 효율 저하가 방지되는 탈염 시스템.
In claim 6,
The control unit 470,
During the second control, continuous operation is possible and desalination efficiency is prevented by controlling the initial raw water to be supplied to the concentrate tank 200 equal to the amount of concentrate discharged to the outside through the fifth transfer pipe 460. Desalination system.
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