WO2017043741A1 - 담수화 장치 및 이를 이용한 담수화 방법 - Google Patents

담수화 장치 및 이를 이용한 담수화 방법 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a desalination apparatus and a desalination method using the same. More specifically, the present invention relates to a desalination apparatus and a desalination method using the same, which are excellent in reducing pretreatment cost and energy consumption, having an excellent recovery rate of freshwater production, and easily producing freshwater of desired water quality.
  • seawater can have a total dissolved solids concentration of 20,000 ppm to 50,000 ppm (mg / L). These dissolved solids include various monovalent, divalent, polyvalent, polyvalent salts or species, of which sodium chloride accounts for 75% by weight of total solids.
  • drinking water has a total dissolved solids (TDS) concentration of 500 ppm or less.
  • the evaporation method is simple in principle and apparatus, and has the advantage of obtaining high purity fresh water, but requires a lot of energy costs.
  • Reverse osmosis uses the principle that pure water can be obtained from a solution when a pressure higher than osmotic pressure is used to desalination the brine.
  • the reverse osmosis desalination apparatus has to apply a pressure higher than the osmotic pressure of the brine to the reverse osmosis membrane by using a high pressure pump to desalination the brine.
  • the pretreatment is very difficult to protect the reverse osmosis membrane, which is high in energy cost and very vulnerable to turbidity components and organic matter in the water, and the fresh water recovery rate is very low compared to the raw water flowing into the device. It is true that the production cost is high.
  • the electrosorption desalination method is currently being evaluated as a low energy consumption desalination technology, but is being applied on a small scale and is not commercialized on a large scale yet.
  • the reason why the large-scale commercialization is delayed is because the large capacity, the flow path, the quality of the treated water, and the like are inadequate, and the technology is not developed until now to treat the high concentration of the brine.
  • Another object of the present invention is to provide a desalination apparatus having excellent saving effect of pretreatment cost.
  • Yet another object of the present invention is to provide a desalination apparatus that can easily produce fresh water of desired water quality.
  • Still another object of the present invention is to provide a desalination apparatus capable of producing fresh water even in a small facility.
  • Still another object of the present invention is to provide a desalination apparatus capable of producing various concentrations of fresh water in a miniaturized facility.
  • Still another object of the present invention is to provide a desalination method using the desalination apparatus.
  • the desalination apparatus includes an induction solution portion into which seawater is introduced and a raw water portion into which raw water is introduced, and an osmosis membrane is formed between the induction solution portion and the raw water portion to generate first treated water and first concentrated water, respectively.
  • an electrodialysis unit connected to the raw water part through a second inflow path, wherein the first concentrated water of the raw water part is introduced to generate a third treated water.
  • the sea water may be pretreated through the first pretreatment unit and introduced into the induction solution portion, and the raw water may be pretreated through the second pretreatment unit and introduced into the raw water portion.
  • the forward osmosis unit may be the fresh water in the raw water passes through the osmosis membrane, the seawater of the induction solution portion is diluted with fresh water to produce the first treated water, the raw water of the raw water portion may be concentrated to produce the first concentrated water.
  • the electrosorption desalination unit discharges a second concentrated water, and the second concentrated water may be introduced into the electrodialysis unit through a first discharge unit.
  • the desalination apparatus includes a third inflow path through which the second treated water flows in and a second discharge part configured to discharge the stored second treated water, and a storage part in which the second treated water flows in and is stored;
  • a power supply unit electrically connected to the electrosorption desalination unit and the electrodialysis unit to apply power;
  • a first measuring unit and a second measuring unit which are respectively provided in the third inlet passage and the second discharge unit to measure a total dissolved solids (TDS) concentration;
  • a controller electrically connected to and controlled by the first measuring unit, the second measuring unit, and the power supply unit, and receiving the TDS concentration values obtained from the first measuring unit and the second measuring unit.
  • the dialysis unit discharges the third concentrated water through a third discharge portion, the third treated water flows into the storage portion through a fourth inflow passage, and a TDS concentration is applied to the fourth inflow passage and the third discharge portion.
  • a third measuring part and a fourth measuring part are provided to measure each of the third inflow path and the third discharge part, and the first flow path changing part and the second flow path changing part are respectively provided, and the third measuring part and the fourth measuring part are respectively provided.
  • the unit, the first flow path changing unit, and the second flow path changing unit may be electrically connected to and controlled by the control unit.
  • the controller may control the first flow path changer to introduce the second treated water into the electrodialysis unit.
  • the flow rate of seawater and raw water flowing into the forward osmosis unit may be about 1: 1 to about 1: 5.
  • the electrosorption desalination unit may be applied with a voltage of about 0.2V to about 2V.
  • the electrodialysis unit may be applied with a voltage of about 2V to about 24V.
  • the desalination method includes supplying pretreated seawater and pretreated raw water to the forward osmosis unit to generate a first treated water and a first concentrated water, respectively; And introducing the first treated water into the electrosorption desalination unit to generate a second treated water, and introducing the first concentrated water into the electrodialysis unit to generate a third treated water.
  • the controller may control the first flow path changer to introduce the second treated water into the electrodialysis unit.
  • the flow rate of seawater and raw water flowing into the forward osmosis unit may be about 1: 1 to about 1: 5.
  • the electrosorption desalination unit may be applied with a voltage of about 0.2V to about 2V.
  • the electrodialysis unit may be applied with a voltage of about 2V to about 24V.
  • the desalination production recovery rate is superior to the existing desalination apparatus, the pretreatment cost reduction effect is excellent, the desalination production is possible in small facilities, and the desalination production of various concentrations may be possible, and the desalination production Energy consumption can be significantly reduced.
  • FIG. 1 shows a desalination device according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a desalination apparatus 1000 according to one embodiment of the invention.
  • the desalination apparatus 1000 is provided with an induction solution part 111 into which seawater is introduced and a raw water part 112 into which raw water is introduced, and between the induction solution part 111 and the raw water part 112.
  • An osmosis membrane 113 is formed to generate a first treatment water and a first concentrated water respectively;
  • An electrosorption desalination unit 120 connected to the induction solution part 111 and the first inflow path 14 to generate the second treatment water by introducing the first treatment water of the induction solution part 111;
  • an electrodialysis unit 160 connected through the raw water part 112 and the second inflow path 15 to generate the third treated water by introducing the first concentrated water of the raw water part 112.
  • the sea water is pretreated through the first pretreatment unit 101 and introduced into the induction solution portion 111, and the raw water is pretreated through the second pretreatment unit 102 and introduced into the raw water portion 112. have.
  • Seawater flows into the seawater inlet 10.
  • the sea water has a salt concentration higher than the salt concentration of the raw water, and serves as an induction solution during forward osmosis filtration in the forward osmosis unit 110 to be described later.
  • Raw water flows into the raw water inlet 11.
  • the raw water may include sewage treatment water, wastewater treatment water, rainwater or groundwater.
  • the first pretreatment unit 101 and the second pretreatment unit 102 remove the particulate matter and the organic matter of the introduced raw water and seawater, respectively, to generate a second feed water and a first feed water, respectively.
  • the pretreatment as described above to prevent damage to the forward osmosis unit 110 to be described later, included to reduce the forward osmosis filtration time and energy.
  • the first pretreatment unit 101 and the second pretreatment unit 102 may include conventional ones.
  • a sand filter, a laminar filter, a micro filter, a countercurrent micro filter, a precipitation tank, an aerator device, or the like may be used, but is not limited thereto.
  • the pretreatment unit of the above kind it is possible to easily remove the particulate matter and organic substances contained in the sea water and raw water, it is possible to reduce the filtration time and energy during forward osmosis filtration.
  • the first supply unit 12 and the second supply unit 13 are each provided with a measuring unit (not shown) capable of measuring the TDS concentration value, respectively, the TDS concentration of the pre-treated seawater and pre-treated raw water Can be measured.
  • the sea water is introduced into the induction solution part 111 through the first supply part 12, and the raw water is introduced into the raw water part 112 through the second supply part 13 and the first supply part.
  • 12 and the second supply unit 13 may be provided with a first flow rate adjusting means 401 and a second flow rate adjusting means 402 for adjusting the flow rate of the sea water and raw water.
  • the forward osmosis unit 110 passes through the osmosis membrane 113 with fresh water in raw water, and the seawater of the induction solution part 111 is diluted with fresh water to generate first treated water.
  • the raw water of the raw water part 112 may be concentrated to generate the first concentrated water.
  • the flow rate of the raw water flowing into the forward osmosis unit 110 may be greater than the flow rate of the sea water.
  • the sea water and the source may be introduced into the forward osmosis unit 110 at a flow rate of about 1: 1 to about 1: 5.
  • the controller 150 may control the first flow rate adjusting means 401 and the second flow rate adjusting means 402 to control the flow rate of seawater and raw water flowing into the forward osmosis unit 110.
  • Electrosorption desalination unit 120 is included to reduce the TDS concentration contained in the first treatment water to generate a second treatment water.
  • the electrosorption desalination unit 120 is connected through the induction solution part 111 and the first inflow path 14, and the first treatment water of the induction solution part 111 is introduced to generate the second treatment water. do.
  • Electrosorption desalination unit 120 may be used conventional.
  • a capacitive deionization (CDI) device using an ion exchange membrane and an activated carbon electrode may be used, but is not limited thereto.
  • CDI capacitive desalination unit
  • the energy consumption can be lower than other desalination unit.
  • a voltage of about 0.2V to about 2V may be applied to the electrosorption desalination unit 120.
  • the TDS of the first treated water can be easily reduced with low power consumption, thereby quickly generating the second treated water.
  • the electrosorption desalination unit 120 may discharge the second concentrated water.
  • the second concentrated water may be introduced into the second inflow path 15 through the first discharge part 17 and flow into the electrodialysis unit 160.
  • the desalination apparatus 1000 includes a third inflow passage 16 through which the second treated water flows in and a second discharge unit 19 that discharges the stored second treated water.
  • a storage unit 130 provided with the second treated water and stored and discharged;
  • a power supply unit 140 electrically connected to the electrosorption desalination unit 120 and the electrodialysis unit 160 to apply power;
  • a first measuring unit 201 and a second measuring unit 202 which are respectively provided in the third inflow path 16 and the second inflow path 15 to measure a total dissolved solids (TDS) concentration;
  • TDS concentration electrically connected to and controlled by the first measuring unit 201, the second measuring unit 202, and the power supply unit 140, and the first measuring unit 201 and the second measuring unit 202.
  • the third treated water flows into the storage 130 through the fourth inflow path 18, and the first flow path changing part 301 and the second flow path are provided in the third inflow path 16 and the third discharge part 20.
  • the flow path changing unit 302 is provided, respectively, the first supply unit 12, the second supply unit 13, and the second inflow path 15, the first flow rate adjusting means 401, the second flow rate for adjusting the flow rate
  • the adjusting means 402 and the third flow rate adjusting means 403 are respectively provided, and the first flow path changing part 301, the second flow path changing part 301, and the first flow rate adjusting means to the third flow rate adjusting means ( 401, 402, and 403 may be electrically connected to and controlled by the control unit. All.
  • the electrodialysis unit 160 may be used conventional. For example, a plurality of cation exchange membranes and anion exchange membranes alternately provided between the anode and the cathode may be used.
  • the electrodialysis unit 160 is connected through the raw water part 112 and the second inflow path 15, and the first concentrated water of the raw water part 112 is introduced to generate a third treated water.
  • the DC power may be applied from about 2V to about 24V.
  • the applied current density value may be about 1 A / m 2 to about 100 A / m 2 . Under the above conditions, the electrodialysis process efficiency may be excellent.
  • the third treated water can be quickly generated by reducing the TDS of the first concentrated water and the second concentrated water with low power consumption.
  • the power supply unit 140 may variably apply power to the electrosorption desalination unit 120 and the electrodialysis unit 160.
  • the electrodialysis unit 160 discharges the third concentrated water through the third discharge unit 20, and the third treated water is transferred to the storage unit 130 through the fourth inflow path 18. Can be introduced.
  • the controller 150 may control the third flow rate adjusting means 302 to re-introduce the third concentrated water into the second inflow path 15 to adjust the flow rate.
  • the operation efficiency of the electrodialysis unit 160 may be excellent, and the freshwater production efficiency may be excellent.
  • the electrodialysis unit 160 is provided with a processing unit and a concentration unit.
  • the second inflow path 15 may be branched into a fifth inflow path connected to the processing unit and a sixth inflow path connected to the concentrating unit, and the second treated water may flow into the concentrating unit and the processing unit.
  • the treatment part may be connected to the fourth inflow path 18 to discharge the third treated water, and the concentrate part may be connected to the third discharge path 20 to discharge the third concentrated water.
  • the third concentrated water may be introduced into the sixth inflow path, it may be introduced into the concentration portion of the electrodialysis unit 160.
  • the operation efficiency and fresh water production efficiency of the electrodialysis unit 160 may be excellent.
  • the second treatment water may be introduced at a flow rate of about 1: 0.5 to about 1: 5 in each of the concentration unit and the treatment unit.
  • the operating efficiency and freshwater production efficiency may be excellent at the inflow to the flow rate.
  • the first supply part 12, the second supply part 13, and the second inflow path 15 include a first flow rate adjusting means 401, a second flow rate adjusting means 402, and Third flow rate control means 403 may be provided respectively.
  • the first flow rate adjusting means to the third flow rate adjusting means 401, 402, 403 may use a conventional flow rate control valve, and are electrically connected to and controlled by the controller 150.
  • the first inflow path 16 and the second inflow path 15 may be provided with a first flow path changer 301 and a second flow path changer 302, respectively.
  • the first flow path changing unit 301 and the second flow path changing unit 302 may use a conventional flow path changing valve.
  • the first measuring unit 201, the second measuring unit 202, the first flow path changing unit 301, and the second flow path changing unit 301 is electrically connected to the control unit 150 to control Can be.
  • the controller 150 uses the TDS concentration values measured by the first to fourth measurement units 201, 202, 203, and 204 to satisfy the TDS concentration value of the treated water.
  • the first flow rate control means 401 to the third flow rate control means (401, 402, 403), the seawater, raw water, the first concentrated water and the like introduced into the forward osmosis unit 110 and the electrodialysis unit 160 and The flow rate of the 2nd concentrated water can be variably controlled, respectively.
  • the controller 150 may include a first flow path changing unit when the TDS concentration value of the second treated water measured by the first measuring unit 201 exceeds 500 ppm.
  • the second treated water may be introduced into the second inflow path 15, and then introduced into the electrodialysis unit 160.
  • freshwater manufacturing efficiency may be excellent.
  • it can be controlled at a TDS concentration value of greater than about 500 ppm up to about 5,000 ppm.
  • it can be controlled at a TDS concentration value of about 500.1 ppm to about 3,500 ppm.
  • the second discharge unit 19 and the fourth inlet path 18 are provided with a third measuring unit (not shown) and a fourth measuring unit (not shown), respectively, to measure the TDS concentration
  • the measured TDS concentration value may be transmitted to and received from the control unit 150 electrically connected to the third and fourth measurement units (not shown).
  • the operating conditions of each unit can be optimally adjusted in real time according to the incoming water quality and the required quality of the produced fresh water, compared to the existing desalination process, thereby reducing the energy consumption of the desalination, increasing the recovery rate, Costs required for freshwater production, such as reduction of raw water pretreatment costs, can be minimized.
  • the desalination method comprises the steps of generating a first treated water; And a second treatment water and a third treatment water generating step. More specifically, the desalination method includes supplying pretreated seawater and pretreated raw water to the forward osmosis unit to generate first treated water and first concentrated water, respectively; And introducing the first treated water into the electrosorption desalination unit to generate a second treated water, and introducing the first concentrated water into the electrodialysis unit to generate a third treated water.
  • the step is a step of supplying the pre-treated seawater and pre-treated raw water to the forward osmosis unit, to generate a first treated water and a first concentrated water, respectively.
  • the seawater and raw water are supplied to the first pretreatment unit and the second pretreatment unit from the seawater inlet unit and the raw water inlet unit, respectively, and the particulate and organic substances of the seawater and the raw water are removed to prepare the pretreated seawater and the pretreated raw water.
  • Each can be created.
  • pretreating the sea water and raw water it is possible to prevent damage to the forward osmosis unit and the electrosorption desalination unit, to save energy consumed to generate the treated water, and to shorten the time for generating the treated water.
  • the pretreated seawater is introduced to the induction solution portion of the forward osmosis unit, the pretreated raw water is introduced to the raw water portion, and an osmosis membrane is formed between the induction solution portion and the raw water portion to form the first treated water and the first treated water.
  • 1 Generate concentrated water.
  • the flow rate of the raw water flowing into the forward osmosis unit may be greater than the flow rate of the sea water.
  • the seawater and raw water may be introduced into the forward osmosis unit at a flow rate of about 1: 1 to about 1: 5.
  • the controller may control the first flow rate adjusting means and the second flow rate adjusting means to control the flow rate of the incoming seawater and raw water.
  • the first treated water is introduced into an electroadsorption desalination unit to generate a second treated water
  • the first concentrated water is introduced into an electrodialysis unit to generate a third treated water.
  • the control unit controls the first flow path changing unit when the TDS concentration value of the second treated water measured by the first measuring unit 201 exceeds about 500 ppm.
  • the second treated water may be introduced into the second inflow path to flow into the electrodialysis unit.
  • freshwater manufacturing efficiency may be excellent.
  • it can be controlled at a TDS concentration value of greater than about 500 ppm up to about 5,000 ppm.
  • it can be controlled at a TDS concentration value of about 500.1 ppm to about 3,500 ppm.
  • the controller may control the third flow rate adjusting means to control the flow rate by re-introducing the third concentrated water into the second inflow path.
  • the operation efficiency of the electrodialysis unit is excellent, fresh water production efficiency may be excellent.
  • the electrodialysis unit is provided with a processing unit and a concentration unit.
  • the second inflow path may be branched into a fifth inflow path connected to the processing unit and a sixth inflow path connected to the concentrating unit, and the second treated water may flow into the concentrating unit and the processing unit.
  • the treatment part may be connected to a fourth inflow path to discharge the third treated water, and the concentrate part may be connected to a third discharge path to discharge the third concentrated water.
  • the third concentrated water may be introduced into the sixth inflow path, it may be introduced into the concentration portion of the electrodialysis unit.
  • the operation efficiency and freshwater production efficiency of the electrodialysis unit may be excellent.
  • the second treatment water may be introduced at a flow rate of about 1: 0.5 to about 1: 5 in each of the concentration unit and the treatment unit.
  • the operating efficiency and freshwater production efficiency may be excellent at the inflow to the flow rate.
  • the electrosorption desalination unit may be applied with a voltage of about 0.2V to about 2V.
  • the TDS of the first treated water can be easily reduced with low power consumption, thereby quickly generating the second treated water.
  • the electrodialysis unit may be applied with a DC power of about 2V to about 24V.
  • the applied current density value may be about 1 A / m 2 to about 100 A / m 2 . Under the above conditions, the electrodialysis process efficiency may be excellent.
  • the desalination apparatus 1000 as shown in FIG. 1 was manufactured.
  • the 1st pretreatment unit 101 and the 2nd pretreatment unit 102 used the sand filter which filled the filter sand of 0.4 mm of effective particle diameters.
  • As the electrosorption desalination unit 120 a capacitive desalination (CDI) unit using an ion exchange membrane and an activated carbon electrode was used.
  • CDI capacitive desalination
  • the second pretreatment unit By removing the particulate matter and organic matter of the seawater introduced into the first pretreatment unit 101 through the seawater inlet unit 10 to generate a first feed water, the second pretreatment unit ( The first feed water was produced by removing particulate matter and organic matter of the raw water introduced into 102).
  • the pre-treated seawater is introduced into the induction solution part 111 through the first supply part 12 of the forward osmosis unit 110, and the raw water is pre-treated through the second supply part 13. 112).
  • the pre-treated seawater and raw water into the reverse osmosis unit 110 was introduced at a flow rate ratio of 1: 1 to 1: 5.
  • the fresh water in the introduced raw water passes through the osmosis membrane 113, and the seawater of the induction solution part 111 is diluted with fresh water to generate the first treated water, and the raw water of the raw water part 112 is concentrated and the first concentrated water. Generated.
  • the first treated water is introduced into the electrosorption desalination unit 120 through the first inflow path 14 connected to the induction solution part 111, and the control unit 150 controls the power supply unit 140 to control the electrosorption desalination unit.
  • the TDS concentration was reduced while applying a voltage of 0.2 to 2.0 V at 120 to generate the second treated water and the second concentrated water.
  • the second concentrated water was introduced into the second inlet 15 through the first outlet 17 and introduced into the electrodialysis unit 160.
  • the first concentrated water is introduced into the electrodialysis unit 160 through the second inflow path 15 connected to the raw water unit 112, and the control unit 150 controls the power supply unit 140 to control the electrodialysis unit.
  • the TDS concentration of the first concentrated water was reduced to generate the third treated water and the third concentrated water.
  • the TDS of the third treated water measured by the fourth measuring unit (not shown) provided in the fourth inlet 18 was measured at 350 ppm, and the third treated water was introduced into the fourth inlet 18. Flowed into the storage 130.
  • controller 150 controls the second flow path changing unit 302 to change the third concentrated water into the second inflow path 15 and reflows it into the electrodialysis unit 160.
  • the second treated water and the third treated water introduced into the storage part are introduced into the second discharge part 19 and discharged to the outside, and a third measuring part (not shown) provided in the second discharge part 19.
  • the TDS concentration measured at was measured at 360 ppm.
  • the reverse osmosis unit was provided instead of the forward osmosis unit 110, and treated water was generated in the same manner as in the embodiment except that pretreated seawater and raw water were introduced into the reverse osmosis unit.
  • the desalination apparatus according to the embodiment of the present invention was found that the energy consumption is significantly lower than the desalination apparatus of the comparative example to which the reverse osmosis filtration is applied.

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Abstract

본 발명은 담수화 장치 및 이를 이용한 담수화 방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 담수화 장치는 해수가 유입되는 유도용액부 및 원수가 유입되는 원수부가 구비되고, 상기 유도용액부와 상기 원수부 사이는 삼투막이 형성되어 각각 제1 처리수 및 제1 농축수를 생성하는 정삼투유닛; 상기 유도용액부와 제1 유입로를 통해 연결되며, 유도용액부의 제1 처리수가 유입되어 제2 처리수를 생성하는 전기흡착식 탈염유닛; 및 상기 원수부와 제2 유입로를 통해 연결되며, 원수부의 제1 농축수가 유입되어 제3 처리수를 생성하는 전기투석유닛;을 포함한다.

Description

담수화 장치 및 이를 이용한 담수화 방법
본 발명은 담수화 장치 및 이를 이용한 담수화 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전처리 비용 및 에너지 소비량 절감 효과가 우수하며, 담수생산 회수율이 우수하고, 원하는 수질의 담수를 용이하게 생산할 수 있는 담수화 장치 및 이를 이용한 담수화 방법에 관한 것이다.
최근 지구 온난화에 따른 기후변화와 인구증가 및 산업화에 따른 수질환경오염문제로 전 세계적으로 물 부족 현상이 증가하고 있다. 이러한 물 부족 문제를 해결하기 위해서 과거부터 다양한 방법의 담수화 기술이 개발되어 이용되고 있고 현재도 담수생산 비용을 저감하기 위한 기술개발이 활발히 진행 중에 있다.
일반적으로 해수는 20,000 ppm 내지 50,000 ppm(mg/ℓ)의 총용존 고형물 농도를 가질 수 있다. 이들 용존 고형물은 다양한 일가, 이가, 다원자가, 다가 염 또는 화학종을 포함하며, 이중 염화나트륨이 전체 고형물의 75 중량%를 차지한다. 한편, 일반적으로 음용수는 500ppm 이하의 총용존 고형물(Total Dissolved Solids, TDS) 농도를 가진다.
염수를 담수화시키는 종래의 기술로는 증발법, 역삼투법(Reverse Osmosis, RO) 등과 같은 물리적 처리법과 전기흡착식 탈염법(Capacitive deionization, CDI), 전기투석과 같은 전기화학적 처리법으로 구분할 수 있다. 또한 공정상 상기 담수화 방법들을 단일 공정으로 사용하는 것 이외에 물리적 공정과 전기화학적 처리방법을 결합한 하이브리드형 담수화 기술이 있다.
상기 증발법은 원리 및 장치가 단순하고 고순도의 담수를 얻을 수 있는 장점이 있으나 에너지 비용이 많이 소요된다. 역삼투법(RO)은 삼투압보다 높은 압력을 가할 때 용액으로부터 순수한 물을 얻을 수 있다는 원리를 이용하여 염수를 담수화시킨다. 그러나 역삼투법 담수화 장치는 염수를 담수화시키기 위해서는 보통 고압의 펌프를 이용하여 염수의 삼투압 보다 높은 압력을 역삼투막에 가해 주어야 한다. 따라서 고압펌프의 높은 소비전력으로 인해 에너지 비용이 높고 또한 수중의 탁도성분 및 유기물에 매우 취약한 역삼투막을 보호하기 위한 전처리가 매우 까다롭고 장치로 유입되는 원수에 비해 생산되는 담수 회수율이 매우 낮아 현재까지 담수생산 비용이 높은 것이 사실이다.
전기화학적 처리방법 중 전기흡착식 탈염법은 현재 저에너지소비형 담수화 기술로 평가되고 있지만, 소규모로 적용되고 있을 뿐 아직 대용량 규모로 상용화되지 않고 있다. 이와 같이 대용량 상용화가 미뤄지고 있는 이유는 대용량화, 유로, 처리수질 품질 등에 있어서 미흡한 면을 보이고 있으며 또한 고농도의 염수를 처리하기에는 현재까지 기술 개발이 이루어지지 않고 있기 때문이다.
이러한 단일 공정의 문제점을 극복하기 위해서 증발법과 역삼투법, 역삼투법과 전기흡착식 탈염법을 결합한 다양한 하이브리드 담수화 공정이 개발되어 있지만 현재까지 에너지 소비량이 여전히 높고, 전처리 비용이 많이 들고, 회수율이 낮은 등 담수생산 비용이 여전히 높은 문제점이 존재하고 있다.
본 발명과 관련한 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1448017호 (2014.10.08 공고, 발명의 명칭: 정삼투막 및 이의 제조방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 기존 담수화 장치보다 에너지 소비량이 적고, 경제적이며, 담수생산 회수율이 우수한 담수화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전처리 비용의 절감효과가 우수한 담수화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 원하는 수질의 담수를 용이하게 생산할 수 있는 담수화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 소규모 시설에서도 담수 생산이 가능한 담수화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 소형화된 시설에서 다양한 농도의 담수 생산이 가능한 담수화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 담수화 장치를 이용한 담수화 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 담수화 장치에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 담수화 장치는 해수가 유입되는 유도용액부 및 원수가 유입되는 원수부가 구비되고, 상기 유도용액부와 상기 원수부 사이는 삼투막이 형성되어 각각 제1 처리수 및 제1 농축수를 생성하는 정삼투유닛; 상기 유도용액부와 제1 유입로를 통해 연결되며, 유도용액부의 제1 처리수가 유입되어 제2 처리수를 생성하는 전기흡착식 탈염유닛; 및 상기 원수부와 제2 유입로를 통해 연결되며, 원수부의 제1 농축수가 유입되어 제3 처리수를 생성하는 전기투석유닛;을 포함한다.
한 구체예에서 상기 해수는 제1 전처리유닛을 통해 전처리되어 유도용액부로 유입되며, 상기 원수는 제2 전처리유닛을 통해 전처리되어 원수부로 유입될 수 있다.
한 구체예에서 상기 정삼투유닛은 원수중의 담수가 삼투막을 통과하여 유도용액부의 해수가 담수로 희석되어 제1 처리수를 생성하고, 원수부의 원수는 농축되어 제1 농축수를 생성할 수 있다.
한 구체예에서 상기 전기흡착식 탈염유닛은 제2 농축수를 배출하며, 상기 제2 농축수는 제1 배출부를 통해 상기 전기투석유닛으로 유입될 수 있다.
한 구체예에서 상기 담수화 장치는 상기 제2 처리수가 유입되는 제3 유입로 및 저장된 상기 제2 처리수를 배출하는 제2 배출부가 구비되고, 상기 제2 처리수가 유입되어 저장되는 저장부; 상기 전기흡착식 탈염유닛 및 전기투석유닛과 전기적으로 연결되어 전원을 인가하는 전원공급부; 상기 제3 유입로 및 제2 배출부에 각각 구비되어 TDS(Total Dissolved Solids) 농도를 측정하는 제1 측정부 및 제2 측정부; 및 상기 제1 측정부, 제2 측정부, 및 전원공급부와 전기적으로 연결되어 제어하며, 상기 제1 측정부 및 제2 측정부로부터 얻은 TDS 농도값을 수용하는 제어부;를 더 포함하며, 상기 전기투석유닛은 제3 배출부를 통해 상기 제3 농축수를 배출하고, 상기 제3 처리수는 제4 유입로를 통해 상기 저장부에 유입되며, 상기 제4 유입로 및 제3 배출부에는 TDS 농도를 측정하는 제3 측정부 및 제4 측정부가 구비되며, 상기 제3 유입로 및 상기 제3 배출부에는 제1 유로변경부 및 제2 유로변경부가 각각 구비되고, 상기 제3 측정부, 제4 측정부, 제1 유로변경부, 및 제2 유로변경부는 상기 제어부와 전기적으로 연결되어 제어될 수 있다.
한 구체예에서 상기 제어부는 상기 제1 측정부에서 측정된 TDS 농도값이 약 500ppm을 초과하는 경우, 상기 제1 유로변경부를 제어하여 상기 제2 처리수를 상기 전기투석유닛으로 유입할 수 있다.
한 구체예에서 상기 정삼투유닛에 유입되는 해수 및 원수의 유량은 약 1:1 내지 약 1:5일 수 있다.
한 구체예에서 상기 전기흡착식 탈염유닛은 약 0.2V 내지 약 2V의 전압이 인가될 수 있다.
한 구체예에서 상기 전기투석유닛은 약 2V 내지 약 24V의 전압이 인가될 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 담수화 장치를 이용한 담수화 방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 담수화 방법은 전처리된 해수 및 전처리된 원수를 정삼투유닛에 공급하여, 각각 제1 처리수 및 제1 농축수를 생성하는 단계; 및 상기 제1 처리수를 전기흡착식 탈염유닛에 유입하여 제2 처리수를 생성하고, 상기 제1 농축수를 전기투석유닛에 유입하여 제3 처리수를 생성하는 단계;를 포함한다.
한 구체예에서 상기 제어부는 상기 제1 측정부에서 측정된 TDS 농도값이 약 500ppm을 초과하는 경우, 상기 제1 유로변경부를 제어하여 상기 제2 처리수를 상기 전기투석유닛으로 유입할 수 있다.
한 구체예에서 상기 정삼투유닛에 유입되는 해수 및 원수의 유량은 약 1:1 내지 약 1:5일 수 있다.
한 구체예에서 상기 전기흡착식 탈염유닛은 약 0.2V 내지 약 2V의 전압이 인가될 수 있다.
한 구체예에서 상기 전기투석유닛은 약 2V 내지 약 24V의 전압이 인가될 수 있다.
본 발명에 따른 담수화 장치를 이용시, 기존 담수화 장치보다 담수생산 회수율이 우수하고, 전처리 비용 절감효과가 우수하고, 소규모 시설에서도 담수 생산이 가능하며, 원하는 다양한 농도의 담수 생산이 가능할 수 있으며, 담수 생산시 에너지 소비량을 크게 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 담수화 장치를 나타낸 것이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
담수화 장치
본 발명의 하나의 관점은 담수화 장치에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 담수화 장치(1000)를 나타낸 것이다. 한 구체예에서 한 구체예에서 담수화 장치(1000)는 해수가 유입되는 유도용액부(111) 및 원수가 유입되는 원수부(112)가 구비되고, 유도용액부(111)와 원수부(112) 사이는 삼투막(113)이 형성되어 각각 제1 처리수 및 제1 농축수를 생성하는 정삼투유닛(110); 유도용액부(111)와 제1 유입로(14)를 통해 연결되며, 유도용액부(111)의 제1 처리수가 유입되어 제2 처리수를 생성하는 전기흡착식 탈염유닛(120); 및 원수부(112)와 제2 유입로(15)를 통해 연결되며, 원수부(112)의 제1 농축수가 유입되어 제3 처리수를 생성하는 전기투석유닛(160);을 포함한다.
전처리유닛
한 구체예에서 상기 해수는 제1 전처리유닛(101)을 통해 전처리되어 유도용액부(111)로 유입되며, 상기 원수는 제2 전처리유닛(102)을 통해 전처리되어 원수부(112)로 유입될 수 있다.
해수유입부(10)에는 해수가 유입된다. 상기 해수는, 상기 원수의 염 농도보다 높은 염 농도를 가지며, 후술할 정삼투유닛(110)에서 정삼투 여과시 유도용액의 역할을 한다.
원수유입부(11)에는 원수가 유입된다. 본 발명에서 상기 원수로는 하수 처리수, 폐수 처리수, 빗물 또는 지하수 등을 사용할 수 있다.
상기 제1 전처리유닛(101) 및 제2 전처리유닛(102)은 상기 유입된 원수 맟 해수의 입자성 물질 및 유기성 물질을 각각 제거하여, 각각 제2 공급수 및 제1 공급수를 생성한다. 상기와 같이 전처리시, 후술할 정삼투유닛(110)의 손상을 방지하고, 정삼투 여과시간 및 에너지를 절감하기 위해 포함된다.
상기 제1 전처리유닛(101) 및 제2 전처리유닛(102)은 통상적인 것을 포함할 수 있다. 예를 들면, 샌드 필터(sand filter), 층상 필터, 마이크로필터, 역류 마이크로필터, 침전 탱크 및 에어레이터 장치 등을 포함하는 것을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기와 같은 종류의 전처리유닛을 사용시 상기 해수 및 원수에 포함된 입자성 물질 및 유기성 물질을 용이하게 제거할 수 있어, 정삼투 여과시 여과시간 및 에너지를 절감할 수 있다.
한 구체예에서, 제1 공급부(12) 및 제2 공급부(13)에는 각각 TDS 농도값을 측정할 수 있는 측정부(미도시)가 각각 구비되어, 상기 전처리된 해수 및 전처리된 원수의 TDS 농도를 측정할 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 해수는 제1 공급부(12)를 통해 유도용액부(111)로 유입되고, 상기 원수는 제2 공급부(13)를 통해 원수부(112)로 유입되며, 상기 제1 공급부(12) 및 제2 공급부(13)는 상기 해수 및 원수의 유량을 조절하기 위한 제1 유량조절수단(401) 및 제2 유량조절수단(402)이 구비될 수 있다.
정삼투유닛
상기 도 1을 참조하면, 한 구체예에서 정삼투유닛(110)은 원수 중의 담수가 삼투막(113)을 통과하여 유도용액부(111)의 해수가 담수로 희석되어 제1 처리수를 생성하고, 원수부(112)의 원수는 농축되어 제1 농축수를 생성할 수 있다. 상기와 같은 정삼투 여과시, 본 발명의 담수 회수율을 더욱 증가시키고, 담수 생성에 필요한 시간을 절감할 수 있다.
한 구체예에서 정삼투유닛(110)에 유입되는 원수의 유량은, 해수의 유량보다 많을 수 있다. 한 구체예에서 상기 해수 및 원는 약 1:1 내지 약 1:5의 유량비로 정삼투유닛(110)에 유입될 수 있다. 상기 범위의 유량비로 유입시, 정삼투유닛(110)의 정삼투 여과 효율이 우수하여 본 발명의 담수 회수율을 더욱 증가시키고, 담수 생성에 필요한 시간을 절감할 수 있다. 한 구체예에서 제어부(150)에서 제1 유량조절수단(401) 및 제2 유량조절수단(402)을 제어하여, 정삼투유닛(110)으로 유입되는 해수 및 원수의 유량을 제어할 수 있다.
전기흡착식 탈염유닛
전기흡착식 탈염유닛(120)은 상기 제1 처리수에 포함된 TDS 농도를 저감하여 제2 처리수를 생성하기 위해 포함된다. 한 구체예에서 전기흡착식 탈염유닛(120)은 유도용액부(111)와 제1 유입로(14)를 통해 연결되며, 유도용액부(111)의 제1 처리수가 유입되어 제2 처리수를 생성한다.
전기흡착식 탈염유닛(120)은 통상적인 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 이온교환 멤브레인 및 활성탄소 전극을 이용한 축전식 탈염(CDI, Capacitive Deionization)장치를 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 축전식 탈염장치(CDI)를 사용시 낮은 전압에서 작동이 가능하며, 에너지 소비량이 다른 탈염장치에 비해 낮을 수 있다.
한 구체예에서 전기흡착식 탈염유닛(120)에는 약 0.2V 내지 약 2V의 전압이 인가될 수 있다. 상기 범위에서 적은 전력소비량으로 용이하게 상기 제1 처리수의 TDS을 저감하여 신속하게 제2 처리수를 생성할 수 있다.
한 구체예에서 전기흡착식 탈염유닛(120)은 제2 농축수를 배출할 수 있다. 상기 도 1을 참조하면, 상기 제2 농축수는 제1 배출부(17)를 통해 제2 유입로(15)로 유입되어, 전기투석유닛(160)에 유입될 수 있다.
상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 한 구체예에서 담수화 장치(1000)는 상기 제2 처리수가 유입되는 제3 유입로(16) 및 저장된 상기 제2 처리수를 배출하는 제2 배출부(19)가 구비되고, 상기 제2 처리수가 유입되어 저장 및 배출되는 저장부(130); 전기흡착식 탈염유닛(120) 및 전기투석유닛(160)과 전기적으로 연결되어 전원을 인가하는 전원공급부(140); 제3 유입로(16) 및 제2 유입로(15)에 각각 구비되어 TDS(Total Dissolved Solids) 농도를 측정하는 제1 측정부(201) 및 제2 측정부(202); 및 제1 측정부(201), 제2 측정부(202), 및 전원공급부(140)와 전기적으로 연결되어 제어하며, 제1 측정부(201) 및 제2 측정부(202)로부터 얻은 TDS 농도값을 수용하는 제어부(150);를 더 포함하며, 전기투석유닛(160)은 제3 농축수를 배출하며, 상기 제3 농축수는 제3 배출부(20)를 통해 외부로 배출되고, 상기 제3 처리수는 제4 유입로(18)를 통해 저장부(130)에 유입되고, 제3 유입로(16) 및 제3 배출부(20)에는 제1 유로변경부(301) 및 제2 유로변경부(302)가 각각 구비되며, 제1 공급부(12), 제2 공급부(13), 및 제2 유입로(15)에는 유량을 조절하는 제1 유량조절수단(401), 제2 유량조절수단(402), 및 제3 유량조절수단(403)이 각각 구비되고, 제1 유로변경부(301), 제2 유로변경부(301) 및 제1 유량조절수단 내지 제3 유량조절수단(401, 402, 403)은 상기 제어부와 전기적으로 연결되어 제어될 수 있다.
전기투석유닛
전기투석유닛(160)은 통상적인 것을 사용할 수 있다. 예를 들면 양극 및 음극 사이에 양이온 교환 멤브레인 및 음이온 교환 멤브레인이 교대로 복수 개 구비된 것을 사용할 수 있다.
전기투석유닛(160)은 원수부(112)와 제2 유입로(15)를 통해 연결되며, 원수부(112)의 제1 농축수가 유입되어 제3 처리수를 생성한다. 한 구체예에서 전원공급부(140)에서 전기투석유닛(160)의 양단에 직류 전원을 공급하면서, 상기 유입된 제1 농축수를 일정한 압력으로 통과시키면서, 이온교환막법에 의하여 상기 제1 농축수에 포함된 음이온과 양이온을 각각 투과 분리시켜서, 제3 처리수 및 제3 농축수를 생성할 수 있다. 한 구체예에서 상기 직류전원은 약 2V 내지 약 24V가 인가될 수 있다. 또한, 인가된 전류밀도값은, 약 1A/m2 내지 약 100A/m2 일 수 있다. 상기 조건에서 전기투석 공정 효율이 우수할 수 있다.
상기 범위에서 적은 전력소비량으로 용이하게 상기 제1 농축수 및 제2 농축수의 TDS를 저감하여 신속하게 상기 제3 처리수를 생성할 수 있다.
한 구체예에서 전원공급부(140)는, 전기흡착식 탈염유닛(120) 및 전기투석유닛(160)에 전원을 가변적으로 인가할 수 있다.
한 구체예에서 전기투석유닛(160)은 제3 배출부(20)를 통해 상기 제3 농축수를 배출하고, 상기 제3 처리수는 제4 유입로(18)를 통해 저장부(130)에 유입될 수 있다.
상기 도 1을 참조하면, 제어부(150)에서 제3 유량조절수단(302)을 제어하여, 상기 제3 농축수를 제2 유입로(15)로 재유입하여 유량을 조절할 수 있다. 상기와 같이 제3 농축수를 재유입시, 전기투석유닛(160)의 운전 효율이 우수하여, 담수 생산효율이 우수할 수 있다.
또한, 도 1에는 도시되지 않았으나, 전기투석유닛(160)은 처리부 및 농축부가 구비된다. 이때 제2 유입로(15)는 상기 처리부와 연결된 제5 유입로를 및 상기 농축부와 연결된 제6 유입로로 분기되어, 상기 제2 처리수가 농축부 및 처리부에 유입될 수 있다. 상기 처리부는 제4 유입로(18)와 연결되어 제3 처리수를 배출하며, 상기 농축부는 제3 배출로(20)와 연결되어 제3 농축수를 배출할 수 있다.
한 구체예에서, 제어부(150)에서 제3 유량조절수단(302)을 제어하여, 상기 제3 농축수를 상기 제6 유입로로 유입하여, 전기투석유닛(160)의 농축부로 유입할 수 있다. 상기와 같이 유입시 전기투석유닛(160)의 운전효율 및 담수 생산효율이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 농축부 및 처리부에 각각 약 1:0.5 내지 약 1:5의 유량으로 제2 처리수가 유입될 수 있다. 상기 유량으로 유입시 운전효율 및 담수 생산효율이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 제1 공급부(12), 제2 공급부(13), 및 제2 유입로(15)에는 유량을 조절하는 제1 유량조절수단(401), 제2 유량조절수단(402), 및 제3 유량조절수단(403)이 각각 구비될 수 있다. 한 구체예에서 제1 유량조절수단 내지 제3 유량조절수단(401, 402, 403)은, 통상적인 유량제어밸브를 사용할 수 있으며, 제어부(150)와 전기적으로 연결되어 제어된다.
제3 유입로(16) 및 제2 유입로(15)에 각각 제1 측정부(201) 및 제2 측정부(202)를 포함시, 요구되는 처리수의 수질조건을 용이하게 조절할 수 있으며, 긴급한 수질제어가 요구되는 상황에서도 신속하게 대응하여 제어가 가능할 수 있다.
한 구체예에서 제3 유입로(16) 및 제2 유입로(15)에는 제1 유로변경부(301) 및 제2 유로변경부(302)가 각각 구비될 수 있다. 제1 유로변경부(301) 및 제2 유로변경부(302)는 통상적인 유로변경 밸브를 사용할 수 있다. 한 구체예에서, 제1 측정부(201), 제2 측정부(202), 제1 유로변경부(301), 및 제2 유로변경부(301)는 제어부(150)와 전기적으로 연결되어 제어될 수 있다.
또한, 한 구체예에서 제어부(150)는, 제1 측정부 내지 제4 측정부(201, 202, 203, 204)에서 측정된 TDS 농도값을 이용하여, 처리수의 TDS 농도값을 만족시키기 위해 제1 유량조절수단(401) 내지 제3 유량조절수단(401, 402, 403)을 제어하여, 정삼투유닛(110) 및 전기투석유닛(160)에 유입되는 해수, 원수, 제1 농축수 및 제2 농축수의 유량을 각각 가변적으로 제어할 수 있다.
상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 한 구체예에서 제어부(150)는 제1 측정부(201)에서 측정된 상기 제2 처리수의 TDS 농도값이 500ppm을 초과하는 경우, 제1 유로변경부(301)를 제어하여 상기 제2 처리수를 제2 유입로(15)에 유입하여, 전기투석유닛(160)으로 유입할 수 있다. 상기와 같이 제2 처리수를 전기투석유닛(160)으로 유입시, 담수 제조 효율이 우수할 수 있다. 예를 들면 약 500 ppm 초과 내지 약 5,000ppm 이하의 TDS 농도값에서 제어할 수 있다. 예를 들면, 약 500.1 ppm 내지 약 3,500 ppm의 TDS 농도값에서 제어할 수 있다.
본 발명의 한 구체예에서 제2 배출부(19) 및 제4 유입로(18)에는 각각 제3 측정부(미도시) 및 제4 측정부(미도시)가 구비되어 TDS 농도를 측정하며, 상기 측정된 TDS 농도값은 제3 측정부(미도시) 및 제4 측정부(미도시)와 전기적으로 연결된 제어(150)부로 전달되어 수용될 수 있다.
본 발명의 담수화 장치를 적용시, 기존 담수화 공정에 비해 유입되는 수질조건과 요구되는 생산 담수의 수질조건에 따라 각 유닛의 운전조건을 실시간 최적으로 조정이 가능하여 담수생산 에너지 소모량 저감, 회수율 증대, 원수 전처리 비용 저감 등 담수생산에 요구되는 비용을 최소화할 수 있다.
담수화 장치를 이용한 담수화 방법
본 발명의 다른 관점은 상기 담수화 장치를 이용한 담수화 방법에 관한 것이다. 상기 담수화 방법은 제1 처리수 생성단계; 제2 처리수 및 제3 처리수 생성단계를 포함한다. 좀 더 구체적으로 상기 담수화 방법은 전처리된 해수 및 전처리된 원수를 정삼투유닛에 공급하여, 각각 제1 처리수 및 제1 농축수를 생성하는 단계; 및 상기 제1 처리수를 전기흡착식 탈염유닛에 유입하여 제2 처리수를 생성하고, 상기 제1 농축수를 전기투석유닛에 유입하여 제3 처리수를 생성하는 단계;를 포함한다.
제1 처리수 생성단계
상기 단계는 전처리된 해수 및 전처리된 원수를 정삼투유닛에 공급하여, 각각 제1 처리수 및 제1 농축수를 생성하는 단계이다.
한 구체예에서 해수유입부 및 원수유입부로부터 해수 및 원수를 제1 전처리유닛 및 제2 전처리유닛에 각각 공급하고, 상기 해수 및 원수의 입자성 물질 및 유기성 물질을 제거하여 전처리 해수 및 전처리 원수를 각각 생성할 수 있다. 상기 해수 및 원수를 전처리시 정삼투유닛 및 전기흡착식 탈염유닛의 손상을 방지하며, 처리수 생성에 소비되는 에너지를 절약하고, 처리수 생성시간을 단축할 수 있다.
한 구체예에서 정삼투유닛의 유도용액부에 상기 전처리된 해수를 유입하고, 원수부에 상기 전처리된 원수를 유입하고, 상기 유도용액부와 상기 원수부 사이는 삼투막이 형성되어 각각 제1 처리수 및 제1 농축수를 생성한다.
한 구체예에서 정삼투유닛에 유입되는 원수의 유량은, 해수의 유량보다 많을 수 있다. 한 구체예에서 상기 해수 및 원수는 약 1:1 내지 약 1:5의 유량비로 정삼투유닛에 유입될 수 있다. 상기 범위의 유량비로 유입시, 정삼투유닛의 정삼투 여과 효율이 우수하여 본 발명의 담수 회수율을 더욱 증가시키고, 담수 생성에 필요한 시간을 절감할 수 있다. 한 구체예에서 상기 제어부에서 상기 제1 유량조절수단 및 제2 유량조절수단을 제어하여, 상기 유입되는 해수 및 원수의 유량을 제어할 수 있다.
제2 처리수 및 제3 처리수 생성단계
상기 단계는 상기 제1 처리수를 전기흡착식 탈염유닛에 유입하여 제2 처리수를 생성하고, 상기 제1 농축수를 전기투석유닛에 유입하여 제3 처리수를 생성하는 단계이다.
상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 한 구체예에서 제어부는 제1 측정부(201)에서 측정된 상기 제2 처리수의 TDS 농도값이 약 500ppm을 초과하는 경우, 제1 유로변경부를 제어하여 상기 제2 처리수를 제2 유입로에 유입하여, 전기투석유닛으로 유입할 수 있다. 상기와 같이 제2 처리수를 전기투석유닛으로 유입시, 담수 제조 효율이 우수할 수 있다. 예를 들면 약 500 ppm 초과 내지 약 5,000ppm 이하의 TDS 농도값에서 제어할 수 있다. 예를 들면, 약 500.1 ppm 내지 약 3,500 ppm의 TDS 농도값에서 제어할 수 있다.
또한 상기 제어부는 상기 제3 유량조절수단을 제어하여, 상기 제3 농축수를 상기 제2 유입로로 재유입하여 유량을 제어할 수 있다. 상기와 같이 제3 농축수를 재유입시, 상기 전기투석유닛의 운전 효율이 우수하여, 담수 생산효율이 우수할 수 있다.
또한, 도 1에는 도시되지 않았으나, 전기투석유닛은 처리부 및 농축부가 구비된다. 이때 제2 유입로는 상기 처리부와 연결된 제5 유입로를 및 상기 농축부와 연결된 제6 유입로로 분기되어, 상기 제2 처리수가 농축부 및 처리부에 유입될 수 있다. 상기 처리부는 제4 유입로와 연결되어 제3 처리수를 배출하며, 상기 농축부는 제3 배출로와 연결되어 제3 농축수를 배출할 수 있다.
한 구체예에서, 제어부에서 제3 유량조절수단을 제어하여, 상기 제3 농축수를 상기 제6 유입로로 유입하여, 전기투석유닛의 농축부로 유입할 수 있다. 상기와 같이 유입시 전기투석유닛의 운전효율 및 담수 생산효율이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 농축부 및 처리부에 각각 약 1:0.5 내지 약 1:5의 유량으로 제2 처리수가 유입될 수 있다. 상기 유량으로 유입시 운전효율 및 담수 생산효율이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 전기흡착식 탈염유닛은 약 0.2V 내지 약 2V의 전압이 인가될 수 있다. 상기 범위에서 적은 전력소비량으로 용이하게 상기 제1 처리수의 TDS을 저감하여 신속하게 제2 처리수를 생성할 수 있다.
한 구체예에서 상기 전기투석유닛은 약 2V 내지 약 24V의 직류전원이 인가될 수 있다. 또한, 인가된 전류밀도값은, 약 1A/m2 내지 약 100A/m2 일 수 있다. 상기 조건에서 전기투석 공정 효율이 우수할 수 있다.
실시예 및 비교예
실시예 및 비교예에 대하여, 상기 도 1과 같은 담수화 장치(1000)를 제조하였다. 제1 전처리 유닛(101) 및 제2 전처리 유닛(102)은 유효입경 0.4mm의 여과사(濾過砂)를 충진한 샌드필터를 이용하였다. 전기흡착식 탈염유닛(120)으로는 이온교환 멤브레인 및 활성탄소 전극을 이용한 축전식 탈염(CDI)유닛을 사용하였다.
실시예
TDS 농도값이 약 41,000 ppm인 해수 및 TDS 농도값이 약 12,000ppm인 원수를 상기 담수화 장치를 사용하여 여과하였다.
해수유입부(10)를 통해 제1 전처리유닛(101)에 유입된 해수의 입자성 물질 및 유기성 물질을 제거하여 제1 공급수를 생성하고, 원수유입부(11)를 통해 제2 전처리유닛(102)에 유입된 원수의 입자성 물질 및 유기성 물질을 제거하여 제1 공급수를 생성하였다.
상기 도 1과 같이 정삼투유닛(110)의 제1 공급부(12)를 통해 전처리된 해수를 유도용액부(111)로 유입하고, 제2 공급부(13)를 통해 전처리된 원수를 원수유입부(112)로 유입하였다. 이때, 역삼투유닛(110)에 상기 전처리된 해수 및 원수는 1:1~1:5의 유량비로 유입되었다.
상기 유입된 원수중의 담수가 삼투막(113)을 통과하여 유도용액부(111)의 해수가 담수로 희석되어 제1 처리수를 생성하고, 원수부(112)의 원수는 농축되어 제1 농축수를 생성하였다.
상기 제1 처리수는 유도용액부(111) 연결된 제1 유입로(14)를 통해 전기흡착식 탈염유닛(120)으로 유입되고, 제어부(150)에서 전원공급부(140)를 제어하여 전기흡착식 탈염유닛(120)에 전압을 0.2V 내지 2.0V로 인가하면서 TDS 농도를 저감하여 제2 처리수 및 제2 농축수를 생성하였다. 상기 제2 농축수는 제1 배출부(17)를 통해 제2 유입부(15)로 유입되어 전기투석유닛(160)으로 유입되었다.
한편, 상기 제1 농축수는, 원수부(112)와 연결된 제2 유입로(15)를 통해 전기투석유닛(160)으로 유입되고, 제어부(150)에서 전원공급부(140)를 제어하여 전기투석유닛(160)에 직류전원을 2V로 인가하면서 상기 제1 농축수의 TDS 농도를 저감하여 제3 처리수 및 제3 농축수를 생성하였다. 제4 유입로(18)에 구비된 제4 측정부(미도시)에서 측정된 상기 제3 처리수의 TDS는 350ppm으로 측정되었으며, 상기 제3 처리수는 제4 유입로(18)에 유입되어 저장부(130)로 유입되었다.
또한, 제어부(150)에서 제2 유로변경부(302)를 제어하여 상기 제3 농축수를 제2 유입로(15)로 유로 변경하여 전기투석유닛(160)으로 재유입하였다.
상기 저장부에 유입된 제2 처리수 및 제3 처리수는, 제2 배출부(19)에 유입되어 외부로 배출되었으며, 제2 배출부(19)에 구비된 제3 측정부(미도시)에서 측정된 TDS 농도는 360ppm으로 측정되었다.
비교예
정삼투유닛(110) 대신에 역삼투유닛을 구비하고, 전처리된 해수 및 원수를 상기 역삼투유닛에 유입한 것을 제외하고 실시예와 동일한 방법으로 처리수를 생성하였다.
상기 실시예 및 비교예의 담수화 장치 운전시의 총 에너지 소비량을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
에너지소비량(Wh/L)
실시예 3.5
비교예 6.1
상기 표 1의 결과를 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 담수화 장치는 역삼투 여과를 적용한 비교예의 담수화 장치보다 에너지소비량이 현저히 낮음을 알 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (14)

  1. 해수가 유입되는 유도용액부 및 원수가 유입되는 원수부가 구비되고, 상기 유도용액부와 상기 원수부 사이는 삼투막이 형성되어 각각 제1 처리수 및 제1 농축수를 생성하는 정삼투유닛;
    상기 유도용액부와 제1 유입로를 통해 연결되며, 유도용액부의 제1 처리수가 유입되어 제2 처리수를 생성하는 전기흡착식 탈염유닛; 및
    상기 원수부와 제2 유입로를 통해 연결되며, 원수부의 제1 농축수가 유입되어 제3 처리수를 생성하는 전기투석유닛;을 포함하는 담수화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 해수는 제1 전처리유닛을 통해 전처리되어 유도용액부로 유입되며, 상기 원수는 제2 전처리유닛을 통해 전처리되어 원수부로 유입되는 담수화 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 정삼투유닛은 원수중의 담수가 삼투막을 통과하여 유도용액부의 해수가 담수로 희석되어 제1 처리수를 생성하고, 원수부의 원수는 농축되어 제1 농축수를 생성하는 담수화 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전기흡착식 탈염유닛은 제2 농축수를 배출하며, 상기 제2 농축수는 제1 배출부를 통해 상기 전기투석유닛으로 유입되는 담수화 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 처리수가 유입되는 제3 유입로 및 저장된 상기 제2 처리수를 배출하는 제2 배출부가 구비되고, 상기 제2 처리수가 유입되어 저장되는 저장부;
    상기 전기흡착식 탈염유닛 및 전기투석유닛과 전기적으로 연결되어 전원을 인가하는 전원공급부;
    상기 제3 유입로 및 제2 유입로에 구비되어 TDS(Total Dissolved Solids) 농도를 측정하는 제1 측정부 및 제2 측정부; 및
    상기 제1 측정부, 제2 측정부, 및 전원공급부와 전기적으로 연결되어 제어하며, 상기 제1 측정부 및 제2 측정부로부터 얻은 TDS 농도값을 수용하는 제어부;를 더 포함하며,
    상기 전기투석유닛은 제3 농축수를 배출하며, 상기 제3 농축수는 제3 배출부를 통해 배출되고,
    상기 제3 처리수는 제4 유입로를 통해 상기 저장부에 유입되고,
    상기 제3 유입로 및 상기 제3 배출부에는 제1 유로변경부 및 제2 유로변경부가 각각 구비되며,
    상기 제1 공급부, 제2 공급부, 및 제2 유입로에는 유량을 조절하는 제1 유량조절수단, 제2 유량조절수단, 및 제3 유량조절수단이 각각 구비되고,
    제1 유로변경부, 제2 유로변경부 및 제1 유량조절수단 내지 제3 유량조절수단은 상기 제어부와 전기적으로 연결되어 제어되는 것을 특징으로 하는 담수화 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 측정부에서 측정된 TDS 농도값이 약 500ppm을 초과하는 경우,
    상기 제1 유로변경부를 제어하여 상기 제2 처리수를 상기 전기투석유닛으로 유입하는 것을 특징으로 하는 담수화 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 정삼투유닛에 유입되는 해수 및 원수의 유량은 약 1:1 내지 약 1:5인 것을 특징으로 하는 담수화 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 전기흡착식 탈염유닛은 약 0.2V 내지 약 2V의 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 담수화 장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 전기투석유닛은 약 2V 내지 약 24V의 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 담수화 장치.
  10. 전처리된 해수 및 전처리된 원수를 정삼투유닛에 공급하여, 각각 제1 처리수 및 제1 농축수를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 처리수를 전기흡착식 탈염유닛에 유입하여 제2 처리수를 생성하고, 상기 제1 농축수를 전기투석유닛에 유입하여 제3 처리수를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 담수화 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 측정부에서 측정된 TDS 농도값이 약 500ppm을 초과하는 경우,
    상기 제1 유로변경부를 제어하여 상기 제2 처리수를 상기 전기투석유닛으로 유입하는 것을 특징으로 하는 담수화 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 정삼투유닛에 유입되는 해수 및 원수의 유량은 약 1:1 내지 약 1:5인 것을 특징으로 하는 담수화 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 전기흡착식 탈염유닛은 약 0.2V 내지 약 2V의 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 담수화 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 전기투석유닛은 약 2V 내지 약 24V의 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 담수화 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112759042A (zh) * 2020-12-30 2021-05-07 安徽三江水务工程有限公司 一种工业废水除盐设备及运用该设备除盐的方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102011115B1 (ko) * 2017-11-28 2019-08-14 죽암건설 주식회사 농축수 저감형 전기흡착 탈염 시스템
US11185823B2 (en) * 2018-11-26 2021-11-30 Palo Alto Research Center Incorporated Electrodialytic system used to remove solvent from fluid and non-fluid flows
KR102121841B1 (ko) * 2018-12-05 2020-06-12 재단법인 한국계면공학연구소 다중수원 상수 처리 최적화 시스템
KR102341372B1 (ko) * 2019-09-30 2021-12-21 한국기계연구원 신재생에너지를 이용한 고효율 해수담수화 복합 공정 시스템
CN112742176B (zh) * 2019-10-30 2023-05-05 中国石油化工股份有限公司 一种净化脱除胺液中热稳定盐的方法及装置
CN113493261A (zh) * 2020-04-01 2021-10-12 佛山市云米电器科技有限公司 一种家用净水装置
CN112591858A (zh) * 2020-12-10 2021-04-02 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 水路系统及控制方法、净水机、机器可读存储介质
US12510257B2 (en) 2021-12-22 2025-12-30 Mojave Energy Systems, Inc. Electrochemically regenerated liquid desiccant dehumidification system using a secondary heat pump
KR102815705B1 (ko) * 2022-03-03 2025-06-04 성균관대학교산학협력단 정삼투 분리막 오염 저감 장치 및 이를 구비한 수처리 장치
US12571546B2 (en) 2022-04-13 2026-03-10 Mojave Energy Systems, Inc. Liquid desiccant air conditioning using air as heat transfer medium
KR102912100B1 (ko) 2022-11-29 2026-01-13 한국생산기술연구원 증기-농축수를 활용한 증산발전-전기투석 담수화 대면적 시스템 제조기술

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002346561A (ja) * 2001-05-29 2002-12-03 Tsukishima Kikai Co Ltd 高濃度の塩類を含む廃水の処理方法
KR20130074104A (ko) * 2011-12-26 2013-07-04 한국건설기술연구원 다중수원 유입수 및 해수 유도용액을 이용한 정삼투와 역삼투의 조합형 해수담수화 장치 이를 위한 삼투막 공정제어 시스템 및 그 방법
KR101389450B1 (ko) * 2013-08-08 2014-04-25 한국전력공사 담수화 장치 및 이를 이용한 담수화 방법
KR20140073312A (ko) * 2012-12-06 2014-06-16 한국건설기술연구원 하수처리수와 해수를 사용하는 정삼투, 역삼투 및 압력지연삼투 공정을 이용한 담수 및 전력 생산장치 및 그 방법
JP2015029931A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 三菱重工業株式会社 淡水化装置及び淡水化方法、並びに淡水の製造方法、淡水、塩及び有価物の併産方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005089913A1 (en) * 2004-03-16 2005-09-29 Sri International Membrane purification system
KR101448017B1 (ko) 2013-06-24 2014-10-08 한국화학연구원 정삼투막 및 이의 제조방법
CN103288252B (zh) 2013-06-24 2014-09-17 北京赛科康仑环保科技有限公司 一种高产水率的废水脱盐工艺及装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002346561A (ja) * 2001-05-29 2002-12-03 Tsukishima Kikai Co Ltd 高濃度の塩類を含む廃水の処理方法
KR20130074104A (ko) * 2011-12-26 2013-07-04 한국건설기술연구원 다중수원 유입수 및 해수 유도용액을 이용한 정삼투와 역삼투의 조합형 해수담수화 장치 이를 위한 삼투막 공정제어 시스템 및 그 방법
KR20140073312A (ko) * 2012-12-06 2014-06-16 한국건설기술연구원 하수처리수와 해수를 사용하는 정삼투, 역삼투 및 압력지연삼투 공정을 이용한 담수 및 전력 생산장치 및 그 방법
JP2015029931A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 三菱重工業株式会社 淡水化装置及び淡水化方法、並びに淡水の製造方法、淡水、塩及び有価物の併産方法
KR101389450B1 (ko) * 2013-08-08 2014-04-25 한국전력공사 담수화 장치 및 이를 이용한 담수화 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112759042A (zh) * 2020-12-30 2021-05-07 安徽三江水务工程有限公司 一种工业废水除盐设备及运用该设备除盐的方法

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