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KR101493446B1 - Energy-saving seawater desalination apparatus and method using nano filtration - Google Patents

Energy-saving seawater desalination apparatus and method using nano filtration Download PDF

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KR101493446B1
KR101493446B1 KR20130084752A KR20130084752A KR101493446B1 KR 101493446 B1 KR101493446 B1 KR 101493446B1 KR 20130084752 A KR20130084752 A KR 20130084752A KR 20130084752 A KR20130084752 A KR 20130084752A KR 101493446 B1 KR101493446 B1 KR 101493446B1
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박기호
박민호
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(주)대우건설
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Abstract

본 발명은 나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 전처리되어 유입되는 해수를 여과시켜 여과수와 농축수를 배출하는 나노 여과막 모듈과; 상기 나노 여과막 모듈로부터 배출되는 여과수가 저장되는 저장 탱크와; 상기 저장 탱크로부터 배출되는 여과수를 가압시켜 배출하는 고압 펌프와; 상기 고압 펌프로부터 가압되어 배출되는 여과수를 역삼투 방식으로 여과시켜 생산수와 농축수를 배출하는 역삼투막 모듈; 및 상기 역삼투막 모듈에서 배출되는 농축수에 의해 동작되어 상기 나노 여과막 모듈로 공급되는 해수를 가압시키는 동력 전달 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 역삼투막에서 배출되는 농축수를 동력 전달 수단으로 공급하여 동력 전달 수단으로 유입되는 해수에 압력을 가하여 나노 여과막으로 공급함으로써 버려지는 에너지를 회수하고 재이용하여 운영 비용을 절감할 수 있고, 나노 여과막에 보조 나노 여과막을 병렬 연결하고, 생산수의 총용존 고형물 값을 실시간으로 측정하여 생산수의 총용존 고형물 값이 기준값을 초과하면 나노 여과막과 보조 나노 여과막을 통해 해수를 여과함으로써 해수의 총용존 고형물 값과 상관없이 담수화된 물의 총용존 고형물 값을 일정하게 유지시키고, 처리 속도도 상대적으로 높일 수 있다.The present invention relates to an energy saving type seawater desalination apparatus and method using a nanofiltration membrane, and more particularly, to a nanofiltration membrane module that filters pre-treated seawater to discharge filtered water and concentrated water; A storage tank in which filtered water discharged from the nanofiltration membrane module is stored; A high pressure pump for pressurizing and discharging filtered water discharged from the storage tank; A reverse osmosis membrane module for filtering the filtered water discharged from the high-pressure pump through a reverse osmosis system to discharge produced water and concentrated water; And a power transmission unit that is operated by concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane module and presses seawater supplied to the nano-filtration membrane module.
According to the present invention as described above, the concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane is supplied to the power transmission means, pressure is applied to the seawater flowing into the power transmission means, and the collected water is supplied to the nanofiltration membrane to recover and reuse the waste energy. When the total dissolved solids value of the produced water exceeds the reference value, the seawater is filtered through the nanofiltration membrane and the auxiliary nanofiltration membrane, The total dissolved solids value of the desalinated water can be kept constant and the processing speed can be relatively increased regardless of the total dissolved solids value of the desalinated water.

Figure R1020130084752
Figure R1020130084752

Description

나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 장치 및 방법{ENERGY-SAVING SEAWATER DESALINATION APPARATUS AND METHOD USING NANO FILTRATION}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an energy-saving seawater desalination apparatus and method using a nanofiltration membrane,

본 발명은 나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 역삼투막에서 배출되는 농축수를 동력 전달 수단으로 공급하여 동력 전달 수단으로 유입되는 해수에 압력을 가하여 나노 여과막으로 공급함으로써 버려지는 에너지를 회수하고 재이용하여 운영 비용을 절감할 수 있도록 하는 나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an energy saving type seawater desalination apparatus and method using a nanofiltration membrane. More particularly, the present invention relates to an apparatus and a method for desalination of an energy saving sea water, The present invention relates to an energy saving type desalination apparatus and method using a nanofiltration membrane for recovering and reusing abandoned energy to reduce operating costs.

지구 상에는 많은 양의 물이 존재하지만 인간이 안전하게 먹을 수 있는 물은 부족한 실정이다. 이러한 이유 등으로 인해 해수를 담수화하는 기술이 개발되고 있다.There is a large amount of water on earth, but there is a shortage of water that humans can safely eat. Due to these reasons, seawater desalination technology is being developed.

해수로부터 담수를 획득하기 위해서는 해수에 용존되어 있거나 부유되어 있는 성분들 중 용수 및 음용수 기준에 부적합한 성분을 제거하는 공정이 요구된다. 해수를 담수화하는 방법으로는 역삼투법 및 전기투석법, 원수를 증기로 변화시켜서 담수화하는 증발법, 냉동법, 태양열이용법 등이 있다. 그 중에서 주로 사용되는 담수화 방법은 역삼투법과 증발법이다.In order to obtain fresh water from seawater, a process is required to remove components that are dissolved or suspended in seawater and that are not suitable for water and drinking water standards. Methods for desalination of seawater include reverse osmosis and electrodialysis, evaporation methods in which raw water is converted to steam, desalination, and solar heat. Among them, reverse osmosis and evaporation are mainly used.

역삼투법을 이용한 담수화 장치는, 물에 용해되어 있는 이온성 물질은 거의 배제되고 순수한 물은 통과되는 역삼투막에 의해 해수 중에 용해되어 있는 이온성 물질을 제거하는 구조를 갖는다.In the desalination apparatus using the reverse osmosis method, ionic substances dissolved in water are almost eliminated, and pure water is passed through the reverse osmosis membrane to remove ionic substances dissolved in seawater.

이와 같은 원수로부터 이온성 물질과 순수한 물을 분리시키기 위해서는 삼투압 이상의 높은 압력을 필요로 하는 데, 이 압력을 역삼투압이라고 하며, 해수 담수화의 경우 대략 50~70kgf/㎠ 정도의 높은 압력을 필요로 한다. 이러한 역삼투압을 제공하기 위해 역삼투법을 이용한 담수화 장치에는 원수를 가압하는 원수공급수단(고압펌프 등)이 설치된다.In order to separate the ionic material and pure water from such raw water, a high pressure higher than osmotic pressure is required. This pressure is called reverse osmosis pressure, and seawater desalination requires a high pressure of about 50 to 70 kgf / cm 2 . In order to provide such a reverse osmosis pressure, a desalination apparatus using a reverse osmosis method is provided with raw water supply means (high pressure pump or the like) for pressurizing the raw water.

일반적으로 상기와 같은 원수공급수단으로 많은 전력을 소모하는 고압펌프를 사용하기 때문에 해수의 담수화에 상당한 에너지가 소모되는 단점이 있었다.In general, since a high-pressure pump consuming a large amount of electric power is used as the raw water supply means as described above, there is a disadvantage that considerable energy is consumed for desalination of seawater.

최근에는 역삼투 방식도 에너지 소비가 크기 때문에 고압펌프 등을 사용하지 않고 순수한 삼투현상만을 이용해서 해수에서 담수를 얻어내는 정삼투 방식이 개발되었다. 이 정삼투 방식의 경우 해수보다 아주 고농도의 유도용액(예, 고농도의 중탄산 암모늄(NH4HCO3) 용액)을 사용하여 해수의 물을 삼투현상에 의해 추출하는 방식으로, 이 방식의 경우 희석된 유도용액에서 담수를 얻기 위해 추가로 열에너지가 소비된다는 단점이 있다. 폐열을 사용하는 경우를 제외하고는 일반적인 역삼투식 담수화 방식에 비해 에너지 소비가 더 큰 방식으로 알려져 있다.(중탄산 암모늄 용액의 경우, 가열해주면 암모니아와 이산화탄소 기체로 분리가 되며, 재사용 또한 용이하지 않은 것으로 알려져 있다.)In recent years, the reverse osmosis system also has a high energy consumption, so that a pure osmosis system has been developed in which fresh water is obtained from seawater by using pure osmosis phenomenon without using a high-pressure pump. In the case of this osmosis method, water of seawater is extracted by osmotic phenomenon by using an induction solution (for example, ammonium bicarbonate (NH4HCO3) solution of high concentration) which is higher in concentration than seawater. In this method, There is a drawback that additional heat energy is consumed to obtain fresh water. Except for using waste heat, it is known to have a higher energy consumption than a general reverse osmosis desalination system. (In the case of ammonium bicarbonate solution, it is separated into ammonia and carbon dioxide gas when heated, It is known.)

즉, 어떤 방식의 담수화 장치든 적은 에너지 소비 특성을 유지하면서 해수에 대한 담수의 회수율을 높이는 노력이 필요하다.That is, efforts should be made to increase the recovery rate of fresh water for seawater while maintaining low energy consumption characteristics of any type of desalination equipment.

이러한 문제점을 해결하기 위해 국내 등록특허 10-1229482호에 개시된 바와 같이 나노여과막, 정삼투막, 역삼투막의 조합을 통하여 에너지소비를 과다하게 증가시키지 않으면서도 해수에 대한 담수의 회수율을 향상시킬 수 있는 하이브리드형 담수화 장치가 개발되었다.In order to solve such a problem, as disclosed in Korean Patent No. 10-1229482, a hybrid which can improve the recovery rate of fresh water for seawater without excessively increasing the energy consumption through the combination of the nanofiltration membrane, the osmosis membrane and the reverse osmosis membrane, Type desalination system has been developed.

도 1에 도시된 바와 같이 상기 하이브리드형 담수화 장치(100)는 고회수율형 나노여과막(115)을 포함하는 제1 막분리 모듈(110)과 정삼투막(125)을 포함하는 제2 막분리 모듈(120) 및 역삼투막(145)을 포함하는 제3 막분리 모듈(140)을 포함한다. 제2 막분리 모듈(120)은 상기 제1 막분리 모듈(110)의 후단에 연결되고, 제3 막분리 모듈(140)은 상기 제2 막분리 모듈(120)의 후단에 연결된다.1, the hybrid type desalination apparatus 100 includes a first membrane separation module 110 including a high-recovery type nanofiltration membrane 115, a second membrane separation module 110 including a normal osmosis membrane 125, And a third membrane separation module 140 including a reverse osmosis membrane 120 and a reverse osmosis membrane 145. The second membrane separation module 120 is connected to the rear end of the first membrane separation module 110 and the third membrane separation module 140 is connected to the rear end of the second membrane separation module 120.

그리고, 상기 제2 막분리 모듈(120)과 제3 막분리 모듈(140) 사이에는 희석유도용액 저장부(130)와 희석유도용액 가압펌프(135)가 위치한다. 상기 희석유도용액 저장부(130)는 상기 제2 막분리 모듈(120)의 후단에 연결되면서 상기 희석유도용액 가압펌프(135)를 통해 상기 제3 막분리 모듈(140)과 연결된다.Between the second membrane separation module 120 and the third membrane separation module 140, a dilution induction solution storage part 130 and a dilution induction solution pressurization pump 135 are positioned. The dilution inducing solution storage part 130 is connected to the third membrane separation module 140 through the dilution induction solution pressurization pump 135 while being connected to the rear end of the second membrane separation module 120.

또한, 상기 제3 막분리 모듈(140)은 다시 유도용액 저장부(150)에 연결되고, 상기 유도용액 저장부(150)는 상기 제2막분리 모듈(120)에 연결된다The third membrane separation module 140 is connected to the induction solution storage part 150 and the induction solution storage part 150 is connected to the second membrane separation module 120

또, 제1 막분리 모듈(110)의 전단에는 해수용 가압펌프(105)가 연결되어 전처리된 해수를 상기 제1 막분리 모듈(110)에 공급한다.A seawater pressure pump 105 is connected to the front end of the first membrane separation module 110 to supply the pretreated seawater to the first membrane separation module 110.

제1 막분리 모듈(110)은 상기 고회수율형 나노여과막(115)으로 분리되는 제1 영역(110a)과 제2 영역(110b)을 포함하고, 제2 막분리 모듈(120)은 상기 정삼투막(125)으로 분리되는 제1 영역(120a)과 제2 영역(120b)을 포함하며, 제3 막분리 모듈(140)은 상기 역삼투막(145)으로 분리되는 제1 영역(140a)과 제2 영역(140b)을 포함한다.The first membrane separation module 110 includes a first region 110a and a second region 110b separated by the high recovery type nanofiltration membrane 115 and the second membrane separation module 120 includes a first region 110a and a second region 110b, The first membrane separation module 140 includes a first region 120a and a second region 120b separated by the membrane 125 and the third membrane separation module 140 includes a first region 140a separated by the reverse osmosis membrane 145, Area 140b.

그러나, 이러한 종래의 하이브리드형 담수화 장치는 두 개의 가압펌프가 사용되기 때문에 에너지 소비가 상대적으로 높은 문제점이 있다.However, such a conventional hybrid type desalination apparatus has a problem that energy consumption is relatively high because two pressurization pumps are used.

또한, 이러한 종래의 하이브리드형 담수화 장치는 해수의 총용존 고형물(total dissolved solids ; TDS) 값과 상관없이 일정하게 동작하기 때문에 해수의 총용존 고형물 값이 높아지면 담수화된 물의 총용존 고형물 값도 높아지고, 처리 속도도 상대적으로 낮아지는 문제점이 있다.In addition, since the conventional hybrid type desalination apparatus operates constant irrespective of the total dissolved solids (TDS) value of seawater, when the total dissolved solids value of the seawater is increased, the total dissolved solids value of the desalinated water is also increased, The processing speed is also relatively low.

국내 등록특허 10-1229482호Korean Patent No. 10-1229482

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 역삼투막에서 배출되는 농축수를 동력 전달 수단으로 공급하여 동력 전달 수단으로 유입되는 해수에 압력을 가하여 나노 여과막으로 공급함으로써 버려지는 에너지를 회수하고 재이용하여 운영 비용을 절감할 수 있도록 하는 나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for recovering energy by supplying concentrated water discharged from a reverse osmosis membrane to a power transmission means, applying pressure to seawater flowing into a power transmission means, And to provide an energy saving type desalination apparatus and method using a nanofiltration membrane that can reduce operational costs.

또한, 본 발명은 나노 여과막에 보조 나노 여과막을 병렬 연결하고, 생산수의 총용존 고형물 값을 실시간으로 측정하여 생산수의 총용존 고형물 값이 기준값을 초과하면 나노 여과막과 보조 나노 여과막으로 해수를 분배시켜 여과함으로써 해수의 총용존 고형물 값과 상관없이 담수화된 물의 총용존 고형물 값을 일정하게 유지시키고, 처리 속도도 상대적으로 높일 수 있도록 하는 나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 장치 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.The present invention also relates to a method of separating seawater from a nanofiltration membrane and an auxiliary nanofiltration membrane when the total dissolved solids value of the produced water exceeds a reference value by connecting an auxiliary nanofiltration membrane in parallel to the nanofiltration membrane, The present invention provides an apparatus and method for desalination of an energy-saving seawater to which a nanofiltration membrane is applied to maintain the total dissolved solids value of the desalinated water constant regardless of the total dissolved solids value of the seawater, There is a purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,According to an aspect of the present invention,

전처리되어 유입되는 해수를 여과시켜 여과수와 농축수를 배출하는 나노 여과막 모듈과; 상기 나노 여과막 모듈로부터 배출되는 여과수가 저장되는 저장 탱크와; 상기 저장 탱크로부터 배출되는 여과수를 가압시켜 배출하는 고압 펌프와; 상기 고압 펌프로부터 가압되어 배출되는 여과수를 역삼투 방식으로 여과시켜 생산수와 농축수를 배출하는 역삼투막 모듈; 및 상기 역삼투막 모듈에서 배출되는 농축수에 의해 동작되어 상기 나노 여과막 모듈로 공급되는 해수를 가압시키는 동력 전달 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.A nanofiltration membrane module for filtering pre-treated seawater to discharge filtered water and concentrated water; A storage tank in which filtered water discharged from the nanofiltration membrane module is stored; A high pressure pump for pressurizing and discharging filtered water discharged from the storage tank; A reverse osmosis membrane module for filtering the filtered water discharged from the high-pressure pump through a reverse osmosis system to discharge produced water and concentrated water; And a power transmission unit that is operated by concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane module and presses seawater supplied to the nano-filtration membrane module.

여기에서, 상기 나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 장치는 상기 나노 여과막 모듈과 저장 탱크 사이에 병렬 연결되어 상기 나노 여과막 모듈로부터 배출되는 여과수를 2차 여과시켜 여과수와 농축수를 배출하는 보조 나노 여과막 모듈과; 상기 역삼투막 모듈에서 배출되는 농축수에 의해 동작되어 상기 나노 여과막 모듈에서 배출되는 여과수를 가압시켜 상기 보조 나노 여과막 모듈로 공급하는 보조 동력 전달 수단과; 상기 역삼투막 모듈에서 배출되는 생산수의 총용존 고형물(total dissolved solids ; TDS) 값을 측정하는 TDS 측정기와; 상기 나노 여과막 모듈과 저장 탱크 사이에 설치되는 제 1밸브와; 상기 보조 동력 전달 수단과 역삼투막 모듈 사이에 설치되는 제 2밸브와; 상기 나노 여과막 모듈과 상기 보조 동력 전달 수단 사이에 설치되는 제 3밸브; 및 상기 TDS 측정기로부터 측정된 생산수의 총용존 고형물 값을 기준값과 비교하여 기준값을 초과하면 초과값 크기에 따라 기설정된 비율에 의해 상기 제 1~3밸브를 제어하여 상기 나노 여과막 모듈에서 배출되는 여과수중 일부를 상기 보조 나노 여과막 모듈로 분기시켜 2차 여과시키는 컨트롤러를 더 포함한다.Here, the energy-saving seawater desalination apparatus to which the nanofiltration membrane is applied may further include an auxiliary nanofiltration membrane that is connected in parallel between the nanofiltration membrane module and the storage tank to filter the filtration water discharged from the nanofiltration membrane module and discharge the filtration water and the concentrated water. A module; An auxiliary power transmission means for being operated by concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane module to pressurize filtered water discharged from the nanofiltration membrane module and supply the filtered water to the auxiliary nanofiltration membrane module; A TDS measuring unit for measuring a total dissolved solids (TDS) value of the produced water discharged from the reverse osmosis membrane module; A first valve installed between the nanofiltration membrane module and the storage tank; A second valve installed between the auxiliary power transmission means and the reverse osmosis membrane module; A third valve installed between the nanofiltration membrane module and the auxiliary power transmission means; And a total dissolved solids value of the product water measured from the TDS measuring device is compared with a reference value, and when the reference value is exceeded, the first to third valves are controlled according to a predetermined ratio according to the excess value size, And a second filter for branching a part of the auxiliary filter into the auxiliary nanofiltration membrane module.

여기에서 또한, 상기 동력 전달 수단 및 보조 동력 전달 수단은 에너지 회수 장치(Energy Recovery Device ; ERD)이고, 상기 에너지 회수 장치는 펠튼형 터빈, 프란시스형 터빈, 터보차저형 터빈중 선택된 어느 하나이다.Here, the power transmission means and the auxiliary power transmission means may be an energy recovery device (ERD), and the energy recovery device may be any one of a Felton type turbine, a Francis type turbine, and a turbocharger type turbine.

여기에서 또, 상기 기준값은 생산수의 총용존 고형물(total dissolved solids ; TDS) 값이 500ppm이다.
Here, the reference value is the total dissolved solids (TDS) value of the produced water is 500 ppm.

본 발명의 다른 특징은,According to another aspect of the present invention,

전처리되어 유입되는 해수를 나노 여과막 모듈에서 여과하여 저장 탱크로 공급하는 1차 나노 여과 공정과; 상기 저장 탱크로부터 배출되는 여과수를 고압 펌프로 가압시키는 가압 공정과; 상기 고압 펌프에서 가압된 여과수를 역삼투막 모듈에서 역삼투 방식으로 여과시켜 생산수와 농축수를 배출하는 역삼투 여과 공정과; 상기 역삼투막 모듈에서 배출되는 생산수의 총용존 고형물(total dissolved solids ; TDS) 값을 TDS 측정기로 측정하는 측정 공정; 및 상기 TDS 측정기로부터 측정된 생산수의 총용존 고형물 값을 기준값과 비교하여 기준값 미만이면 전처리된 해수를 상기 나노 여과막 모듈에서만 여과시켜 상기 저장 탱크로 공급하고, 기준값을 초과하면 초과값 크기에 따라 기설정된 비율에 의해 상기 나노 여과막 모듈에서 배출되는 여과수중 일부를 보조 나노 여과막 모듈로 분기시켜 2차 여과시켜 상기 저장 탱크로 공급하는 2차 나노 여과 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.A primary nanofiltration process for filtering the pre-treated seawater into a nanofiltration membrane module and supplying it to a storage tank; A pressurizing step of pressurizing the filtered water discharged from the storage tank with a high-pressure pump; A reverse osmosis filtration step of discharging produced water and concentrated water by filtering the filtered water pressurized by the high pressure pump through a reverse osmosis system in a reverse osmosis membrane module; A total dissolved solids (TDS) value of the produced water discharged from the reverse osmosis membrane module is measured by a TDS measuring instrument; And comparing the total dissolved solids value of the produced water measured from the TDS measuring device with a reference value, and if the measured value is less than the reference value, the pretreated seawater is filtered only by the nanofiltration membrane module and supplied to the storage tank. And a second nano filtration step of supplying a part of the filtered water discharged from the nanofiltration membrane module to the auxiliary nanofiltration membrane module by a predetermined ratio and then supplying the filtered water to the storage tank.

여기에서, 상기 1차 나노 여과 공정은 상기 역삼투막 모듈에서 배출되는 농축수를 동력 전달 수단의 동력원으로 공급하여 상기 동력 전달 수단에서 해수를 가압시켜 상기 나노 여과막 모듈로 공급한다.In the primary nanofiltration process, the concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane module is supplied to a power source of the power transmission means, and the power transmission means pressurizes the seawater to supply it to the nanofiltration membrane module.

여기에서 또한, 상기 2차 나노 여과 공정은 상기 역삼투막 모듈에서 배출되는 농축수를 동력 전달 수단과 보조 동력 전달 수단의 동력원으로 각각 공급하여 상기 동력 전달 수단과 보조 동력 전달 수단에서 각각 전처리되어 유입되는 해수와 상기 나노 여과막 모듈에서 배출되는 여과수 중 일부를 가압시켜 상기 나노 여과막 모듈과 보조 나노 여과막 모듈로 각각 공급한다.Here, the second nano-filtration process may include supplying the concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane module to the power source of the power transmitting means and the auxiliary power transmitting means, respectively, And a part of the filtered water discharged from the nanofiltration membrane module is supplied to the nanofiltration membrane module and the auxiliary nanofiltration membrane module, respectively.

여기에서 또한, 상기 기준값은 생산수의 총용존 고형물(total dissolved solids ; TDS) 값이 500ppm이다.Also here, the reference value is the total dissolved solids (TDS) value of the produced water is 500 ppm.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 장치 및 방법에 따르면, 역삼투막에서 배출되는 농축수를 동력 전달 수단으로 공급하여 동력 전달 수단으로 유입되는 해수에 압력을 가하여 나노 여과막으로 공급함으로써 버려지는 에너지를 회수하고 재이용하여 운영 비용을 절감할 수 있다.According to the energy saving type seawater desalination apparatus and method using the nanofiltration membrane of the present invention as described above, the concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane is supplied to the power transmission means, pressure is applied to the seawater flowing into the power transmission means, Thereby reducing operating costs by reclaiming and reusing the waste energy.

또한, 본 발명에 따르면 나노 여과막에 보조 나노 여과막을 병렬 연결하고, 생산수의 총용존 고형물 값을 실시간으로 측정하여 생산수의 총용존 고형물 값이 기준값을 초과하면 나노 여과막과 보조 나노 여과막으로 해수를 분배시켜 여과함으로써 해수의 총용존 고형물 값과 상관없이 담수화된 물의 총용존 고형물 값을 일정하게 유지시키고, 처리 속도도 상대적으로 높일 수 있다.According to the present invention, when auxiliary nanofiltration membranes are connected in parallel to the nanofiltration membrane and the total dissolved solids value of the produced water is measured in real time, if the total dissolved solids value of the produced water exceeds the reference value, the nanofiltration membrane and the auxiliary nanofiltration membrane The total dissolved solids value of the desalinated water can be kept constant and the processing speed can be relatively increased regardless of the total dissolved solids value of the seawater.

도 1은 종래의 하이브리드형 담수화 장치의 구성을 나타낸 계통도이다.
도 2는 본 발명에 따른 에너지 절감형 해수 담수화 장치의 구성을 나타낸 계통도이다.
도 3은 본 발명에 따른 에너지 절감형 해수 담수화 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 에너지 절감형 해수 담수화 방법을 설명하기 위한 설명도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a systematic diagram showing a configuration of a conventional hybrid type desalination apparatus.
2 is a block diagram showing the configuration of an energy saving type seawater desalination apparatus according to the present invention.
3 is a process diagram for explaining an energy saving type desalination method according to the present invention.
4 and 5 are explanatory diagrams for explaining an energy saving type desalination method according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a configuration of an energy saving type seawater desalination apparatus to which a nanofiltration membrane according to the present invention is applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 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 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may be changed according to the intention of the user, the operator, or the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 2는 본 발명에 따른 나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 장치의 구성을 나타낸 계통도이다.FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of an energy saving type seawater desalination apparatus to which a nanofiltration membrane according to the present invention is applied.

도 2을 참조하면, 본 발명에 따른 나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 장치(1)는 나노 여과막 모듈(10)과, 저장 탱크(20)와, 고압 펌프(30)와, 역삼투막 모듈(40)과, 동력 전달 수단(50)과, 보조 나노 여과막 모듈(60)과, 보조 동력 전달 수단(70)과, TDS 측정기(80)와, 제 1밸브(V1)와, 제 2밸브(V2)와, 제 3밸브(V3) 및 컨트롤러(90)를 포함한다.2, an energy-saving seawater desalination apparatus 1 to which a nanofiltration membrane according to the present invention is applied includes a nanofiltration membrane module 10, a storage tank 20, a high-pressure pump 30, a reverse osmosis membrane module 40 An auxiliary power transmitting means 70, a TDS measuring device 80, a first valve V1, a second valve V2, and a second valve V3. The power transmitting means 50, the auxiliary nanofiltration membrane module 60, And a third valve (V3) and a controller (90).

먼저, 나노 여과막 모듈(10)은 전처리되어 유입되는 해수를 여과시켜 여과수와 농축수를 배출한다. 여기에서, 나노 여과막 모듈(10)은 복수개의 나노 여과막(NF)이 배열 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 해수는 전처리되는 것이 바람직하고, 전처리는 취수한 해수에서 부유하는 입자성 물질과 유기물을 제거하는 단계로 전통적으로는 응집침전-모래여과-카트리지 여과를 사용하지만, 최근에는 막여과를 전처리로 사용하여 응집침전-막여과(마이크로 여과 또는 한외 여과)를 사용하기도 한다.
First, the nanofiltration membrane module 10 filters pre-treated seawater to discharge filtered water and concentrated water. Here, it is preferable that a plurality of nanofiltration membranes NF are arranged in the nanofiltration membrane module 10. In this case, the seawater is preferably pretreated, and the pretreatment is a step for removing particulate matter and organic matter suspended in the seawater. Traditionally, coagulation sedimentation-sand filtration-cartridge filtration is used, Coagulation sedimentation - membrane filtration (microfiltration or ultrafiltration) can also be used.

그리고, 저장 탱크(20)는 나노 여과막 모듈(10)로부터 배출되는 여과수가 저장된다.
The storage tank 20 stores filtered water discharged from the nanofiltration membrane module 10.

또한, 고압 펌프(30)는 저장 탱크(20)로부터 배출되는 여과수를 50~70kgf/㎠로 가압시켜 배출한다.
Further, the high-pressure pump 30 pressurizes the filtered water discharged from the storage tank 20 at 50 to 70 kgf / cm 2.

또, 역삼투막 모듈(40)은 고압 펌프(30)로부터 가압되어 배출되는 여과수를 역삼투 방식으로 여과시켜 생산수와 농축수를 배출한다. 여기에서, 역삼투막 모듈(40)은 복수개의 역삼투막(RO)이 배열 설치되는 것이 바람직하다.
In addition, the reverse osmosis membrane module 40 filters the filtered water discharged from the high-pressure pump 30 by reverse osmosis to discharge the produced water and the concentrated water. Here, the reverse osmosis membrane module (40) is preferably provided with a plurality of reverse osmosis membranes (RO).

그리고, 동력 전달 수단(50)은 역삼투막 모듈(40)에서 배출되는 농축수에 의해 동작되어 나노 여과막 모듈(10)로 공급되는 해수를 가압시킨다. 여기에서, 동력 전달 수단(50)은 에너지 회수 장치(Energy Recovery Device ; ERD)이고, 바람직하게 펠튼형 터빈, 프란시스형 터빈, 터보차저형 터빈중 선택된 어느 하나이다.
The power transmission means 50 is operated by the concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane module 40 to pressurize the seawater supplied to the nanofiltration membrane module 10. Here, the power transmission means 50 is an energy recovery device (ERD), and is preferably any one of a Felton type turbine, a Francis type turbine, and a turbocharger type turbine.

또한, 보조 나노 여과막 모듈(60)은 나노 여과막 모듈(10)과 저장 탱크(20) 사이에 병렬 연결되어 나노 여과막 모듈(10)으로부터 배출되는 여과수를 2차 여과시켜 여과수와 농축수를 배출한다. 여기에서, 보조 나노 여과막 모듈(60)은 복수개의 나노 여과막(NF)이 배열 설치되는 것이 바람직하다.
The auxiliary nanofiltration membrane module 60 is connected in parallel between the nanofiltration membrane module 10 and the storage tank 20 to filter the filtrate water discharged from the nanofiltration membrane module 10 to discharge the filtrate water and the concentrated water. Here, it is preferable that a plurality of nanofiltration membranes NF are arranged in the auxiliary nanofiltration membrane module 60.

또, 보조 동력 전달 수단(70)은 역삼투막 모듈(40)에서 배출되는 농축수에 의해 동작되어 나노 여과막 모듈(10)에서 배출되는 여과수를 가압시켜 보조 나노 여과막 모듈(60)로 공급한다. 여기에서, 보조 동력 전달 수단(70)은 에너지 회수 장치(Energy Recovery Device ; ERD)이고, 바람직하게 펠튼형 터빈, 프란시스형 터빈, 터보차저형 터빈중 선택된 어느 하나이다.
The auxiliary power transmitting means 70 is operated by the concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane module 40 to pressurize the filtered water discharged from the nanofiltration membrane module 10 to supply it to the auxiliary nanofiltration membrane module 60. Here, the auxiliary power transmission means 70 is an energy recovery device (ERD), and is preferably any one of a Felton type turbine, a Francis type turbine, and a turbocharger type turbine.

또, TDS 측정기(80)는 역삼투막 모듈(40)의 생산수 라인에 배출되는 생산수의 총용존 고형물(total dissolved solids ; TDS) 값을 측정하여 이를 출력한다.
Also, the TDS measuring device 80 measures the total dissolved solids (TDS) value of the produced water discharged to the production water line of the reverse osmosis membrane module 40 and outputs it.

그리고, 제 1밸브(V1)는 나노 여과막 모듈(10)과 저장 탱크(20) 사이에 설치되어 하기에서 설명할 컨트롤러(90)의 제어에 따라 개폐된다.
The first valve V1 is installed between the nanofiltration membrane module 10 and the storage tank 20 and is opened and closed under the control of the controller 90 described below.

또한, 제 2밸브(V2)는 보조 동력 전달 수단(70)과 역삼투막 모듈(40) 사이에 설치되어 컨트롤러(90)의 제어에 따라 개폐된다.
The second valve V2 is installed between the auxiliary power transmission means 70 and the reverse osmosis membrane module 40 and is opened and closed under the control of the controller 90. [

또, 제 3밸브(V3)는 나노 여과막 모듈(10)과 보조 동력 전달 수단(70) 사이에 설치되어 컨트롤러(90)의 제어에 따라 개폐된다.
The third valve V3 is provided between the nanofiltration membrane module 10 and the auxiliary power transmission means 70 and is opened and closed under the control of the controller 90. [

한편, 컨트롤러(90)는 PLC(programmable logic controller)로서 TDS 측정기(80)로부터 측정된 생산수의 총용존 고형물 값을 기준값과 비교하여 기준값을 초과하면 초과값 크기에 따라 기설정된 비율에 의해 제 1~3밸브(V1~V3)를 제어하여 나노 여과막 모듈(10)에서 배출되는 여과수중 일부를 보조 나노 여과막 모듈(60)로 분기시켜 여과시킨다. 여기에서, 기준값은 생산수의 총용존 고형물(total dissolved solids ; TDS) 값이 500ppm인 것이 바람직하다. 여기에서 또한, 컨트롤러(90)에서 기설정된 비율은 예를 들어 초과값 크기가 100ppm 미만이면 제 1, 3밸브(V1, V3)를 각각 동일 비율로 개방시키고, 초과값 크기가 100ppm 초과 200ppm 미만이면 제 1밸브(V1)와 제 3밸브(V3)를 3:7의 비율로 개방시키며, 초과값 크기가 200ppm 초과하면 제 1밸브(V1)와 제 3밸브(V3)를 1:9의 비율로 개방시킨다.On the other hand, the controller 90 compares the total dissolved solids value of the produced water measured from the TDS meter 80 as a PLC (programmable logic controller) with a reference value, and when the reference value is exceeded, To 3 valves (V1 to V3) to divide a part of the filtered water discharged from the nanofiltration membrane module 10 into an auxiliary nanofiltration membrane module 60 and filter it. Here, it is preferable that the reference value is a total dissolved solids (TDS) value of the produced water of 500 ppm. Here, the predetermined ratio in the controller 90 is, for example, if the excess value is less than 100 ppm, the first and third valves V1 and V3 are opened at the same ratio, and if the excess value is greater than 100 ppm and less than 200 ppm The first valve V1 and the third valve V3 are opened at a ratio of 3: 7. When the excess value exceeds 200 ppm, the first valve V1 and the third valve V3 are mixed at a ratio of 1: 9 Open.

이하, 본 발명에 따른 나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an energy saving type desalination method using a nanofiltration membrane according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 방법을 설명하기 위한 공정도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 방법을 설명하기 위한 설명도이다.FIG. 3 is a process diagram for explaining an energy saving type desalination method using a nanofiltration membrane according to the present invention, and FIGS. 4 and 5 are explanatory views for explaining an energy saving type desalination method using a nanofiltration membrane according to the present invention. to be.

본 발명에 따른 나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 방법은 "DNARO(Daewoo Nanofiltration-aided Reverse Osmosis) 담수화공정"이라 명명한다.The energy-saving seawater desalination method using the nanofiltration membrane according to the present invention is called "DNARO (Daewoo Nanofiltration-aided Reverse Osmosis) desalination process ".

먼저, 컨트롤러(90)는 시스템이 동작되면 제 1~3밸브(V1~V3)를 제어하여 전처리된 해수를 나노 여과막 모듈(10)로 공급하여 나노 여과된 여과수가 저장 탱크(20)에 저장되도록 한다(S100).First, the controller 90 controls the first to third valves V1 to V3 when the system is operated to supply the pretreated seawater to the nanofiltration membrane module 10 so that the nanofiltration filtered water is stored in the storage tank 20 (S100).

그리고, 저장 탱크(20)에 일시 저장되어 배출되는 여과수는 고압 펌프(30)에 의해 50~70kgf/㎠으로 가압되어 역삼투막 모듈(40)로 공급된다(S110).The filtered water temporarily stored in the storage tank 20 and discharged is pressurized to 50 to 70 kgf / cm 2 by the high-pressure pump 30 and supplied to the reverse osmosis membrane module 40 (S110).

그러면, 역삼투막 모듈(40)은 생산수와 농축수를 각각 배출한다(S120). 이때, 농축수는 동력 전달 수단(50)의 동력원으로 공급된다. 그러면, 동력 전달 수단(50)은 동력원에 의해 유입되는 해수를 가압시켜 나노 여과막 모듈(10)으로 공급하여 해수가 나노 여과되도록 한다.Then, the reverse osmosis membrane module 40 discharges the produced water and the concentrated water, respectively (S120). At this time, the concentrated water is supplied to the power source of the power transmitting means (50). Then, the power transmission means 50 pressurizes the seawater introduced by the power source to supply the seawater to the nanofiltration membrane module 10, thereby allowing the seawater to be nano-filtered.

한편, 컨트롤러(90)는 TDS 측정기(80)를 통해 생산수의 총용존 고형물(total dissolved solids ; TDS) 값을 측정한다(S130). 이때, 컨트롤러(90)는 생산수의 총용존 고형물(total dissolved solids ; TDS) 값을 실시간으로 측정하거나 기설정된 단위 시간으로 측정한다.Meanwhile, the controller 90 measures the total dissolved solids (TDS) value of the produced water through the TDS measuring device 80 (S130). At this time, the controller 90 measures the total dissolved solids (TDS) value of the produced water in real time or in a predetermined unit time.

그리하여, 컨트롤러(90)는 TDS 측정기(80)로부터 측정된 생산수의 총용존 고형물 값을 기준값과 비교하여(S141), 기준값을 초과하면 도 4에 도시된 바와 같이 제 1~3밸브(V1~V3)를 제어하여 역삼투막 모듈(40)에서 배출되는 농축수를 동력 전달 수단(50)과 보조 동력 전달 수단(70)의 동력원으로 각각 공급하여 동력 전달 수단(50)과 보조 동력 전달 수단(70)으로 유입되는 해수를 가압시켜 나노 여과막 모듈(10)과 보조 나노 여과막 모듈(60)로 각각 공급하고, 나노 여과막 모듈(10)에서 배출되는 여과수중 일부를 보조 나노 여과막 모듈(60)로 분기하여 여과시켜 저장 탱크(20)로 공급한다(S142, 143). 이때, 농축수는 49~69kgf/㎠의 압력을 갖고 있으며, 동력 전달 수단(50)에서 해수를 10~25kgf/㎠으로 가압시킨다. 또한, 컨트롤러(90)는 기준값 미만이면 도 5에 도시된 바와 같이 제 1~3밸브(V1~V3)를 제어하여 역삼투막 모듈(40)에서 배출되는 농축수를 동력 전달 수단(50)의 동력원으로 공급하여 동력 전달 수단(50)으로 유입되는 해수를 가압시켜 나노 여과막 모듈(10)만으로 공급한 후 여과시켜 저장 탱크(20)로 공급한다.Thus, the controller 90 compares the total dissolved solids value of the produced water measured from the TDS measurer 80 with the reference value (S141), and if the reference value is exceeded, the first to third valves V1- V3 to supply the concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane module 40 to the power source of the power transmission means 50 and the auxiliary power transmission means 70 to supply the power transmission means 50 and the auxiliary power transmission means 70, And supplies the separated water to the auxiliary nanofiltration membrane module 60. The filtration water is then supplied to the nanofiltration membrane module 10 and the auxiliary nanofiltration membrane module 60. A part of the filtered water discharged from the nanofiltration membrane module 10 is branched into the auxiliary nanofiltration membrane module 60, And supplies it to the storage tank 20 (S142, 143). At this time, the concentrated water has a pressure of 49 to 69 kgf / cm 2, and the seawater is pressurized to 10 to 25 kgf / cm 2 by the power transmission means 50. 5, the controller 90 controls the first to third valves V1 to V3 to supply the concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane module 40 to the power source of the power transmitting means 50 And pressurizes the seawater flowing into the power transmission means 50 to supply it only to the nanofiltration membrane module 10, and then supplies the filtered water to the storage tank 20.

이후, 저장 탱크(20)로부터 배출되는 여과수는 상기에서 설명한 바와 같이 고압 펌프(30)에 의해 역삼투막 모듈(40)로 공급되고, 역삼투막 모듈(40)에서는 여과수를 역삼투 방식으로 여과시켜 생산수와 농축수를 각각 배출한다.Thereafter, the filtered water discharged from the storage tank 20 is supplied to the reverse osmosis membrane module 40 by the high-pressure pump 30 as described above. In the reverse osmosis membrane module 40, the filtered water is filtered by the reverse osmosis method, Respectively.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific forms thereof, which are to be considered as being limited to the specific embodiments, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .

10 : 나노 여과막 모듈 20 : 저장 탱크
30 : 고압 펌프 40 : 역삼투막 모듈
50 : 동력 전달 수단 60 : 보조 나노 여과막 모듈
70 : 보조 동력 전달 수단 80 : TDS 측정기
90 : 컨트롤러 V1~V3 : 제 1~3밸브10: Nano-filtration membrane module 20: Storage tank
30: high pressure pump 40: reverse osmosis membrane module
50: power transmission means 60: auxiliary nanofiltration membrane module
70: auxiliary power transmitting means 80: TDS measuring instrument
90: Controller V1 to V3: 1st to 3rd valves

Claims (8)

전처리되어 유입되는 해수를 여과시켜 여과수와 농축수를 배출하는 나노 여과막 모듈과;
상기 나노 여과막 모듈로부터 배출되는 여과수가 저장되는 저장 탱크와;
상기 저장 탱크로부터 배출되는 여과수를 가압시켜 배출하는 고압 펌프와;
상기 고압 펌프로부터 가압되어 배출되는 여과수를 역삼투 방식으로 여과시켜 생산수와 농축수를 배출하는 역삼투막 모듈과
펠튼형 터빈, 프란시스형 터빈, 터보차저형 터빈중 선택된 어느 하나의 에너지 회수 장치(Energy Recovery Device ; ERD)로서, 상기 역삼투막 모듈에서 배출되는 농축수에 의해 동작되어 상기 나노 여과막 모듈로 공급되는 해수를 가압시키는 동력 전달 수단과;
상기 나노 여과막 모듈과 저장 탱크 사이에 병렬 연결되어 상기 나노 여과막 모듈로부터 배출되는 여과수를 2차 여과시켜 여과수와 농축수를 배출하는 보조 나노 여과막 모듈과;
펠튼형 터빈, 프란시스형 터빈, 터보차저형 터빈중 선택된 어느 하나의 에너지 회수 장치(Energy Recovery Device ; ERD)로서, 상기 역삼투막 모듈에서 배출되는 농축수에 의해 동작되어 상기 나노 여과막 모듈에서 배출되는 여과수를 가압시켜 상기 보조 나노 여과막 모듈로 공급하는 보조 동력 전달 수단과;
상기 역삼투막 모듈에서 배출되는 생산수의 총용존 고형물(total dissolved solids ; TDS) 값을 측정하는 TDS 측정기와;
상기 나노 여과막 모듈과 저장 탱크 사이에 설치되는 제 1밸브와;
상기 보조 동력 전달 수단과 역삼투막 모듈 사이에 설치되는 제 2밸브와;
상기 나노 여과막 모듈과 상기 보조 동력 전달 수단 사이에 설치되는 제 3밸브; 및
상기 TDS 측정기로부터 측정된 생산수의 총용존 고형물 값을 생산수의 총용존 고형물(total dissolved solids ; TDS) 값이 500ppm인 기준값과 비교하여 기준값을 초과하면 초과값 크기에 따라 기설정된 비율에 의해 상기 제 1~3밸브를 제어하여 상기 나노 여과막 모듈에서 배출되는 여과수중 일부를 상기 보조 나노 여과막 모듈로 분기시켜 2차 여과시키는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 장치.A nanofiltration membrane module for filtering pre-treated seawater to discharge filtered water and concentrated water;
A storage tank in which filtered water discharged from the nanofiltration membrane module is stored;
A high pressure pump for pressurizing and discharging filtered water discharged from the storage tank;
A reverse osmosis membrane module for filtering the filtered water discharged from the high-pressure pump through a reverse osmosis system to discharge produced water and concentrated water;
(EN) An energy recovery device (ERD), which is selected from a fermentation type turbine, a Francis type turbine, and a turbocharger type turbine, and is operated by concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane module to supply seawater to the nanofiltration membrane module A power transmission means for pressing the power transmission means;
A secondary nanofiltration membrane module connected in parallel between the nanofiltration membrane module and the storage tank for secondary filtration of the filtration water discharged from the nanofiltration membrane module to discharge filtration water and concentrated water;
(EN) An energy recovery device (ERD), which is selected from the group consisting of a fermenter type turbine, a Francis type turbine, and a turbocharger type turbine, which is operated by concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane module and is discharged from the nanofiltration membrane module An auxiliary power transmission means for supplying the auxiliary nanofiltration membrane module with pressure to the auxiliary nanofiltration membrane module;
A TDS measuring unit for measuring a total dissolved solids (TDS) value of the produced water discharged from the reverse osmosis membrane module;
A first valve installed between the nanofiltration membrane module and the storage tank;
A second valve installed between the auxiliary power transmission means and the reverse osmosis membrane module;
A third valve installed between the nanofiltration membrane module and the auxiliary power transmission means; And
If the total dissolved solids value of the product water measured from the TDS meter is compared with a reference value of the total dissolved solids (TDS) value of the production water of 500 ppm, and if the reference value is exceeded, And a controller for controlling the first to third valves so that a part of the filtered water discharged from the nanofiltration membrane module is branched to the auxiliary nanofiltration membrane module to perform secondary filtration. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 전처리되어 유입되는 해수를 나노 여과막 모듈에서 여과하여 저장 탱크로 공급하고, 역삼투막 모듈에서 배출되는 농축수를 동력 전달 수단의 동력원으로 공급하여 상기 동력 전달 수단에서 해수를 가압시켜 상기 나노 여과막 모듈로 공급하는 는 1차 나노 여과 공정과;
상기 저장 탱크로부터 배출되는 여과수를 고압 펌프로 가압시키는 가압 공정과;
상기 고압 펌프에서 가압된 여과수를 역삼투막 모듈에서 역삼투 방식으로 여과시켜 생산수와 농축수를 배출하는 역삼투 여과 공정과;
상기 역삼투막 모듈에서 배출되는 생산수의 총용존 고형물(total dissolved solids ; TDS) 값을 TDS 측정기로 측정하는 측정 공정; 및
상기 TDS 측정기로부터 측정된 생산수의 총용존 고형물 값을 생산수의 총용존 고형물(total dissolved solids ; TDS) 값이 500ppm인 기준값과 비교하여 기준값 미만이면 전처리된 해수를 상기 나노 여과막 모듈에서만 여과시켜 상기 저장 탱크로 공급하고, 기준값을 초과하면 초과값 크기에 따라 기설정된 비율에 의해 상기 나노 여과막 모듈에서 배출되는 여과수중 일부를 보조 나노 여과막 모듈로 분기시켜 2차 여과시켜 상기 저장 탱크로 공급하고, 상기 역삼투막 모듈에서 배출되는 농축수를 동력 전달 수단과 보조 동력 전달 수단의 동력원으로 각각 공급하여 상기 동력 전달 수단과 보조 동력 전달 수단에서 각각 전처리되어 유입되는 해수와 상기 나노 여과막 모듈에서 배출되는 여과수 중 일부를 가압시켜 상기 나노 여과막 모듈과 보조 나노 여과막 모듈로 각각 공급하는 2차 나노 여과 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노 여과막이 적용된 에너지 절감형 해수 담수화 방법.The pretreated seawater is filtered by the nanofiltration membrane module and supplied to the storage tank. The concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane module is supplied to the power source of the power transmission means, and the seawater is supplied from the power transmission means to the nanofiltration membrane module A primary nanofiltration process;
A pressurizing step of pressurizing the filtered water discharged from the storage tank with a high-pressure pump;
A reverse osmosis filtration step of discharging produced water and concentrated water by filtering the filtered water pressurized by the high pressure pump through a reverse osmosis system in a reverse osmosis membrane module;
A total dissolved solids (TDS) value of the produced water discharged from the reverse osmosis membrane module is measured by a TDS measuring instrument; And
Comparing the total dissolved solids value of the product water measured from the TDS measuring device with a reference value having a total dissolved solids (TDS) value of 500 ppm, filtering the pretreated seawater only in the nanofiltration membrane module, Supplying a portion of the filtered water discharged from the nanofiltration membrane module to the auxiliary nanofiltration membrane module by a predetermined ratio according to an excess value size, and then supplying the filtered water to the storage tank, The concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane module is supplied to a power source of the power transmission means and the auxiliary power transmission means so that some of the seawater introduced into the power transmission means and the auxiliary power transmission means and introduced into the nanofiltration membrane module, And pressurized to form the nanofiltration membrane module and the auxiliary nanofiltration membrane module Each secondary feed nano energy saving nanofiltration membrane has been applied, comprising a step consisting of filtration type desalination method. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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