KR101812632B1 - Multistage immersion type membrane distillation water treatment apparatus and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 막증류 수처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 다단의 원수조의 원수에 각각 막증류모듈부와 열교환부를 침지시키고 전단의 막증류모듈부에서 배출되는 증기를 후단의 열교환부에서의 열교환에 이용함으로써 원수의 가열에 필요한 열에너지를 획기적으로 감소시킬 수 있는 다단 침지식 막증류 수처리 장치 및 그 수처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a membrane distillation water treatment apparatus and method, and more particularly to a membrane distillation water treatment apparatus and method in which a membrane distillation module unit and a heat exchange unit are immersed respectively in raw water of a multi-stage raw water tank, and vapors discharged from a membrane distillation module unit at a front end are used for heat exchange The present invention relates to a multi-stage impregnated membrane distillation water treatment apparatus capable of drastically reducing thermal energy required for heating raw water and a water treatment method therefor.
막증류 기술은 소수성 표면을 가지는 다공성의 분리막을 이용하여 원수로부터 순수한 증기상태로 물을 분리하는 공정 기술이다.Membrane distillation technology is a process technology for separating water from raw water into pure steam using a porous membrane having a hydrophobic surface.
막증류법에 의해 처리되는 원수는 분리막의 한쪽 면과 접촉하게 되지만 분리막 표면의 높은 소수성 때문에 발생된 표면장력으로 인해 원수가 분리막의 기공안으로 투과되지 않는다. 이로 인해 물은 투과하지 못하고 증기만 분리막을 통과하게 하여 증기로부터 담수를 만들게 된다.The raw water treated by the membrane distillation method comes into contact with one side of the separation membrane, but the raw water is not permeated into the pores of the separation membrane due to the surface tension generated due to the high hydrophobicity of the separation membrane surface. As a result, water can not permeate and only steam is allowed to pass through the separation membrane to produce fresh water from the steam.
막증류 공정에서 물질전달이 발생하는 이유는 분리막을 경계로 높은 온도의 원수와 낮은 온도의 여과수 사이에 형성되는 온도차이 때문이며, 이러한 온도차이로 인해 형성되는 물의 증기압 차이는 액체상태의 물이 수증기 상태로 전환되면서 원수로부터 여과수쪽으로 이동하게 만드는 구동력이 된다.The reason for the mass transfer in the membrane distillation process is due to the temperature difference formed between the raw water at a high temperature and the filtered water at a low temperature at the boundary of the separation membrane and the difference in the vapor pressure of the water formed by the temperature difference means that water And it becomes a driving force to move from the raw water to the filtrate water.
막증류법은 이러한 구동력인 증기압 구배를 발생시키기 위해 여과수 측에 적용하는 방법에 따라 직접 접촉식 막증류법(Direct Contact Membrane Distillation: DCMD), 공기 간극형 막증류법(Air Gap Membrane Distillation: AGMD), 스윕가스 흐름형 막증류법(Sweep Gas Membrane Distillation: SGMD), 진공 막증류법(Vacuum Membrane Distillation:VMD)의 4가지 방식으로 구분할 수 있다.Membrane distillation can be performed by direct contact membrane distillation (DCMD), air gap membrane distillation (AGMD), sweep gas, or the like, depending on the method applied to the filtrate water to generate such a driving force, , Sweep Gas Membrane Distillation (SGMD), and Vacuum Membrane Distillation (VMD).
이러한 막증류법은 상변화를 통해 대상 원수를 처리하는 기술로서 비휘발성 오염물질의 제거율이 100%에 가깝고 역삼투법에 비해 낮은 압력으로 운전되며, 막오염에 대한 저항성이 크기 때문에 전처리 장치 및 설비를 간소화할 수 있는 장점이 있다.This membrane distillation method is a technology to treat the target water through phase change. It is a non-volatile pollutant removal rate close to 100%, operates at a lower pressure than the reverse osmosis method, and is resistant to membrane contamination. There are advantages to be able to.
그러나, 이와 같은 장점에도 불구하고 막증류 기술의 구동력인 증기압 차이를 발생시키기 위해 원수를 일정온도 이상으로(보통 60~80℃) 가열하기 위해 많은 에너지가 필요하다. 또한, 막증류 모듈을 통과한 증기를 다시 응축하는데도 에너지가 소비된다는 단점이 있다.Despite these advantages, however, a large amount of energy is required to heat the raw water above a certain temperature (usually 60-80 ° C) in order to generate a difference in vapor pressure, which is the driving force of the membrane distillation technique. In addition, there is a disadvantage in that energy is also consumed to condense the vapor passing through the membrane distillation module again.
이에 따라, 해당 기술분야에서는 막증류 공정의 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 기술개발이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need in the art to develop a technique for improving the energy efficiency of the membrane distillation process.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다단의 원수조마다 각각 MD모듈부와 열교환부를 침지하여 전단의 MD모듈부에서 배출되는 증기를 후단의 열교환에 이용하여 원수의 가열 및 증기의 응축에 필요한 열에너지를 획기적으로 감소시킬 수 있는 다단 침지식 막증류 수처리 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide a steam generator for a steam turbine that immerses the MD module unit and the heat exchanger unit in each multi- The present invention provides a multi-stage immersion type membrane distillation water treatment apparatus and method capable of drastically reducing the heat energy required for condensation of the membrane.
또한, 본 발명은 다단의 원수조마다 침지된 다단의 열교환부에서의 열교환을 통해 각 단의 원조소의 원수온도를 각각 일정하게 유지하도록 하도록 함으로써 각 단의 MD모듈부에서 원수를 증기로 변환할 수 있도록 하는 다단 침지식 막증류 수처리 장치 및 방법을 제공하는데 추가적인 목적이 있다.In addition, the present invention allows the raw water temperature of each source to be constantly maintained through heat exchange in multi-stage heat exchangers immersed in each multi-stage source water tank, so that raw water can be converted into steam The present invention provides a multi-stage impregnated membrane distillation water treatment apparatus and method.
본 발명의 실시 예에 따른 다단 침지식 막증류 수처리 장치는, 각각 내부에 원수를 저장하는 다단(n개)의 원수조; 상기 다단의 원수조마다 원수에 각각 침지되어 원수의 일부를 증기로 배출하는 다단의 MD모듈부; 상기 다단의 원수조마다 원수에 각각 침지되어 전단의 MD모듈부로부터 배출되는 증기와의 열교환을 통해 상기 다단의 원수조마다 원수의 온도를 각각 기설정된 온도로 유지하도록 하는 다단의 열교환부; 고온의 증기를 발생시켜 제1단의 열교환부로 공급하는 증기발생부; 최후단의 MD모듈부로부터 공급되는 증기를 열교환을 통해 응축시켜 배출하는 응축부; 및 상기 응축부에서의 열교환을 위해 저온의 원수를 상기 응축부를 통해 제1단의 원수조로 공급하는 원수공급부를 포함하고, 상기 제1단의 열교환부에서 열교환되어 배출되는 증기는 상기 증기발생부로 회수된다.The multi-stage impregnated membrane distillation water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a multi-stage (n) water tank for storing raw water therein; A multi-stage MD module unit immersed in the raw water for each of the multi-stage raw water tanks to discharge part of the raw water by steam; A multi-stage heat exchanger for immersing the raw water in each of the multi-stage raw water tanks and maintaining the temperature of the raw water in each of the multi-stage raw water tanks at a predetermined temperature through heat exchange with steam discharged from the MD module at the front end; A steam generator for generating steam at a high temperature and supplying the steam to the heat exchanger at the first stage; A condenser for condensing and discharging the steam supplied from the MD module at the last stage through heat exchange; And a raw water supply unit for supplying low-temperature raw water for heat exchange in the condenser to the raw water tank of the first stage through the condenser, wherein steam, which is heat-exchanged and discharged in the heat exchanger of the first stage, Is recovered.
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본 발명에서, 제2단 내지 제n단(n≥3인 정수)의 열교환부에서 각각 열교환되어 배출되는 증기를 공급받아 저장하는 여과수조를 더 포함한다.In the present invention, the apparatus further includes a filtration water tank for receiving and storing the vapor heat-exchanged and discharged from the second-stage to the n-th (n > = 3) heat-
이때, 상기 여과수조는 상기 응축부에서 배출되는 증기를 공급받아 저장한다.At this time, the filtering water tank receives and stores the steam discharged from the condensing unit.
본 발명에서, 상기 증기발생부는 제1단의 원수조 내부의 원수의 온도보다 높은 온도의 증기를 상기 제1단의 열교환부로 공급한다.In the present invention, the steam generating unit supplies steam at a temperature higher than the temperature of the raw water in the raw water tank of the first stage to the heat exchanging unit of the first stage.
본 발명에서, 상기 MD모듈부는 진공타입의 막증류분리막을 포함하고, 상기 다단의 MD모듈부마다 내부의 증기가 발생되는 영역에 진공압력을 각각 발생시키는 진공펌프를 더 포함한다.In the present invention, the MD module unit may include a vacuum type membrane distillation separation membrane, and further includes a vacuum pump for generating a vacuum pressure in an area where steam inside the MD unit unit is generated.
본 발명에서, 상기한 다단 침지식 막증류 수처리 장치는, 상기 제1단의 원수조에 저장된 원수의 온도를 검출하는 온도검출부; 및 상기 온도검출부에서 검출된 원수의 온도를 이용하여 상기 증기발생부에서 발생되는 증기의 온도를 제어하는 증기온도제어부를 더 포함한다.In the present invention, the multi-stage immersion type membrane distillation water treatment apparatus may further include: a temperature detector for detecting the temperature of raw water stored in the raw water tank of the first stage; And a steam temperature controller for controlling the temperature of the steam generated in the steam generator using the temperature of the raw water detected by the temperature detector.
본 발명에서, 상기 다단의 원수조는 서로 연결되어 제1단부터 제n단(n≥3인 정수)까지 원수가 각 단의 원수조를 통해 흐르고 상기 제n단의 원수조에서는 원수가 기설정된 시간에 외부로 배출된다.In the present invention, the multi-stage source water tanks are connected to each other so that raw water from the first stage to the n < th > stage (integer of n 3) flows through the raw water tanks of the respective stages, And is discharged to the outside in time.
본 발명에서, 상기 원수공급부는 제2단 내지 제n단(n≥3인 정수)의 원수조로 각각 원수를 공급한다.In the present invention, the raw water supply unit supplies raw water to each of the source water tanks of the second stage to the n-th stage (n is an integer of 3).
본 발명에서, 상기 다단의 원수조마다 내부에 각각 설치되어 연속적으로 또는 기설정된 주기에 따라 각각 폭기하는 다단의 폭기부를 더 포함한다.In the present invention, each of the multi-tier source water tanks further includes a multi-stage aeration unit which is installed in each of the multi-tiered source water tanks and aeration continuously or continuously in a predetermined period.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 다단 침지식 막증류 수처리 방법은, 다단의 원수조마다 원수에 침지되어 원수의 일부를 증기로 배출하는 다단의 MD모듈부와, 전단의 MD모듈부로부터 공급되는 증기와의 열교환을 통해 상기 다단의 원수조마다 원수의 온도를 기설정된 온도로 유지하도록 하는 다단의 열교환부를 포함하는 막증류 수처리 장치에서의 막증류 수처리 방법에 있어서, 원수공급부에서 제1단의 원수조로 원수를 공급하는 제1단계; 증기발생부에서 고온의 증기를 제1단의 열교환부로 공급하는 제2단계; 상기 제1단의 열교환부에서의 열교환이 이루어진 상기 제1단의 원수조 내부의 제1단의 MD모듈부에서 원수의 일부를 증기로 변환한 후 상기 변환된 증기를 후단(제2단)의 열교환부로 공급하는 제3단계; 상기 제3단계를 제n단(n≥3인 정수)의 원수조까지 순차적으로 반복하는 제4단계; 및 상기 제n단의 MD모듈부에서 배출되는 증기를 응축부에서 열교환을 통해 응축시켜 배출하는 제5단계를 포함하고, 상기 제1단의 열교환부에서 열교환되어 배출되는 증기는 상기 증기발생부로 회수된다.In addition, the multi-stage immersion type membrane distillation water treatment method according to the embodiment of the present invention includes a multi-stage MD module unit which is immersed in raw water in each multi-stage raw water tank and discharges a part of raw water by steam, And a multi-stage heat exchanging unit for maintaining the temperature of the raw water at a predetermined temperature for each of the multi-stage raw water tanks through heat exchange with steam. The method for membrane distillation water treatment in a membrane distillation water treatment apparatus, A first step of supplying raw water to a water tank; A second step of supplying high-temperature steam from the steam generating unit to the heat exchanging unit in the first stage; And the steam is converted into a part of the raw water in the MD module part of the first stage inside the raw water tank of the first stage where heat exchange is performed in the heat exchanging part of the first stage, To a heat exchange unit; A fourth step of sequentially repeating the third step until the n-th stage (n is an integer of 3) to the raw water tank; And a fifth step of condensing and discharging steam discharged from the n-th stage MD module unit through heat exchange in a condensing unit, and the steam discharged from the heat exchanging unit in the first stage is discharged to the steam generating unit do.
본 발명에서, 상기 제1단계는, 상기 응축부에서 상기 원수공급부로부터 공급되는 원수를 이용하여 증기와의 열교환을 수행하여 상기 증기를 응축시킨다.In the present invention, in the first step, heat is exchanged with steam using raw water supplied from the raw water supply unit in the condenser to condense the steam.
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본 발명에서, 상기 제2단 내지 제n단의 열교환부에서 각각 열교환되어 배출되는 증기는 여과수조로 공급된다.In the present invention, the steam that is heat-exchanged and discharged from each of the second to n-th heat exchangers is supplied to the filtering water tank.
본 발명에서, 상기 증기발생부는 상기 제1단의 원수조의 원수의 온도보다 높은 온도의 증기를 상기 제1단의 열교환부로 공급한다.In the present invention, the steam generator supplies steam at a temperature higher than the temperature of the raw water of the raw water tank of the first stage to the heat exchanger of the first stage.
본 발명에서, 상기 다단의 원수조는 서로 연결되어 제1단부터 제n단까지 원수가 각 단의 원수조를 통해 흐르고 상기 제n단의 원수조에서는 원수가 기설정된 시간에 외부로 배출된다.In the present invention, the multi-stage raw water tanks are connected to each other so that raw water flows from the first stage to the nth stage through the raw water tank of each stage, and the raw water is discharged to the outside at a predetermined time in the nth stage raw water tank.
본 발명에서, 상기 원수공급부는 상기 제2단 내지 제n단의 원수조마다 각각 원수를 공급한다.In the present invention, the raw water supply unit supplies raw water to each of the second to n-th raw water tanks.
본 발명에서, 상기 제2단계 및 제3단계는, 상기 다단의 원수조마다 원수에 각각 침지된 폭기부에서 연속적으로 또는 기설정된 주기에 따라 폭기하는 단계를 포함한다.In the present invention, the second step and the third step include aeration continuously or at a predetermined period in the atmospheric portion immersed in the raw water for each of the multi-stage raw water tanks.
본 발명에서, 상기 제1단계 이후에, 온도검출부에서 상기 제1단의 원수조의 원수의 온도를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 원수의 온도를 이용하여 증기온도제어부에서 상기 증기발생부에서 발생되는 증기의 온도를 제어하는 단계를 더 포함한다.In the present invention, after the first step, the temperature detecting unit detects the temperature of raw water of the raw water tank of the first stage; And controlling the temperature of the steam generated in the steam generator in the steam temperature controller using the detected temperature of the raw water.
본 발명에 의하면 MD모듈부를 원수조에 침지시켜 직렬로 다단으로 연결하여 각 단에서 발생되는 증기가 갖는 잠열에너지를 다음 단의 원수를 가열하는데 사용하고, 마지막 원수조에서 발생한 증기는 최전단의 원수조에 유입되는 원수를 가열하는데 사용함으로써 기존 장치에 비해 열효율을 크게 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the MD module units are immersed in a raw water tank and are connected in a multi-stage in series, and the latent heat energy of the steam generated at each stage is used for heating the raw water in the next stage. By using the raw water flowing into the water tank for heating, the thermal efficiency can be greatly improved as compared with the existing apparatus.
또한, 본 발명에 의하면 원수조의 원수가 일정한 온도로 유지되기 때문에 높은 온도의 증기를 생산할 수 있고 잠열에너지를 재활용하기 때문에 에너지 사용량을 획기적으로 줄일 수 있다.In addition, according to the present invention, since the raw water of the raw water tank is maintained at a constant temperature, steam of high temperature can be produced, and the energy consumption can be drastically reduced because the latent heat energy is recycled.
또한, 본 발명에 의하면 전기에너지만으로 본 발명의 막증류 수처리 장치를 구동하기 때문에 장치의 구성이 간단하고 유지보수가 용이하다.Further, according to the present invention, since the membrane distillation water treatment apparatus of the present invention is driven only by electric energy, the structure of the apparatus is simple and maintenance is easy.
또한, 본 발명은 다단의 원수조 내부에 폭기장치를 침지시켜 연속적으로 또는 기설정된 주기에 따라 폭기를 통해 MD모듈부의 막오염 발생을 저감할 수 있다.In addition, the present invention can reduce the occurrence of film contamination of the MD module portion through aeration continuously or by a predetermined period by immersing the aeration device in the multi-stage raw water tank.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다단 침지식 막증류 수처리 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다단 침지식 막증류 수처리 방법을 보이는 흐름도이다.1 is a configuration diagram of a multi-stage immersion type membrane distillation water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a multi-stage immersion type membrane distillation water treatment method according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the difference that the embodiments of the present invention are not conclusive.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결 합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, May be "connected," "coupled, " or" connected. &Quot;
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다단 침지식 막증류 수처리 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a multi-stage immersion type membrane distillation water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 다단 침지식 막증류 수처리 장치(100)는 다단의 원수조(101), 다단의 막증류모듈부(102), 다단의 열교환부(103), 증기발생부(104), 응축부(105) 및 원수공급부(106)를 포함하여 구성된다.1, a multi-stage immersion type membrane distillation and
원수조(101)는 n개(n≥3인 정수)가 직렬로 배치되어 다단(multi-stage)으로 구성되며 각각 내부에 내부에 원수를 저장한다. 각 단의 원수조(101)마다 원수를 다양한 방식으로 공급할 수 있다. 예컨대, 후술하는 원수공급부(106)에서 각 단의 원수조(101)로 각각 원수를 공급하거나 또는 원수공급부(106)에서 최전단인 제1단의 원수조(101a)에만 원수를 공급하고 제1단부터 최후단인 제n단의 원수조(101b~101n)까지는 서로 연결하여 제1단의 원수조(101a)에서 각 단의 원수조(101b~101n-1)를 통해 제n단의 원수조(101n)으로 원수를 공급하도록 할 수 있다. 최후단인 제n단의 원수조(101n)에서는 원수가 기설정된 시간에 외부로 배출되도록 한다. 이는 원수가 제1단에서 제n단까지 각 원수조를 통해 흐르면서 원수에서 증기를 발생하는 동안 원수에 이물질이 쌓이거나 원수의 농도가 높아지면 원수를 외부로 내보도록 하는 것이다.In the
막증류(Membrane Distillation: MD)모듈부(102)도 다단(multi-stage)으로 구성된다. 구체적으로 각 단의 MD모듈부(102)는 각 단의 원수조(101)의 원수 내에 각각 침지되도록 설치된다. 이들 각 단의 MD모듈부(102)는 공급되는 원수의 일부를 증기로 각각 배출하여 다음 단의 열교환부(103)로 공급되도록 한다. 즉, 최전단인 제1단의 MD모듈부(102a)에서 배출된 증기는 다음 단인 제2단의 열교환부(103b)로 공급되며 제2단의 MD모듈부(102b)에서 배출된 증기는 그 다음 단인 제3단의 열교환부(103c)로 공급되는 것이다. 이러한 과정을 반복하여 제i단의 MD모듈부(102i)에서 배출된 증기는 그 다음 단인 제i+1단의 열교환부(103i+1)로 공급되는 것이다. 최후단인 제n단의 MD모듈부(102n)에서 배출된 증기는 후술하는 응축부(105)로 공급되어 응축된다. 이는 최후단(제n단)의 MD모듈부(102n)의 입장에서는 그 후단에 증기를 배출할 열교환부가 없으므로 응축부(105)로 증기를 배출하도록 하여 응축부(105)에서 열교환을 통해 증기를 응축시키도록 한다. 이와 같이 응축된 증기는 여과수가 되어 여과수조(107)로 공급된다.Membrane Distillation (MD)
이러한 MD모듈부(102)는 내부의 분리막을 기준으로 원수영역과 증기영역으로 구분되며 원수가 원수영역의 원수가 분리막의 한쪽 면과 접촉할 때 분리막 표면의 높은 소수성 때문에 발생된 표면 장력으로 인해 원수가 분리막의 기공 안으로 투과되지 않고 증기만 분리막을 통과하게 하여 증기영역으로 증기를 모으게 된다. 이러한 증기는 이후 담수로 만들게 된다. 이와 같이 MD모듈부(102)에서는 내부의 분리막을 경계로 높은 온도의 원수와 낮은 온도의 증기 사이에 형성되는 온도의 차이로 인해 액체상태의 물이 증기상태로 전환되면서 원수로부터 여과수(담수)쪽으로 이동하게 되는 것이다.The
열교환부(103)도 다단으로 구성되며 각 단의 원수조(101)의 원수 내에 침지되도록 설치된다. 이들 각 단의 열교환부(103)는 전단의 MD모듈부(102)에서 배출되는 증기를 공급받는다. 이때, 각 단의 원수조(101) 내의 원수를 이러한 증기와의 열교환을 통해 고온으로 변환하도록 한다. 이를 통해 각 단의 원수조(101) 내의 원수는 기설정된 온도로 유지하도록 한다. 이와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 전단의 MD모듈부(102)에서 배출되는 증기를 후단의 열교환부(103)로 공급하기 때문에 후단의 열교환부(103)에서 열교환에 필요한 열에너지를 공급하기 위한 별도의 열원장치가 필요 없게 되어 에너지 사용량을 줄일 수 있도록 한다. 이처럼 전단에서 배출된 증기는 후단으로 공급되는 과정은 최전단(제1단)부터 최후단(제n단)까지 순차적으로 계속해서 수행된다.The
증기발생부(104)는 고온의 증기를 발생시켜 제1단(최전단)의 열교환부(103a)로 공급한다. 이는 제1단인 최전단의 열교환부(103)의 입장에서는 전단의 MD모듈부가 없기 때문에 증기를 공급받을 수 없으므로 증기발생부(104)에서 최전단의 열교환부(103a)로 고온의 증기를 공급하도록 하는 것이다. 이러한 고온의 증기는 제1단의 열교환부(103a)에서 원수와의 열교환에 이용된다. 즉, 원수를 고온으로 유지해야 MD모듈부에서 원수를 증기로 변환할 수 있는데 원수공급부(106)로부터 공급되는 원수는 상대적으로 저온이므로, 이를 고온으로 변환하기 위해서는 열교환부에서 고온의 증기와 원수 간의 열교환이 이루어져야 한다. 이러한 열교환을 위해 증기발생부(104)는 고온의 증기를 열교환부(103a)로 공급하도록 하는 것이다. 이때, 증기발생부*104)는 제1단의 원수조(101a) 내부의 원수의 온도보다 높은 온도의 증기를 제1단의 열교환부(103a)로 공급하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 증기와 원수 간의 열교환을 통해 원수의 온도를 높이기 위해서는 증기의 온도가 원수의 온도보다 높아야 하기 때문이다. 이후 제1단의 열교환부(103a)에서 열교환된 후 배출되는 증기는 다시 증기발생부(104)로 회수된다. 따라서, 증기발생부(104)에서 제1단의 열교환부(103a)로 공급되는 고온의 증기는 원수와의 열교환 이후에는 상대적으로 저온의 증기로 배출되는데, 이러한 배출증기는 다시 증기발생부(104)로 공급되고 증기발생부(104)는 다시 증기를 가열하여 기설정된 온도로 증기를 제1단의 열교환부(103a)로 공급하도록 한다.The
응축부(105)는 최후단인 제n단의 MD모듈부(102n)로부터 공급되는 증기를 열교환을 통해 응축시켜 여과수조(107)로 배출하도록 한다. 이러한 열교환을 위하여 응축부(105)는 저온의 원수를 원수공급부(106)로부터 공급받는다. 이에 제n단의 MD모듈부(102n)으로부터 공급되는 증기는 응축부(105)에서 원수공급부(106)로부터 공급되는 저온의 원수와의 열교환이 이루어져서 응축된 후 여과수조(107)로 배출되는 것이다.The
원수공급부(106)는 응축부(105)를 통해 최전단인 제1단의 원수조(101a)로 저온의 원수를 공급한다. 즉, 제1단의 원수조(101a)로 저온의 원수를 공급할 때 상기한 바와 같이 응축부(105)를 통해 공급함으로써 응축부(105)에서 증기의 응축가 이루어지도록 하는 것이다. 이와 같이 원수공급부(106)는 제1단의 원수조(101a)로 원수를 공급하지만, 다른 실시 예에서 상술한 바와 같이 각 단의 원수조(101a~101n)마다 각각 원수를 공급할 수도 있다. 이때, 원수공급부(106)는 펌프(미도시)를 이용하여 원수조(101)로 원수를 공급할 수 있다.The raw
상기한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 다단의 원수조(101) 내부의 원수에 다단의 MD모듈부(102) 및 다단의 열교환부(103)를 침지시켜 원수와 증기를 반복해서 이동 및 순환시킴으로써 여과수를 계속 생성하도록 한다. 특히, 이 경우 각 단의 MD모듈부(102)에서 배출되는 증기로부터 바로 담수를 만들어내는 것이 아니라 각 단의 MD모듈부(102)에서 배출되는 증기를 후단의 열교환부(103)에서의 열교환에 이용하도록 하고 최전단의 열교환부의 경우에는 증기발생부(104)에서 고온의 증기를 공급하도록 하여 열교환이 이루어지도록 함으로써 각 단의 열교환부((103)에서 열교환에 필요한 열에너지를 공급하기 위한 별도의 열원장치가 필요 없게 되고 열에너지 사용량을 현저히 줄일 수 있는 장점을 제공할 수 있는 것이다.As described above, in the embodiment of the present invention, the multi-stage
본 발명에서, 상기한 바와 같이 제1단의 열교환부(103a)에서 열교환되어 배출되는 증기는 다시 증기발생부(104)로 회수되지만, 나머지 제2단 내지 제n단의 열교환부(102b~102n)에서 열교환되어 배출되는 증기는 여과수조(107)로 공급된다. 여과수조(107)는 이와 같이 증기를 공급받아 저장하게 된다. 또한, 여과수조(107)는 최후단인 제n단의 MD모듈부(102n)에서 배출되는 증기도 공급받아 저장한다. 여기서 제n단의 MD모듈부(102n)에서 배출되는 증기는 응축부(105)를 거쳐 여과수조(107)로 공급되는데, 응축부(105)에서는 이러한 증기가 원수공급부(106)에서 공급되는 저온의 원수와 열교환이 이루어져 응축되어 여과수조(107)로 공급된다.In the present invention, as described above, the steam that is heat-exchanged and discharged in the
한편, 본 발명에 따른 다단 침지식 막증류 수처리 장치(100)는 제1단의 원수조(101a)에 저장된 원수의 온도를 검출하는 온도검출부(109)와, 온도검출부(109)에서 검출된 온도를 이용하여 증기발생부(104)를 제어하는 증기온도제어부(110)를 더 포함할 수 있다. 또한, 이러한 다단 침지식 막증류 수처리 장치(100)는 선택적으로 진공펌프(111) 또는 폭기부(108)를 더 포함할 수도 있다.The multi-stage immersion type membrane distillation
온도검출부(109)는 제1단의 원수조(101a)에 저장된 원수의 온도를 실시간으로 검출하고, 그 검출된 온도를 증기온도제어부(110)로 전달한다. 그러면 증기온도제어부(110)는 검출된 온도에 따라 제1단의 원수조(101a)의 온도가 기설정된 온도가 되도록 증기발생부(104)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 제1단의 원수조(101a)의 온도가 기설정된 기준온도보다 낮으면 증기발생부(104)에서 더 높은 온도의 증기를 발생하도록 증기발생부(104)를 제어하고, 반대로 기준온도보다 높으면 더 낮은 온도의 증기를 발생하도록 증기발생부(104)를 제어한다. 이는 제1단의 원수조(101a)에 저장된 원수의 온도가 기설정된 온도를 일정하게 유지하도록 하기 위한 것이다.The
진공펌프(111)는 MD모듈부(102)의 내부에 증기가 발생하는 영역으로 진공압을 각각 발생시킨다. 본 발명에 따른 MD모듈부(102)는 다양한 타입의 막증류분리막을 포함할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시 예에서는 진공타입의 막증류분리막을 포함함이 바람직하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 원수를 증기로 배출 가능하다면 공지된 다른 타입의 막증류분리막도 적용이 가능하다. 일례로, 진공막증류(Vacuum Membrane Distillation:VMD) 모듈를 구현하기 위해 진공펌프(111)를 이용하여 각 단마다 MD모듈부(102)의 증기영역에 진공압력을 발생시키도록 한다. 본 실시 예에서 각 단의 원수조(101)에 원수가 공급된 후 진공펌프(111)에 의해 각 단의 MD모듈부(102)의 증기발생 영역은 증기압보다 낮은 진공압을 유지한다. 이때, 각 단의 MD모듈부(102)에서 발생되는 증기의 발생량과 온도는 하기 수학식 1 내지 4를 통해 예측하여 각 단의 증기압력을 조절할 수 있다. 먼저, 수학식 1 내지 3을 연계하여 MD모듈부(102)에서의 단위면적(1㎡)당, 단위시간(1hr)당 생산유량(㎥)인 물투과 플럭스(Jw)와 증기의 온도(Tm)를 구할 수 있다. The
이때, Jw는 물투과플럭스, AB는 MD모듈부에서의 물투과 계수, Pv는 증기압, Tm은 MD모듈부의 막모듈 표면에서의 원수의 온도=증기의 온도, Cm은 MD모듈부의 막모듈 표면에서의 염농도, P0는 진공압이다.Tm is the temperature of the raw water on the surface of the membrane module of the MD module part = temperature of the steam, Cm is the temperature of the membrane module on the surface of the membrane module of the MD module part, Jw is the water permeation flux, AB is the water permeability coefficient in the MD module part, Pv is the vapor pressure, And P0 is the vacuum pressure.
이때, k는 물질전달계수, ln은 자연로그, Cb는 원수의 염농도이다.K is the mass transfer coefficient, ln is the natural logarithm, and Cb is the salt concentration of the raw water.
이때, △Hv는 물의 증발잠열, hw는 열전달계수, Tb는 원수의 온도이다.Where Hv is the latent heat of evaporation of water, hw is the heat transfer coefficient, and Tb is the temperature of the raw water.
여기서, 원수의 증기압은 수학식 4를 통해 계산할 수 있다. 이로써 진공압인 P0를 조정하면 증기의 생산량과 온도를 조절할 수 있게 된다.Here, the vapor pressure of the raw water can be calculated through Equation (4). By adjusting the vacuum pressure P0, it is possible to control the production amount and the temperature of the steam.
폭기부(108)는 각 단의 원수조(101)마다 그 내부의 원수에 침지되도록 설치되며 연속적으로 또는 기설정된 주기에 따라 폭기하도록 한다. 이러한 폭기를 통해 MD모듈부(102)의 막모듈에 부착된 오염물질 등을 제거하도록 한다. 예컨대, 이러한 폭기부(108)는 원수 내에 공기방울을 발생시켜 공기방울에 의해 막모듈에 부착된 오염물질을 제거하도록 한다. The
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다단 침지식 막증류 수처리 방법을 보이는 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a multi-stage immersion type membrane distillation water treatment method according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 다단 침지식 막증류 수처리 방법은 다단의 원수조(101a~101n)마다 원수가 각각 저장되어 있고, 각 단의 원수조(101a~101n)의 원수 내에 다단의 MD모듈부(102a~102n) 및 다단의 열교환부(103a~103n)가 각각 침지되어 있는 다단 침지식 막증류 수처리 장치에서 구현된다.Referring to FIG. 2, in the multi-stage immersion type membrane distillation water treatment method according to the present invention, raw water is stored for each of the multi-stage
원수공급부(106)는 제1단의 원수조(101a)로 저온의 원수를 공급한다(S101). 증기발생부(104)에서 제1단의 열교환부(103a)로 고온의 증기를 공급한다(S103). 열교환부(103a)에서는 공급된 고온의 증기와 저온인 원수는 상호 간에 열교환이 이루어지고(S105). 이러한 열교환에 의해 제1단의 원수조(101a) 내 원수의 온도가 기설정된 고온으로 유지하도록 한다. 제1단의 열교환부(103a)에서 열교환된 후 증기는 다시 증기발생부(104)로 회수된다.The raw
계속해서, 제1단의 MD모듈부(102a)는 고온의 원수에서 일부는 증기로 변환하여(S107) 후단인 제2단의 열교환부(103b)로 공급한다(S109). 이에, 제2단의 열교환부(103b)에서는 공급된 증기와 제2단의 원수조(101b) 내의 원수와의 열교환을 수행한다(S111). 이러한 열교환에 의해 원수가 고온으로 변환된다.Subsequently, the
이러한 S107, S109 및 S111 과정을 제n단까지 연속으로 수행한다(S113). 즉, 전단의 MD모듈부(102)에서 후단의 열교환부(103)로 고온의 증기를 공급하고 후단의 열교환부(103)에서는 공급된 증기와 원수 간의 열교환이 이루어지며, 이러한 과정은 계속해서 최후단인 제n단까지 계속 진행되는 것이다.Steps S107, S109, and S111 are continuously performed up to the n-th stage (S113). That is, the high-temperature steam is supplied from the front-end
이와 같이 S107 내지 S111 단계를 순차적으로 계속 수행하여 최후단인 제n단의 열교환부(103n)에서 열교환이 이루어지면(S115), 제n단의 MD모듈부(102n)에서는 그 후단이 없으므로 배출되는 증기는 응축부(105)로 공급되며(S117), 응축부(105)에서는 원수공급부(106)로부터 공급된 저온의 원수를 이용한 열교환을 통해 증기를 응축시켜(S119), 여과수조(107)로 공급하도록 한다(S121). 즉, 최후단인 제n단의 MD모듈부(102n)에는 후단이 없으므로 제n단의 MD모듈부(102n)에서 배출되는 증기는 응축부(105)로 공급되고 응축부(105)에서는 원수공급부(106)로부터 공급된 저온의 원수와 증기와의 열교환을 통해 증기를 응축시켜 여과수조(107)로 응축된 여과수를 공급하게 되는 것이다.If the heat exchange is performed in the n-th
또한, 도면에는 도시하지 않았으나 다단의 MD모듈부(102)에서 원수를 순환시키면서 증기를 발생하는 동안 순환되는 원수에 이물질이 쌓이거나 원수의 농도가 높아지면 각 단의 원수조(101)에서 원수를 외부로 배출할 수 있다. 특히, 각 단의 원수조(101)가 서로 연결되어 제1단부터 제n단까지 원수가 흐르는 경우 제n단의 원수조(101n)에서 기설정된 시간에 외부로 원수를 배출하도록 한다. In addition, although not shown in the drawing, when foreign substances accumulate in the raw water circulated while steam is generated while the raw water is circulated in the multi-stage
또한, 폭기부(108)에서는 각 단의 원수조(101)마다 원수 내에 침지되어 연속적으로 또는 기설정된 주기에 따라 폭기하여 각 단의 MD모듈부(102)의 막모듈에 부착된 오염물질 등을 제거하도록 한다.In the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다단 침지식 막증류 수처리 장치 및 방법에서는 전단의 MD모듈부에서 배출되는 증기를 후단의 열교환부로 공급하여 전단의 증기를 후단의 열교환에 이용하도록 하며, 최후단의 MD모듈부에서 배출되는 증기의 일부를 증기압축부에서 압축하여 고온의 증기로 변환하여 최전단의 열교환부로 공급하여 최전단에서의 열교환에 이용하도록 함으로써 전단의 증기를 재활용하기 때문에 기존 장치에 비해 에너지 사용량을 획기적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 원수와의 열교환을 위한 별도의 열에너지 공급원이 필요하지 않기 때문에 장치의 구현비용이 적으며 시스템이 간단하여 유지보수도 용이하다는 장점이 있다.As described above, in the multistage immersion type membrane distillation water treatment apparatus and method according to the present invention, the vapor discharged from the MD module section at the front end is supplied to the heat exchanging section at the downstream end, and the vapor at the upstream end is used for heat exchange at the downstream end. A part of the steam discharged from the MD module part is compressed at the vapor pressure shaft part and converted into high temperature steam so as to be supplied to the heat exchanging part at the foremost stage and used for the heat exchange at the most upstream part, The amount of use can be drastically reduced, and a separate heat energy source for heat exchange with raw water is not required. Therefore, the implementation cost of the apparatus is low, and the system is simple and easy to maintain.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. Furthermore, the terms "comprises", "comprising", or "having" described above mean that a component can be implanted unless otherwise specifically stated, But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
101,101a~101n : 원수조 102,102a~102n : 막증류(MD)모듈부
103,103a~103n : 열교환부 104 : 증기발생부
105 : 응축부 106 : 원수공급부
107 : 여과수조 108,108a~108n : 폭기부
109 : 온도검출부 110 : 증기온도제어부
111 : 진공펌프101, 101a to 101n:
103, 103a to 103n: heat exchanger 104: steam generator
105: condensing part 106: raw water supply part
107:
109: Temperature detection unit 110: Steam temperature control unit
111: Vacuum pump
Claims (19)
상기 다단의 원수조마다 각각 원수에 침지되어 원수의 일부를 증기로 배출하는 다단의 MD모듈부;
상기 다단의 원수조마다 각각 원수에 침지되어 전단의 MD모듈부로부터 배출되는 증기와의 열교환을 통해 상기 다단의 원수조마다 원수의 온도를 각각 기설정된 온도로 유지하도록 하는 다단의 열교환부;
고온증기를 발생시켜 제1단의 열교환부로 공급하는 증기발생부;
최후단의 MD모듈부로부터 공급되는 증기를 열교환을 통해 응축시켜 배출하는 응축부; 및
상기 응축부에서의 열교환을 위해 저온의 원수를 상기 응축부를 통해 제1단의 원수조로 공급하는 원수공급부를 포함하고,
상기 제1단의 열교환부에서 열교환되어 배출되는 증기는 상기 증기발생부로 회수되는 다단 침지식 막증류 수처리 장치.A plurality of raw water tanks each storing raw water therein;
A multi-stage MD module unit immersed in the raw water for each of the multi-stage raw water tanks and discharging part of the raw water as steam;
A multi-stage heat exchange unit for maintaining the temperature of the raw water in each of the multi-stage source water tanks through respective heat exchanges with the steam discharged from the front-end MD module unit,
A steam generator for generating high temperature steam and supplying the high temperature steam to the first stage heat exchanger;
A condenser for condensing and discharging the steam supplied from the MD module at the last stage through heat exchange; And
And a raw water supply unit for supplying raw water of low temperature to the raw water tank of the first stage through the condensing unit for heat exchange in the condensing unit,
Wherein the steam exchanged in the heat exchanging unit of the first stage is discharged to the steam generating unit.
제2단 내지 제n단(n≥3인 정수)의 열교환부에서 각각 열교환되어 배출되는 증기를 공급받아 저장하는 여과수조를 더 포함하는 다단 침지식 막증류 수처리 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a filtration water tank for receiving and storing the vapor heat-exchanged and discharged respectively in the second to n-th stages (n > = 3) heat exchange units.
상기 여과수조는 상기 응축부에서 배출되는 증기를 공급받아 저장하는 다단 침지식 막증류 수처리 장치.The method of claim 3,
Wherein the filtering water tank receives and stores the steam discharged from the condensing unit.
상기 증기발생부는 제1단의 원수조 내부의 원수의 온도보다 높은 온도의 증기를 상기 제1단의 열교환부로 공급하는 다단 침지식 막증류 수처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the steam generator supplies the steam at a temperature higher than the temperature of the raw water inside the raw water tank of the first stage to the heat exchanger of the first stage.
상기 MD모듈부는 진공타입의 막증류분리막을 포함하고, 상기 다단의 MD모듈부마다 내부의 증기가 발생되는 영역에 진공압력을 각각 발생시키는 진공펌프를 더 포함하는 다단 침지식 막증류 수처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the MD module unit includes a vacuum type membrane distillation separation membrane and further comprises a vacuum pump for generating a vacuum pressure in an area where steam is generated for each of the MD modules.
상기 제1단의 원수조에 저장된 원수의 온도를 검출하는 온도검출부; 및
상기 온도검출부에서 검출된 원수의 온도를 이용하여 상기 증기발생부에서 발생되는 증기의 온도를 제어하는 증기온도제어부; 를 더 포함하는 다단 침지식 막증류 수처리 장치.The method according to claim 1,
A temperature detector for detecting the temperature of raw water stored in the source water tank of the first stage; And
A steam temperature controller for controlling the temperature of the steam generated in the steam generator using the temperature of the raw water detected by the temperature detector; Further comprising the steps of:
상기 다단의 원수조는 서로 연결되어 제1단부터 제n단(n≥3인 정수)까지 원수가 각 단의 원수조를 통해 흐르고 상기 제n단의 원수조에서는 원수가 기설정된 시간에 외부로 배출되는 다단 침지식 막증류 수처리 장치.The method according to claim 1,
The multi-stage source water tanks are connected to each other so that raw water flows from the first stage to the n-th stage (an integer of n? 3) through the source water tanks of each stage, and in the source tank of the nth stage, A multi-stage immersion membrane distillation water treatment apparatus.
상기 원수공급부는 제2단 내지 제n단(n≥3인 정수)의 원수조로 각각 원수를 공급하는 다단 침지식 막증류 수처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the raw water supply unit supplies the raw water to the source water tanks of the second stage to the n-th stage (integer of n? 3), respectively.
상기 다단의 원수조마다 내부에 각각 설치되어 연속적으로 또는 기설정된 주기에 따라 각각 폭기하는 다단의 폭기부를 더 포함하는 다단 침지식 막증류 수처리 장치.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Wherein the multi-stage immersion water treatment apparatus further comprises a multi-stage immersion water treatment unit which is installed in each of the multi-stage raw water tanks and which augments continuously or continuously in a predetermined period.
원수공급부에서 제1단의 원수조로 원수를 공급하는 제1단계;
증기발생부에서 고온의 증기를 제1단의 열교환부로 공급하는 제2단계;
상기 제1단의 열교환부에서의 열교환이 이루어진 상기 제1단의 원수조 내부의 제1단의 MD모듈부에서 원수의 일부를 증기로 변환한 후 상기 변환된 증기를 후단(제2단)의 열교환부로 공급하는 제3단계;
상기 제3단계를 제n단(n≥3인 정수)의 원수조까지 순차적으로 반복하는 제4단계; 및
상기 제n단의 MD모듈부에서 배출되는 증기를 응축부에서 열교환을 통해 응축시켜 배출하는 제5단계; 를 포함하고,
상기 제1단의 열교환부에서 열교환되어 배출되는 증기는 상기 증기발생부로 회수되는 다단 침지식 막증류 수처리 방법.The temperature of the raw water is preset for each multi-stage raw water tank through heat exchange between the multi-stage MD module unit which is immersed in the raw water in each of the multi-stage raw water tanks and discharges part of the raw water by steam and steam supplied from the MD module unit of the previous stage In a membrane distillation water treatment apparatus comprising a multi-stage heat exchanging unit for maintaining a temperature of the multi-
A first step of supplying raw water from the raw water supply unit to the raw water tank of the first stage;
A second step of supplying high-temperature steam from the steam generating unit to the heat exchanging unit in the first stage;
And the steam is converted into a part of the raw water in the MD module part of the first stage inside the raw water tank of the first stage where heat exchange is performed in the heat exchanging part of the first stage, To a heat exchange unit;
A fourth step of sequentially repeating the third step until the n-th stage (n is an integer of 3) to the raw water tank; And
A fifth step of condensing the vapor discharged from the n-th stage MD module part through heat exchange in a condensing part and discharging the vapor; Lt; / RTI >
Wherein the vapor exchanged in the heat exchanging unit of the first stage is discharged to the steam generating unit.
상기 응축부에서 상기 원수공급부로부터 공급되는 원수를 이용하여 증기와의 열교환을 수행하여 상기 증기를 응축시키는 다단 침지식 막증류 수처리 방법.12. The method according to claim 11,
And the steam is condensed by performing heat exchange with the steam using the raw water supplied from the raw water supply unit in the condensing unit.
상기 제2단 내지 제n단의 열교환부에서 각각 열교환되어 배출되는 증기는 여과수조로 공급되는 다단 침지식 막증류 수처리 방법.13. The method of claim 12,
Wherein the steam exchanged in the second to n-th heat exchanging units is supplied to the filtering water tank.
상기 증기발생부는 상기 제1단의 원수조의 원수의 온도보다 높은 온도의 증기를 상기 제1단의 열교환부로 공급하는 다단 침지식 막증류 수처리 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the steam generating unit supplies steam having a temperature higher than the temperature of the raw water of the raw water tank of the first stage to the heat exchanging unit of the first stage.
상기 다단의 원수조는 서로 연결되어 제1단부터 제n단까지 원수가 각 단의 원수조를 통해 흐르고 상기 제n단의 원수조에서는 원수가 기설정된 시간에 외부로 배출되는 다단 침지식 막증류 수처리 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the multi-stage raw water tanks are connected to each other so that raw water flows from the first stage to the n-th stage through the raw water tank of each stage, and in the raw water tank of the n-th stage, Water treatment method.
상기 원수공급부는 상기 제2단 내지 제n단의 원수조마다 각각 원수를 공급하는 다단 침지식 막증류 수처리 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the raw water supply unit supplies raw water to each of the second to n-th raw water tanks.
상기 다단의 원수조마다 원수에 각각 침지된 폭기부에서 연속적으로 또는 기설정된 주기에 따라 폭기하는 단계를 포함하는 다단 침지식 막증류 수처리 방법.12. The method of claim 11, wherein the second and third steps comprise:
And continuously aerating the raw water in the raw water for each of the multi-stage raw water tanks in accordance with a predetermined cycle.
온도검출부에서 상기 제1단의 원수조의 원수의 온도를 검출하는 단계; 및
상기 검출된 원수의 온도를 이용하여 증기온도제어부에서 상기 증기발생부에서 발생되는 증기의 온도를 제어하는 단계; 를 더 포함하는 다단 침지식 막증류 수처리 방법.12. The method of claim 11, wherein after the first step,
Detecting the temperature of the raw water of the raw water tank of the first stage in the temperature detection unit; And
Controlling the temperature of the steam generated in the steam generating unit in the steam temperature control unit using the temperature of the raw water; Further comprising the steps of:
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