기타공법

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 Ⅰ. 전기흡착법(CDI)

 

contents_img CDI 개요

   ㅇ 전기흡착법(CDI; Capacitive Deionization)은 활성탄소 전극에 약1.4 볼트의 직류전원만을 인가하여 해수나 짠물 중의 염분을 탄소표면으로 이동시켜 흡착제거하는 축전식 탈염기술이다.

   ㅇ 전기투석법은 이온교환막을 이용하여 이온을 분리하는 담수를 얻는 반면 전기흡착법에서는 전극자체에서 이온을 흡착하여 제거하는 특징을 가지고 있다.

 

contents_img 흡착원리

   ㅇ 직류전압이 인가된 활성탄소 전극사이로 무기이온이 통과하면서 활성탄소 전극표면에 흡착되어 제거되어 정화된 물은 통과되고, 활성탄소전극에 흡착된 무기이온은 전극에 반대전압을 인가함으로서 탈착시켜 전극을 재생시키는 원리이다.

 

 

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(CDI 이온 흡착과정)
 

contents_img 장단점

    ① 해수담수화기술중에서 에너지 소비량이 가장 적다.

    ② 상온에서 운전하므로 저압부분는 플라스틱재료 사용가능하여 재료부식 문제가 비교적 적다.

    ③ 운전기기 구성이 간단하여 운전 유지관리가 비교적 용이하다.

    ④ 농축수가 발생하지만 비교적 농도가 낮기 때문에 환경에 미치는 영향은 거의 없다.

    ⑤ Pilot plant 시험외에는 해수담수화 실적이 없다.

    ⑥ 증류수 수준까지의 수질은 유지되지 않는다.

    ⑦ 초기 연구단계로 Capital Cost가 높다.

 

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(CDI System 및 흡착셀)

 

Ⅱ. 전기투석법 (ED/EDR)

 

contents_img ED 개요

 

   O ED(Electrodialysis Process)법 이란 전기투석조 (Electrodialysis Stack) 양단에서 공급되는 직류전원에 의해 형성되는 전기장을 구동력으로 하고 물속에 녹아 있는 화학성분 중 전기적 성질을 갖는 전해질(양(+)이온 또는 음(-)이온)을 선택적으로 투과하는 이온교환막을 이용하여 이온성 물질을 분리하는 막분리 공정이다.

   O 또한, EDR은 막의 오염을 줄이기 위해 전류의 방향을 주기적으로 바꾸는 양극전도(Polarity Reversal)을 이용한 공정으로 유로와 전기투석의 전위구배를 바꿈으로써 전기투석공정에 있어서 장애요인으로 작용했던 오염속도를 감소시킬 수 있었다.

 

     - ED(Electrodialysis) Process (전기투석법)

     - EDR(Electrodialysis Reversal) Process (역전전기투석법) 

 

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ED/EDR  바로가기

Ⅲ. 냉동법 

contents_img 냉동법 개요

   o 냉동법의 원리 : 냉동법은 고-액간의 상변화를 이용한 것으로 염수가 얼 때 어름결정에는 염분이 베제되는 원리에 기초를 둔다.

    o 냉동법에는 직접식 냉동법, 간접식 냉동법이 있으나, 최근 들면서 멤브레인에 의한 담수화 기술개발이 활발한 반면 증발법의 연구개발은 상대적으로 저조한 실적을 보여주고 있다.  

 

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( 간접식 냉동법)

 contents_img 직접 냉동법

   o 직접식 냉동법은 진공-플래쉬공정(vacuum-flash process)으로도 알려져있다.

   o 직접법의 개략적인 계통도는 그림과 같이 해수를 탈기(deaeration)공정을 거친후 냉각용 열교환기를 거쳐 3~4 torr(이 때 해수의 어는점은 -1.9oC)로 유지되고 있는 동결기(crystallizer) 내부로 플래쉬 된다.

   o 플래쉬되면서 일정량의 물은 증발하게 되고 이때 증발잠열을 주위에서 흡수하므로 해수는 냉각되어 얼게 된다.

   o 이때 생긴 얼음은 작은 알갱이(보통 직경 0.05~1.5 mm)의 형태로 브라인과 혼재되어 있는데, 담수를 얻기위해서는 얼음 슬러리(ice slurry)를 세척하여 브라인을 씻어낸 다음 융해 시켜면 담수가 된다.

 

contents_img 간접 냉동법

   o 간접식에서는 물보다 증기압이 매우 높은 냉매를 사용, 냉매로는 물과의 분리가 쉽도록 물에 대해 불침투성인 부탄이나 R-114등을 사용

   o 부탄을 사용한 간접식 냉동법은 부탄의 상압에서의 비등점은 -0.5oC로 물의 어는점과 비슷하다.

   o 액체 부탄과 해수가 상압보다 압력이 약간 낮게 유지되고 있는(부탄이 비등할 수 있도록) 동결기로 들어가면 부탄이 증발하면서 주위로부터 증발잠열을 빼앗아 해수가 냉각,동결되고 어름을 분리융해시키면 담수가 된다.

 

 

. 막 증발법 (MD)

 

Ⅴ. 정삼투법 (FO)

 

 다음페이지에 계속 됩니다. 

 

 

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