하나,쓴 짠물 이 담수화 되다기기 개요

수처리 설비 쓴물 담수화 장치: 반침투 시스템, 식품 업계 순수, 종이 발전소 보일러 용수 초여과 예처리, 발전소 탈염수, 의약 업계 순수, 일체화 정수기, 이온 교환 연화 시스템, 강물 정화 연화 시스템, 여과 급수 시스템, 지하수 정화 시스템.

2. 쓴짠물 담수화 약술

고짠물 담수화 설비는 알칼리성 지역과 해수 역류 지역에 적용되며, 미국에서 수입한 반삼투막 소자, 국산 양질의 압력 용기 및 독일에서 수입한 고압 펌프, 합리적인 예처리 설비와 배합하여 수중의 무기염, 중금속 이자, 유기물, 세균 및 병균 등 유해 성분을 효과적으로 제거하여 고짠물을 국가 생활 식수 표준에 부합하는 양질의 물로 담수화할 수 있다.고객 현지의 수질에 근거하여 세밀한 분석과 특수 설계를 진행하여 효율적이고 내구성이 있으며 담수화 수질이 국가 생활 식수 수질 표준 (GB5749-85) 에 완전히 도달하도록 노력하여 물 부족 지역의 식수 문제를 철저히 해결한다.

쓴물 담수화는 압력에 의해 반투과막으로 물질을 분리하는 과정이다.반침투막 표면의 활성은 물만 투과할 수 있고, 99% 의 가용성 소금 및 모든 세균, 서커스가 차단되어 있으며, 물은 서로 변하지 않기 때문에 반침투 탈염은 가장 선진적이고 에너지 절약적인 탈염 방식이다.

3. 쓴 짠물이 무엇인가

수체에서 불소 함량이 1.2mg/L보다 크면 불소가 기준치를 초과했다고 하며 고불소수라고도 한다.용해성 고체 함량이 1500mg/L일 때 쓴짠물이라고 한다.불소는 일종의 비금속화학원소로서 원소주기표에서 9위를 차지하며 2주기 제7족의 주족원소에 속하며 화학성질이 아주 활발하여 거의 단독으로 존재할수 없으며 자연계에는 모두 각종 화합물의 상태로 존재하며 암석, 토양, 해양에 널리 존재하며 지구에서의 분포는 상당히 광범위하다.불소가 높은 후에는 불소 중독을 일으키기 쉽다.

불소는 일상생활에서의 응용범위가 여전히 매우 넓으며 의약, 화학공업, 우주비행, 원자력 등 방면을 포함하여 모두 응용된다.례를 들면 불화나트륨 자체는 유독물질이지만 약물이나 살충제로도 사용할수 있다.지방성 불소중독은 사람들이 이런 고불소환경에서 생활하고있기때문에 장기적으로 불소를 과다하게 섭취하면 유기체의 만성중독의 변화를 일으키는데 주로 치아, 골격을 포함한 인체의 경조직에 영향을 주고 기타 일부 연조직에도 손상을 준다. 물론 림상에서 가장 뚜렷한 표현은 역시 불소반아와 불소골증이다.불소는 치아의 손상에 미관뿐만 아니라 씹는 기능과 소화 기능에도 영향을 미친다.불소골증은 일반적으로 성인에게 많이 발생하며 어린이에게도 불소골증이 발생한다.불소골증의 가장 빠른 변화는 림상검사에서 볼 때 골격이 구부러지고 례를 들면 팔이 펴지지 않는 등 생활과 로동에 영향을 준다.지방성 불소중독의 위해는 매우 크며 환자에게 고통을 가져다줄뿐만아니라 당지의 경제발전에도 영향을 주었다. 불소가 체내에 들어간후 칼슘이 과다하게 혈관에 퇴적되여 혈관의 칼슘화를 초래하고 동맥경화를 일으켰다.고불소수를 마시면 불소 중독을 일으키기 쉽다.우리 나라에서는 상해, 해남, 대만을 제외하고 아직 불소중독을 발견하지 못했으며 기타 각 성, 시, 자치구에서는 모두 지방성불소중독이 정도부동하게 류행되고있다.네이멍구는 현재 101개 치현 중 77개 치현에 식수형 불소 중독이 있으며 고불소 지역에 사는 인구는 약 600만 명, 불소 얼룩니 환자는 현재 170만 명이다.불완전한 통계에 따르면 우리나라는 3000만 명에 가까운 사람들이 고불소수를 마신다.우리 나라의 짠물은 주로 북방과 동부 연해 지역에 분포한다.농촌에서 짠물을 마시는 인구는 3800여만 명이다.쓴 짠물은 주로 식감이 씁쓸해 직접 마시기 어렵고, 장기간 마시면 위장 기능이 문란해지고 면역력이 떨어진다.

4. 쓴짠물 담수화장치 적용범위

쓴짠물은 비교적 높은 황산염과 염화물을 함유하고 있기 때문에 물에 쓴짠맛을 띠게 하고, 쓴짠물을 장기간 마시면 인체의 건강을 해칠 수 있으며, 장애에 이르기까지.이 설비는 황산염, 염화물 함량이 500mg/L보다 크지 않은 수원에 적용되며 서부지역의 쓴물 처리에 널리 사용된다.제품 특징 짠물 담수화 장치는 전용 수지를 사용하여 흡착 여과를 거친 후 물속의 황산 뿌리 이온과 염소 뿌리를 제거하고 전통적인 짠물 설비를 재료, 기술적으로 개선하고 향상시켜 조작이 간편하고 처리 원가가 낮은 목적을 달성하여 서부 지역의 짠물 처리에 널리 사용되었다.

5. 쓴짠물을 담수화하는 방법

1. 증류법

증류법은 짠물이나 바닷물을 가열해 끓어 증발시킨 뒤 증기를 담수로 응축하는 과정이다.증류법은 가장 먼저 채택된 담수화법으로 구조가 비교적 간단하고 조작이 쉬우며 얻은 담수 수질이 좋다는 것이 주요 장점이다.증류법에는 다효증발, 다급섬증, 압기증류, 막증류 등 여러 가지가 있다.

2. 전기투석법

A、전기투석법의 기본원리, 특징과 적용범위가 쓴물 담수화에 응용되는 전기투석법은 ED라고 약칭하며, 이온교환막을 이용하여 전장작용하에 소금물의 음, 양이온을 분리하여 담수실의 염분농도를 낮추어 담수를 얻는 막분리기술이다.전기투석장치는 이온이 전장의 작용하에 정방향으로 이동하여 투과적인 이온교환막을 선택하여 제염목적을 달성하는것이다.게다가 직류전장의 작용하에 물속의 이온은 정방향이동 (양이온교환막은 양이온만 통과하고 음이온교환막은 음이온만 통과하게 한다.) 을 하여 한 물속의 대부분 이온이 다른 물속으로 이동하게 한다.이 기술은 이미 비교적 성숙하여 공예가 간단하고 제염률이 높으며 제수원가가 낮고 조작이 편리하며 환경을 오염시키지 않는 등 주요한 장점을 갖고있지만 수질에 대한 요구가 비교적 엄격하고 원수를 예처리해야 하는 등 결점이 존재한다.1950년대에 미국, 영국은 이 방법을 짠물 담수화에 사용하기 시작했고, 중국은 1980년대에 이 방법을 짠물 담수화, 공업용 순수한 물, 초순수 제조에 사용했다.

B、전기투석법이 짠물 담수화 공정에서의 응용 특징

(1) 전기투석은 철, 마그네슘, 칼슘, 칼륨, 염화물 등 용해성 무기염류 및 독리학 지표인 비소, 불화물에 대한 제거율이 66~93% 에 달해 짠물 담수화 수요를 만족시킬 수 있다;

(2) 전기투석은 산소소모량, N H32N, NO-32N, NO22N 및 규소에 대한 제거률이 비교적 낮아 15~45% 에 불과하지만 원수에서 상술한 지표함량이 비교적 낮기에 제거률이 비록 낮지만 생활음용수위생요구를 만족시킬수 있다.

(3) SO2 -4에 대한 전기 침석의 제거율은 63.8% 이며, SO-42Na형과 SO4·Cl2Na형 물을 담수화하는 데 사용되어 생활 식수 위생 요구를 만족시키기 어렵다;

(4) 전기투석 과정의 에너지 소모는 급수의 소금 함유량과 밀접한 관계가 있다. 급수의 소금 함유량이 높을수록 에너지 소모가 크기 때문에 전기투석은 저염고짠물의 담수화에 비교적 적합하다.또한 전기투석은 수중의 유기물과 세균을 제거할 수 없는 데다가 설비의 운행 에너지 소모가 비교적 커서 짠물 담수화 공정에서의 응용이 제한되기 때문에 기존의 전기투석 장치는 짠물 담수화 방면에서 점차 반침투 장치로 대체되었다.

3.반침투법

반침투법의 기본 원리와 특징은 일종의 선택투과성막으로 한 용기를 반으로 나누고 막의 양쪽에 각각 순수한 물과 소금물을 넣어 막 양쪽의 액면처럼 높게 한다. 일정한 시간이 지나면 소금물 쪽의 액면이 높아지고 순수한 물 쪽의 액면이 떨어진다. 이것은 물 분자가 반투과막을 통해 소금물 쪽으로 이동하는 결과이다. 이런 현상을 침투라고 한다.물이나 용액에 대해 투과성을 선택할 수 있는 막을 반투막이라고 한다.농용액의 한쪽에 적당한 압력을 가하면 침투를 멈출 수 있다.묽은 용액이 진한 용액으로의 침투가 멈출 때의 압력을 삼투압이라고 한다.반침투는 농용액의 한쪽에 자연침투보다 높은 압력을 가하여 자연침투방향을 돌려 용액중의 이온을 반투과막의 다른 한쪽으로 누르는데 이는 자연계의 정상적인 침투과정과 반대되기에"반침투"라고 하는데 이런 장치를 반침투장치라고 한다.역침투 방법은 용해성 염류의 90% 이상과 콜로이드 미생물 및 유기물 등의 99% 이상을 물에서 제거할 수 있다.다른 수처리방법에 비해 무상태변화, 상온조작, 설비가 간단하고 효익이 높으며 부지면적이 적고 조작이 편리하며 에네르기소모가 적고 적응범위가 넓으며 자동화정도가 높고 출수질이 좋은 등 장점이 있다.특히 풍력, 태양에네르기를 동력으로 하는 반침투정화고함수장치는 무전기와 재래식에너지가 부족한 지역의 사람들의 생활용수문제를 해결하는 경제적이고 믿음직한 경로이다.반침투 담수화법은 짠물 담수화뿐만 아니라 짠물 담수화에도 적합하다.기존의 담수화법 중에서 반침투 담수화법이 가장 경제적이며, 그것은 심지어 이미 전기투석 담수화법을 초과했다.반침투 과정의 추진력은 압력이기 때문에 과정 중에 상반된 변화가 발생하지 않고 막은'선별'역할만 하기 때문에 반침투 분리 과정에 필요한 에너지 소모가 비교적 낮다.기존의 바닷물과 짠물 담수화에서는 반침투법이 가장 에너지를 절약한다.반침투막 분리의 특징은 그의"광범위한 스펙트럼"분리이다. 즉 그것은 물속의 각종 이온을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 대부분의 유기물, 콜로이드, 바이러스, 세균, 부유물 등 이온보다 큰 미립자를 제거할 수 있기 때문에 반침투 분리법은 광범위한 스펙트럼 분리법이라고도 부른다.

6. 쓴짠물 담수화에 관한 연구

우리 나라는 물이 부족한 나라로서 전국적으로 300여개 도시가 물이 부족하고 110개 도시가 물이 엄중히 부족하며 14개 연해개방도시중 9개가 엄중하게 물이 부족하다.우리 나라의 서북 가뭄 지역에서는 이용할 수 있는 담수 자원이 더욱 제한되어 있다.이밖에 우리 나라 연해에 사람이 거주하는 섬은 수천개에 달하지만 담수자원이 부족하여 빗물을 축적하고 배로 륙지에서 물을 운송하여 음용수문제를 해결할수 밖에 없으며 원가가 매우 높고 악천후에 부딪치면 급수가 늘 보장되지 않는다.

우리 나라의 서북 가뭄 지역에서는 담수 자원이 심각하게 부족하지만 풍부한 지하 짠물이나 짠물 호수를 함유하고 있다.연해 지역은 풍부한 해수 자원을 가지고 있다.이로부터 알수 있는바 효과적인 고함수담수화기술을 연구, 개발하고 보급하는것은 매우 중요한 현실적의의가 있으며 중국연해지역의 수자원위기를 해결하고 우리 나라 화북서부와 서북의 일부 고함수지역의 담수자원부족을 해결하며 우리 나라 연해의 많은 섬주민들의 생활용수 등 문제를 해결하는데 현실적으로 실행가능한 근본조치이다.

본 프로젝트의 주요 연구 목표는 전통적인 반침투 예처리의 단점을 겨냥하여 새로운 반침투 쓴짠물 담수화 공정을 모색하여 담수화 원가를 낮추고 중국의 담수가 부족하지만 짠물 자원이 풍부한 지역에 안전한 식수를 제공하는 기술적 기반을 마련하는 것이다.

본 프로젝트는 조사 연구와 자료 분석을 토대로 새로운 짠물 반침투 공정인 전막법 공정을 확정했다.이 전막법 공정의 주요 장점은 공정이 간단하고 공정 노선이 짧으며 설비의 부피가 작고 집적화하기 쉬우며 투자, 운행 비용이 낮고 전체 기계의 자동화 제어를 실현하기 쉽다는 것이다.

고분자막 재료를 비교 분석하여 각 공정 과정에서 사용하는 막을 선택하여 확정하였다: 제1급 마이크로필터는 폴리에틸렌 소결 마이크로필터를 사용하며, 정밀도는 5μm로 굵은 필터에 사용한다;2급 미세여과는 폴리프로필렌 접이식 필름을 사용하며, 선택 정밀도는 0.2μm로 보안 여과에 사용된다.초여과막은 폴리술폰 소재를 골라 중공섬유막(30000달튼)을 방적한다.반삼투막 재료는 장내성이 높고 내용제성이 강한 방향성 폴리아미드를 선택한다.

이동이 가능한 쓴물 담수화 장치를 연구 제작하여 조립하였는데, 장치를 이동이 가능한 것으로 제작하여 서로 다른 지역의 수요에 적응할 수 있다.이 장치는 조작 압력, 입수 유량, 담수화 유량과 농수 유량 연속 온라인 모니터링과 제한 초과 경보 제어를 사용하였으며, 반침투 입수 미압과 고압 펌프 출구 과압의 정지 및 경보 시스템을 설치하였으며, 반침투막 세척과 막 손상을 방지하는 안전 보호 장치를 설치하였다.주파수 변환 제어를 채택하여 합리적인 출력을 제어하고 에너지 절약과 소모 감소의 목적을 달성한다.

우리나라 각지의 쓴물 수질에 근거하여 상술한 장치로 쓴물 담수화 시뮬레이션 시험 연구를 진행하였는데, 실험 결과 원수의 총 용해 고체(TDS)가 22g/L에 달할 때 담출수의 TDS는 368mg/L에 불과하여 식수 수질 기준(우리 생활 식수 수질 기준 규정 TDS<1000mg/L)에 도달할 수 있음.모든 아날로그 쓴 짠물에 대해 TDS의 제거율은 95% 이상이고 전도도 감소율도 95% 이상에 달한다.

7. 총화

쓴물 담수화 장치 제어 시스템 이 제어 시스템은 일정 기간의 운행을 거쳐 각 항목의 지표가 설계 요구에 도달했고 진일보한 총결을 거쳐 향후의 끊임없는 보완과 보급 응용을 위해 이론과 실천의 귀중한 경험을 쌓았다.