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보고서 상세정보

고효율 저에너지 담수화 기술 개발
A Study on The Development of High Efficient and Energy-Saving Desalination System

  • 사업명

    21C프론티어연구개발사업

  • 과제명

    고효율 저에너지 담수화 기술 개발

  • 주관연구기관

    한국전력공사전력연구원
    Korea Electric Power Research Institute

  • 연구책임자

    박광규

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2004-04

  • 과제시작년도

    2003

  • 주관부처

    과학기술부

  • 사업 관리 기관

    한국과학재단
    Korea Science and Engineering Foundtion

  • 등록번호

    TRKO201000012620

  • 과제고유번호

    1350001654

  • 키워드

    담수화.전처리.역삼투막.활성탄소섬유.탈염.Desalination.Pretreatment.Reverse Osmosis.carbon lectrode.Deionization.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    ○ The area pretreatment system
    -Study of the main mechanism for filtration system using dynamic membrane
    -Manufacture and o...

    ○ The area pretreatment system
    -Study of the main mechanism for filtration system using dynamic membrane
    -Manufacture and operation of the filtration system with a treatment facility of 3-5 ㎥/hrusing
    -Manufacture and operation of the filtration system with a treatment facility of 10-20 ㎥/hrusing
    -Development of submerged MF system with anti-fouling and high water permeability
    ○ The area reverse osmosis
    '-Investigation of permeation and separation performance on electrolytic aqueous solution of the membranes
    '-Evaluation of commercial high-pressure RO membranes
    '-Development of membrane that has resistance for chlorine degradation
    ○ The area of electrode
    '-Development of carbon fiber electrode for electrosorption desalination
    '-Development of the process for electosorption desalination
    '-Installation of a hybrid desalination pilot plant at INCHEON power plant
    ○ The area of distillation
    '-Development of a high efficient evaporation system
    '-Development of an enhanced heat transfer tube with a higher heat transfer coefficient(5000~10000 kcal/hr.㎡.${^{\circ}C}$)


    대체수자원 확보의 일환으로 해수, 염수, 산업체배수 등을 담수화하기 위한 본 연구에서는 기존의 상용 담수화기술보다 20% 이상 에너지를 절감할 수 있는 고효율 담수화기술개발을 목적으로, 국산화를 위한 전처리 및 역삼투막 기술개발, ...

    대체수자원 확보의 일환으로 해수, 염수, 산업체배수 등을 담수화하기 위한 본 연구에서는 기존의 상용 담수화기술보다 20% 이상 에너지를 절감할 수 있는 고효율 담수화기술개발을 목적으로, 국산화를 위한 전처리 및 역삼투막 기술개발, 새로운 개념의 탈염법인 전기흡착식 탈염기술개발, 효율 향상을 위한 증발 기술개발 등을 수행하였다.
    본 연구에서는 개발된 전처리 기술, 역삼투막 기술, 전기흡착식 탈염기술 등을 적용한 복합탈염설비 파일럿 설비를 인천화력발전소에 설치하여 5400ppm의 무기염 폐수를 300ppm이하로 시간당 10톤의 용량을 탈염처리한 후 공업용수로 재이용하고 있다.
    본 연구에서는 특히 세계 최초로 전기흡착식 탈염기술을 개발하였으며, 이 기술은 기존 사용기술 대비 약 30%의 에너지가 절감되는 새로운 개념의 탈염법이며, 95% 이상의 탈염률, 환경친화적, 간편한 유지관리, 탈염매체의 반영구성 등의 장점도 가지고 있다.
    물중의 부유물질을 제거하기 위한 전처리 분야의 동적막 및 UF/MF 여과기술은 국산 상용화가 가능한 수준으로 개발 완료되었으며, 역삼투원리에 의해 탈염하는 역삼투막 분야에서는 국산화 및 성능향상을 위하여 막 제조기술이 연구되었고 99.5%의 탈염률을 보이는 막 제조법을 개발하였다. 증발분야에서는 증발식 해수담수화장치에 대한 최적배치 모델과 다양한 전열촉진관에 대한 전열특성 실험을 통해 초고효율의 전열촉진관을 개발하였다. 또한 발전소 현황 및 경제성분석, 외국의 사례조사를 통하여 그 적용 가능성을 제시하였다.


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ...1
    2. 제출문 ...2
    3. 보고서초록 ...3
    4. 요약문 ...4
    5. 영문요약문 ...10
    6. CONTENTS ...14
    7. 목차 ...15
    8. 제1장 연구개발과제의 개요 ...16
    9. 제2장 국내외 기술개발 현황...17
    10. 제1절 전처리기술......
    1. 표지 ...1
    2. 제출문 ...2
    3. 보고서초록 ...3
    4. 요약문 ...4
    5. 영문요약문 ...10
    6. CONTENTS ...14
    7. 목차 ...15
    8. 제1장 연구개발과제의 개요 ...16
    9. 제2장 국내외 기술개발 현황...17
    10. 제1절 전처리기술...17
    11. 제2절 역삼투막 기술...17
    12. 제3절 전기흡착식 탈염기술...19
    13. 제4절 증발기술 ...20
    14. 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...21
    15. 제1절 탈염 전처리 기술 개발...21
    16. 1. 동적막 여과기술개발...21
    17. 2. UF/MF 여과기술개발...50
    18. 제2절 담수화용 역삼투막 제조 요소기술 개발 ...87
    19. 1. 상용 고유량 저압용 분리막의 투과성능 평가...87
    20. 2. 유량이 증가한 저압용 분리막의 코팅 기술 개발 ...91
    21. 3. SW/ 초고압 SW 평가 성능 비교 평가...97
    22. 4. 지지층 내압성 향상 및 acid halidc 최적화...101
    23. 5. Polar aprotic solvent 선정...113
    24. 6. soc-aminc coating(제거율 향상)...115
    25. 7. 유량 및 염제거율 향상 첨가제 선정 최적화 ...118
    26. 8. 제거율 향상을 위한 약품, 조건 선정...121
    27. 9. 역삼투 분리막의 염소에 의한 분해 메커니즘 ...125
    28. 10. 실란계 화합물에 의한 막 코팅 실험 ...126
    29. 11. 재역삼투막의 염소에 의한 투과 물성 저하...129
    30. 12. 역삼투막의 막 이동 모델 해석...131
    31. 13. 불소기 함유 실란커플링제를 이용한 분리막 표면 개질...139
    32. 14. 결론...151
    33. 제3절 전기흡착식 탈염 요소기술 개발...153
    34. 1. 전기흡착식 탈염용 전극제조기술 개발...153
    35. 2. 전기흡착식 탈염시스템 개발...206
    36. 제4절 고효율 증발시스템 요소기술개발 및 산업폐열이용 해수담수화 평가...220
    37. 1. 고효율 전열관의 개발...220
    38. 2. 실험방법 및 결과고찰...222
    39. 3. 히트펌프 증발식 해수담수화장치의 최적설계...226
    40. 4. 국내 기존발전플랜트의 담수화 타당성 검토...235
    41. 5. 연구개발 및 고찰...239
    42. 제5절 에너지 회수장치 개발...242
    43. 1. 에너지회수장치 평가...242
    44. 2. 실험실용 에너지회수장치 제작 및 평가...244
    45. 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...248
    46. 제1절 연구개발목표의 달성도 ...248
    47. 제2절 관련분야 기술발전에의 기여도...249
    48. 제5장 연구개발결과의 활용계획...251
    49. 제1절 추가연구의 필요성...251
    50. 제2절 타연구에의 응용...252
    51. 제3절 기업화 추진방안...253
    52. 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...254
    53. 참고문헌...259
    54. 연구결과 활용계획서 요약...267
    55. 연구결과 활용계획서...268
    56. 1. 연구목표 및 내용...268
    57. 2. 연구수행결과 현황...269
    58. 3. 연구성과 ...272
    59. 4. 기술이전 및 연구결과 활용계획...273
    60. 5. 기대효과...273
    61. 기술 요약서...275
  • 참고문헌

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