냉동법(Freezing Process), 태양열 증발(Solar Humidification)법

o 냉동법(Freezing Process)

냉동법에 관한 연구는 1950년대에서 1960년대에 걸쳐 많은 연구가 이루어졌다. 냉동법에 의한 해수담수화 공정은 해수를 동결할 때에 해수 중에 용해되어 있는각종 염들은 제외하고 순수한 물만이 먼저 얼음 결정을 이룬다는 것을 이용한 기술이다.

이 방법은 해수 전체가 얼음으로 변하기 전에 이 해수에 아직 얼지 않은 용액으로 얼음 결정에 붙어 있는 불순물을 씻어 버리는 것이다.

냉동법은 증발법에 비해 몇 가지 장점이 있는데, 이론적으로 에너지 요구량이 적고, 부식될 우려가 적으며, 침전과 스케일링이 생성되지 않는다.

그러나 해수의 빙점이 낮기 때문에 결정조 등의 장치에는 비교적 큰 진공상태를 필요로 하며, 외부에서 시스템으로의 열 유입을 방지하기 위한 장치가 필요하다. 또한, 결정에서 농축수(brine Water)를 분리 세정하는데 어려움이 존재한다. 지난 40여 년 동안 몇 개의 냉동법에 의한 해수담수화 공정이 설치되었으나, 상업적으로 성공한 공정은 없었으며, 지금 현재 운영되는 공장도 없는 실정이다.

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o 태양열 증발(Solar Humidification)법

태양열 증발법은 자연에서의 물 순환의 원리를 그대로 이용한 것으로 태양열에 의해 해수를 가열하여 습도를 높이고, 이 습기를 응축시킴으로써 담수를 생산하는 방법이다. 그 대표적인 방법이 온실을 이용하여 해수를 가열하고, 증기는 차가운 유리표면에서 응축하여 담수를 생산하는 것이다.

태양열 증발법은 태양열을 집광하기 위한 별도의 시설과 넓은 부지면적을 요구하고, 초기투자비가 막대하며, 기후의 영향을 많이 받기 때문에 대규모 시설로는 발전하지 못하였다.

막여과법

 

출처 : 2004년 환경부 "고도정수처리 정책방향에 관한연구" 발췌