KR102517536B1 - Deionization device - Google Patents

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이윤호
전성범
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공주대학교 산학협력단
광주과학기술원
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Abstract

본 발명은 해수, 염수 또는 폐수가 유입되고, 처리된 처리수가 배출되는 경로를 제공하는 처리수 유로; 상기 처리수 유로의 타측에 배치되며, 이온 흡착제를 포함하는 이온 흡착부; 상기 처리수 유로의 일측에 배치된 제1이온 교환막; 상기 처리수 유로와 상기 이온 흡착부 사이에 배치된 제2이온 교환막; 상기 이온 흡착부의 타측에 배치되며, 상기 제1이온 교환막이 통과시킨 이온과 동일 전하를 갖는 이온을 통과시키는 제3이온 교환막; 상기 제1이온 교환막 일측에 배치된 제1유로; 상기 제3이온 교환막 타측에 배치된 제2유로; 상기 제1유로 및 상기 제2유로 내에 각각 배치된 한 쌍의 전극; 및 상기 제1유로 및 상기 제2유로 내에서 유동하며, 산화환원 반응 물질을 포함하는 전해액; 을 포함하는 탈염 장치를 제공한다.The present invention includes a treated water flow path providing a path through which seawater, brine or wastewater is introduced and the treated water is discharged; an ion adsorber disposed on the other side of the treated water flow path and including an ion adsorbent; a first ion exchange membrane disposed on one side of the treated water passage; a second ion exchange membrane disposed between the treated water passage and the ion adsorption unit; a third ion exchange membrane disposed on the other side of the ion adsorption unit and passing ions having the same charge as the ions passed through the first ion exchange membrane; a first flow path disposed on one side of the first ion exchange membrane; a second flow path disposed on the other side of the third ion exchange membrane; a pair of electrodes respectively disposed in the first and second passages; and an electrolyte solution flowing in the first passage and the second passage and containing a redox reactant; It provides a desalination device comprising a.

Description

탈염 장치{DEIONIZATION DEVICE}Desalination device {DEIONIZATION DEVICE}

본 발명은 탈염 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 탈염 용량이 향상된 탈염 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a desalination device, and more particularly, to a desalination device with improved desalination capacity.

세계는 현재 지구 온난화에 의한 가뭄 현상 심화, 지하수 고갈, 사막화 진행과, 인구 증가, 산업화에 의한 생활 및 산업 용수 사용 증가로 인하여 물의 자원으로서의 가치가 증대되고 있어, 해수의 담수화나 생활 및 산업 폐수의 재활용화 등이 새로운 이슈로 등장하고 있다. 또한 산업용 초순수의 제조에 대한 관심이 높아지고, 생활면에서는 먹고, 씻을 맑은 물의 수요가 증가함에 따라 고효율의 이온 제거 장치의 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In the world, the value of water as a resource is increasing due to the intensifying drought caused by global warming, depletion of groundwater, progress of desertification, population growth, and increased use of water for living and industrial use due to industrialization. Recycling is emerging as a new issue. In addition, as interest in the production of industrial ultrapure water increases and the demand for clean water for drinking and washing increases, research on the development of highly efficient ion removal devices is being actively conducted.

또한, 경수(hard water)를 공업용수 및 생활용수로 사용할 경우 세제가 잘 풀리지 않을 뿐만 아니라 이가 양이온(Ca2+, Mg2+ 등)에 의한 스케일의 형성으로 공업적, 위생적 문제를 야기한다. 따라서 경수의 사용으로 인한 피해를 줄이기 위해서는 연수화 공정이 필수적이며, 이에 대한 기술력 개발이 활발히 진행되고 있다. 또한, 수중에 존재하는 방사성 Cs+ 이온의 제거 및 Li+ 이온 등의 회수는 환경 및 공업 분양에서 중요하게 인식되고 있다In addition, when hard water is used as industrial and domestic water, detergents do not dissolve well, and scale formation by divalent cations (Ca2+, Mg2+, etc.) causes industrial and sanitary problems. Therefore, in order to reduce the damage caused by the use of hard water, the softening process is essential, and technology development for this is actively progressing. In addition, the removal of radioactive Cs+ ions present in water and the recovery of Li+ ions are recognized as important in environmental and industrial applications.

현재 이온 물질을 제거하는 기술은 주로 증발법, 역삼투막법 및 이온교환수지법을 이용하고 있으며, 증발법과 역삼투막법은 높은 에너지 소비에 따른 운전비용 및 운전상의 문제점 등을 가지고 있고 가장 폭 넓게 사용하는 이온교환수지법은 재생할 때 산(Acid)이나 소금(NaCl)을 과량 사용하므로 2차 오염물질을 만드는 단점을 가지고 있다.Currently, technologies for removing ionic substances mainly use evaporation, reverse osmosis membrane, and ion exchange resin methods. Evaporation and reverse osmosis membrane methods have high energy consumption, operating costs and operational problems, and are the most widely used ions. The exchange resin method has the disadvantage of creating secondary pollutants because an excessive amount of acid or salt (NaCl) is used during regeneration.

기존의 용존 이온 제거기술들이 가진 단점들을 보완하고 저 에너지 소비형의 새로운 이온 제거 기술을 개발하고자 세계 여러 나라에서 연구들이 진행 중이며, 이러한 이온 제거기술에는 미국 LLNL, Sabrex of Texas 등에서 개발 중에 있는 전기 축전식 탈염(CDI ; Capacitive Deionization) 기술이 있다.In order to supplement the shortcomings of the existing dissolved ion removal technologies and develop a new ion removal technology with low energy consumption, research is underway in many countries around the world. There is a Capacitive Deionization (CDI) technology.

전기 흡착식 이온 제거 기술인 CDI기술은 다른 방법들에 비해 에너지 소비량이 적으며 기존의 이온 제거 기술에서와 달리 화학약품에 의한 세정이 필요 없어 2차 오염이 없는 환경 친화적인 새로운 이온 제거 기술이며 유지보수가 간편하다는 장점이 있어 차세대 용존 이온 제거 기술로 연구가 활발히 진행되고 있다.CDI technology, an electrosorption ion removal technology, consumes less energy than other methods, and unlike the existing ion removal technology, it does not require chemical cleaning, so it is a new environmentally friendly ion removal technology that does not cause secondary pollution and requires little maintenance. Due to its convenience, research is being actively conducted as a next-generation dissolved ion removal technology.

최초의 CDI 공정 연구는 1960년대 미국 오클라호마대학 연구진이 다공성 활성탄 전극을 사용하여 해수의 담수화 연구를 하였고 이후 Johnson 등은 활성탄소를 이용하여 CDI 실험을 수행한 바 있다. 그러나 핵심 요소인 전극의 성능 저하로 인하여 지속적인 공정의 어려움으로 개발하지 못하였으나 미국의 LLNL(Lawrence Livermore National Laboratory)에서 90년대 중반에 탄소에어로젤 전극을 이용한 CDI 공정을 개발하는 등의 연구가 진행되었고 그 밖에 활성 탄소 섬유, 탄소나노튜브 등을 전극 활물질로 사용한 CDI 공정 개발에 대한 연구도 진행된 바 있다.The first CDI process research was conducted by researchers at the University of Oklahoma in the 1960s using porous activated carbon electrodes to desalinate seawater, and Johnson et al. conducted CDI experiments using activated carbon. However, it was not developed due to continuous process difficulties due to the deterioration of the electrode, which is a key element. In addition, research on the development of a CDI process using activated carbon fibers and carbon nanotubes as electrode active materials has also been conducted.

CDI는 전기화학적 흡/탈착을 이용해 원수의 이온을 가역적으로 제거하는 기술이다. 본 공정은 전위가 인가될 때, 전극 표면의 이중 층 내에 이온을 저장시킴으로써, 원수 내 이온을 제거한다. 그러나 축전식 탈염 공정은 필연적으로 이온 흡착에 필요한 전하의 일부가 낭비된다. 왜냐하면, 전기 이중층이 형성될 때 전극 표면에 존재했던 동전하 이온들 (전극의 전위와 같은 전위를 띄는 이온)을 밀어 내는데 전력을 소모하기 때문이다. 이러한 한계를 극복하기 위해, Membrane capacitive deionization (MCDI) 시스템이 등장했다. MCDI는 이온교환막을 적용함으로써 '동전하 이온반발'을 완화시켜, 탈염 성능과 전하 효율을 비약적으로 향상시켰다.CDI is a technology that reversibly removes ions from raw water using electrochemical adsorption/desorption. The process removes ions in source water by storing them in a double layer on the electrode surface when a potential is applied. However, the capacitive desalination process inevitably wastes some of the charge required for ion adsorption. This is because when the electric double layer is formed, power is consumed to push out the positively charged ions (ions having the same potential as the electrode) that were present on the surface of the electrode. To overcome these limitations, membrane capacitive deionization (MCDI) systems have emerged. By applying an ion exchange membrane, MCDI alleviates 'co-charged ion repulsion' and dramatically improves desalination performance and charge efficiency.

양쪽 전극 앞에 위치한 이온 선택성 막들은 (cation exchange membrane on cathode and anion exchange membrane on anode) 동전하 이온에 소모되는 전하를 절약시켰다. MCDI 시스템은 저농도 운전, 정전류 운전과 에너지 회수 등 활발하게 개발되어 왔다.The ion-selective membranes (cation exchange membrane on cathode and anion exchange membrane on anode) placed in front of both electrodes saved the charge consumed by positively charged ions. MCDI systems have been actively developed for low concentration operation, constant current operation and energy recovery.

MCDI에 적용되는 이온교환 물질의 개발은 두 가지 방향으로 진행되었다.The development of ion exchange materials applied to MCDI proceeded in two directions.

첫째로, 이온 교환막의 재료가 개발되었다. 이러한 이온 교환막 개발의 예로는 NaSS-MAA-MMA copolymer 를 양이온 교환막으로, 4-vinylbenzylchloride/ styrene/ ethylmethacrylate를 음이온 교환막으로 적용하였다. 또한, Cross-linked quaternised polyvinyl alcohol을 AEM으로 제안하여 약 2배의 탈염 용량 향상을 보였다. 이온교환막 외에, 전극에 코팅용 이온 교환 물질 적용을 통해 성능 향상을 보인 연구들도 보고되어 왔다.First, the material of the ion exchange membrane was developed. As an example of developing such an ion exchange membrane, NaSS-MAA-MMA copolymer was applied as a cation exchange membrane and 4-vinylbenzylchloride/styrene/ethylmethacrylate was applied as an anion exchange membrane. In addition, by suggesting cross-linked quaternised polyvinyl alcohol as AEM, the desalination capacity was improved by about 2 times. In addition to the ion exchange membrane, studies showing performance improvement through the application of ion exchange materials for coating to electrodes have also been reported.

둘째로, 이온 교환 물질을 전극에 코팅하는 방향으로 개발되었다. 이러한 이온 교환 물질을 전극에 코팅하는 방법의 개발예로는 양이온 교환 수지로써, Polyvinyl alcohol/sulfosuccinic acid 을 음전극에 입혀 탈염 성능을 비약적으로 향상시켰다. 또한, 황산, 아민처리가 이루어진 bromomethylated poly(2,6-dimethyl-1,4-phenyleneoxide) (BPPO) 를 양/음 전극에 분사함으로써 이온교환 물질 코팅을 간편하게 성공시켰다. Nie 등은 electrodeposition 법으로 전극에 양이온 교환 수지로써 polyacrylic acid 를 직접 전극에 코팅하여 좋은 regeneration ability(30 cycle)를 달성하였다.Second, it was developed in the direction of coating the ion exchange material on the electrode. As an example of developing a method of coating the electrode with such an ion exchange material, as a cation exchange resin, polyvinyl alcohol/sulfosuccinic acid was coated on the negative electrode to dramatically improve desalination performance. In addition, by spraying bromomethylated poly(2,6-dimethyl-1,4-phenyleneoxide) (BPPO) treated with sulfuric acid and amine on the positive and negative electrodes, the coating of the ion exchange material was easily achieved. Nie et al. achieved good regeneration ability (30 cycles) by directly coating the electrode with polyacrylic acid as a cation exchange resin on the electrode using the electrodeposition method.

이처럼 탄소 전극을 이용할 경우 넓은 표면적을 가지고 있어, 수용액 상에서 상대적으로 안정적인 용량 특성에서 우수한 장점이 있기는 하나, 탄소 자체의 저항이 적지 않으며, 표면 특성이 소수성이므로 물과 친하지 않다는 단점이 있으며, 탈염되는 속도면에서도 다소 느린 경향이 있다.As such, when using a carbon electrode, it has a large surface area and has an excellent advantage in relatively stable capacity characteristics in an aqueous solution, but the resistance of carbon itself is not small, and the surface characteristics are hydrophobic, so there is a disadvantage that it is not friendly to water. It also tends to be a bit slow in terms of speed.

따라서, 탈염이 효율적으로 이루어지면서도 우수한 속도 특성을 갖는 탈염 공정의 개발이 요구되었다.Therefore, it has been required to develop a desalination process having excellent speed characteristics while desalination is performed efficiently.

특허문헌 1: 대한민국등록특허 제1237258호Patent Document 1: Korean Patent Registration No. 1237258 특허문헌 2: 대한민국등록특허 제1410642호Patent Document 2: Korean Patent Registration No. 1410642 특허문헌 3: 대한민국공개특허 제2012-0058228호Patent Document 3: Korean Patent Publication No. 2012-0058228

상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 목적은 축전식 탈염 공정에서 탈염 용량을 향상시킬 수 있는 탈염 장치를 제공하는 데 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a desalination device capable of improving desalination capacity in a capacitive desalination process.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems that are not mentioned will become clear to those skilled in the art from the description below. You will be able to understand.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 해수, 염수 또는 폐수가 유입되고, 처리된 처리수가 배출되는 경로를 제공하는 처리수 유로; 상기 처리수 유로의 타측에 배치되며, 이온 흡착제를 포함하는 이온 흡착부; 상기 처리수 유로의 일측에 배치된 제1이온 교환막; 상기 처리수 유로와 상기 이온 흡착부 사이에 배치된 제2이온 교환막; 상기 이온 흡착부의 타측에 배치되며, 상기 제1이온 교환막이 통과시킨 이온과 동일 전하를 갖는 이온을 통과시키는 제3이온 교환막; 상기 제1이온 교환막 일측에 배치된 제1유로; 상기 제3이온 교환막 타측에 배치된 제2유로; 상기 제1유로 및 상기 제2유로 내에 각각 배치된 한 쌍의 전극; 및 상기 제1유로 및 상기 제2유로 내에서 유동하며, 산화환원 반응 물질을 포함하는 전해액; 을 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a path through which seawater, brine or wastewater is introduced and the treated water is discharged; an ion adsorber disposed on the other side of the treated water flow path and including an ion adsorbent; a first ion exchange membrane disposed on one side of the treated water passage; a second ion exchange membrane disposed between the treated water passage and the ion adsorption unit; a third ion exchange membrane disposed on the other side of the ion adsorption unit and passing ions having the same charge as the ions passed through the first ion exchange membrane; a first flow path disposed on one side of the first ion exchange membrane; a second flow path disposed on the other side of the third ion exchange membrane; a pair of electrodes respectively disposed in the first and second passages; and an electrolyte flowing in the first and second passages and containing a redox reactant; can include

상기 제1이온 교환막 및 상기 제3이온 교환막은 음이온 교환막이고, 상기 제2교환막은 양이온 교환막일 수 있다.The first ion exchange membrane and the third ion exchange membrane may be an anion exchange membrane, and the second exchange membrane may be a cation exchange membrane.

상기 이온 흡착제는 양이온을 선택적으로 흡착할 수 있다.The ion adsorbent may selectively adsorb cations.

상기 제1유로에서는 상기 해수, 염수 또는 폐수에서 음이온이 유입되고, 상기 제2유로에서는 상기 이온 흡착부로 음이온을 배출할 수 있다.Anions may be introduced from the seawater, saltwater, or wastewater in the first passage, and anions may be discharged to the ion adsorbing unit in the second passage.

상기 제1유로에서는 상기 해수, 염수 또는 폐수에서 음이온이 유입되고, 상기 제2유로에서는 상기 이온 흡착부로 음이온을 배출할 수 있다.Anions may be introduced from the seawater, saltwater, or wastewater in the first passage, and anions may be discharged to the ion adsorbing unit in the second passage.

상기 이온 흡착제는 양이온을 선택적으로 흡착할 수 있다.The ion adsorbent may selectively adsorb cations.

본 발명에 따른 탈염 장치는 전극 측에 흐르는 전해 용액에 산화 환원 반응 물질을 포함시켜, 축전식 탈염 공정에서 탈염 용량을 향상시킬 수 있다.In the desalination device according to the present invention, desalination capacity can be improved in a capacitive desalination process by including a redox reactant in an electrolyte solution flowing on an electrode side.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the effects obtainable in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈염 장치를 개략적으로 도시한 예시도이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탈염 장치를 개략적으로 도시한 예시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈염 장치를 통한 탈염 공정 중 처리수의 전도도 및 pH의 변화를 나타낸 그래프이고,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈염 장치를 통한 재생 공정 중 흡착제에 따른 흡착 농도 변화를 나타낸 그래프이다.1 is an exemplary view schematically showing a desalination device according to an embodiment of the present invention;
2 is an exemplary view schematically showing a desalination device according to another embodiment of the present invention;
3 is a graph showing changes in conductivity and pH of treated water during a desalination process through a desalination device according to an embodiment of the present invention;
4 and 5 are graphs showing changes in adsorption concentration according to adsorbents during a regeneration process through a desalination device according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, it should be noted that in the drawings, the same components or parts are denoted by the same reference numerals as much as possible. In describing the present invention, detailed descriptions of related known functions or configurations are omitted in order not to obscure the gist of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.As used herein, the terms "about," "substantially," and the like are used in a sense at or approximating that number when manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are given, and do not convey an understanding of the present invention. Accurate or absolute figures are used to help prevent exploitation by unscrupulous infringers of the disclosed disclosure.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈염 장치를 개략적으로 도시한 예시도이다.1 is an exemplary view schematically showing a desalination apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 탈염 장치에서 전극 측에 흐르는 전해 용액에 산화 환원 반응 물질을 포함시킨 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that a redox reactive material is included in an electrolyte solution flowing on an electrode side in a desalination device.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탈염 장치(100)는 해수, 염수 또는 폐수가 유입되고, 처리된 처리수가 배출되는 경로를 연속적으로 제공하는 처리수 유로(11), 상기 처리수 유로(11)의 타측에 배치되며, 이온 흡착제(41)를 포함하는 이온 흡착부(40), 처리수 유로(11)의 일측에 배치된 제1이온 교환막(21), 처리수 유로(11)와 이온 흡착부(40) 사이에 배치된 제2이온 교환막(22), 이온 흡착부(40)의 타측에 배치되며, 제1이온 교환막(21)이 통과시킨 이온과 동일 전하를 갖는 이온을 통과시키는 제3이온 교환막(23), 제1이온 교환막(21) 일측에 배치된 제1유로(31), 제3이온 교환막(23) 타측에 배치된 제2유로(32), 제1유로(31) 및 제2유로(32) 내에 각각 배치된 한 쌍의 전극(51, 52) 및 제1유로(31) 및 제2유로(32) 내에서 유동하며, 산화환원 반응 물질을 포함하는 전해액(30) 을 포함한다.Referring to FIG. 1, the desalination device 100 according to an embodiment of the present invention includes a treated water flow path 11 continuously providing a path through which seawater, brine or wastewater flows and through which the treated water is discharged, The ion adsorption unit 40 disposed on the other side of the water passage 11 and including the ion adsorbent 41, the first ion exchange membrane 21 disposed on one side of the treated water passage 11, and the treated water passage 11 ) And the second ion exchange membrane 22 disposed between the ion adsorption unit 40, disposed on the other side of the ion adsorption unit 40, and ions having the same charge as the ions passed through the first ion exchange membrane 21 A third ion exchange membrane (23), a first flow path (31) disposed on one side of the first ion exchange membrane (21), a second flow path (32) disposed on the other side of the third ion exchange membrane (23), and a first flow path ( 31) and a pair of electrodes 51 and 52 disposed in the second flow path 32, respectively, and an electrolyte solution flowing in the first flow path 31 and the second flow path 32 and containing a redox reaction material ( 30) included.

처리수 유로(11)는 해수, 염수 또는 폐수가 유입될 수 있으며 처리된 처리수(10)를 배출하는 경로를 제공할 수 있다.The treated water passage 11 may provide a path through which seawater, brine or wastewater may flow in and the treated water 10 may be discharged.

여기서, 상기 해수, 염수 또는 폐수는 탈염이 가능한 양이온과 음이온을 포함할 수 있다.Here, the seawater, brackish water or wastewater may contain demineralizable cations and anions.

처리수 유로(11)의 일측에는 제1이온 교환막(21)이 배치되고, 타측에는 제2이온 교환막(22)이 배치되어, 해수, 염수 또는 폐수 내의 양이온과 음이온이 교환될 수 있다. 또한, 이온 흡착부(40)의 타측에는 제3이온 교환막(23)이 배치되어, 전해질(30)내의 양이온 또는 음이온이 이온 흡착부(40) 측으로 투과될 수 있다.The first ion exchange membrane 21 is disposed on one side of the treated water flow path 11 and the second ion exchange membrane 22 is disposed on the other side, so that cations and anions in seawater, brackish water or wastewater can be exchanged. In addition, the third ion exchange membrane 23 is disposed on the other side of the ion adsorption unit 40, so that cations or anions in the electrolyte 30 can permeate toward the ion adsorption unit 40.

여기서, 제1이온 교환막(21)과 제3이온 교환막(23)은 동일 전하의 이온에 대해 선택 투과성을 나타낼 수 있고, 제2이온 교환막(22)는 제1이온 교환막(21)과 제3이온 교환막(23)과 상이한 전하의 이온에 대해 선택 투과성을 나타낼 수 있다.Here, the first ion exchange membrane 21 and the third ion exchange membrane 23 may exhibit selective permeability to ions of the same charge, and the second ion exchange membrane 22 may have the first ion exchange membrane 21 and the third ion exchange membrane 22. Selective permeability to ions of a different charge from that of the exchange membrane 23 can be exhibited.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 탈염 장치(100)에서는 제1이온 교환막(21) 및 제3이온 교환막(23)은 음이온 교환막으로 구성되어 음이온에 대해 선택 투과성을 나타내고, 제2이온 교환막(22)은 양이온 교환막으로 구성되어 양이온에 대해 선택 투과성을 나타낼 수 있다.On the other hand, in the desalination device 100 according to an embodiment of the present invention, the first ion exchange membrane 21 and the third ion exchange membrane 23 are composed of anion exchange membranes and exhibit selective permeability to anions, and the second ion exchange membrane ( 22) is composed of a cation exchange membrane and may exhibit selective permeability to cations.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탈염 장치를 개략적으로 도시한 예시도이다.2 is an exemplary view schematically showing a desalination device according to another embodiment of the present invention.

한편, 도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탈염 장치(200)에서는 제1이온 교환막(221) 및 제3이온 교환막(223)은 양이온 교환막으로 구성되어 양이온에 대해 선택 투과성을 나타내고, 제2이온 교환막(222)은 음이온 교환막으로 구성되어 음이온에 대해 선택 투과성을 나타낼 수 있다.On the other hand, referring to FIG. 2, in the desalination device 200 according to another embodiment of the present invention, the first ion exchange membrane 221 and the third ion exchange membrane 223 are composed of cation exchange membranes and exhibit selective permeability to cations. , The second ion exchange membrane 222 is composed of an anion exchange membrane and may exhibit selective permeability to anions.

여기서, 이온 교환막(21, 22) 및 전극(51, 52)는 종래 축전식 전극(전지, 축전지 등)에 사용되어 오고 있는 것들이라면 어느 것이나 다 사용 가능하며, 당해 기술분야에 속하는 통상의 전문가가 그 사용목적 및 조건에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.Here, as the ion exchange membranes 21 and 22 and the electrodes 51 and 52, any of those that have been used in conventional capacitive electrodes (batteries, storage batteries, etc.) can be used, and a person skilled in the art can use them. It can be appropriately selected and used according to the purpose and conditions of use.

제1이온 교환막(21) 및 제2이온 교환막(22)은 미세공 절연 분리막이고, 이온교환(전도)막일 수 있다. 제1이온 교환막(21) 및 제2이온 교환막(22)은 전기물리적 분리를 위해 설치되는 것으로 미세공 절연 분리막(separator)은 이온 이동만이 가능하고, 이온교환(전도)막은 양이온(cation) 또는 음이온(anion)만을 선택적으로 이동시킬 수 있다.The first ion exchange membrane 21 and the second ion exchange membrane 22 are microporous insulating separators and may be ion exchange (conduction) membranes. The first ion exchange membrane 21 and the second ion exchange membrane 22 are installed for electrophysical separation. The micropore insulation separator is capable of only ion movement, and the ion exchange (conduction) membrane is capable of cation or Only anions can be selectively moved.

전극(51, 52)는 제1이온 교환막(21)에 인접하게 배치된 제1전극(51) 및 제2이온 교환막(22)에 인접하게 배치된 제2전극(52)을 포함할 수 있다.The electrodes 51 and 52 may include a first electrode 51 disposed adjacent to the first ion exchange membrane 21 and a second electrode 52 disposed adjacent to the second ion exchange membrane 22 .

한편, 전극(51, 52)에 흡착되는 이온의 양은 사용된 전극의 정전용량(capacitance)에 따라 결정되기 때문에 본 발명에서는 비표면적이 큰 다공성 탄소전극(carbon electrode)이 사용될 수 있다.Meanwhile, since the amount of ions adsorbed to the electrodes 51 and 52 is determined according to the capacitance of the electrode used, a porous carbon electrode having a large specific surface area may be used in the present invention.

제1전극(51)은 제1이온 교환막(21)의 일측에 배치된 제1유로(31) 내에 배치되고, 제2전극(52)은 제3이온 교환막(23)의 타측에 배치된 제2유로(32) 내에 배치될 수 있다.The first electrode 51 is disposed in the first flow path 31 disposed on one side of the first ion exchange membrane 21, and the second electrode 52 is disposed on the other side of the third ion exchange membrane 23. It may be disposed within the flow path 32 .

여기서, 제1전극(51)은 제1이온 교환막(21)과 이격되어 배치될 수 있고, 제2전극(52)은 제3이온 교환막(23)과 이격되어 배치될 수 있다.Here, the first electrode 51 may be disposed apart from the first ion exchange membrane 21 , and the second electrode 52 may be disposed apart from the third ion exchange membrane 23 .

여기서, 도시하지 않았지만, 제1전극(51)에는 양전극 활물질이 코팅되어 있고, 제2전극(52)에는 음전극 활물질이 코팅되어 있을 수 있다.Although not shown, the first electrode 51 may be coated with a positive electrode active material, and the second electrode 52 may be coated with a negative electrode active material.

제1유로(31) 및 제2유로(32)는 상호 연통되는 것이 바람직하며, 제1유로(31) 측으로 유입된 전해액(30)은 제1이온 교환막(21)을 통해 탈염 공정을 수행한 후, 제2유로(32)측으로 배출될 수 있다. 여기서, 제1유로(31) 및 제2유로(32)의 상단은 튜브 등을 통해 연통될 수 있다.It is preferable that the first flow path 31 and the second flow path 32 communicate with each other, and the electrolyte solution 30 flowing into the first flow path 31 is subjected to a desalination process through the first ion exchange membrane 21 and then , can be discharged to the second flow path (32) side. Here, upper ends of the first flow path 31 and the second flow path 32 may communicate through a tube or the like.

또한, 제2유로(32) 측으로 유입된 전해액(30)은 제3이온 교환막(23)을 통해 재생 공정을 수행한 후, 제1유로(31)측으로 배출될 수 있다.In addition, the electrolyte solution 30 flowing into the second flow path 32 may be discharged toward the first flow path 31 after performing a regeneration process through the third ion exchange membrane 23 .

여기서, 제1유로(31) 및 제2유로(32)의 하단은 튜브 등을 통해 연통될 수 있고, 중간에 배치된 저장 용기를 통해 전해액(30)의 유동을 제어할 수 있다.Here, the lower ends of the first flow path 31 and the second flow path 32 may communicate through a tube or the like, and the flow of the electrolyte solution 30 may be controlled through a storage container disposed in the middle.

전해액(30)은 산화환원 반응 물질을 포함할 수 있다.The electrolyte solution 30 may include a redox reaction material.

여기서, 전해액(30)의 산화환원 반응 물질은 페로시안 화합물(Ferro cyanide)을 포함할 수 있다.Here, the redox reaction material of the electrolyte solution 30 may include a ferro cyanide.

일 예에서, 전해액(30)의 산화환원 반응 물질은 Na4Fe(CN)6 으로 선택될 수 있다.In one example, the redox reaction material of the electrolyte 30 may be selected as Na 4 Fe(CN) 6 .

한편, 전해액(30)의 산화환원 반응 물질은 다음의 [반응식]과 같이 산화 환원 반응할 수 있다.On the other hand, the redox reaction material of the electrolyte 30 may undergo a redox reaction as shown in the following [reaction formula].

[반응식][reaction formula]

Figure 112020121517946-pat00001
Figure 112020121517946-pat00001

제1이온 교환막(21)은 양이온을 선택적으로 투과하고, 제2이온 교환막(22)은 음이온을 선택적으로 투과할 수 있다.The first ion exchange membrane 21 may selectively transmit positive ions, and the second ion exchange membrane 22 may selectively transmit negative ions.

또한, 외부로부터 공급되는 발생한 전위차, 예를 들어 0.5~2.0v 범위의 전위차가 제1전극(51)과 제2전극(52)에 인가되면, 전극에는 일정한 전하량이 하전된다. In addition, when a potential difference supplied from the outside, for example, a potential difference in the range of 0.5 to 2.0v is applied to the first electrode 51 and the second electrode 52, the electrodes are charged with a certain amount of charge.

하전된 전극(51, 52)에 이온을 포함한 염수(brine water)를 통과시키면, 우선, 하전된 전극과 반대 전하를 가진 이온들이 정전기력에 의해 각각의 전극(51, 52)으로 이동하여 탈염 처리된 물은 이온이 제거된 순수(pure water)(처리수)(40)가 된다.When brine water containing ions passes through the charged electrodes 51 and 52, first, ions having an opposite charge to the charged electrodes move to the respective electrodes 51 and 52 by electrostatic force, resulting in desalination. The water becomes pure water (treated water) 40 from which ions have been removed.

여기서, 제1전극(51) 측(일측)으로 이동한 음이온은 제1전극(51) 표면에 흡착되고, 제2전극(52) 측(타측)으로 이동한 양이온은 이온 흡착부(40)내로 유입되어 이온 흡착제(41)에 흡착될 수 있다.Here, negative ions moving to the first electrode 51 side (one side) are adsorbed on the surface of the first electrode 51, and positive ions moving to the second electrode 52 side (the other side) are absorbed into the ion adsorbing unit 40. It may flow in and be adsorbed to the ion adsorbent 41 .

또한, 전극(51, 52)이 배치된 제1유로(31) 및 제2유로(32) 내에는 전해액(30)이 흐르게 되며, 전해액(30)의 산화환원 반응 물질은 전극에 인가된 전압으로 인해 산화환원 반응을 수행하게 되고, 이 때 전해액의 전하 균형을 맞추기 위해 음이온이 제1이온 교환막(21)을 통해 전해액(30)으로 유입되고, 양이온이 제2이온 교환막(22)을 통해 이온 흡착부(40)로 유입되어 처리수 유로(11)의 탈염 성능을 높일 수 있다.In addition, the electrolyte solution 30 flows in the first flow path 31 and the second flow path 32 where the electrodes 51 and 52 are disposed, and the redox reaction material of the electrolyte 30 is converted to a voltage applied to the electrodes. Due to this, an oxidation-reduction reaction is performed. At this time, in order to balance the charge of the electrolyte, anions flow into the electrolyte 30 through the first ion exchange membrane 21, and cations adsorb ions through the second ion exchange membrane 22. The desalination performance of the treated water passage 11 may be improved by being introduced into the unit 40 .

예컨대, 제1유로(31) 내의 산화환원 반응 물질은 제1전극(51)에 인가된 + 전압으로 인해 산화반응을 수행할 수 있고, 이온 흡착부(40) 내의 산화환원 반응 물질은 제2전극(52)에 인가된 - 전압으로 인해 환원반응을 수행할 수 있다. For example, the oxidation-reduction reaction material in the first flow path 31 may undergo an oxidation reaction due to the positive voltage applied to the first electrode 51, and the oxidation-reduction reaction material in the ion adsorbing unit 40 may be applied to the second electrode. The reduction reaction can be performed due to the - voltage applied to (52).

또한, 처리수 유로(11)에서는 전하의 평형을 위해 양이온을 제2이온 교환막(22)을 통해 이온 흡착부(40)로 유입시킬 수 있다.In addition, in the treated water flow path 11, positive ions may be introduced into the ion adsorbing unit 40 through the second ion exchange membrane 22 for charge balance.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 탈염 장치는 전극의 용량(Capacitive)에 따른 이온 처리 기작과 산화환원 반응(Redox Couple)을 통한 전자전달반응에 따른 이온 처리 기작을 동시에 활용할 수 있어, 탈염 성능을 향상시킬 수 있다.That is, the desalination device according to an embodiment of the present invention can simultaneously utilize the ion treatment mechanism according to the capacitance of the electrode and the ion treatment mechanism according to the electron transfer reaction through the redox couple, so that the desalination performance can improve

한편, 제1유로(31) 및 제2유로(31)의 유입단에는 상대적으로 음이온이 과다하게 존재하며, 이온 흡착부(40)에는 처리수 유로(11)에서 유입된 양이온이 과다하게 존재하여, 제2유로(31)와 이온 흡착부(40) 사이에서는 전하의 평형을 위해 제2유로(31)의 음이온이 제3이온 교환막(23)을 통해 이온 흡착부(40)로 유입될 수 있다.On the other hand, negative ions are relatively excessively present at the inlet ends of the first and second passages 31 and 31, and cations introduced from the treated water passage 11 are excessively present in the ion adsorption unit 40. , Between the second flow path 31 and the ion adsorption unit 40, negative ions from the second flow path 31 may flow into the ion adsorption unit 40 through the third ion exchange membrane 23 for charge balance. .

이를 통해, 제2유로(31)의 전해액(30)은 음이온이 배출된 상태로 재생될 수 있다. 즉, 별도의 재생 공정을 수행하지 않아도 전해액(30)은 흡수한 음이온을 배출할 수 있어, 전해액(30)을 재활용 할 수 있고 연속 공정으로 탈염 공정을 수행할 수 있으며, 전극(51, 52)에서 필요 이상의 이온의 흡착을 방지할 수 있다.Through this, the electrolyte solution 30 of the second flow path 31 can be regenerated in a state in which negative ions are discharged. That is, the electrolyte 30 can discharge absorbed anions without performing a separate regeneration process, so the electrolyte 30 can be recycled and the desalination process can be performed in a continuous process, and the electrodes 51 and 52 can prevent adsorption of more than necessary ions.

한편, 이온 흡착부(40)는 수용성 이온 매질 내에 분산된 복수의 이온 흡착제(41)로 구성될 수 있다. 이온 흡착제(41)는 처리수 유로(11)의 처리수(10)에서 유입되는 양이온을 흡착할 수 있다.Meanwhile, the ion adsorption unit 40 may include a plurality of ion adsorbents 41 dispersed in an aqueous ion medium. The ion adsorbent 41 may adsorb positive ions introduced from the treated water 10 of the treated water passage 11 .

여기서, 이온 흡착제(41)는 특정 금속 이온만을 흡착할 수 있는 고선택성 흡착제로 형성되는데, 예를 들어, 흡착하려는 이온이 금 이온인 경우, 이온 흡착제(41)는 Glutaraldehyde crosslinked chitosan bead 또한 Mesoporous silica(MCM-48) crosslinked with tannic acid로 구성될 수 있고, 흡착하려는 이온이 은 이온인 경우, 이온 흡착제(41)는 graphitic carbon nitride로 구성될 수 있고, 흡착하려는 이온이 리튬 이온인 경우, 이온 흡착제(41)는 Lithium manganese oxide로 구성될 수 있다.Here, the ion adsorbent 41 is formed of a highly selective adsorbent capable of adsorbing only specific metal ions. For example, when the ion to be adsorbed is gold ion, the ion adsorbent 41 is Glutaraldehyde crosslinked chitosan bead or Mesoporous silica ( MCM-48) may be composed of crosslinked with tannic acid, and when the ion to be adsorbed is silver ion, the ion adsorbent 41 may be composed of graphitic carbon nitride, and when the ion to be adsorbed is lithium ion, the ion adsorbent ( 41) may be composed of Lithium manganese oxide.

다만, 이온 흡착제(41)는 다양한 실시 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니다.However, the ion adsorbent 41 may be implemented in various embodiments, and the present invention is not limited thereto.

여기서, 후속 공정을 통해, 이온 흡착제(41)에서 흡착한 이온은 분리될 수 있고, 이를 통해 요구하는 성분을 용이하게 회수할 수 있다. 즉, 폐수(10)에 존재하는 귀금속 등을 용이하게 회수할 수 있다.Here, through a subsequent process, ions adsorbed by the ion adsorbent 41 can be separated, and through this, required components can be easily recovered. That is, precious metals and the like present in the wastewater 10 can be easily recovered.

한편, 본 발명에서 이온 흡착부(40)는 내부 공간을 갖는 용기에 이온 매질과 이온 흡착제(41)를 수용한 형태로 처리수 유로(11)과 제2유로(32) 사이에 배치될 수 도 있고, 이온 흡착제(41)를 포함하는 매질이 흐름을 갖는 이온 흡착 유로를 구성할 수 도 있다.Meanwhile, in the present invention, the ion adsorption unit 40 may be disposed between the treated water flow path 11 and the second flow path 32 in a form in which the ion medium and the ion adsorbent 41 are accommodated in a container having an internal space. In addition, a medium including the ion adsorbent 41 may constitute an ion adsorption passage having a flow.

<측정 결과><Measurement result>

이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 탈염 장치에 따른 탈염 성능을 설명한다.Hereinafter, desalination performance according to the desalination apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈염 장치를 통한 탈염 공정 중 처리수의 전도도 및 pH의 변화를 나타낸 그래프이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈염 장치를 통한 재생 공정 중 흡착제에 따른 흡착 농도 변화를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing changes in conductivity and pH of treated water during a desalination process through a desalination device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are regeneration through a desalination device according to an embodiment of the present invention. It is a graph showing the change in adsorption concentration according to the adsorbent during the process.

실시예Example

실시예에서는 상술한 바와 같이 탈염 장치를 구성하고, 전극 측에 인가되는 전압을 달리하여 처리수의 전도도 및 pH의 변화를 측정하여, 도 3과 같이 그래프로 나타내었다.In the embodiment, the desalination device was configured as described above, and the change in conductivity and pH of the treated water was measured by varying the voltage applied to the electrode side, and it was shown in a graph as shown in FIG. 3.

도 3을 참조하면, 각 전압 및 공정 시간의 변화에서도, 전기 전도도 및 pH가 변화 없이 일정한 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3 , it can be confirmed that the electrical conductivity and pH are constant without change even when the voltage and process time are changed.

여기서, 도 2는 H+와 OH-에 의한 pH 변화를 측정하기 위한 것으로, 처리수의 pH를 측정하여 나타낸 그래프이다. 일반적으로 pH는 전극에 전기적인 힘을 인가하였을 때 셀 내에서 용액 내 이온들의 흡/탈착 반응 또는 어느 화학종에 의한 산화/환원 반응을 확인할 수 있는 지표로서, 이상적인 탈염용 전극은 전자에 선호적이어야 한다.Here, Figure 2 is for measuring the pH change by H + and OH - is a graph shown by measuring the pH of the treated water. In general, pH is an indicator that can confirm the adsorption/desorption reaction of ions in a solution or the oxidation/reduction reaction by a certain species in a cell when electrical power is applied to the electrode. An ideal desalination electrode is preferred to the former. should be

본 발명의 일 실시예에 따른 탈염 장치에서는 효율이 상당히 높은 pH에 대한 변화의 폭이 크지 않은 것을 확인할 수 있었다. pH의 변화 폭은 약 ±0.1로 전극에 인가된 힘이 이온들의 흡/탈착 반응에 더 우호적임을 확인할 수 있다. 또한 전도도 변화 그래프가 지속적으로 - 지표를 가르키는것으로 보아 처리수가 지속적으로 탈염이 되는 것을 확인할 수 있다. 또한 시스템에 인가하는 전압이 높아짐에 따라 제거할 수 있는 이온의 양이 늘어나는 것을 알 수 있었다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 탈염 장치에서 탈염 공정을 연속적으로 수행하여도 탈염 성능을 유지할 수 있다.In the desalination device according to an embodiment of the present invention, it was confirmed that the range of change with respect to pH with considerably high efficiency was not large. It can be confirmed that the change range of pH is about ±0.1, and the force applied to the electrode is more favorable to the adsorption/desorption reaction of ions. In addition, it can be confirmed that the treated water is continuously desalinated as the conductivity change graph continuously points to the - indicator. In addition, it was found that the amount of ions that can be removed increases as the voltage applied to the system increases. That is, even if the desalination process is continuously performed in the desalination device according to an embodiment of the present invention, the desalination performance can be maintained.

또한, 도 4 및 도 5를 참조하면, 리튬이온과 소듐이온이 시간에 따라 효율적으로 농축되는 것을 알 수 있다. 리튬의 경우 37 mM까지 농축되는 것을 알 수 있었으며, 소듐의 경우 이보다 더 높은 51 mM까지 농축 되는 할 수 있었다. 이 농축된 이온들은 사용되는 이온 흡착제의 종류를 달리하여, 필요로 하는 이온 성분을 용이하게 농축할 수 있으며, 이를 후처리하여 흡착제 별로 선택적인 이온 성분을 회수할 수 있다.Also, referring to FIGS. 4 and 5 , it can be seen that lithium ions and sodium ions are efficiently concentrated over time. In the case of lithium, it was found that it was concentrated up to 37 mM, and in the case of sodium, it could be concentrated up to 51 mM, which is higher than this. These concentrated ions can easily concentrate required ion components by changing the type of ion adsorbent used, and selective ion components can be recovered for each adsorbent by post-processing.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 명백할 것이다.The present invention described above is not limited by the foregoing embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within a range that does not deviate from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have knowledge of

Claims (7)

해수, 염수 또는 폐수가 유입되고, 처리된 처리수가 배출되는 경로를 제공하는 처리수 유로;
상기 처리수 유로의 타측에 배치되며, 수용성 이온 매질과 상기 수용성 이온 매질 내에 분산된 복수의 이온 흡착제를 포함하는 이온 흡착부;
상기 처리수 유로의 일측에 배치된 제1이온 교환막;
상기 처리수 유로와 상기 이온 흡착부 사이에 배치된 제2이온 교환막;
상기 이온 흡착부의 타측에 배치되며, 상기 제1이온 교환막이 통과시킨 이온과 동일 전하를 갖는 이온을 통과시키는 제3이온 교환막;
상기 제1이온 교환막 일측에 배치된 제1유로;
상기 제3이온 교환막 타측에 배치된 제2유로;
상기 제1유로 및 상기 제2유로 내에 각각 배치된 한 쌍의 전극; 및
상기 제1유로 및 상기 제2유로 내에서 유동하며, 산화환원 반응 물질을 포함하는 전해액; 을 포함하고,
상기 이온 흡착제는 Glutaraldehyde crosslinked chitosan bead, Mesoporous silica(MCM-48) crosslinked with tannic acid, graphitic carbon nitride 및 Lithium manganese oxide 중 적어도 하나를 포함하는 탈염 장치.
A treated water passage providing a path through which seawater, saltwater or wastewater flows and the treated water is discharged;
an ion adsorption unit disposed on the other side of the treated water flow path and including a water-soluble ion medium and a plurality of ion adsorbents dispersed in the water-soluble ion medium;
a first ion exchange membrane disposed on one side of the treated water passage;
a second ion exchange membrane disposed between the treated water passage and the ion adsorption unit;
a third ion exchange membrane disposed on the other side of the ion adsorption unit and passing ions having the same charge as the ions passed through the first ion exchange membrane;
a first flow path disposed on one side of the first ion exchange membrane;
a second flow path disposed on the other side of the third ion exchange membrane;
a pair of electrodes respectively disposed in the first and second passages; and
an electrolyte flowing in the first flow passage and the second flow passage and containing a redox reactant; including,
The ion adsorbent is a desalination device comprising at least one of Glutaraldehyde crosslinked chitosan bead, Mesoporous silica (MCM-48) crosslinked with tannic acid, graphitic carbon nitride, and Lithium manganese oxide.
 제1항에 있어서,
상기 제1이온 교환막 및 상기 제3이온 교환막은 음이온 교환막이고,
상기 제2이온 교환막은 양이온 교환막인 탈염 장치.
According to claim 1,
The first ion exchange membrane and the third ion exchange membrane are anion exchange membranes,
The second ion exchange membrane is a desalination device that is a cation exchange membrane.
 제2항에 있어서,
상기 이온 흡착제는 양이온을 선택적으로 흡착하는 탈염 장치.
According to claim 2,
The ion adsorbent is a desalination device that selectively adsorbs positive ions.
 제3항에 있어서,
상기 제1유로에서는 상기 해수, 염수 또는 폐수에서 음이온이 유입되고,
상기 제2유로에서는 상기 이온 흡착부로 음이온을 배출하는 탈염 장치.
According to claim 3,
In the first flow path, negative ions from the seawater, salt water, or wastewater are introduced,
The desalination device for discharging negative ions from the second flow path to the ion adsorbing unit.
 제1항에 있어서,
상기 제1유로에서는 상기 해수, 염수 또는 폐수에서 음이온이 유입되고,
상기 제2유로에서는 상기 이온 흡착부로 음이온을 배출하는 탈염 장치.
According to claim 1,
In the first flow path, negative ions from the seawater, salt water, or wastewater are introduced,
The desalination device for discharging negative ions from the second flow path to the ion adsorbing unit.
 제5항에 있어서,
상기 이온 흡착제는 양이온을 선택적으로 흡착하는 탈염 장치.
According to claim 5,
The ion adsorbent is a desalination device that selectively adsorbs positive ions.
 제1항에 있어서,
상기 제1이온 교환막 및 상기 제3이온 교환막은 양이온 교환막이고,
상기 제2이온 교환막은 음이온 교환막인 탈염 장치.According to claim 1,
The first ion exchange membrane and the third ion exchange membrane are cation exchange membranes,
The second ion exchange membrane is an anion exchange membrane desalination device.
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