역삼투법(RO)

  • Home
  • >
  • 해수담수화
  • >
  • 역삼투법(RO)

Ⅱ. 해수 취수시설

contents_img 취수시설

   ㅇ 해수담수화시설의 취수시설은 태풍, 해조류 및 부식 등에 안전해야 하며, 일정수심 유지로 수온이 일정하고 깨끗한 원수를 취수하는 것이 매우 중하다.

   ㅇ 취수시설은 스크린이 달린 취수탑 또는 취수스크린, 취수펌프 보호를 위한 버켓스트레이너, 취수펌프 등으로 구성되며, 모래 유입 방지 및 해조류 예방을 위하여 해저 취수구를 상방향으로 하고 해조류 부착 등에 따른 관 축소를 고려하여 관경을 크게 하고 유속을 최소화 하는 것이 필요하다

   ㅇ 또한 관 내면에 해조류 부착을 예방하기 위하여 염소약품 등 주입하기도 하나 해양 오염을 유발할 수 있어 신중을 기할 필요가 있다.

 

contents_img
(
취수관(구)에 의한 해수 취수시설)

 

contents_img 취수시설 도입시 고려사항

   ㅇ 해수를 직접 취수하는 경우 보다 관정에 의하여 원수를 취수할 경우 전 처리 부하를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 여과막 성능을 오래 유지할 수 있어 경제적이다

   ㅇ 하지만 대용량인 경우는 직접 취수가 일반적이며 이 경우 태풍 등 자연 재해, 해조류 등 부유물질 유입이 예상됨에 따라 철저한 계획과 설계가 이뤄져야 한다.

 

  1) 취수방식 및 취수구 형식 선정

    (1) 심층수 취수방식 : 특수 목적용 플랜트 (해양 심층수 개발 등)

    (2) 해안구조물에 의한 표층수 취수방식 : 대.중.소규모 플랜트

    (3) 해저 취수탑(구)에 의한 표층수 취수방식 : 중.소규모 플랜트

    (4) 투수관에 의한 표층수 취수방식 : 중.소규모 플랜트

    (5) 지하관정에 의한 지하 해수 취수방식 : 중.소규모 플랜트 

(취수 방식별 장단점) 

구 분

장 점

단 점

해안취수(10m이내) 

- 양적으로 가장 경제적이다.

- 비교적 시공이 단순하다.

- 기상변화, 해조류 등에 영향 크다

- 계절별 수질,수온 변화 심하다

수중취수(10m이상) 

- 기상변화, 해조류 영향 적다.

- 수질,수온 비교적 안정적이다

- 건설비용이 많이 소요된다.

- 시공이 어렵다

관정 취수

(염지하수 취수)

- 수질,수온 매우 안정적이다

- 전처리 비용 절감할 수 있다

- 지역적인 영향 받는다

- 양적인 제한 받는다

 

  2) 취수관 재질 선정

    (1) PVC, PE관 등 합성수지관 : 내식성은 우수하나 비중이 작아 가벼고 철저한 고정이 필요하다. 또한 대형관의 경우 토사 등의 하중으로 깨지거나, 찌그러질 수 있어 소규모 취수 시설에 적합하다.

  

contents_img

(PE 관에 의한 해수 취수)

 

    (2) 강선삽입 PE 관 : 강도는 우수하나 고가이며 국내 생산은 없는 실정이다.

    (3) 유리복합섬유관(GRP) : 유리섬유, 폴리에스테르수지, 모래 등으로 제작하여 내식성 우수하면서 강도가 높으나 규정 강도 이상이 되면 유리처럼 파손되는 단점도 있다.(미국 템파베이 해수담화시설)

       ※ 템파베이 담수화시설(미국) : 시설용량 95,000㎥/d, 99년~ 2004년 건설, 발전소 냉각수를 원수로 활용 (Dual Purpose의 Hybrid Type ) 

contents_img

(템파베이 해수 취수관_GRP, Tampa Bay Water)

 

    (4) 도복장 강관 : 강관의 단점임 부식성을 보완하기 위하여 내외부를 방식재로  도금 및 코팅하는 형식으로 강도 우수하다.

 

contents_img

(도복장강관에 의한 해수 취수 매설)

 

  3) 취수관 고정 방법

    (1) 굴착 매설 방식 : 일반적으로 해저면을 굴착후 매설하여 고정하는 방법으로 매설시에는 관보호를 위하여 지역 특성을 고려 1~2m 정도 굴착하고 관을 매설후 사석, 피복석으로 고정후 원토로 복원하는 방법이다.

    (2) 반괴 또는 자연석 고정 방식 : 지역 특성상 조류 영향이 적은 경우에 적합한 방식으로 해저면 고르기 후 관로를 관로 설치후 반원 형식의 Con'c 블록으로 눌러 고정하거나 자연석을 이용하여 고정하는 형식으로 공사시 관보호에 주의 하여야 한다.

        • 또한 지반이 단단한 암반지역의 경우는 앵커볼트와 와이어로프를 이용하여 일정간격을 두고 고정하여 안전을 강화하기도 한다.

 

contents_img

(반괴 또는 자연석에 의한 취수관 고정)

 

  4) 취수관 관경 및 펌프 등 설치 방법

    (1) 취수관 관경 : 취수관 내 유속은 0.6~1m/sec 이하로 하여 해조류 등 이물질 유입을 억제 하고 향후 관 축소에 따른 안정적인 취수량 확보를 고려하여 관경을 산정하여야 한다.

        • 또한 취수구에서의 유속은 취수관 내 유속보다  1/2 ~ 1/3배 정도 작게하여 이물질 유입을 최소화 하여야 한다.

    (2) 취수펌프 위치 : 케비테이션을 고려하여 가급적 낮게 설치해야 하며, 원활한 취수를 위하여 후드 밸브 보다 진공펌프를 설치하는 것이 효율적이다.

 

contents_img 취수 방법별 특징

  1) 해양심층수 취수방식

    (1) 해양심층수 취수방식은 수심 200M이상에서 심층수를 취수관거에 의하여 끌어올리는 방식으로 심층수인 경우 유기물이나 병원균 등이 거의 없는 원수를 얻을 수 있는 방식이다.

        o 수심 200m 이상으로 고정 불가하여 움직임을 고려한 삼각형 형식의 안전적인 구조로 해저 폭풍 발생시 회전 되는 구조로 하여야 한다.

    (2) 특 징

       o 염분 농도 조금 낮아 운영 압력을 다소 줄일 수 있다.

       o 연중 기온변화가 적어 시설 유지 관리에 편리하다.

       o 태풍 등의 기후변화에 수질 변화 없다.

       o 전처리시설의 부하를 줄일 수 있는 장점은 있으나 취수 시설에 따른 건설비가 매우 높아 해양 심층수 개발 등 특수목적용으로만 사용된다.

  

contents_img
(HDPE관 취수관로 매설 중)

 

  2) 해안구조물에 의한 표층수 취수방식

    (1) 해안구조물에 의한 취수방식은  수간만의 차이가 크지 않은 곳에서 사용할 수 있는 방법으로 수중 구조물을 설치고 스크린을 설치하여 이물질이 여과된 해수를 시설 내로 유입시키는 방법이다.

    (2) 특 징

       ① 대량 취수시 경제적이며, 안정된 취수량을 확보 및 침사 효과가 크다.

       ② 시설이 해안변 및 수중에 축조됨으로 태풍의 영향 받을 뿐만 아니라 해조류 등의 스크린에 걸리기 쉬움으로 대책 검토해야 한다

 

  3) 해저 취수탑(구)에 의한 표층수 취수방식

    (1) 해저 취수탑에 의한 취수방식은 스크린(스트레이너)이 달린 취수관 다수 부착시켜 탑형식의 구조물을 해저에 고정시키는 형식으로 일본 오끼나와현 차탄 해수담수화시설이 대표적으로 알려져 있다.

    (2) 취수관(구)에 의한 취수방식은 취수탑에 의한 방식과 유사한 방식으로 1개의 대형 취수탑 없이 스크린이 달린 복수의 취수구를 이용하여 취수하는 방식으로 취수탑에 의한 방식보다 취수구 제작 및 설치가 간편하다.

    (3) 특 징

       ① 취수관내 유속은 1m/s 이하로 유지돼야 하고, 특히 취수는 0.3 m/s 이하가 되어야 한다.

       ② 취수탑(구) 설치 수심은 깊게 하는 것이 태풍 등에 유리하나 시설비가 증가할 수 있음으로 최소 5~6m 이상은 유지되어야 한다.

       ③ 설치 위치는 해안에서 배출되는 오염물질의 유입 등을 방지하기 위하여 해안에서 적정 거리를 유지하는 것이 필요하다.

       ④ 중소규모 시설에 적합한 방식으로 취수탑 및 취수관로 제작 및 매설이 필요하며, 취수용량에 비해 공기가 짧으며 안정적인 취수 가능하다.

       ⑤ 취수탑의 해저에 설치됨으로 해조류 등의 대책검토가 필요하다 

 contents_img

 (해수 취수 계통_취수관에 의한 취수)

 

  4) 투수관에 의한 표층수 취수방식

    (1) 투수관 취수방식해안의 모래밭에 유공관을 매설하여 집수매거로 1차 여과된 해수를 취수하는 방법으로 해수욕장 등 모래 지역에 가능한 방법으로 지역적인 제한을 받는다.

    (2) 특 징

       ① 모래층에서 1차 정화됨으로 수질이 양호한 원수를 얻을 수 있다.

       ② 모래 등의 투수관에 걸리기 쉬움으로 주기적인 역세공정이 필요하다.

       ③ 구조가 간단하여 시설 기간을 짧게 할 수 있다

 

contents_img

 

  5) 지하관정에 의한 염지하수 취수방식

    (1) 염지하수 취수방식은 해안 인근에 깊은 관정을 굴착하고 수중모타펌프를 수중에 두고 압상 파이프를 연결하여 지하 해수를 취수하는 방법으로 수온 및 수질이 안정적인 원수 취수가 가능하나 지역적인 제한을 받는다.

    (2) 특 징

       ① 깊은 지하관정으로 취수시에는 염분 농도가 낮은 염지하수 취수로 운영 압력을 낮게 할 수 있다.

       ② 태풍 등의 기후변화에 무관하게 운영할 수 있다.

       ③ 얕은 지하관정인 경우 취수방법이 간단하게 할 수 있으나, 심도가 깊어 질 수 있어 굴착 비용이 비싸다.

       ④ 구조가 암반인 지질에서는 천공후 폭파 공법 등의 검토 필요하다.

       ⑤ 염지하수 개발 가능한 지역에 한하며 소용량 취수에 적합하다.

 

contents_img 취수시설에서의 고장

  

contents_img
(해조류에 의한 취수관 및 펌프 막힘)

  

contents_img
(그물 등 이물질에 의한 취수구 막힘)

  

contents_imgcontents_img
(취수관 해조류 부착 관경 축소 발생  & 태풍에 의한 취수시설 파손)
 

 

다음페이지에 계속 됩니다. 


  1 2 3 4 5  

제품카달로그
Reverse Osmosis Desalination - Veolia Water Technologies 2017-04-01
Technical Photos
illustrate