KR100954426B1 - Pressured membrane filtration device for reducing membrane fouling and the operating method thereof - Google Patents

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KR100954426B1
KR100954426B1 KR1020100029178A KR20100029178A KR100954426B1 KR 100954426 B1 KR100954426 B1 KR 100954426B1 KR 1020100029178 A KR1020100029178 A KR 1020100029178A KR 20100029178 A KR20100029178 A KR 20100029178A KR 100954426 B1 KR100954426 B1 KR 100954426B1
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이의신
이범구
오희경
엄정열
강성훈
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(주)대우건설
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Abstract

PURPOSE: A press-type membrane filtering water treatment device capable of reducing membrane fouling and an operation method thereof are provided to reduce pump operating costs by preventing membrane contamination produced in a filtering process. CONSTITUTION: A press-type membrane filtering water treatment device comprises the following: a raw water inflow electronic valve(120) controlled by outside control; a membrane(110) receiving raw water; a processed water discharge electronic valve(130) controlled by the outside control and discharging processed water; an enriched water discharging electronic valve(140) discharging enriched water; an air injection electronic valve(150) inflowing the air to a separation membrane; and a controller(160) injecting the air to the separation membrane by controlling the air injection electronic valve and the enriched water discharging electronic valve.

Description

막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치 및 이의 운전 방법{PRESSURED MEMBRANE FILTRATION DEVICE FOR REDUCING MEMBRANE FOULING AND THE OPERATING METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a pressurized membrane filtration water treatment apparatus for reducing membrane fouling and a method of operating the same,

본 발명은 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치 및 이의 운전 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 막의 세정 방식에서만 주입된 공기를 막의 여과공정에도 주입시켜 여과 공정 중에 발생하는 막의 오염을 방지하도록 하는 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치 및 이의 운전 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pressurized membrane filtration water treatment apparatus for reducing membrane fouling and a method of operating the same. More specifically, the present invention relates to an apparatus for filtering membrane filtration water, To a pressurized membrane filtration water treatment apparatus for reducing membrane fouling and a method of operating the same.

막분리 기술이란 용매 속에 분산되어 있는 용질을 분리할 때 적용되는 기술로서, 분리하고자 하는 용질의 크기에 따라 적절한 크기의 구멍이나 여과체와 구동력을 사용하는 분리 기술의 일종이다.Membrane separation technology is a technique applied when separating solutes dispersed in a solvent. It is a kind of separation technique using a hole or a filtration body and driving force of an appropriate size according to the size of a solute to be separated.

막(Membrane)은 액체나 기체상태에서 용해되지 않는 입자를 분리하는 일반여과(Filteration)뿐만 아니라 액체에 용해된 용존 물질이나 혼합 기체까지도 분리 가능한 특수한 물질을 지칭하는 것으로 이는 막의 반투과의 성질을 이용한다. 다시 말하면 막은 반투과의 성질을 이용하여 어떤 물질을 성질이 다른 물질과 분리 혹은 전달하는 것으로 정의될 수 있으며, 단순하게 어떠한 크기 이상을 분리 혹은 전달하는 것 이외에도 전하반발력, 용해도, 확산률 등의 성질을 이용하여 분리 혹은 전달을 강화시키기도 한다.Membrane refers to a special material capable of separating dissolved or dissolved gases dissolved in a liquid as well as general filtration that separates particles that are not dissolved in liquid or gaseous state, which utilizes the semi-permeable nature of the membrane . In other words, membranes can be defined as separating or transferring a substance from other substances by using semitransparency properties. In addition to separating or transferring more than a certain size, properties such as charge repelling force, solubility, diffusion rate To enhance separation or transmission.

막은 막을 구성하고 있는 물질의 물성, 구조, 막의 응용분야 및 역할 등에 의하여 분류될 수 있고, 기공의 크기에 따라 역삼투, 나노여과, 한외여과 및 정밀여과막으로 대별할 수 있고, 정밀여과막은 주로 탁도나, 병원성 미생물, 입자성 물질 등을 제거하며, 한외여과막은 바이러스, 나노여과막은 다가이온이나 자연유기물을, 그리고 역삼투압막은 이온을 제거한다.The membranes can be classified according to their physical properties, structures, application fields and roles of membranes, and can be divided into reverse osmosis, nanofiltration, ultrafiltration and microfiltration membranes depending on the pore size. Microfiltration membranes are mainly turbidity It removes pathogenic microorganisms and particulate matter. The ultrafiltration membrane removes viruses, nanofiltration membranes, polyelectrolytes, natural organic matter, and reverse osmosis membranes.

상수처리에서 분리막 여과공정을 적용하는 가장 큰 이유는 일정한 수질을 얻을 수 있다는 것이다. 특히, 우리나라와 같이 봄, 가을의 조류발생, 여름의 고탁도, 겨울의 수온저하 등 4계절마다 원수의 수질 편차가 큰 경우에는 종래의 모래여과로는 일정한 수질을 얻기가 어려웠다. 또한, 분리막 여과공정을 이용하면, 자동화가 가능하고 모래여과에 비해서 소요 부지면적이 작다. 이러한 장점은 전문 관리 인력과 시설부지가 부족한 우리나라의 현실에서 매우 유용하다.The main reason for applying the membrane filtration process in the water treatment is that a certain quality of water can be obtained. Especially, when water quality variation of raw water is large in four seasons such as spring, autumn tidal generation in summer, high turbidity in summer, and decrease in water temperature in winter as in Korea, it was difficult to obtain a certain water quality by conventional sand filtration. In addition, using the membrane filtration process, automation is possible and the required area is small compared to sand filtration. This advantage is very useful in Korea, where there is a lack of professional manpower and facilities.

하지만 여과 공정에서 발생하는 막의 오염은 막의 여과 성능을 저하시키고 막의 구동 압력 증가를 위한 펌프의 회전수 증가 등으로 인해 전력비의 증가를 발생시킨다.However, contamination of the membrane resulting from the filtration process causes an increase in the power ratio due to a decrease in the filtration performance of the membrane and an increase in the number of revolutions of the pump for increasing the driving pressure of the membrane.

막의 오염은 원수에 포함된 오염물질이 막 표면에 부착하거나 내부에 축적됨으로써 발생되며 세정에 의해 회복될 수 있다. 이러한 막의 오염은 원수의 구성성분, 운전조건, 수온 및 pH 등 다양한 요인이 복합적으로 작용하여 발생하게 되며 아직까지 정확한 메커니즘은 규명되지 않고 있다. The contamination of the membrane is caused by the contaminants contained in the raw water adhering to or accumulating in the membrane surface and can be recovered by washing. Such membrane contamination occurs due to various factors such as constituent components of raw water, operating conditions, water temperature and pH, and the exact mechanism has not yet been clarified.

(가)원수의 구성성분(A) Constituents of raw water

원수내에 포함된 물질의 크기 모양 등의 물리적 성질과 흡착성, 하전성, 용해성, 소수성도 등 화학적 특성 등이 막 오염에 영향응ㄹ 미치게 되며, 막 자체의 화학적 특성도 막 오염의 형성에 영향을 미친다.Physical properties such as the size of the substance contained in the raw water and chemical properties such as adsorption, chargeability, solubility and hydrophobicity are affected by the membrane contamination, and the chemical properties of the membrane also affect the formation of membrane contamination .

(나)운전조건(B) Operating conditions

공정의 운전 압력, 유속, pH 등 여러 운전 조건에 따라 막 오염의 정도가 달라지며 특히 수온이 감소할 경우 물의 점도가 증가하여 막 오염의 발생이 심해질 수 있다.The degree of membrane contamination varies depending on various operating conditions such as operating pressure, flow rate, and pH of the process. Particularly, when the water temperature is decreased, the viscosity of the water increases and the occurrence of membrane contamination may increase.

(다)농도분극(C) Concentration polarization

막을 이용한 여과가 진행되면 막에 의해 여과된 물질들이 막 표면에 지속적으로 축정하게 된다. 결과적으로 막표면에서 오염물질의 농도가 증가되어 막의 용질 저지율이 막에 유입되는 원수를 기준으로 한 것과 달라진다. 이러한 농도분극 현상은 특히 한외여과나 나노, 역삼투 여과에서 문제가 되며 정밀여과에서는 크게 문제가 되지는 않는다.As filtration through the membrane progresses, the materials filtered by the membrane continue to accumulate on the membrane surface. As a result, the concentration of contaminants on the surface of the membrane is increased and the solute rejection rate of the membrane is different from that of the raw water flowing into the membrane. This concentration polarization phenomenon is a problem especially in ultrafiltration, nano and reverse osmosis filtration, and is not a serious problem in microfiltration.

막여과 공정에서의 가장 큰 문제점은 여과가 진행되면서 막의 오염이 일어난다는 것이다. 막의 오염은 앞에서 언급한 바와 같이 여러 가지 요인이 복합적으로 작용하여 일어나게 되며, 이러한 막의 오염 문제는 오염을 일으킬 수 있는 요인을 사전에 제거하는 전처리 방법과 막의 오염을 제거하는 방법을 사용하여 해결할 수 있다.The biggest problem in the membrane filtration process is that the membrane is contaminated as the filtration proceeds. The membrane contamination is caused by a combination of various factors as mentioned above. The contamination problem of this membrane can be solved by using a pretreatment method which removes the factors that may cause contamination and a method of removing the membrane contamination .

따라서 앞으로 정수처리시설에서 분리막을 이용한 여과공정시스템을 활성화하기 위해서는 무엇보다도 막의 오염을 저감시키는 방안을 구성하여 유지관리비의 절감을 달성하는 것이 필요하다.Therefore, in order to activate filtration process systems using membranes in water treatment facilities in the future, it is necessary to reduce pollution of membranes and achieve maintenance cost reduction.

본 발명은 상기와 같은 요구에 부응하기 위한 것으로, 막의 세정 방식에서만 주입된 공기를 막의 여과공정에도 주입시켜 여과 공정 중에 발생하는 막의 오염을 방지함으로써 막의 오염 저하를 통한 펌프 운영비 절감을 통한 유지관리비의 절감을 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 막의 운전이 안정하게 이루어 질 수 있음으로 운영자에게 운영 편의성을 제공할 수 있도록 하는 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치 및 이의 운전 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to meet the above-mentioned demand, the present invention provides a method of controlling the maintenance cost by reducing the operation cost of the pump by reducing the contamination of the membrane by preventing the contamination of the membrane occurring during the filtration process by injecting air, The present invention provides a pressurized membrane filtration water treatment apparatus for reducing membrane fouling and a method of operating the membrane filtration water treatment apparatus, which can provide operational convenience to the operator because the membrane operation can be performed stably. have.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,According to an aspect of the present invention,

원수에 포함된 오염물질을 제거하도록 분리막에 압력을 가하는 가압식 막여과 정수처리장치에 있어서, 상기 분리막으로 원수를 공급하도록 원수 유입 배관 상에 설치되고, 외부의 제어에 따라 개폐가 제어되는 원수 유입 전자밸브와; 상기 분리막에서 배출되는 처리수를 배출하도록 처리수 이송 배관 상에 설치되고, 외부의 제어에 따라 개폐가 제어되는 처리수 배출 전자밸브와; 상기 분리막에서 배출되는 농축수를 배출하도록 농축수 배출 배관 상에 설치되고, 외부의 제어에 따라 개폐가 제어되는 농축수 배출 전자밸브와; 상기 분리막으로 공기의 유입을 제어하도록 공기 주입 배관 상에 설치되고, 외부의 제어에 따라 개폐가 제어되는 공기 주입 전자밸브; 및 기설정된 시간에 따라 상기 원수 유입 전자밸브와, 처리수 배출 전자밸브와, 농축수 배출 전자밸브 및 공기 주입 전자밸브의 개폐를 제어하여 원수 공급 공정, 여과 공정, 역세척 공정, 배출 공정이 순차적으로 반복 진행하고, 상기 여과 공정시 기설정된 공기 주입 주기 및 주입 시간에 따라 상기 공기 주입 전자밸브 및 농축수 배출 전자밸브를 제어하여 상기 분리막으로 공기를 주입하여 오염 물질을 배출하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.A pressurized membrane filtration water treatment apparatus for applying pressure to a separation membrane so as to remove contaminants contained in raw water, the apparatus comprising: a raw water inflow electron source, which is installed on a raw water inflow pipe to supply raw water to the separation membrane, A valve; A process water discharge solenoid valve provided on the process water transfer pipe for discharging the process water discharged from the separation membrane, the process water discharge solenoid valve being controlled to be opened or closed under external control; A concentrated water discharge solenoid valve installed on the concentrated water discharge pipe for discharging the concentrated water discharged from the separation membrane and controlled to be opened or closed under external control; An air injection solenoid valve provided on the air injection pipe to control the inflow of air into the separation membrane and controlled to be opened or closed under external control; And controlling the opening and closing of the raw water inlet solenoid valve, the process water outlet solenoid valve, the concentrated water outlet solenoid valve, and the air inlet solenoid valve according to a predetermined time, so that the raw water supply process, the filtration process, the backwash process, And a controller for controlling the air inlet solenoid valve and the concentrated water outlet solenoid valve according to the predetermined air injection period and the injection time during the filtration process to inject air into the separation membrane to discharge contaminants .

여기에서, 상기 공기 주입 배관의 일단에는 공압을 발생하여 공급하는 컴프레셔가 더 구비된다.Here, a compressor is further provided at one end of the air injection pipe to generate and supply air pressure.

여기에서 또한, 상기 농축수 배출 배관 상에는 상기 분리막에서 배출되는 공기를 대기로 방출하도록 에어 벤트가 더 설치된다.Here, an air vent is further provided on the concentrated water discharge pipe to discharge the air discharged from the separation membrane to the atmosphere.

여기에서 또, 상기 컨트롤러는 관리자가 상기 공기 주입 주기와 주입 시간을 설정할 수 있는 조작 버튼과; 상기 공기 주입 주기와 주입 시간을 디스플레이하는 디스플레이 패널을 더 구비한다.Here, the controller may include an operation button for allowing an administrator to set the air injection period and the injection time; And a display panel for displaying the air injection period and the injection time.

여기에서 또, 상기 컨트롤러는 상기 배출 공정이 종료되거나 시스템이 온되면 카운팅을 시작함과 동시에 상기 원수 유입 전자밸브만을 개방시켜 상기 분리막 내로 원수를 유입시켜 상기 원수 공급 공정을 종료하고, 상기 원수 유입 전자밸브를 폐쇄시키고, 상기 처리수 배출 전자밸브를 개방시킴과 동시에 상기 공기 주입 전자밸브 및 농축수 배출 전자밸브를 기설정된 주기와 주입 시간에 따라 간헐적으로 개방시켜 기설정된 시간동안 상기 여과 공정을 수행하되, 오염 물질을 상기 농축수 배출 전자밸브를 통해 상기 농축수 배출 배관으로 배출하여 상기 여과 공정이 종료되면, 상기 처리수 배출 전자밸브를 폐쇄시키고, 상기 공기 주입 전자밸브만을 개방시켜 기설정된 시간동안 역세척 공정을 수행한 후 종료되면, 상기 공기 주입 전자밸브를 폐쇄시키고, 상기 농축수 배출 전자밸브만을 개방시켜 상기 분리막의 농축수를 배출한다.
Here, the controller starts counting when the discharging process is completed or the system is turned on, and simultaneously terminates the raw water supply process by opening only the raw water inlet solenoid valve to introduce raw water into the separation membrane, Closing the valve, opening the treated water discharge solenoid valve, and intermittently opening the air inlet solenoid valve and the concentrated water discharge solenoid valve according to the predetermined period and the injection time to perform the filtration process for a predetermined time period , The pollutant is discharged to the concentrated water discharge pipe through the concentrated water discharge solenoid valve, and when the filtration process is completed, the treated water discharge solenoid valve is closed, only the air injection solenoid valve is opened, Upon completion of the cleaning process, when the air inlet solenoid valve is closed And, by opening only the concentrated water discharge electromagnetic valve discharges the concentrated water in the separation membrane.

본 발명의 다른 특징은,According to another aspect of the present invention,

상기 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치를 이용하여 원수 공급 공정, 여과 공정, 역세척 공정, 배출 공정으로 이루어지는 운전방법에 있어서, 상기 배출 공정이 종료되거나 시스템이 온되면 상기 컨트롤러는 카운팅을 시작함과 동시에 기설정된 시간동안 상기 원수 유입 전자밸브만을 개방시켜 상기 분리막 내로 원수를 유입시키는 상기 원수 공급 공정과; 원수 공급이 종료되면 상기 컨트롤러는 상기 원수 유입 전자밸브를 폐쇄시키고, 상기 처리수 배출 전자밸브를 개방시킴과 동시에 상기 공기 주입 전자밸브 및 농축수 배출 배관을 기설정된 주기와 주입 시간에 따라 간헐적으로 개방시켜 오염 물질을 상기 농축수 배출 전자밸브를 통해 상기 농축수 배출 배관으로 배출하여 기설정된 시간동안 상기 분리막 내의 원수의 여과를 진행하는 여과 공정과; 여과가 종료되면 상기 컨트롤러는 상기 처리수 배출 전자밸브를 폐쇄시키고, 상기 공기 주입 전자밸브만을 개방시켜 기설정된 시간동안 역세척을 수행하는 역세척 공정; 및 역세척이 종료되면, 상기 컨트롤러는 상기 공기 주입 전자밸브를 폐쇄시키고, 상기 농축수 배출 전자밸브만을 개방시켜 상기 분리막의 농축수를 상기 농축수 배출 배관을 통해 배출하는 배출 공정; 및 농축수의 배출이 종료되면, 상기 컨트롤러는 상기 원수 공급 공정과, 여과 공정과, 역세척 공정 및 배출 공정을 시스템이 오프되기까지 반복하여 순차적으로 진행하는 사이클 반복 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The method of claim 1, wherein the controller is operable to perform a counting operation when the discharging process is terminated or when the system is turned on, in the operation method including the raw water supplying process, the filtration process, the back washing process and the discharging process using the pressurized membrane filtration water treatment apparatus for reducing membrane fouling. The raw water supply step of opening only the raw water inlet solenoid valve for a predetermined period of time to introduce raw water into the separation membrane; When the raw water supply is completed, the controller closes the raw water inlet solenoid valve, opens the treated water outlet solenoid valve, and simultaneously opens the air inlet solenoid valve and the concentrated water discharge pipe intermittently And discharging the contaminants to the concentrated water discharge pipe through the concentrated water discharge solenoid valve to advance the filtration of the raw water in the separation membrane for a predetermined period of time; Wherein the controller closes the process water outlet solenoid valve when the filtration is completed, and opens only the air inlet solenoid valve to perform backwashing for a predetermined time; And when the backwashing is completed, the controller closes the air injection solenoid valve, opens only the concentrated water discharge solenoid valve, and discharges the concentrated water of the separation membrane through the concentrated water discharge pipe; And when the discharge of the concentrated water is finished, the controller is characterized by comprising the cyclic repeating step of repeating the raw water supplying step, the filtration step, the backwashing step and the discharging step sequentially until the system is turned off.

여기에서, 상기 여과 공정은 상기 공기 주입 주기와 주입 시간을 임의로 설정할 수 있고, 이를 설정된 공기 주입 주기와 주입 시간을 확인할 수 있도록 디스플레이한다.In the filtration process, the air injection period and the injection time can be arbitrarily set and displayed so that the set air injection period and the injection time can be confirmed.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치 및 이의 운전 방법에 따르면, 막의 세정 방식에서만 주입된 공기를 막의 여과공정에도 주입시켜 여과 공정 중에 발생하는 막의 오염을 방지함으로써 막의 오염 저하를 통한 펌프 운영비 절감을 통한 유지관리비의 절감을 달성할 수 있고, 막의 운전이 안정하게 이루어 질 수 있음으로 운영자에게 운영 편의성을 제공할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, the pressurized membrane filtration water treatment apparatus for reducing membrane fouling according to the present invention and the method of operating the same, the air injected only in the membrane cleaning method is also injected into the filtration process of the membrane to prevent the membrane from being contaminated during the filtration process, The maintenance cost can be reduced by reducing the operation cost of the pump through pollution degradation, and the operation of the membrane can be performed stably, thereby providing the operator with operational convenience.

도 1은 본 발명에 따른 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치의 구성을 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치중 디스플레이 패널 및 조작 패널의 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치의 운전방법을 설명하기 위한 공정도,
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치의 운전방법을 설명하기 위한 설명도.1 is a block diagram showing the configuration of a pressurized membrane filtration water treatment apparatus for reducing membrane fouling according to the present invention;
2 is a view showing the configuration of a display panel and an operation panel among pressurized membrane filtration water purification apparatuses for reducing membrane fouling according to the present invention,
3 is a flow chart for explaining a method of operating a pressurized membrane filtration water treatment apparatus for reducing membrane fouling according to the present invention,
4A to 4E are explanatory diagrams for explaining a method of operating a pressurized membrane filtration water treatment apparatus for reducing membrane fouling according to the present invention, according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the structure of a pressurized membrane filtration water treatment apparatus for reducing membrane fouling according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may be changed according to the intention of the user, the operator, or the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명에 따른 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치중 디스플레이 패널 및 조작 패널의 구성을 나타낸 도면이다.Fig. 1 is a block diagram showing the constitution of a pressurized membrane filtration water purifying apparatus for reducing membrane fouling according to the present invention. Fig. 2 is a block diagram showing the structure of a pressurized membrane filtration water purifying apparatus for reducing membrane fouling according to the present invention, Fig.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치(100)는, 분리막(110)과, 원수 유입 전자밸브(120)와, 처리수 배출 전자밸브(130)와, 농축수 배출 전자밸브(140)와, 공기 주입 전자밸브(150)와, 컨트롤러(160)로 구성된다.1 and 2, a pressurized membrane filtration water treatment apparatus 100 for reducing membrane fouling according to the present invention includes a membrane 110, a raw water inlet solenoid valve 120, a treated water outlet solenoid valve 130, a concentrated water discharge solenoid valve 140, an air injection solenoid valve 150, and a controller 160.

먼저, 분리막(110)은 통상의 가압식 분리막이다.First, the separation membrane 110 is a normal pressure separation membrane.

그리고, 원수 유입 전자밸브(120)는 원수 공급 공정에서 분리막(110)으로 원수를 공급하도록 원수 유입 배관(121) 상에 설치되고, 하기에서 설명할 컨트롤러(160)의 제어에 의해 개폐가 제어된다. 여기에서, 원수 유입 배관(121) 상에는 원수의 원활한 유입을 위해 펌프(미도시)가 더 설치될 수 있다.The raw water inlet solenoid valve 120 is installed on the raw water inlet pipe 121 to supply the raw water to the separation membrane 110 in the raw water supply process and is controlled to be opened and closed under the control of the controller 160 . Here, a pump (not shown) may be further provided on the raw water inflow pipe 121 for smooth inflow of raw water.

또한, 처리수 배출 전자밸브(130)는 여과 공정에서 분리막(110)으로부터 배출되는 처리수를 배출하도록 처리수 이송 배관(131) 상에 설치되고, 컨트롤러(160)의 제어에 따라 개폐가 제어된다. 여기에서, 처리수 이송 배관(131) 상에는 처리수의 원활한 배출을 위해 펌프(미도시)가 더 설치될 수 있다.The process water discharge solenoid valve 130 is installed on the process water transfer pipe 131 to discharge the process water discharged from the separation membrane 110 in the filtration process and is controlled to be opened and closed under the control of the controller 160 . Here, a pump (not shown) may be further provided on the treated water transfer pipe 131 for smooth discharge of treated water.

또, 농축수 배출 전자밸브(140)는 여과 공정 및 배출 공정에서 분리막(110)으로부터 배출되는 농축수를 배출하도록 농축수 배출 배관(141) 상에 설치되고, 컨트롤러(160)의 제어에 따라 개폐가 제어된다. 여기에서, 농축수 배출 배관(141) 상에는 분리막(110)에서 배출되는 공기를 대기로 방출하도록 에어 벤트(143)가 더 설치되며, 에어 벤트(143)는 수동과 자동으로 구분되며, 자동이 설치되는 경우 컨트롤러(160)의 제어에 의해 개폐가 제어되는 것이 바람직하다. 여기에서 또한, 농축수 배출 배관(141) 상에는 농축수의 원활한 배출을 위해 펌프(미도시)가 더 설치될 수 있다.The concentrated water discharge solenoid valve 140 is installed on the concentrated water discharge pipe 141 to discharge the concentrated water discharged from the separation membrane 110 in the filtration process and the discharge process, Is controlled. An air vent 143 is further installed on the concentrated water discharge pipe 141 so as to discharge the air discharged from the separation membrane 110 to the atmosphere. The air vent 143 is divided into manual and automatic, It is preferable that opening / closing is controlled by the control of the controller 160. [ Here, a pump (not shown) may further be installed on the concentrated water discharge pipe 141 for smooth discharge of the concentrated water.

한편, 공기 주입 전자밸브(150)는 여과 공정 및 역세척 공정에서 분리막(110) 내부로 공기를 유입하도록 공기 주입 배관(151) 상에 설치되고, 컨트롤러(160)의 제어에 따라 개폐가 제어된다. 여기에서, 공기 주입 배관(151)의 일끝단에는 공압을 발생하여 공급하는 컴프레셔(153)가 더 구비되는 것이 바람직하다.Meanwhile, the air injection solenoid valve 150 is installed on the air injection pipe 151 to introduce air into the separation membrane 110 in the filtration process and the backwash process, and is controlled to be opened or closed under the control of the controller 160 . Here, it is preferable to further include a compressor 153 for generating and supplying air pressure to one end of the air injection pipe 151.

그리고, 컨트롤러(160)는 기설정된 시간(예를 들어, 원수 공급 공정 30초, 여과 공정 40분, 역세척 공정 60초, 배출 공정 30초)에 따라 원수 유입 전자밸브(120)와, 처리수 배출 전자밸브(130)와, 농축수 배출 전자밸브(140) 및 공기 주입 전자밸브(150)의 개폐를 제어하여 원수 공급 공정, 여과 공정, 역세척 공정, 배출 공정이 순차적으로 반복 진행한다. 이때, 컨트롤러(160)는 여과 공정시 기설정된 공기 주입 주기 및 주입 시간(예를 들어, 공기 주입 주기 10분, 주입 시간 10초)에 따라 공기 주입 전자밸브(150) 및 농축수 배출 전자밸브(140)를 간헐적으로 개방하여 분리막으로 공기를 주입하여 오염 물질을 배출한다. 여기에서, 컨트롤러(160)는 도 2에 도시된 바와 같이 관리자가 공기 주입 주기와 주입 시간을 설정할 수 있는 조작 버튼(161)과, 공기 주입 주기와 주입 시간을 디스플레이하는 디스플레이 패널(163)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 조작 버튼(161)을 통해 원수 공급 공정, 여과 공정, 역세척 공정, 배출 공정)의 시간을 변경할 수도 있다. 또, 컨트롤러(160)는 농축수 배출 배관(141) 상에 설치된 에어 벤트(143)가 자동 타입인 경우 농축수 배출 전자밸브(140)를 개방시 에어 벤트(143)를 동시에 개방시킨다.
Then, the controller 160 controls the flow rate of the raw water inlet electromagnetic valve 120 and the number of process water (for example, 30 seconds) in accordance with a predetermined time (for example, 30 seconds for the raw water supply process, 40 minutes for the filtration process, The raw water supply process, the filtration process, the backwash process, and the discharge process are sequentially and repeatedly performed by controlling the opening and closing of the discharge electromagnetic valve 130, the concentrated water discharge electromagnetic valve 140, and the air injection electromagnetic valve 150. At this time, the controller 160 controls the air injection solenoid valve 150 and the concentrated water discharge solenoid valve (not shown) according to the predetermined air injection period and the injection time (for example, the air injection period of 10 minutes and the injection time of 10 seconds) 140 are intermittently opened to inject air into the separation membrane to discharge contaminants. 2, the controller 160 includes an operation button 161 for allowing the administrator to set the air injection period and the injection time, and a display panel 163 for displaying the air injection period and the injection time . Also, the time of the raw water supply process, the filtration process, the backwash process, and the discharge process may be changed via the operation button 161. [ The controller 160 simultaneously opens the air vent 143 when the concentrated water discharging solenoid valve 140 is opened when the air vent 143 provided on the concentrated water discharging pipe 141 is automatic type.

이하, 본 발명에 따른 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치의 운전방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of operating a pressurized membrane filtration water treatment apparatus for reducing membrane fouling according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치의 운전방법을 설명하기 위한 공정도이고, 도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치의 운전방법을 설명하기 위한 설명도이다.FIG. 3 is a flow chart for explaining a method of operating a pressurized membrane filtration water treatment apparatus for reducing membrane fouling according to the present invention, and FIGS. 4a to 4e are views for illustrating a membrane fouling reduction according to the present invention, Fig. 2 is an explanatory view for explaining a method of operating a pressurized membrane filtration water treatment apparatus for a membrane filtration system according to the present invention.

먼저, 관리자는 조작 버튼(161)을 통해 여과 공정시 공기 주입 주기와 주입 시간을 설정하는 데, 디스플레이 패널(163)은 설정된 공기 주입 주기와 주입 시간을 디스플레이한다. 이때, 공기 주입 주기와 주입 시간이 미설정되는 경우 선택에 따라 여과 공정시 공기 주입을 미실시하거나 기저장된 기준 공기 주입 주기와 기준 주입 시간에 따라 여과 공정시 공기가 주입될 수 있다.First, the administrator sets the air injection period and the injection time during the filtration process through the operation button 161, and the display panel 163 displays the set air injection period and the injection time. If the air injection period and the injection time are not set, air may be injected during the filtration process or air may be injected during the filtration process according to the stored reference air injection period and reference injection time.

이러한 상태에서, 이전의 배출 공정이 종료되거나 시스템이 온되면 컨트롤러(160)는 카운팅을 시작함과 동시에 기설정된 시간(예를 들어, 30초)동안 도 4a에 도시된 바와 같이 원수 유입 전자밸브(120)만을 개방시켜 분리막(110) 내로 원수를 유입시킨다(S100).In this state, when the previous discharge process is terminated or the system is turned on, the controller 160 starts counting and, at the same time, for a predetermined time (e.g., 30 seconds) 120 are opened to introduce raw water into the separation membrane 110 (S100).

그리고, 컨트롤러(160)는 원수 공급이 종료, 즉 기설정된 시간(30초)의 카운팅이 종료되면, 원수 유입 전자밸브(120)를 폐쇄시켜 원수 공급 공정을 종료하고, 도 4b에 도시된 바와 같이 처리수 배출 전자밸브(130)를 개방시켜 기설정된 시간(예를 들어, 40분)동안 여과 공정을 진행하여 분리막(110)에서 여과된 처리수가 처리수 이송 배관(131)을 통해 배출되도록 한다(S110). 이때, 컨트롤러(160)는 상기에서 관리자가 설정한 공기 주입 주기와 주입 시간(예를 들어, 공기 주입 주기 10분, 주입 시간 10초)에 따라 도 4c에 도시된 바와 같이 공기 주입 전자밸브(150) 및 농축수 배출 전자밸브(140)를 개방, 즉 여과 공정이 10분간 진행된 경우 공기 주입 전자밸브(150) 및 농축수 배출 전자밸브(140)를 10초 동안 개방하여 분리막(110) 내부로 공기를 주입시킴으로써 오염 물질 및 공기가 농축수 배출 배관(141)을 통해 배출되도록 한다.When the counting of the predetermined time (30 seconds) is completed, the controller 160 closes the raw water inlet electromagnetic valve 120 to terminate the raw water supply process, and as shown in FIG. 4B The process water filtration valve 130 is opened and the filtration process is performed for a predetermined time (for example, 40 minutes) so that the process water filtered in the separation membrane 110 is discharged through the process water transfer pipe 131 S110). At this time, the controller 160 controls the air injection solenoid valve 150 (see FIG. 4C) as shown in FIG. 4C according to the air injection period set by the administrator and the injection time (for example, ) And the concentrated water outlet solenoid valve 140 are opened, that is, when the filtration process is performed for 10 minutes, the air inlet solenoid valve 150 and the concentrated water outlet solenoid valve 140 are opened for 10 seconds, So that contaminants and air are discharged through the concentrated water discharge pipe 141. [

그리고, 컨트롤러(160)는 여과가 종료, 즉 기설정된 시간(40분)의 카운팅이 종료되면, 처리수 배출 전자밸브(130)를 폐쇄시켜 여과 공정을 종료하고, 도 4d에 도시된 바와 같이 공기 주입 전자밸브(150)만을 개방시켜 기설정된 시간(예를 들어, 60초)동안 역세척을 수행한다(S120).When the counting of the predetermined time (40 minutes) is completed, the controller 160 closes the process water discharge solenoid valve 130 to terminate the filtration process. As shown in FIG. 4D, Only the injection solenoid valve 150 is opened and the backwashing is performed for a predetermined time (for example, 60 seconds) (S120).

그런 다음, 컨트롤러(160)는 역세척이 종료, 즉 기설정된 시간(60초)의 카운팅이 종료되면, 공기 주입 전자밸브(150)를 폐쇄시켜 역세척 공정을 종료하고, 도 4e에 도시된 바와 같이 농축수 배출 전자밸브(140)만을 개방시켜 분리막(110)의 농축수, 즉 오염 물질을 기설정된 시간(예를 들어, 30초)동안 농축수 배출 배관(141)을 통해 배출한다(S130).The controller 160 then closes the air inlet solenoid valve 150 to terminate the backwash process when the backwash is terminated, i.e., the counting of the predetermined time (60 seconds) is terminated, The concentrated water discharging solenoid valve 140 alone is opened to discharge the concentrated water of the separation membrane 110, that is, the contaminant, through the concentrated water discharge pipe 141 for a predetermined time (for example, 30 seconds) .

농축수의 배출이 종료되면, 컨트롤러(160)는 다시 원수 공급 공정과, 여과 공정과, 역세척 공정 및 배출 공정을 시스템이 오프되기까지 반복하여 순차적으로 진행한다.When the discharge of the concentrated water is completed, the controller 160 repeats the raw water supply process, the filtration process, the backwash process and the discharge process in sequence until the system is turned off.

또한, 관리자가 조작 버튼(161)을 통해 원수 공급 공정, 여과 공정, 역세척 공정, 배출 공정)의 시간을 변경하거나, 공기 주입 주기와 주입 시간을 변경하는 경우 컨트롤러(160)는 변경 이후 공정에서 이를 적용하여 시스템을 운영한다.In addition, when the manager changes the time of the raw water supply process, the filtration process, the backwash process, and the discharge process through the operation button 161, or changes the air injection period and the injection time, the controller 160 The system is operated by applying this.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific forms thereof, which are to be considered as being limited to the specific embodiments, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .

110 : 분리막 120 : 원수 유입 전자밸브
130 : 처리수 배출 전자밸브 140 : 농축수 배출 전자밸브
150 : 공기 주입 전자밸브 160 : 컨트롤러110: separator 120: raw water inlet solenoid valve
130: Process water outlet solenoid valve 140: Concentrated water outlet solenoid valve
150: air injection solenoid valve 160: controller

Claims (7)

원수에 포함된 오염물질을 제거하도록 분리막에 압력을 가하는 가압식 막여과 정수처리장치에 있어서,
상기 분리막으로 원수를 공급하도록 원수 유입 배관 상에 설치되고, 외부의 제어에 따라 개폐가 제어되는 원수 유입 전자밸브와;
상기 분리막에서 배출되는 처리수를 배출하도록 처리수 이송 배관 상에 설치되고, 외부의 제어에 따라 개폐가 제어되는 처리수 배출 전자밸브와;
상기 분리막에서 배출되는 농축수를 배출하도록 농축수 배출 배관 상에 설치되고, 외부의 제어에 따라 개폐가 제어되는 농축수 배출 전자밸브와;
상기 분리막으로 공기의 유입을 제어하도록 공기 주입 배관 상에 설치되고, 외부의 제어에 따라 개폐가 제어되는 공기 주입 전자밸브; 및
기설정된 시간에 따라 상기 원수 유입 전자밸브와, 처리수 배출 전자밸브와, 농축수 배출 전자밸브 및 공기 주입 전자밸브의 개폐를 제어하여 원수 공급 공정, 여과 공정, 역세척 공정, 배출 공정이 순차적으로 반복 진행하고, 상기 여과 공정시 기설정된 공기 주입 주기 및 주입 시간에 따라 상기 공기 주입 전자밸브 및 농축수 배출 전자밸브를 제어하여 상기 분리막으로 공기를 주입하여 오염 물질을 배출하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치.A pressurized membrane filtration water treatment apparatus for applying pressure to a separation membrane to remove contaminants contained in raw water,
A raw water inlet solenoid valve installed on the raw water inlet pipe to supply raw water to the separation membrane and controlled to be opened or closed under external control;
A process water discharge solenoid valve provided on the process water transfer pipe for discharging the process water discharged from the separation membrane, the process water discharge solenoid valve being controlled to be opened or closed under external control;
A concentrated water discharge solenoid valve installed on the concentrated water discharge pipe for discharging the concentrated water discharged from the separation membrane and controlled to be opened or closed under external control;
An air injection solenoid valve provided on the air injection pipe to control the inflow of air into the separation membrane and controlled to be opened or closed under external control; And
And controls the opening and closing of the raw water inlet solenoid valve, the process water outlet solenoid valve, the concentrated water outlet solenoid valve, and the air inlet solenoid valve according to a predetermined time to sequentially perform the raw water supply process, the filtration process, the backwash process, And a controller for controlling the air injection solenoid valve and the concentrated water discharge solenoid valve according to the predetermined air injection period and the injection time during the filtration process to inject air into the separation membrane to discharge contaminants Pressure membrane filtration water treatment device for membrane fouling reduction. 제 1 항에 있어서,
상기 공기 주입 배관의 일단에는,
공압을 발생하여 공급하는 컴프레셔가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치.The method according to claim 1,
At one end of the air injection pipe,
And a compressor for generating and supplying a pneumatic pressure to the pressurized membrane filtration water treatment apparatus. 제 1 항에 있어서,
상기 농축수 배출 배관 상에는,
상기 분리막에서 배출되는 공기를 대기로 방출하도록 에어 벤트가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치.The method according to claim 1,
On the concentrated water discharge pipe,
And an air vent is further provided to discharge the air discharged from the separation membrane to the atmosphere. 제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
관리자가 상기 공기 주입 주기와 주입 시간을 설정할 수 있는 조작 버튼과;
상기 공기 주입 주기와 주입 시간을 디스플레이하는 디스플레이 패널을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치.The method according to claim 1,
The controller comprising:
An operation button for allowing the manager to set the air injection period and the injection time;
Further comprising a display panel for displaying the air injection period and the injection time. 제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 배출 공정이 종료되거나 시스템이 온되면 카운팅을 시작함과 동시에 상기 원수 유입 전자밸브만을 개방시켜 상기 분리막 내로 원수를 유입시켜 상기 원수 공급 공정을 종료하고, 상기 원수 유입 전자밸브를 폐쇄시키고, 상기 처리수 배출 전자밸브를 개방시킴과 동시에 상기 공기 주입 전자밸브 및 농축수 배출 전자밸브를 기설정된 주기와 주입 시간에 따라 간헐적으로 개방시켜 기설정된 시간동안 상기 여과 공정을 수행하되, 오염 물질을 상기 농축수 배출 전자밸브를 통해 상기 농축수 배출 배관으로 배출하여 상기 여과 공정이 종료되면, 상기 처리수 배출 전자밸브를 폐쇄시키고, 상기 공기 주입 전자밸브만을 개방시켜 기설정된 시간동안 역세척 공정을 수행한 후 종료되면, 상기 공기 주입 전자밸브를 폐쇄시키고, 상기 농축수 배출 전자밸브만을 개방시켜 상기 분리막의 농축수를 배출하는 것을 특징으로 하는 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치.The method according to claim 1,
The controller comprising:
When the discharging process is completed or the system is turned on, counting is started, and only the raw water inlet solenoid valve is opened to introduce the raw water into the separation membrane to terminate the raw water supply process, close the raw water inlet electromagnetic valve, The air outlet solenoid valve is opened and the air inlet solenoid valve and the concentrated water outlet solenoid valve are intermittently opened according to the predetermined period and the injection time to perform the filtration process for a preset time period, Discharging the discharged water to the concentrated water discharge pipe through the discharge solenoid valve, closing the treated water discharge solenoid valve when the filtration process is finished, performing only the backwashing process for a preset time by opening only the air injection solenoid valve, , The air injection solenoid valve is closed, and the concentrated water discharge electron valve Only by a pressurized membrane filtration water treatment device for reducing fouling, characterized in that for discharging the concentrated water in the membrane opening. 제 1 항의 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치를 이용하여 원수 공급 공정, 여과 공정, 역세척 공정, 배출 공정으로 이루어지는 운전방법에 있어서,
상기 배출 공정이 종료되거나 시스템이 온되면 상기 컨트롤러는 카운팅을 시작함과 동시에 기설정된 시간동안 상기 원수 유입 전자밸브만을 개방시켜 상기 분리막 내로 원수를 유입시키는 상기 원수 공급 공정과;
원수 공급이 종료되면 상기 컨트롤러는 상기 원수 유입 전자밸브를 폐쇄시키고, 상기 처리수 배출 전자밸브를 개방시킴과 동시에 상기 공기 주입 전자밸브 및 농축수 배출 배관을 기설정된 주기와 주입 시간에 따라 간헐적으로 개방시켜 오염 물질을 상기 농축수 배출 전자밸브를 통해 상기 농축수 배출 배관으로 배출하여 기설정된 시간동안 상기 분리막 내의 원수의 여과를 진행하는 여과 공정과;
여과가 종료되면 상기 컨트롤러는 상기 처리수 배출 전자밸브를 폐쇄시키고, 상기 공기 주입 전자밸브만을 개방시켜 기설정된 시간동안 역세척을 수행하는 역세척 공정; 및
역세척이 종료되면, 상기 컨트롤러는 상기 공기 주입 전자밸브를 폐쇄시키고, 상기 농축수 배출 전자밸브만을 개방시켜 상기 분리막의 농축수를 상기 농축수 배출 배관을 통해 배출하는 배출 공정; 및
농축수의 배출이 종료되면, 상기 컨트롤러는 상기 원수 공급 공정과, 여과 공정과, 역세척 공정 및 배출 공정을 시스템이 오프되기까지 반복하여 순차적으로 진행하는 사이클 반복 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치의 운전방법.A method for operating a membrane filtration water purification apparatus for reducing membrane fouling according to claim 1, comprising a raw water supply step, a filtration step, a backwashing step and a discharge step,
Wherein the controller starts counting when the discharging process is completed or when the system is turned on, and simultaneously introduces the raw water into the separation membrane by opening only the raw water inlet solenoid valve for a predetermined period of time;
When the raw water supply is completed, the controller closes the raw water inlet solenoid valve, opens the treated water outlet solenoid valve, and simultaneously opens the air inlet solenoid valve and the concentrated water discharge pipe intermittently And discharging the contaminants to the concentrated water discharge pipe through the concentrated water discharge solenoid valve to advance the filtration of the raw water in the separation membrane for a predetermined period of time;
Wherein the controller closes the process water outlet solenoid valve when the filtration is completed, and opens only the air inlet solenoid valve to perform backwashing for a predetermined time; And
Wherein the controller closes the air injection solenoid valve and opens only the concentrated water discharge solenoid valve to discharge the concentrated water of the separation membrane through the concentrated water discharge pipe when the backwashing is completed; And
Characterized in that, when the discharge of the concentrated water is completed, the controller comprises a cycle repetition step of repeating the raw water supply step, the filtration step, the backwashing step and the discharge step until the system is turned off, A method of operation of a pressurized membrane filtration water treatment apparatus for reduction. 제 6 항에 있어서,
상기 여과 공정은,
상기 공기 주입 주기와 주입 시간을 임의로 설정할 수 있고, 이를 설정된 공기 주입 주기와 주입 시간을 확인할 수 있도록 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 막오염 저감을 위한 가압식 막여과 정수처리장치의 운전방법.The method according to claim 6,
In the filtration step,
Wherein the air injection period and the injection time are arbitrarily set and displayed so that the set air injection period and the injection time can be confirmed.
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