KR100988238B1 - 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 장치 및 시스템 - Google Patents
저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 장치 및 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 정수처리 시스템은, 오염된 원수(raw water)를 공급받아 이물질 제거, 살균 처리, 역삼투압막 투과 및 이온교환 처리를 통해 정수처리하는 정수처리 장치; 상기 정수처리 장치와 전기적으로 접속되며, 상기 정수처리 장치의 각종 탱크에 저장되어 있는 처리수 혹은 특정 용액을 펌핑하여 공급하는 펌프의 구동을 제어하고, 정수처리 장치 내의 각 장치 및 기구 요소들을 서로 연결하는 배관 라인에 설치되어 있는 밸브의 개폐를 제어하며, 정수처리와 관련된 외부의 시스템과 신호를 송/수신하는 제어장치; 상기 제어장치가 상기 외부의 시스템과 신호를 송/수신할 수 있도록 상기 제어장치에 통신 인터페이스를 제공하는 제1 송/수신부;상기 제어장치로부터의 신호를 원격(remote) 수신하여 상기 정수처리 장치에 의한 정수처리 과정을 모니터링(monitoring)하고, 정수처리 장치 내의 각종 펌프 및 밸브의 동작 제어를 위한 신호를 상기 제어장치로 송신하는 원격제어 시스템; 및 상기 원격제어 시스템이 상기 제어장치와 신호를 송/수신할 수 있도록 상기 원격제어 시스템에 통신 인터페이스를 제공하는 제2 송/수신부를 포함한다.
Description
본 발명은 정수처리 시스템에 관한 것으로서, 특히 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용하여 유입수에 존재하는 음이온성 이온물질과 병원성 세균을 완전히 제거 및 억제할 수 있는 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 시스템에 관한 것이다.
질산성 질소는 산소와 유기질소가 박테리아에 의하여 산화되면서 생성되며, 토양, 물, 식물 등 자연계에 다량 존재하고 있다. 특히 소규모 정수처리 시설의 상수원으로 사용되는 지하수에는 질산성 질소의 농도가 높게 나타나는 경우가 많은데, 이는 지질학적 요인, 인공비료의 사용, 축산폐기물의 유입, 하수관거(下水管渠)의 불량 등에 기인한다. 질산성 질소는 체내에 흡수되어 헤모글로빈과 산소의 결합력을 떨어뜨려 산소결핍을 야기시켜 유아의 피부색이 청색으로 변하는 청색증을 유발하는 것으로 알려져 있기 때문에 정수처리 과정에서 반드시 제거되어야 한다. 현재 국내 처리수 수질기준에서는 정수처리수 내 질산성 질소의 농도를 10 mg/L 이하로 정하고 있다.
퍼클로레이트는 군사용 폭발물과 로켓추진체의 기폭제, 성냥, 윤활유, 반도체의 세정제 등으로 사용되고 있는 물질이다. 퍼클로레이트는 자연계로 유출되면 지하수나 지표수 등을 오염시키게 되며, 화학적 안정성이 높아서 생물학적으로 잘 분해되지 않아 자연계에서 장기간 존재하게 된다. 퍼클로레이트는 호흡기와 피부 등을 자극하고 갑상샘 장애를 유발하는 독성 물질로 알려져 있기 때문에 정수처리 과정에서 제거할 필요성이 있으나, 아직까지 정수처리 수질기준에 반영되어 있지는 않다.
입자성 물질은 부유성 고형물, 콜로이드, 박테리아, 병원성 원생동물 등을 포함하며, 인체에 유해한 영향을 줄 수 있기 때문에 정수처리 과정에서 반드시 제거되어야 한다. 입자성 물질의 수질기준은 보통 탁도로 표시하며, 병원성 원생동물의 처리효율까지 높게 유지하기 위해서는 0.1 NTU(nephelometric turbidity unit) 이하의 처리수 탁도를 유지하는 것을 권장하고 있다.
정수처리에서 질산성 질소나 퍼클로레이트 등 음이온성 오염물질을 제거하기 위해서는 이온교환수지를 사용하거나, 나노여과, 저압역삼투, 전기투석 등의 방법이 적용되고 있다. 그러나 이온교환 수지는 처리비용이 높고 주기적인 재생이 필요하기 때문에 유지관리가 까다롭다는 문제점이 있으며, 나노여과나 전기투석은 처리비용 및 전력소모량에 비하여 처리효율이 높지 않다는 단점을 지닌다. 저압역삼투 공정은 나노여과와 유사한 6∼10 기압의 작동압력에서 질산성 질소나 퍼클로레이트를 높은 효율로 제거할 수 있으나 공정 자체의 한계 때문에 처리수의 회수율을 80% 이상으로 향상시키는 것이 어려우며, 혼화-응집-침전기술에 기반한 기존 정수처리 공정에 비해서는 처리비용이 높은 편이다.
반면에, 이온교환막 공정은 나노여과나 역삼투, 전기투석에 비하여 에너지 소모량과 처리비용이 낮기 때문에 음이온성 오염물질을 제거하기 위한 대안으로서 제시되고 있다. 이온교환막은 보통 평막 형태로 제조되기 때문에 집적도를 높이기 위해서 스택(stack)을 구성하게 된다. 그러나 이러한 스택은 구조적으로 복잡하여 고가이기 때문에 현장에 적용하기 어렵다는 단점이 있다. 또한 이온교환막에 의한 음이온성 오염물질의 제거과정에서 물질 전달 속도가 처리효율과 밀접한 관계가 있으나 스택에서는 이러한 물질전달 속도를 높게 유지하기 어려운 문제가 발생하는 것으로 알려져 있다.
본 발명은 이상과 같은 사항을 감안하여 창출된 것으로서, 정수처리에서 저압역삼투압막 공정과 이온교환 공정을 결합한 형태의 처리장치를 통해 유입원수에 존재하는 음이온성 오염물질인 질산성 질소, 미량 유해물질인 퍼클로레이트 그리고 입자성 오염물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있는 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 중대규모 또는 소규모 정수처리시설에서 MMI, PLC, DB용 PC를 이용하여 수질측정장치로부터 전송되는 신호를 수집, 분석 및 제어함으로써 기존의 전문인력을 요하는 현장의 인력을 대체하고, 비전문가도 용이하게 운용할 수 있는 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 유입수질에 따라 능동적으로 대응하여 저압역삼투압막과 이온교환의 처리비율을 다르게 함으로써, 처리효율을 높이고 비용절감 효과를 증진시키며, 구축된 정보를 활용함으로써 자동 운전에 필요한 체계적인 시스템구축을 가능하게 하는 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 시스템을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 시스템은,
오염된 원수(raw water)를 공급받아 이물질 제거, 살균 처리, 역삼투압막 투과 및 이온교환 처리를 통해 정수처리하는 정수처리 장치;
상기 정수처리 장치와 전기적으로 접속되며, 상기 정수처리 장치의 각종 탱크에 저장되어 있는 처리수 혹은 특정 용액을 펌핑하여 공급하는 펌프의 구동을 제어하고, 정수처리 장치 내의 각 장치 및 기구 요소들을 서로 연결하는 배관 라인에 설치되어 있는 밸브의 개폐를 제어하며, 정수처리와 관련된 외부의 시스템과 신호를 송/수신하는 제어장치;
상기 제어장치가 상기 외부의 시스템과 신호를 송/수신할 수 있도록 상기 제어장치에 통신 인터페이스를 제공하는 제1 송/수신부;
상기 제어장치로부터의 신호를 원격(remote) 수신하여 상기 정수처리 장치에 의한 정수처리 과정을 모니터링(monitoring)하고, 정수처리 장치 내의 각종 펌프 및 밸브의 동작 제어를 위한 신호를 상기 제어장치로 송신하는 원격제어 시스템; 및
상기 원격제어 시스템이 상기 제어장치와 신호를 송/수신할 수 있도록 상기 원격제어 시스템에 통신 인터페이스를 제공하는 제2 송/수신부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 정수처리 장치는,
외부로부터 오염된 원수(raw water)를 공급받아 저장하는 원수 저장 탱크;
상기 원수 저장 탱크로부터 오염된 원수를 공급받아 원수에 함유된 미립자의 부스러기(particle)와 이물질을 제거하는 여과기;
상기 여과기를 거친 처리수를 저장하는 제1 처리수 저장 탱크;
상기 제1 처리수 저장 탱크로부터 후속 처리를 위해 공급되는 처리수의 PH 조정에 필요한 산(acid) 용액을 저장하는 산(acid) 저장 탱크;
상기 제1 처리수 저장 탱크로부터 처리수를 공급받아, 자외선 조사(照射)에 의해 처리수에 함유되어 있는 세균 및 박테리아를 제거하는 자외선 살균장치;
상기 자외선 살균장치를 거친 처리수에 함유되어 있는 현탁 물질이나 미립자를 제거하기 위한 마이크로 필터;
상기 마이크로 필터를 거친 처리수에 함유되어 있는 질산성 질소 또는 퍼클로레이트의 농도를 실시간으로 측정하는 질산성 질소/퍼클로레이트 측정 센서;
상기 마이크로 필터를 거친 처리수를 공급받아 역삼투압 이상의 압력으로 그 내부에 설치된 역삼투압막에 투과시켜 저농도의 처리수와 고농도의 농축수로 분리하는 역삼투압막 장치;
상기 역삼투압막 장치로 유입되는 처리수의 전도도(conductivity)를 감지하여 상기 역삼투압막의 염제거율을 측정하고, 역삼투압막의 오염 정도를 확인하여 역삼투압막의 수질 지표를 알기 위한 전도도 측정기;
상기 마이크로 필터를 거친 처리수를 공급받아 처리수에 함유되어 있는 질산성 질소(NO3 -) 또는 퍼클로레이트를 그 내부에 설치되어 있는 이온교환수지로 제거하는 질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑;
상기 질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑의 이온교환수지의 재생 공정에 필요한 염화나트륨(NaCl) 용액을 저장하는 염화나트륨 용액 저장 탱크;
상기 역삼투압막 장치와 상기 질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑을 거쳐 처리된 처리수를 저장하는 제2 처리수 저장 탱크; 및
상기 제2 처리수 저장 탱크로부터 외부로 공급되는 처리수의 소독에 필요한 소독 용액을 저장하는 소독 용액 저장 탱크를 포함한다.
여기서, 바람직하게는 상기 역삼투압막 장치와 상기 질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑의 이온교환수지에 의한 유입수의 처리에 있어서, 유입 수질에 따라 역삼투압막과 이온교환수지의 처리 비율을 다르게 하여 처리한다.
또한, 상기 소독 용액으로는 차염소산나트륨(NaOCl) 용액이 사용될 수 있다.
또한, 상기 제1 송/수신부 및 제2 송/수신부로는 전용 IP 통신망이 사용될 수 있다.
또한, 상기 원격제어 시스템으로는 현장에서 해야 하는 상기 정수처리 장치 내의 각종 펌프 및 밸브에 대한 조작을 원격지의 통제실에서도 제어가 가능하도록 하는 사용자 인터페이스로서의 MMI(Man Machine Interface) 시스템이 사용될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 정수처리에 있어서 저압역삼투압막 공정과 이온교환 공정을 결합한 형태의 처리 시스템을 운용함으로써, 유입 원수에 존재하는 음이온성 오염물질인 질산성 질소, 미량 유해물질인 퍼클로레이트 그리고 입자성 오염물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 시스템의 정수처리 장치의 설비 구성을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 시스템의 정수처리 장치의 설비 구성을 보여주는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 시스템은, 정수처리 장치(111), 제어장치(112), 제1 송/수신부(113), 제2 송/수신부(114), 원격제어 시스템(115)을 포함한다.
상기 정수처리 장치(111)는 오염된 원수(raw water)를 공급받아 이물질 제거, 살균 처리, 역삼투압막 투과 및 이온교환 처리를 통해 정수처리한다.
상기 제어장치(112)는 상기 정수처리 장치(111)와 전기적으로 접속되며, 상기 정수처리 장치(111)의 각종 탱크에 저장되어 있는 처리수 혹은 특정 용액을 펌핑하여 공급하는 펌프(P)의 구동을 제어하고, 정수처리 장치(111) 내의 각 장치 및 기구 요소들을 서로 연결하는 배관 라인에 설치되어 있는 밸브(V)의 개폐를 제어하며, 정수처리와 관련된 외부의 시스템(여기서는, 후술하는 원격제어 시스템(115))과 신호를 송/수신한다.
상기 제1 송/수신부(113)는 상기 제어장치(112)가 상기 외부의 시스템(즉, 원격제어 시스템(115))과 신호를 송/수신할 수 있도록 상기 제어장치(112)에 통신 인터페이스를 제공한다.
상기 원격제어 시스템(115)은 상기 제어장치(112)로부터의 신호를 원격 (remote) 수신하여 상기 정수처리 장치(111)에 의한 정수처리 과정을 모니터링 (monitoring)하고, 정수처리 장치(111) 내의 각종 펌프(P) 및 밸브(V)의 동작 제어를 위한 신호를 상기 제어장치(112)로 송신한다.
상기 제2 송/수신부(114)는 상기 원격제어 시스템(115)이 상기 제어장치(112)와 신호를 송/수신할 수 있도록 상기 원격제어 시스템(115)에 통신 인터페이스를 제공한다.
여기서, 상기 정수처리 장치(111)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 외부로부터 오염된 원수(raw water)를 공급받아 저장하는 원수 저장 탱크(211)와; 그 원수 저장 탱크(211)로부터 오염된 원수를 공급받아 원수에 함유된 미립자의 부스러기(particle)와 이물질을 제거하는 여과기(예를 들면, membrane 형태의 여과기)(212)와; 그 여과기(212)를 거친 처리수를 저장하는 제1 처리수 저장 탱크(213)와; 그 제1 처리수 저장 탱크(213)로부터 후속 처리를 위해 공급되는 처리수의 PH 조정에 필요한 산(acid) 용액(예를 들면, H2SO4 30% 용액)을 저장하는 산(acid) 저장 탱크(214)와; 상기 제1 처리수 저장 탱크(213)로부터 처리수를 공급받아, 자외선 조사(照射)에 의해 처리수에 함유되어 있는 세균 및 박테리아를 제거하는 자외선 살균장치(215)와; 그 자외선 살균장치(215)를 거친 처리수에 함유되어 있는 현탁 물질이나 미립자를 제거하기 위한 마이크로 필터(216)와; 그 마이크로 필터(216)를 거친 처리수에 함유되어 있는 질산성 질소 또는 퍼클로레이트의 농도를 실시간으로 측정하는 질산성 질소/퍼클로레이트 측정 센서(217)와; 상기 마이크로 필터(216)를 거친 처리수를 공급받아 역삼투압 이상의 압력으로 그 내부에 설치된 역삼투압막(미도시)에 투과시켜 저농도의 처리수와 고농도의 농축수로 분리하는 역삼투압막 장치(218)와; 그 역삼투압막 장치(218)로 유입되는 처리수의 전도도(conductivity)를 감지하여 상기 역삼투압막의 염제거율을 측정하고, 역삼투압막의 오염 정도를 확인하여 역삼투압막의 수질 지표를 알기 위한 전도도 측정기(218a,218b)와; 상기 마이크로 필터(216)를 거친 처리수를 공급받아 처리수에 함유되어 있는 질산성 질소(NO3 -) 또는 퍼클로레이트를 그 내부에 설치되어 있는 이온교환수지(미도시)로 제거하는 질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑(220)과; 그 질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑(220)의 이온교환수지의 재생 공정에 필요한 염화나트륨(NaCl) 용액을 저장하는 염화나트륨 용액 저장 탱크(219)와; 상기 역삼투압막 장치(218)와 상기 질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑(220)을 거쳐 처리된 처리수를 저장하는 제2 처리수 저장 탱크(221); 및 그 제2 처리수 저장 탱크(221)로부터 외부로 공급되는 처리수의 소독에 필요한 소독 용액을 저장하는 소독 용액 저장 탱크(222)를 포함한다.
여기서, 바람직하게는 상기 역삼투압막 장치(218)와 상기 질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑(220)의 이온교환수지에 의한 유입수의 처리에 있어서, 유입 수질에 따라 역삼투압막과 이온교환수지의 처리 비율을 다르게 하여 처리한다.
또한, 상기 소독 용액으로는 차염소산나트륨(NaOCl) 용액이 사용될 수 있다.
또한, 상기 제1 송/수신부(113) 및 제2 송/수신부(114)로는 전용 IP 통신망이 사용될 수 있다.
또한, 상기 원격제어 시스템(115)으로는 현장에서 해야 하는 상기 정수처리 장치(111) 내의 각종 펌프(P) 및 밸브(V)에 대한 조작을 원격지의 통제실에서도 제어가 가능하도록 하는 사용자 인터페이스로서의 MMI(Man Machine Interface) 시스템이 사용될 수 있다.
그러면, 이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 시스템의 동작 및 정수처리 과정에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명해 보기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 정수처리 장치(111)는 외부로부터 오염된 원수(raw water)를 공급받아 이물질 제거, 살균 처리, 역삼투압막 투과 및 이온교환 처리를 통해 정수처리하게 된다. 여기서, 이에 대해 더 상세히 설명해 보기로 한다.
여과기(212)는 외부로부터 오염된 원수(raw water)를 공급받아 저장하고 있는 원수 저장 탱크(211)로부터 오염된 원수를 공급받아 원수에 함유된 미립자의 부스러기(particle)와 이물질을 제거한다. 그리고, 그 여과기(212)를 거친 처리수는 제1 처리수 저장 탱크(213)에 저장된다. 이후, 자외선 살균장치(215)는 상기 제1 처리수 저장 탱크(213)로부터 처리수를 공급받아, 자외선 조사(照射)에 의해 처리수에 함유되어 있는 세균 및 박테리아를 제거한다. 이 과정에서 산(acid) 저장 탱크(214)에 저장되어 있는 산(acid)이 자외선 살균장치(215)로 공급되는 처리수에 PH 조정을 위해 투여된다.
한편, 마이크로 필터(216)는 자외선 살균장치(215)를 거친 처리수에 함유되어 있는 현탁 물질이나 미립자를 제거하고, 질산성 질소/퍼클로레이트 측정 센서 (217)는 그 마이크로 필터(216)를 거친 처리수에 함유되어 있는 질산성 질소 또는 퍼클로레이트의 농도를 실시간으로 측정한다. 그리고, 역삼투압막 장치(218)는 상기 마이크로 필터(216)를 거친 처리수를 공급받아 역삼투압 이상의 압력으로 그 내부에 설치된 역삼투압막(미도시)에 투과시켜 저농도의 처리수와 고농도의 농축수로 분리한다. 이 과정에서, 전도도 측정기(218a,218b)는 역삼투압막 장치(218)로 유입되는 처리수의 전도도(conductivity)를 감지하여 상기 역삼투압막의 염제거율을 측정하고, 역삼투압막의 오염 정도를 확인한다. 이는 역삼투압막의 수질 지표를 알기 위한 것이다.
또한, 질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑(220)은 상기 마이크로 필터(216)를 거친 처리수를 공급받아 처리수에 함유되어 있는 질산성 질소(NO3 -) 또는 퍼클로레이트를 그 내부에 설치되어 있는 이온교환수지(미도시)로 제거한다. 그리고, 일정 시간 후, 그 질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑(220)의 이온교환수지의 재생을 위해 염화나트륨 용액 저장 탱크(219)로부터 염화나트륨(NaCl) 용액이 질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑(220)으로 공급된다.
여기서, 이상과 같은 상기 역삼투압막 장치(218)와 상기 질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑(220)의 이온교환수지에 의한 유입수의 처리에 있어서, 유입 수질에 따라 능동적으로 대응하여 저압역삼투압막과 이온교환의 처리비율을 다르게 하여 처리할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 처리효율을 높이고 비용절감 효과를 얻을 수 있다.
한편, 상기 역삼투압막 장치(218)와 상기 질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑(220)을 거쳐 처리된 처리수는 제2 처리수 저장 탱크(221)에 일단 저장된 후, 필요에 따라 외부로 공급된다. 제2 처리수 저장 탱크(221)로부터 처리수가 외부로 공급되는 과정에 있어서, 처리수의 소독에 필요한 소독 용액(예를 들면, 차염소산나트륨 (NaOCl) 용액)이 소독 용액 저장 탱크(222)로부터 처리수에 투여된다.
또한, 이상과 같은 일련의 과정에 있어서, 상기 제어장치(112)는 상기 정수처리 장치(111)의 각종 탱크에 저장되어 있는 처리수 혹은 특정 용액(예를 들면,산(acid) 용액, 차염소산나트륨(NaOCl) 용액 등)을 펌핑하여 공급하는 펌프(P)의 구동을 제어하고, 정수처리 장치(111) 내의 각 장치 및 기구 요소들을 서로 연결하는 배관 라인에 설치되어 있는 밸브(V)의 개폐를 제어하며, 정수처리와 관련하여 제1 송/수신부(113)를 통해 원격제어 시스템(115))과 신호를 송/수신한다.
그리고. 상기 원격제어 시스템(115)은 상기 제어장치(112)로부터의 신호를 제2 송/수신부(114)를 통해 원격(remote) 수신하여 상기 정수처리 장치(111)에 의한 정수처리 과정을 모니터링(monitoring)하고, 정수처리 장치(111) 내의 각종 펌프(P) 및 밸브(V)의 동작 제어를 위한 신호를 제2 송/수신부(114)를 통해 상기 제어장치(112)로 송신한다. 여기서, 상기 원격제어 시스템(115)이 MMI(Man Machine Interface) 시스템일 경우, 현장에서 해야 하는 상기 정수처리 장치(111) 내의 각종 펌프(P) 및 밸브(V)에 대한 조작을 원격지의 통제실에서도 제어가 가능하게 된다.
이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 시스템은 정수처리에 있어서 저압역삼투압막 공정과 이온교환 공정을 결합한 형태의 처리 시스템을 운용함으로써, 유입 원수에 존재하는 음이온성 오염물질인 질산성 질소, 미량 유해물질인 퍼클로레이트 그리고 입자성 오염물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 중대규모 또는 소규모 정수처리 시설에서 MMI나 PC를 이용하여 수질측정 장치로부터 전송되는 신호를 수집, 분석 및 제어함으로써 기존의 전문인력을 요하는 현장의 인력을 대체하고, 비전문가도 용이하게 운용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 유입 수질에 따라 능동적으로 대응하여 저압역삼투압막과 이온교환의 처리비율을 다르게 함으로써, 처리효율을 높이고 비용절감 효과를 증진시키며, 구축된 정보를 활용함으로써 자동 운전에 필요한 체계적인 시스템을 구축할 수 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
111...정수처리 장치 112...제어장치
113...제1 송/수신부 114...제2 송/수신부
115...원격 제어시스템 211...원수 저장 탱크
212...여과기 213...제1 처리수 저장 탱크
214...산(acid) 저장 탱크 215...자외선 살균장치
216...마이크로 필터 217...질산성 질소/퍼클로레이트 측정 센서
218...역삼투압막 장치 218a,218b...전도도(conductivity) 측정기
219...염화나트륨 용액 저장 탱크 220...질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑
221...제2 처리수 저장 탱크 222...소독 용액 저장 탱크
113...제1 송/수신부 114...제2 송/수신부
115...원격 제어시스템 211...원수 저장 탱크
212...여과기 213...제1 처리수 저장 탱크
214...산(acid) 저장 탱크 215...자외선 살균장치
216...마이크로 필터 217...질산성 질소/퍼클로레이트 측정 센서
218...역삼투압막 장치 218a,218b...전도도(conductivity) 측정기
219...염화나트륨 용액 저장 탱크 220...질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑
221...제2 처리수 저장 탱크 222...소독 용액 저장 탱크
Claims (6)
- 외부로부터 오염된 원수(raw water)를 공급받아 저장하는 원수 저장 탱크;
상기 원수 저장 탱크로부터 오염된 원수를 공급받아 원수에 함유된 미립자의 부스러기(particle)와 이물질을 제거하는 여과기;
상기 여과기를 거친 처리수를 저장하는 제1 처리수 저장 탱크;
상기 제1 처리수 저장 탱크로부터 후속 처리를 위해 공급되는 처리수의 PH 조정에 필요한 산(acid) 용액을 저장하는 산 저장 탱크;
상기 제1 처리수 저장 탱크로부터 처리수를 공급받아, 자외선 조사(照射)에 의해 처리수에 함유되어 있는 세균 및 박테리아를 제거하는 자외선 살균장치;
상기 자외선 살균장치를 거친 처리수에 함유되어 있는 현탁 물질이나 미립자를 제거하기 위한 마이크로 필터;
상기 마이크로 필터를 거친 처리수에 함유되어 있는 질산성 질소(NO3) 또는 퍼클로레이트의 농도를 실시간으로 측정하는 질산성 질소/퍼클로레이트 측정 센서;
상기 마이크로 필터를 거친 처리수를 공급받아 역삼투압 이상의 압력으로 그 내부에 설치된 역삼투압막에 투과시켜 저농도의 처리수와 고농도의 농축수로 분리하는 역삼투압막 장치;
상기 역삼투압막 장치로 유입되는 처리수의 전도도(condunctivity)를 감지하여 상기 역삼투압막의 염제거율을 측정하고, 역삼투압막의 오염 정도를 확인하여 역삼투압막의 수질 지표를 알기 위한 전도도 측정기;
상기 마이크로 필터를 거친 처리수를 공급받아 처리수에 함유되어 있는 질산성 질소 또는 퍼클로레이트를 그 내부에 설치되어 있는 이온교환수지로 제거하는 질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑;
상기 역삼투압막 장치와 상기 질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑을 거쳐 처리된 처리수를 저장하는 제2 처리수 저장 탱크; 및
상기 제2 처리수 저장 탱크로부터 외부로 공급되는 처리수의 소독에 필요한 소독 용액을 저장하는 소독 용액 탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 역삼투압막 장치와 상기 질산성 질소/퍼클로레이트 제거탑의 이온교환 수지에 의한 유입수의 처리에 있어서, 유입 수질에 따라 역삼투압막과 이온교환수지의 처리 비율을 다르게 하여 처리하는 것을 특징으로 하는 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 소독 용액은 차염소산나트륨(NaOCl) 용액인 것을 특징으로 하는 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 장치. - 제 1 항의 정수처리 장치를 포함하는 정수처리 시스템으로서,
상기 정수처리 장치와 전기적으로 접속되며, 상기 정수처리 장치의 각종 탱크에 저장되어 있는 처리수 혹은 특정 용액을 펌핑하여 공급하는 펌프의 구동을 제어하고, 정수처리 장치 내의 각 장치 및 기구 요소들을 서로 연결하는 배관 라인에 설치되어 있는 밸브의 개폐를 제어하며, 정수처리와 관련된 외부의 시스템과 신호를 송/수신하는 제어장치;
상기 제어장치가 상기 외부의 시스템과 신호를 송/수신할 수 있도록 상기 제어장치에 통신 인터페이스를 제공하는 제1 송/수신부;
상기 제어장치로부터의 신호를 원격(remote) 수신하여 상기 정수처리 장치에 의한 정수처리 과정을 모니터링(monitoring)하고, 정수처리 장치 내의 각종 펌프 및 밸브의 동작 제어를 위한 신호를 상기 제어장치로 송신하는 원격제어 시스템; 및
상기 원격제어 시스템이 상기 제어장치와 신호를 송/수신할 수 있도록 상기 원격제어 시스템에 통신 인터페이스를 제공하는 제2 송/수신부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 제1 송/수신부 및 제2 송/수신부는 전용 IP 통신망인 것을 특징으로 하는 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 원격제어 시스템은 현장에서 해야 하는 상기 정수처리 장치 내의 각종 펌프 및 밸브에 대한 조작을 원격지의 통제실에서도 제어가 가능하도록 하는 MMI(Man Machine Interface) 시스템인 것을 특징으로 하는 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 시스템.
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| KR1020100026833A KR100988238B1 (ko) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | 저압 역삼투압막과 이온 교환수지를 이용한 정수처리 장치 및 시스템 |
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| KR101328675B1 (ko) * | 2011-09-14 | 2013-11-14 | 주식회사성우 | 정수장치 |
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2010
- 2010-03-25 KR KR1020100026833A patent/KR100988238B1/ko not_active IP Right Cessation
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