KR101156592B1 - Apparatus for water treatment filtration facility operation and method thereof - Google Patents

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KR101156592B1
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filtration
water treatment
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김효상
이상도
서선근
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지에스건설 주식회사
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Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for operating a filtering type water treating facility are provided to expand the replacing cycle of membranes and to prevent membrane contamination from being deepen. CONSTITUTION: An apparatus for operating a filtering type water treating facility includes a water treating line(10), a filtering pump part(150), a treated water tank part(17), a washing unit, and a controlling part(100). The filtering pump part includes a pump(151) installed at a water treating line, a power meter(153), and a pump driver(152). The power meter measures the power changing of a pump. The controlling part is in connection with the washing unit and the filtering pump part in order to receive pump power values from the power meter and to determine the washing point of a membrane filtering part(16).

Description

여과 방식의 수처리 설비의 운영 장치 및 방법{APPARATUS FOR WATER TREATMENT FILTRATION FACILITY OPERATION AND METHOD THEREOF}Apparatus and method for operating a filtration type water treatment plant {APPARATUS FOR WATER TREATMENT FILTRATION FACILITY OPERATION AND METHOD THEREOF}

본 발명은 여과 방식을 이용한 수처리 설비의 운영 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인버터가 포함된 여과펌프부의 전력변화를 이용하여 막여과부의 세정을 제어하는 여과 방식의 수처리 설비의 운영 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and a method for operating a water treatment plant using a filtration method, and more particularly, to an apparatus for operating a filtration method for controlling a filtration method using a power change of a filtration pump unit including an inverter. It is about a method.

일반적으로 저압의 막여과 공정에서 화학세정시기는 막의 유입부와 유출부의 압력차인 차압으로 결정하는 것이 통상적이며, 이는 막의 재질에 기인한 값으로 막이 견딜 수 있는 최대 압력을 기초로 산정하는 방식이다.In general, in the low pressure membrane filtration process, the chemical cleaning time is generally determined by the differential pressure, which is the pressure difference between the inlet and the outlet of the membrane, which is calculated based on the maximum pressure that the membrane can withstand.

또한 고압의 막여과 공정에서 화학세정시기는 가압펌프의 유출부 압력상승율 또는 생산수량의 감소율로 결정하는 것이 통상적이며, 이는 생산수량 관리에 초점을 맞춘 운전 기법이라 할 수 있다.In addition, in the high pressure membrane filtration process, the chemical cleaning time is usually determined by the rate of increase in pressure at the outlet of the pressurized pump or the rate of decrease in production volume, which is an operation technique focused on production quantity management.

하지만 막여과 공정의 운영에 있어서, 특히 고압운전을 하는 역삼투막 여과 공정의 경우, 에너지 절감은 유지관리비 측면에서 가장 중요한 요소 중에 하나이므로, 이를 반영한 제어 및 운영기술이 필요하다 할 수 있다.However, in the operation of the membrane filtration process, especially in the case of reverse osmosis membrane filtration process using a high pressure operation, energy saving is one of the most important factors in terms of maintenance costs, it may be necessary to control and operating technology reflecting this.

종래 기술에 따른 여과막 세정 주기를 판단하는 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 시간에 따른 막저항값을 이용하여 화학세정 주기를 획일적으로 결정하여 사용한 바 있다.The method for determining the filtration membrane cleaning cycle according to the prior art has been used by uniformly determining the chemical cleaning cycle using the membrane resistance value with time as shown in FIG.

그러나, 종래 기술에서는 처리해야 될 유체의 수질특성을 고려하지 않고 화학세정 주기를 획일적으로 결정하였기 때문에 여과막의 오염정도를 구체적으로 파악하지 않은 채 화학세정을 수행하게 되어 유체 처리 효율을 증진시키는데 한계가 있는 단점이 있다.However, in the prior art, since the chemical cleaning cycle was uniformly determined without considering the water quality characteristics of the fluid to be treated, the chemical cleaning was performed without knowing the degree of contamination of the filtration membrane. There is a disadvantage.

또한, 종래 다른 기술에서는 막간차압을 이용하여 세정주기를 찾으려는 시도가 있었다. 여기서, 막간차압은 막 유입부 압력과 막 유출부 또는 토출부 압력간의 차이값으로 정의될 수 있다.In addition, in the prior art, there has been an attempt to find a cleaning cycle using the interlayer differential pressure. Here, the intermembrane pressure difference may be defined as a difference value between the membrane inlet pressure and the membrane outlet or outlet pressure.

특히, 종래에서는 막여과 세정주기의 결정을 막저항값 또는 막간차압의 증가 또는 유량 감소로 결정하고자 하였지만, 경제성에 대한 연관성 없이 단순히 막간차압만을 고려하기 때문에, 경제적인 설비 운영이 불가능한 단점이 있다.Particularly, in the related art, the determination of the membrane filtration cleaning cycle is to be made by increasing the membrane resistance value or the intermembrane differential pressure or decreasing the flow rate.

즉, 종래에서 막간차압과 같은 차압의 변화는 펌프의 전력변화보다 민감하지 않으므로, 주어진 세정 주기를 결정하는 차압변화량이 크게 설정될 경우 전력손실액이 크게 발생할 수 있어 에너지의 낭비가 커질 수 있는 단점이 있다.
That is, in the related art, the change in the differential pressure, such as the interlayer differential pressure, is less sensitive than the change in the power of the pump. Therefore, when the amount of change in the differential pressure that determines a given washing cycle is large, a loss of power may occur and a waste of energy may increase. have.

본 발명의 실시예는 수처리를 위한 막여과 공정용 수처리 설비에서 경제성을 고려함과 함께 민감도가 높은 전력변화를 세정시점(예: 화학세정시점) 결정에 이용함으로써, 설비의 운전 시작 이후 실시간으로 전력계측기에 의해 여과펌프부의 전력변화를 계측하여 민감하고 경제적으로 막여과부의 세정(화학세정)을 수행할 수 있는 여과 방식의 수처리 설비의 운영 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
According to an embodiment of the present invention, a power measurement device is used in real time after the operation of a facility by using a highly sensitive power change for cleaning time (eg, chemical cleaning time) while considering economics in a membrane filtration water treatment facility for water treatment. The present invention provides an apparatus and method for operating a filtration-type water treatment facility capable of performing the cleaning (chemical cleaning) of a membrane filter by measuring the power change of the filtration pump.

본 발명의 일 측면에 따르면, 수처리 원수가 공급되는 수처리라인과, 상기 수처리라인에 설치되어 상기 수처리 원수를 막여과부에 공급하는 여과펌프부와, 상기 수처리라인에서 상기 막여과부의 후단에 연결된 처리수탱크부와, 상기 처리수탱크부와 상기 막여과부 사이에 설치되어 상기 막여과부를 세정하는 세정장치와, 상기 여과펌프부에 마련된 펌프의 전력변화로 운영손실지수를 산출하고, 상기 막여과부의 세정시점을 상기 운영손실지수로 결정하여 제어하도록 상기 세정장치 및 상기 여과펌프부에 접속된 제어부를 포함하는 여과 방식의 수처리 설비의 운영 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a water treatment line supplied with raw water treatment, a filtration pump unit installed in the water treatment line and supplying the water treatment raw water to the membrane filtration unit, and a treatment connected to the rear end of the membrane filtration unit in the water treatment line A water purifying unit installed between the water tank unit, the treated water tank unit and the membrane filtration unit to clean the membrane filtration unit, and calculating an operating loss index based on the power change of the pump provided in the filtration pump unit, and the membrane filtration An apparatus for operating a filtration type water treatment plant may include a controller connected to the rinsing apparatus and the filtration pump to determine and control the rinsing time of the unit as the operating loss index.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 수처리라인에 설치된 유량계가 처리수 유량 신호값을 검출하여 제어부에 입력하는 단계와, 상기 제어부가 처리수 유량을 목표치로 맞추기 위해 여과펌프부의 펌프를 인버터로 제어하는 단계와, 목표치 도달시 펌프 전력 수치가 제어부의 세정시점 산출알고리즘에 입력되는 단계와, 상기 제어부가 상기 펌프 전력 수치를 기준으로 운영손실지수를 산출하는 단계와, 상기 제어부가 산출한 운영손실지수로 막여과부 세정시점을 결정하는 단계와, 상기 제어부가 결정한 세정시점에 막여과부를 세정하는 단계를 포함하는 여과 방식의 수처리 설비의 운영 방법이 제공될 수 있다.
In addition, according to another aspect of the present invention, the flow rate meter installed in the water treatment line detects the treated water flow signal value and inputs to the control unit, the control unit controls the pump of the filtration pump unit with an inverter to adjust the treated water flow rate to the target value And inputting the pump power value to the cleaning time calculation algorithm of the control unit when the target value is reached, calculating the operating loss index based on the pump power value by the control unit, and operating loss index calculated by the control unit. A method of operating a filtration-type water treatment plant may include determining a membrane filtration unit cleaning time, and washing the membrane filtration unit at a cleaning time determined by the controller.

본 발명의 실시예는 화학세정을 획일적으로 결정하지 않는 대신 기존의 막저항값에 비해 더욱 민감한 여과펌프부의 전력변화를 이용하여 산출한 운영손실지수를 통해 막여과부의 세정 시점을 합리적으로 결정할 수 있는 장점이 있다.The embodiment of the present invention does not uniformly determine chemical cleaning, but it is possible to reasonably determine the cleaning time of the membrane filter through the operating loss index calculated by using the power change of the filtration pump more sensitive than the conventional membrane resistance value. There is an advantage.

즉, 본 발명의 실시예는 막여과부 세정 시점 또는 주기의 결정을 전력 상승분을 이용한 합리적인 경제성 분석을 통해 수행하므로, 운영자 또는 제어부에 의해 용이하고 빠르게 최적의 경제적인 운전을 판단 및 수행할 수 있다.That is, since the embodiment of the present invention performs the determination of the membrane filtration cleaning point or cycle through a reasonable economic analysis using the power rise, it is possible to determine and perform the optimal economic operation easily and quickly by the operator or the controller. .

또한, 본 발명의 실시예는 여과펌프부의 전력변화를 통해 민감하고 경제적으로 막여과부의 세정 주기 또는 주기를 결정하므로, 막여과부의 막의 오염이 심화되는 것을 미연에 방지할 수 있고, 이를 통해 막 교체 주기 등을 늘릴 수 있고, 막의 오염 정도가 운영경제상으로나 장치안전상 적정 수준에서 화학세정을 하게 됨으로써 막의 사용 연한을 경제적으로 늘릴 수 있는 장점도 지닌다.In addition, since the embodiment of the present invention determines the cleaning cycle or period of the membrane filter unit sensitively and economically through the power change of the filtration pump unit, it is possible to prevent the contamination of the membrane of the membrane filter unit in advance, thereby replacing the membrane. The frequency of the membrane can be increased, and the chemical contamination of the membrane at an appropriate level in terms of operating economy or device safety can also increase the useful life of the membrane economically.

또한, 본 발명의 실시예는 정유량 여과방식의 운전을 위해 생산수량에 따라 여과펌프부의 펌프의 회전수를 인버터 등으로 자동으로 제어할 수 있는 제어부를 제공하고, 또한, 전력 상승에 따른 손실량 측정을 위해 여과펌프부에 전력을 측정할 수 있는 전력계측기가 설치되어 있고, 전력계측기를 통해 측정된 여과펌프부의 펌프의 펌프 전력 수치를 실시간으로 제어부에서 입력 처리할 수 있는 장점이 있다.In addition, an embodiment of the present invention provides a control unit that can automatically control the rotational speed of the pump of the filtration pump unit according to the production quantity for the operation of the constant flow filtration method, such as an inverter, and measures the amount of loss due to the power rise In order to measure the power of the filtration pump unit is installed a power meter, there is an advantage that can be processed in real time the pump power value of the pump of the filtration pump unit measured by the power meter in the control unit.

또한, 본 발명의 실시예는 실시간으로 입력 처리한 여과펌프부의 펌프의 펌프 전력 수치가 제어부에 입력되고, 입력된 펌프 전력 수치를 제어부의 세정시점 산출알고리즘에 사용함으로써, 제어부가 총운영손실액을 고려하여 현 시점에서 세정여부를 산출 및 결정하고, 이에 따라 여과펌프부를 정지시키는 대신 화학세정펌프부와 화학약품 주입장치를 가동시킴으로서, 화학세정펌프부와 화학약품 주입장치에 의한 세정단계가 계통적으로 이루어질 수 있어, 유체 처리 효율이 증진되는 효과가 있다.
In addition, in the embodiment of the present invention, the pump power value of the pump of the filtration pump unit subjected to input processing in real time is input to the controller, and the controller considers the total operating loss amount by using the input pump power value in the washing time calculation algorithm of the controller. By calculating and determining whether to clean at this point, and instead of stopping the filtration pump, the chemical cleaning pump unit and the chemical injection device are operated. Thus, the cleaning step is systematically performed by the chemical cleaning pump unit and the chemical injection device. It is possible to improve the fluid treatment efficiency.

도 1은 종래 기술에 따른 여과막의 막저항값이 변화되는 모습을 보여주는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 여과 방식의 수처리 설비의 운영 장치의 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 여과 방식의 수처리 설비의 운영 방법의 흐름도이다.
도 4는 도 2에 도시된 여과펌프부의 펌프 전력과 전력손실액 그래프이다.
도 5는 여과 방식의 수처리 설비에서의 세정손실액과 전력손실액 및 총운영손실액 그래프이다.
도 6은 여과 방식의 수처리 설비의 여과펌프부용 펌프에서의 실제 전력변화 곡선을 보인 그래프이다.
도 7은 여과 방식의 수처리 설비에서의 추정 총운영손실액 곡선과 실제 총운영손실액 곡선을 보인 그래프이다.
1 is a graph showing how the membrane resistance value of the filtration membrane according to the prior art is changed.
2 is a block diagram of an operating apparatus of a water treatment facility of the filtration method according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a method of operating a filtration type water treatment plant shown in FIG. 2.
4 is a graph illustrating pump power and power loss solution of the filtration pump unit shown in FIG. 2.
5 is a graph showing the washing loss, power loss and total operating loss in the filtration-type water treatment facility.
Figure 6 is a graph showing the actual power change curve in the pump for the filtration pump portion of the filtration water treatment facility.
7 is a graph showing the estimated total operating loss curve and the actual total operating loss curve in the filtration-type water treatment plant.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명를 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 실시예의 기본적인 세정시정 결정 방법은 다음과 같은 배경적 지식과 개발된 수식을 통해 구현될 수 있다.The basic cleaning correction method of the present embodiment may be implemented through the following background knowledge and developed formulas.

본 실시예에서 여과 방식의 수처리 설비는 예컨대 역삼투 막여과 공정의 설비를 기준으로 설명될 수 있다.In this embodiment, the filtration type water treatment facility may be described based on the facility of the reverse osmosis membrane filtration process, for example.

여과 방식의 수처리 설비의 작동 또는 운영 이후 세정이 필요한 어느 시점, 즉 임의 시점에서 세정을 할 경우에 발생하는 손실비용은 그 시점까지의 막오염에 따른 전력 상승분에 대응한 에너지 손실 누적분인 전력손실액과, 세정을 위해 생산을 중단함에 따라 손실로 발생되는 세정손실액으로 구분할 수 있다.The loss costs incurred when cleaning is required at any point, i.e. at any point, after the operation or operation of the filtration-type water treatment plant, is the amount of power loss that is the cumulative energy loss corresponding to the increase in power due to the membrane contamination up to that point. And, it can be divided into cleaning loss liquid generated as a loss as the production is stopped for cleaning.

여기서, 전력손실액은 시간이 흐를수록 증가하는 반면, 세정손실액은 세정 주기가 길수록 낮아지므로 서로 반대 추세를 보일 수 있다.Here, the power loss amount increases with time, while the cleaning loss amount is lower as the cleaning cycle is longer, and thus may show opposite trends.

따라서, 전력손실액과 세정손실액의 합은 총운영손실액으로서 변곡점(Q)을 갖는 그래프로 표현될 수 있다(도 5참조).Therefore, the sum of the power loss amount and the washing loss amount may be represented by a graph having an inflection point Q as the total operating loss amount (see FIG. 5).

총운영손실액은 설비의 작동 초기에는 세정손실액에 큰 영향을 받다가 시간이 갈수록 점차 전력손실액에 의한 영향이 커지게 됨에 따라, 변곡점(Q)이 발생할 수 있고, 그 변곡점이 가장 경제적인 실제 화학세정 시점으로 결정될 수 있다.The total operating loss is largely affected by the cleaning loss at the beginning of the operation, but as the effect of the power loss increases over time, an inflection point (Q) can occur, and the inflection point is the most economical chemical cleaning point. Can be determined.

하지만 이와 같은 산정은 사용펌프최대전력에 도달하는 시기까지 해당 설비를 실제로 운전한 이후에야 산정하여 알 수가 있기 때문에, 설비마다 수질 상태, 막 상태 또는 막 오염 상태와 같은 다양한 영향인자가 존재하는 상태에서, 단순히 파일럿 상태로 설비를 운영한 경험치 만으로는 세정시점을 예측하기 매우 어렵고 영향인자에 따라 세정시점의 예측 결과가 달라질 수 있다.However, these calculations can be estimated only after the facility is actually operated until the maximum pump power is reached, so that each facility has various influence factors such as water quality, membrane condition or membrane contamination condition. For example, it is very difficult to predict the time of cleaning only by the experience of operating the equipment in a pilot state, and the predicted results of the time of cleaning may vary depending on the influence factors.

이하, 막의 사용 연한을 늘리면서도 운영비용을 절감할 수 있는 시점을 추론하고, 이로 인해 운영비 절감을 기여할 수 있기 위한 본 실시예에서 따른 여과 방식의 수처리 설비의 운영 장치 및 방법에 대해서 도면을 통해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, inferring a point in time at which the operating cost can be reduced while increasing the service life of the membrane, and thus the operation apparatus and method of the filtration type water treatment plant according to the present embodiment for contributing to the reduction of the operating cost will be described in detail. I will explain.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 여과 방식의 수처리 설비의 운영 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of an operating apparatus of a water treatment facility of the filtration method according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 여과 방식의 수처리 설비는 역삼투 막여과 공정 설비로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the filtration type water treatment facility may be composed of a reverse osmosis membrane filtration process facility.

역삼투 막여과 공정 설비는 도면 또는 설명에서 상세히 도시되거나 기재되지 않았지만 기본적으로 수처리 원수가 공급되는 수처리라인(10)과, 수처리라인(10)에 설치되는 수처리장치를 포함할 수 있다.Reverse osmosis membrane filtration process equipment is not shown or described in detail in the drawings or description, but may basically include a water treatment line 10 is supplied with the raw water treatment, and a water treatment apparatus installed in the water treatment line (10).

수처리장치는 역삼투 막여과 공정 설비 형식으로 구성될 수 있고, 이 경우 원수탱크부(11), 공급펌프부(12), 약품투입부(13), 스트레이너(14), 여과펌프부(150), 막여과부(16) 및 처리수탱크부(17) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The water treatment device may be configured in the form of reverse osmosis membrane filtration process equipment, in this case raw water tank unit 11, supply pump unit 12, chemical input unit 13, strainer 14, filtration pump unit 150 It may include one or more of the membrane filtration unit 16 and the treated water tank unit 17.

막여과부(16)에서 나온 응축수 또는 농축수는 배출되거나 재처리 또는 재활용 설비(19) 쪽으로 공급되어 처리될 수 있다.Condensate or concentrated water from the membrane filtration unit 16 may be discharged or fed to the reprocessing or recycling facility 19 for treatment.

막여과부(16)는 한외여과, 역삼투여과 등의 구성을 가질 수 있고, 그의 용량 또는 설치 개수는 설비 규모에 따라 적절히 구성될 수 있고, 살균 설비(미 도시) 등과 같이 사용될 수 있다.Membrane filtration unit 16 may have a configuration such as ultrafiltration, reverse osmosis, and the like, its capacity or number of installation may be appropriately configured according to the size of the installation, and may be used as a sterilization facility (not shown).

처리수탱크부(17)는 수처리라인(10)에서 막여과부(16)의 후단에 연결되어 있을 수 있다.The treated water tank unit 17 may be connected to the rear end of the membrane filter unit 16 in the water treatment line 10.

처리수탱크부(17)에서 나온 생산수는 공급처(18)로 공급될 수 있도록 되어 있다.Production water from the treated water tank unit 17 is to be supplied to the supply source (18).

특히, 본 실시예를 위해서, 역삼투 막여과 공정 설비는 정유량 여과방식의 운전을 위해 생산수량에 따라 여과펌프부(150)의 펌프(151)의 회전수를 인버터(101)로 자동(automation) 또는 계통적(system)으로 제어하는 제어부(100)를 구비하고 있다.In particular, for the present embodiment, the reverse osmosis membrane filtration process of the automatic pumping of the rotation speed of the pump 151 of the filtration pump unit 150 to the inverter 101 according to the production amount for the operation of the constant flow filtration method Or a system 100 for controlling in a systematic manner.

제어부(100)는 컴퓨터 장치 또는 시스템으로 구성되고, 제어부(100)에는 신호 입출력부, 세정시점 산출알고리즘 또는 해당 장치별 장치 제어알고리즘을 기록저장하고 있는 메모리부를 포함한 장치제어기(102)와, 상기 펌프(151)의 회전수 제어용 인버터(101)를 구비하고 있을 수 있다. 인버터(101)는 정유량 여과방식의 운전을 위해 생산수량에 따라 여과펌프부(150)의 펌프(151)의 회전수를 제어하는 역할을 담당할 수 있다.The control unit 100 is composed of a computer device or a system, and the control unit 100 includes a device controller 102 including a signal input / output unit, a cleaning time calculation algorithm, or a memory unit for recording and storing a device control algorithm for each device, and the pump. The rotation speed control inverter 101 of 151 may be provided. The inverter 101 may play a role of controlling the rotation speed of the pump 151 of the filtration pump unit 150 according to the production quantity for the operation of the constant flow filtration method.

또한, 역삼투 막여과 공정 설비에는 제어부(100)에 전자회로적으로 접속되고 막여과부(16)를 빠져나온 생산수 유량 또는 처리수 유량을 검출하는 유량계(110)를 더 포함할 수 있다.In addition, the reverse osmosis membrane filtration process facility may further include a flow meter 110 for detecting the flow rate of the production water or the treated water flowed out of the membrane filtration unit 16 and the electronic circuit to the control unit 100.

유량계(110)는 디지털 유량계로 구성될 수 있고, 막여과부(16)와 처리수탱크부(17) 사이의 수처리라인(10)에 설치되어 있을 수 있다.The flow meter 110 may be configured as a digital flow meter, and may be installed in the water treatment line 10 between the membrane filtration unit 16 and the treatment water tank unit 17.

또한, 역삼투 막여과 공정 설비에는 스트레이너(14)와 막여과부(16)의 사이에 설치된 여과펌프부(150)를 더 포함할 수 있다.In addition, the reverse osmosis membrane filtration process facility may further include a filtration pump unit 150 provided between the strainer 14 and the membrane filtration unit 16.

여과펌프부(150)는 스트레이너(14)와 막여과부(16)간 수처리라인(10)에 설치된 펌프(151)와, 펌프(151)를 상기 제어부(100)의 제어 신호로 작동시키는 펌프구동기(152)를 포함할 수 있다.The filtration pump unit 150 includes a pump 151 installed in the water treatment line 10 between the strainer 14 and the membrane filtration unit 16, and a pump driver for operating the pump 151 using a control signal of the controller 100. 152 may include.

또한, 여과펌프부(150)는 펌프(151)에 연결되어 펌프(151)의 전력변화를 계측하고, 펌프(151)의 전력변화에 대응한 펌프 전력 수치를 상기 제어부(100)에 입력시키도록 여과펌프부(150)에 설치된 전력계측기(153)를 포함할 수 있다.In addition, the filtration pump unit 150 is connected to the pump 151 to measure the power change of the pump 151, and to input the pump power value corresponding to the power change of the pump 151 to the controller 100. It may include a power meter 153 installed in the filtration pump unit 150.

더욱 상세하게, 전력계측기(153)는 여과펌프부(150)에 마련된 펌프(151)의 전력변화를 계측하기 위해 펌프구동기(152)와 접속되어져 사용될 수 있다. 이때, 전력계측기(153)는 펌프구동기(152)를 통해 펌프(151)의 전력변화를 계측함으로써 펌프(151)의 펌프 전력 수치를 측정하는 홀센서와 전력계측회로로 구성되어 있을 수 있다.More specifically, the power meter 153 may be connected to the pump driver 152 and used to measure the power change of the pump 151 provided in the filtration pump unit 150. At this time, the power meter 153 may be composed of a Hall sensor and a power measurement circuit for measuring the pump power value of the pump 151 by measuring the power change of the pump 151 through the pump driver 152.

여기서, 펌프 전력 수치는 홀센서와 전력계측회로를 통해 계측 또는 검출되고, 제어부(100)에 입력되는 펌프(151)의 사용전력(예: 펌프 작동 도중에 측정한 전류값 또는 전압값을 이용하여 연산한 전력)에 상응한 신호값일 수 있다.Here, the pump power value is measured or detected through the Hall sensor and the power measurement circuit, and is calculated using the current or voltage value measured by the operating power of the pump 151 input to the controller 100 (eg, measured during pump operation). A power value).

아울러, 역삼투 막여과 공정 설비는 주지의 방식과 같이 막여과부(16)와 처리수탱크부(17) 사이에 연결된 세정장치를 포함할 수 있다.In addition, the reverse osmosis membrane filtration process equipment may include a cleaning device connected between the membrane filtration unit 16 and the treated water tank unit 17 in a known manner.

여기서, 세정장치는 처리수탱크부(17)에 연결된 화학세정펌프부(20)를 포함할 수 있다. 또한, 세정장치는 화학세정펌프부(20)에 결합되고 제어부(100)의 세정신호에 따라 막여과부(16)를 세정하도록 막여과부(16)에 연결된 화학약품 주입장치(21)를 포함할 수 있다.Here, the washing apparatus may include a chemical cleaning pump unit 20 connected to the treated water tank unit 17. In addition, the cleaning apparatus includes a chemical injection device 21 coupled to the chemical cleaning pump unit 20 and connected to the membrane filtration unit 16 to clean the membrane filtration unit 16 according to the cleaning signal of the controller 100. can do.

제어부(100)는 세정시점 결정에 따른 세정신호를 여과펌프부(150)와 화학세정펌프부(20) 및 화학약품 주입장치(21)에 전달하도록 구성되어 있고, 이에 따라 제어부(100)에 미리 정해진 일련의 화학세정 공정이 이루어지도록, 여과펌프부(150)를 임시 정지시키는 대신 화학세정펌프부(20) 및 화학약품 주입장치(21)의 작동을 제어할 수 있도록 구성되어 있을 수 있다.The control unit 100 is configured to transmit the cleaning signal according to the cleaning time determination to the filtration pump unit 150, the chemical cleaning pump unit 20 and the chemical injection device 21, accordingly in advance to the control unit 100 Instead of temporarily stopping the filtration pump unit 150 so that a predetermined series of chemical cleaning processes may be performed, the operation of the chemical cleaning pump unit 20 and the chemical injection device 21 may be controlled.

이하, 여과 방식의 수처리 설비의 운영 방법에 대해서 설명하고자 한다.Hereinafter, an operation method of the filtration type water treatment facility will be described.

도 3은 도 2에 도시된 여과 방식의 수처리 설비의 운영 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a method of operating a filtration type water treatment plant shown in FIG. 2.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 여과 방식의 수처리 설비의 운영방법은 처리수 유량 신호값을 제어부에 입력하는 단계(S100)와, 처리수 유량을 목표치로 맞추기 위해 여과펌프부의 펌프를 인버터로 제어하는 단계(S110)와, 목표치 도달시 펌프 전력 수치를 제어부의 세정시점 산출알고리즘에 입력하는 단계(S120)와, 펌프 전력 수치를 이용하여 운영손실지수를 산출하는 단계(S130)와, 산출한 운영손실지수로 막여과부 세정시점을 결정하는 단계(S140)와, 결정한 세정시점에 막여과부를 세정하는 단계(S150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, in the method of operating a filtration system according to an exemplary embodiment, a step of inputting a treatment water flow signal value to a control unit (S100), and a pump of a filtration pump unit to adjust the treatment water flow rate to a target value is an inverter. (S120), inputting the pump power value to the cleaning time calculation algorithm of the control unit when the target value is reached (S120), calculating the operating loss index using the pump power value (S130), and calculating Determining the time of cleaning the membrane filter unit by the operating loss index (S140), and the step of cleaning the membrane filter unit at the determined cleaning time (S150).

이와 같은 단계(S100 ~ S150)들은 앞서 장치 설명에서 언급한 제어부에 의해 이루어질 수 있다.Such steps S100 to S150 may be performed by the controller mentioned in the device description.

기본적으로 제어부는 여과 방식의 수처리 설비의 가동시 정유량 여과방식의 운전을 수행할 수 있다. 즉, 제어부는 생산수량에 따라 여과펌프부의 펌프의 회전수를 인버터로 자동 제어함에 따라, 제어부의 제어 신호로 펌프구동기를 통해 펌프의 작동을 자동 제어할 수 있도록 구성되어 있다.Basically, the control unit may perform the operation of the constant flow filtration method when the filtration system is operated. That is, the control unit is configured to automatically control the operation of the pump through the pump driver as a control signal of the control unit as the rotational speed of the pump of the filtration pump unit in accordance with the production quantity.

예컨대, 자동 제어시 처리수 유량 신호값을 제어부에 입력하는 단계(S100)에서는 수처리라인에 설치된 유량계가 처리수 유량을 측정할 수 있다.For example, in step S100 of inputting the treated water flow rate signal value to the controller during the automatic control, the flowmeter installed in the water treatment line may measure the treated water flow rate.

유량계는 측정한 처리수 유량에 대응하여 검출한 처리수 유량 신호값을 제어부에 입력시킬 수 있다.The flowmeter can input the detected water flow rate signal value corresponding to the measured water flow rate to the controller.

제어부는 처리수 유량을 목표치로 맞추기 위해 여과펌프부의 펌프를 인버터로 제어하는 단계(S110)를 수행한다. 즉, 제어부는 인버터를 통해 정유량 여과방식의 운전을 수행하도록 생산수량에 따라 여과펌프부의 펌프의 회전수를 제어하게 된다.The control unit performs a step (S110) of controlling the pump of the filtration pump unit with an inverter to adjust the treated water flow rate to the target value. That is, the controller controls the rotation speed of the pump of the filtration pump unit according to the production quantity to perform the operation of the constant flow filtration method through the inverter.

이후, 목표치 도달시 펌프 전력 수치를 제어부의 세정시점 산출알고리즘에 입력하는 단계(S120)가 진행될 수 있다.Thereafter, when the target value is reached, the input of the pump power value to the cleaning time calculation algorithm of the controller may be performed (S120).

세정시점 산출알고리즘은 어느 임의 시점에서의 경제성 지수인 운영손실지수를 도출하기 위한 것으로서, 예컨대 임의의 단위시간을 전력비 상승률을 통해 유추하고, 결과적으로 임의 시점에서의 추정 총운영손실액 및 운영손실지수를 산출하도록 프로그램되어 있을 수 있고, 이러한 내용은 하기의 펌프 전력 수치를 이용하여 운영손실지수를 산출하는 단계(S130)를 통해서 상세히 설명되어질 수 있다.The clean-up calculation algorithm is for deriving the operating loss index, which is an economic index at any point in time. For example, an arbitrary unit time is inferred through the rate of increase in power costs. It can be programmed to calculate, and this can be described in detail through the step (S130) of calculating the operating loss index using the pump power value below.

본 실시예의 실증을 위해서, 역삼투막(RO, Reverse Osmosis membrane)을 이용한 실제 하수재이용 파일럿(pilot) 공정(예: 생산수량 240㎥/day)에서 정유량 여과운전 시에 운전시간에 따른 펌프 전력의 변화 거동을 도 4와 같이 파악한 바 있다.For the demonstration of this embodiment, the change of pump power according to the operation time during the constant flow filtration operation in the actual sewage reuse pilot process (e.g. production quantity 240m 3 / day) using reverse osmosis membrane (RO) The behavior was identified as shown in FIG.

도 4는 도 2에 도시된 여과펌프부의 펌프 전력과 전력손실액 그래프이다.4 is a graph illustrating pump power and power loss solution of the filtration pump unit shown in FIG. 2.

도 4를 참조하면, 운전 초기에는 막여과부의 막의 오염이 크지 않으므로 여과펌프부의 펌프의 전력변화는 미미하지만, 일정시간이 지나면 막의 오염이 여과 저항을 일으켜 동일한 유량을 생산하기 위해서는 필요 전력이 상승하게 된 것으로 추정되며, 이에 따른 전력의 손실액도 비례하게 높아지게 될 수 있다.Referring to FIG. 4, since the membrane contamination of the membrane filter part is not large at the beginning of operation, the power change of the pump of the filtration pump part is insignificant. It is estimated that the amount of power loss is proportionally higher.

또한 이러한 펌프 전력변화 또는 펌프 동력변화는 일반적인 막오염 지수인 차압(전양정의 변화량에 비례)보다 민감하게 변화할 수 있음을 펌프의 상사 법칙에 의해 유추할 수 있다.In addition, it can be inferred that the pump power change or the pump power change can be changed more sensitively than the differential pressure (proportional to the amount of change in the total head), which is a general membrane fouling index.

펌프의 상사 법칙에서 펌프의 전양정은 펌프의 회전수의 제곱에 비례하고, 펌프 전력은 회전수의 3제곱에 비례함을 알 수 있다.It can be seen from the analogous law of the pump that the total head of the pump is proportional to the square of the rotational speed of the pump, and the pump power is proportional to the third square of the rotational speed.

실제로 여과펌프부의 펌프는 최대사용전력(Lmax)에 도달한 시간 또는 운전 기간(Dmax)까지 작동시킨 바 있다.In fact, the pump of the filtration pump part has been operated until the time when the maximum operating power (Lmax) is reached or the operation period (Dmax).

그 결과, 펌프를 최대사용전력(Lmax)까지 운전하여 얻은 실제 총운영손실액은 아래의 [수학식 1]을 통해 산정해 본 결과 및 도 5에 도시된 그래프와 같았다.As a result, the actual total operating loss obtained by operating the pump up to the maximum operating power (Lmax) was calculated through Equation 1 below and the graph shown in FIG.

Figure 112011023086858-pat00001
Figure 112011023086858-pat00001

여기서, 실제 총운영손실액은 세정손실액과 전력손실액의 합, tn시점은 임의 시점, Dmax는 최대사용전력(Lmax)에 도달한 운전 기간 또는 시간으로 정의될 수 있다.Here, the actual total operating loss amount may be defined as the sum of the washing loss amount and the power loss amount, the tn time point at any point, and the Dmax may be defined as an operation period or time when the maximum operating power (Lmax) is reached.

또한, 세정손실액은 임의 시점(tn)에서 세정시 Dmax기간 까지의 세정회수 곱하기 1회 세정시 손실액으로 정의될 수 있다. 즉, 세정손실액은 세정시 발생하는 손실액으로서, 세정시간과 생산수량 및 생산수단가의 곱으로도 산출될 수 있다.In addition, the washing loss liquid may be defined as the washing liquid loss at one time tn times the washing count up to the Dmax period when washing. That is, the washing loss liquid is a loss liquid generated during washing, and can also be calculated as a product of washing time, production quantity, and production means price.

또한, 전력손실액은 임의 시점(tn)에서 막의 여과 저항 발생으로 증가되는 전력 상승에 따른 누적 손실액으로 정의될 수 있다.In addition, the power loss amount may be defined as a cumulative loss amount due to an increase in power that is increased due to filtration resistance of the membrane at an arbitrary time point tn.

도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 예시적인 실제 총운영손실액의 변곡점(Q)은 약 55일 경에 나타났으며, 이때 화학세적을 수행하는 것이 운영비측면에서 가장 바람직한 것을 알 수 있었다.As can be seen in Figure 5, the inflection point (Q) of the exemplary actual total operating loss amount appeared about 55 days, it was found that performing the chemical taxation is the most preferable in terms of operating costs.

하지만 가장 경제적인 화학세정 시점을 찾기 위해서 상기 기술한 내용처럼 경제성 분석을 하기 위해서는 단위시간(상기의 경우 Dmax)을 정하여야 하며, 이는 현재 시점 기준으로, 주어진 단위시간에서 세정이 몇 번의 횟수로 수행될 것인지를 알아야, 결국 이를 통한 손실액을 추정할 수 있기 때문이다.However, in order to analyze the economic feasibility as described above in order to find the most economical chemical cleaning point, the unit time (Dmax in the above case) must be determined. It is necessary to know whether this will be done, so that the loss can be estimated.

이런 현실적인 점을 감안하여, 본 실시예에서는 민감도가 높은 펌프 전력변화에 대응하는 펌프 전력 수치를 이용하여 운영손실지수를 산출하는 단계(S130)를 제공할 수 있고, 이는 도 6을 통해 설명될 수 있다.In view of such a realistic point, the present embodiment may provide a step (S130) of calculating an operating loss index using a pump power value corresponding to a highly sensitive pump power change, which can be described with reference to FIG. 6. have.

도 6은 여과 방식의 수처리 설비의 여과펌프부용 펌프에서의 실제 전력변화 곡선을 보인 그래프이다.Figure 6 is a graph showing the actual power change curve in the pump for the filtration pump portion of the filtration water treatment facility.

도 6을 참조하면, 펌프 전력 수치를 이용하여 운영손실지수를 산출하는 단계(S130)는 임의 시점에서 펌프의 에너지 손실량과 전력비 상승률을 산출하는 과정을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the calculating of the operating loss index using the pump power value (S130) may include calculating the energy loss amount and the power ratio increase rate of the pump at any point in time.

임의 시점에서 펌프의 에너지 손실량은 [수학식 2]로 정의될 수 있다.The energy loss of the pump at any point in time can be defined by Equation 2.

Figure 112011023086858-pat00002
Figure 112011023086858-pat00002

여기서, tn은 도 6에 도시된 바와 같은 임의 시점, Ln은 임의 시점에서의 사용전력, Δt는 시간 증분값, En은 펌프의 에너지 손실량, L0는 화학세정 후 초기 전력값으로 정의될 수 있다.Here, tn may be defined as an arbitrary point as shown in Figure 6, Ln is the power used at any point, Δt is a time increment value, En is the amount of energy loss of the pump, L 0 may be defined as the initial power value after chemical cleaning. .

전력비 상승률은 [수학식 3]과 같이 구하여질 수 있다.The rate of increase in power ratio may be obtained as shown in Equation 3.

Figure 112011023086858-pat00003
Figure 112011023086858-pat00003

여기서, Θn은 전력비 상승률로서 사용전력 증분값을 시간 증분값으로 나눈 값, Ln은 임의 시점에서의 사용전력, Ln-1은 임의 시점 직전 단계에서 산출한 사용전력으로 정의될 수 있다.Here, Θ n may be defined as a power ratio increase rate obtained by dividing a used power increment value by a time increment value, Ln used power at an arbitrary point in time, and Ln-1 may be defined as used power calculated in a step immediately before an arbitrary point in time.

또한, 펌프 전력 수치를 이용하여 운영손실지수를 산출하는 단계(S130)는 상기 과정에서 산출한 전력비 상승률을 이용하여 임의의 단위시간과 추정 세정회수를 산출하는 과정을 더 포함할 수 있다.In addition, the step of calculating the operating loss index by using the pump power value (S130) may further include the step of calculating a predetermined unit time and the estimated number of times of cleaning using the power ratio increase rate calculated in the above process.

임의의 단위시간은 [수학식 4]로 정의될 수 있다.Any unit time may be defined by Equation 4.

Figure 112011023086858-pat00004
Figure 112011023086858-pat00004

여기서, Tn은 도 6에 도시된 바와 같은 임의의 단위시간을 뜻하는 것으로서 임의 시점에서 펌프의 최대사용전력(Lmax)까지 도달하기 위한 추정 시간, Ln은 임의 시점에서의 사용전력, Θn은 전력비 상승률로 정의될 수 있다.Here, Tn means an arbitrary unit time as shown in FIG. 6, and an estimated time for reaching the maximum operating power (Lmax) of the pump at any point in time, Ln is the power used at any point in time, and Θn is the rate of increase in power ratio. It can be defined as.

추정 세정회수는 [수학식 5]로 정의될 수 있다.The estimated cleaning frequency can be defined by Equation 5.

Figure 112011023086858-pat00005
Figure 112011023086858-pat00005

여기서, Tn은 임의의 단위시간, tn은 임의 시간, 1은 임의 시점 기준 세정이 1회 수행되어 있음을 가정하여 더해지는 수치값으로 정의될 수 있다.Here, Tn may be defined as a numerical value added by assuming that an arbitrary unit time, tn is an arbitrary time, and 1 is an arbitrary point reference cleaning is performed once.

마지막으로, 펌프 전력 수치를 이용하여 운영손실지수를 산출하는 단계(S130)는 상기 과정에서 산출한 추정 세정회수를 이용하여 추정 총운영손실액과 운영손실지수를 산출하는 과정을 더 포함할 수 있다.Finally, calculating the operating loss index by using the pump power value (S130) may further include calculating the estimated total operating loss amount and the operating loss index by using the estimated cleaning frequency calculated in the above process.

추정 총운영손실액은 상기와 같이 구한 에너지 손실량과 추정 세정회수를 이용하여 [수학식 6]과 같이 구하여질 수 있다.The estimated total operating loss can be calculated as shown in [Equation 6] using the energy loss amount and the estimated number of times of cleaning.

Figure 112011023086858-pat00006
Figure 112011023086858-pat00006

여기서, Cn은 임의 시점에서의 추정 총운영손실액, En은 펌프의 에너지 손실량, 세정에 따른 손실비는 세정손실액(세정시간 ㅧ 생산수량 ㅧ 생산수단가), Wn은 추정 세정회수로 정의될 수 있다.Here, Cn may be defined as the estimated total operating loss amount at any point, En is the energy loss amount of the pump, the loss ratio due to the cleaning is the cleaning loss amount (cleaning time ㅧ production quantity ㅧ production means), Wn is the estimated cleaning frequency.

운영손실지수는 세정시점 결정식에 해당하는 [수학식 7]을 통해서 산출될 수 있다.The operating loss index can be calculated through Equation 7 corresponding to the cleaning point determination formula.

Figure 112011023086858-pat00007
Figure 112011023086858-pat00007

여기서,

Figure 112011023086858-pat00008
은 임의 시점에서의 추정 총운영손실액이고,
Figure 112011023086858-pat00009
은 임의 시점 직전단계에서 산출한 추정 총운영손실액이고,
Figure 112011023086858-pat00010
-
Figure 112011023086858-pat00011
의 연산값은 운영손실지수일 수 있다.here,
Figure 112011023086858-pat00008
Is the estimated total operating loss at any point in time,
Figure 112011023086858-pat00009
Is the estimated total operating loss calculated at the stage just before any point in time,
Figure 112011023086858-pat00010
-
Figure 112011023086858-pat00011
The computed value of may be an operating loss index.

이렇게 제어부는 산출한 운영손실지수로 막여과부 세정시점을 결정하는 단계(S140)를 수행할 수 있다.The control unit may perform the step (S140) of determining the membrane filter cleaning time using the calculated operating loss index.

즉, 운영손실지수는 도 7에 도시된 그래프의 관점으로 판단할 경우 추정 총운영손실액의 추정 변곡점(P)으로 이해될 수 있다.That is, the operating loss index may be understood as an estimated inflection point P of the estimated total operating loss when judged from the perspective of the graph shown in FIG. 7.

도 7은 여과 방식의 수처리 설비에서의 추정 총운영손실액 곡선과 실제 총운영손실액 곡선을 보인 그래프이다.7 is a graph showing the estimated total operating loss curve and the actual total operating loss curve in the filtration-type water treatment plant.

도 7을 참조하면, 운영손실지수의 성분인 추정된 총운영손실액은 초기에 왜곡되어 나타날 수 있다. 왜냐면, 전력비 상승률이 작아 단위시간이 실제보다 커지기 때문이다.Referring to FIG. 7, the estimated total operating loss amount, which is a component of the operating loss index, may be distorted at an initial stage. This is because the rate of increase of the power ratio is small, so that the unit time is larger than the actual time.

그러나, 전력비 상승률이 커짐에 따라 실제 총운영손실액과 추정 총운영손실액이 거의 유사하게 되고, 결과적으로, 본 실시예에서는 추론을 통해 산출한 운영손실지수로 가장 경제적인 세정시점을 결정하게 된다.However, as the power cost increase rate increases, the actual total operating loss amount and the estimated total operating loss amount become almost similar. As a result, in this embodiment, the most economic cleaning point is determined by the operating loss index calculated through inference.

즉, 제어부는

Figure 112011023086858-pat00012
-
Figure 112011023086858-pat00013
의 연산값에 해당하는 운영손실지수가 0과 같거나 큰 값을 갖게 경우의 시점을 추정 변곡점(P)으로 판단하여 세정시점으로 결정하게 된다.That is, the controller
Figure 112011023086858-pat00012
-
Figure 112011023086858-pat00013
When the operating loss index corresponding to the operation value of has a value equal to or greater than 0, the time point is determined as the estimated inflection point P and is determined as the cleaning time point.

추정 변곡점(P)에 해당하는 가장 경제적인 세정시점은 도 5 또는 도 7에 비교 도시되어 있는 바와 같이, 실제 총운영손실액에 의한 변곡점(Q)과 거의 유사함을 알 수 있다.As shown in FIG. 5 or FIG. 7, the most economical cleaning time point corresponding to the estimated inflection point P may be similar to the inflection point Q due to the actual total operating loss.

이후, 제어부는 상기 결정한 세정시점에 막여과부를 세정하는 단계(S150)를 수행할 수 있다.Thereafter, the controller may perform a step of washing the membrane filter unit at the determined cleaning time (S150).

즉, 제어부는 결정한 세정시점에 따라 여과펌프부의 펌프를 정지시키는 대신 세정장치인 화학세정펌프부와 화학약품 주입장치를 가동시킴으로서, 화학세정펌프부와 화학약품 주입장치에 의한 세정이 막여과부에서 이루어질 수 있게 한다.That is, the control unit operates the chemical cleaning pump unit and the chemical injection device, which are cleaning devices, instead of stopping the pump of the filtration pump unit according to the determined cleaning time, so that the cleaning by the chemical cleaning pump unit and the chemical injection device is performed in the membrane filter unit. It can be done.

이를 통해 본 실시예는 운영비를 약 4원/㎥ 정도를 절감할 수 있는 것으로 평가되었고, 이는 생산단가의 1% 수준에 해당되는 수치로서 경제적인 설비 운영을 이룰 수 있었다.As a result, the present embodiment was evaluated to reduce the operating cost about 4 won / ㎥, which is equivalent to 1% of the production cost, it was possible to achieve economical equipment operation.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. For example, a person skilled in the art can change the material, size and the like of each constituent element depending on the application field or can combine or substitute the embodiments in a form not clearly disclosed in the embodiment of the present invention, Of the range. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and that such modified embodiments are included in the technical idea described in the claims of the present invention.

11 : 원수탱크부 12 : 공급펌프부
13 : 약품투입부 14 : 스트레이너
16 : 막여과부 17 : 처리수탱크부
20 : 화학세정펌프부 21 : 화학약품 주입장치
100 : 제어부 110 : 유량계
150 : 여과펌프부 151 : 펌프
152 : 펌프 153 : 전력계측기
11: raw water tank part 12: supply pump part
13: chemical injection unit 14: strainer
16: membrane filter 17: treated water tank
20: chemical cleaning pump unit 21: chemical injection device
100 control unit 110 flow meter
150: filtration pump section 151: pump
152: pump 153: power meter

Claims (13)

수처리 원수가 공급되는 수처리라인과,
상기 수처리라인에 설치되어 상기 수처리 원수를 막여과부에 공급하고, 상기 수처리라인에 설치된 펌프, 상기 펌프에 연결되어 상기 펌프의 전력변화를 계측하는 전력계측기, 상기 펌프를 제어부의 제어 신호로 작동시키도록 상기 펌프에 연결된 펌프구동기를 포함하는 여과펌프부와,
상기 수처리라인에서 상기 막여과부의 후단에 연결된 처리수탱크부와,
상기 처리수탱크부와 상기 막여과부 사이에 설치되어 상기 막여과부를 세정하는 세정장치와,
상기 전력계측기로부터 상기 펌프의 전력변화에 대응한 펌프 전력 수치를 입력받고, 상기 여과펌프부에 마련된 펌프의 전력변화로 운영손실지수를 산출하고, 상기 막여과부의 세정시점을 상기 운영손실지수로 결정하여 제어하도록 상기 세정장치 및 상기 여과펌프부에 접속된 제어부를 포함하는
여과 방식의 수처리 설비의 운영 장치.
A water treatment line to which raw water is supplied;
It is installed in the water treatment line to supply the water treatment raw water to the membrane filtration unit, a pump installed in the water treatment line, a power meter connected to the pump to measure the power change of the pump, to operate the pump as a control signal of the controller A filtration pump unit including a pump driver connected to the pump to
A treatment water tank part connected to the rear end of the membrane filtration part in the water treatment line;
A cleaning device installed between the treated water tank part and the membrane filter part to clean the membrane filter part;
The pump power value corresponding to the power change of the pump is input from the power meter, the operating loss index is calculated by changing the power of the pump provided in the filtration pump unit, and the cleaning time of the membrane filter unit is determined as the operating loss index. And a control unit connected to the washing apparatus and the filtration pump unit to control the same.
Operation apparatus of filtration type water treatment plant.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 여과펌프부는,
정유량 여과방식의 운전을 위해 생산수량에 따라 상기 펌프의 회전수를 제어하는 인버터를 더 포함하는
여과 방식의 수처리 설비의 운영 장치.
The method of claim 1,
The filtration pump unit,
Further comprising an inverter for controlling the rotational speed of the pump according to the production quantity for the operation of the constant flow filtration method
Operation apparatus of filtration type water treatment plant.
제 1 항에 있어서,
상기 전력계측기는,
상기 펌프구동기를 통해 상기 펌프의 전력변화를 계측함으로써 상기 펌프의 펌프 전력 수치를 측정하는 홀센서와 전력계측회로로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는
여과 방식의 수처리 설비의 운영 장치.
The method of claim 1,
The power meter,
Characterized in that it comprises a Hall sensor and a power measurement circuit for measuring the pump power value of the pump by measuring the power change of the pump through the pump driver
Operation apparatus of filtration type water treatment plant.
제 1 항에 있어서,
상기 수처리라인에 설치되고, 상기 제어부에 전자회로적으로 접속되고, 상기 막여과부를 빠져나온 생산수 유량에 해당하는 처리수 유량을 검출하는 유량계를 더 포함하는
여과 방식의 수처리 설비의 운영 장치.
The method of claim 1,
A flow meter installed in the water treatment line and connected to the control unit electronically and detecting a flow rate of the treated water corresponding to the flow rate of the produced water exiting the membrane filter unit;
Operation apparatus of filtration type water treatment plant.
(a) 수처리라인에 설치된 유량계가 처리수 유량 신호값을 검출하여 제어부에 입력하는 단계와,
(b) 상기 제어부가 처리수 유량을 목표치로 맞추기 위해 여과펌프부의 펌프를 제어하는 단계와,
(c) 목표치 도달시 펌프 전력 수치가 제어부의 세정시점 산출알고리즘에 입력되는 단계와,
(d) 상기 제어부가 상기 펌프 전력 수치를 기준으로 운영손실지수를 산출하는 단계와,
(e) 상기 제어부가 산출한 운영손실지수로 막여과부 세정시점을 결정하는 단계와,
(f) 상기 제어부가 결정한 세정시점에 막여과부를 세정하는 단계를 포함하는
여과 방식의 수처리 설비의 운영 방법.
(a) a flow meter installed in the water treatment line detecting the treated water flow signal value and inputting it to the control unit;
(b) the control unit controlling the pump of the filtration pump unit to adjust the treated water flow rate to the target value;
(c) inputting the pump power value to the cleaning time calculation algorithm of the controller when the target value is reached;
(d) calculating, by the controller, an operating loss index based on the pump power value;
(e) determining the membrane filter cleaning time using the operating loss index calculated by the controller;
(f) cleaning the membrane filter at the cleaning time determined by the control unit.
Operation method of filtration type water treatment facility.
제 6 항에 있어서,
상기 (d) 단계는,
상기 펌프 전력 수치를 기준으로 운영손실지수를 산출하기 위해, 임의 시점에서 펌프의 에너지 손실량과 전력비 상승률을 산출하는 과정을 포함하는
여과 방식의 수처리 설비의 운영 방법.
The method according to claim 6,
The step (d)
Comprising the step of calculating the energy loss amount and power ratio increase rate of the pump at any point in time to calculate the operating loss index based on the pump power value
Operation method of filtration type water treatment facility.
제 7 항에 있어서,
상기 (d) 단계는,
상기 전력비 상승률을 이용하여 임의의 단위시간과 추정 세정회수를 산출하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
여과 방식의 수처리 설비의 운영 방법.
The method of claim 7, wherein
The step (d)
Comprising a step of calculating a predetermined unit time and the estimated number of times of cleaning by using the power ratio increase rate
Operation method of filtration type water treatment facility.
제 8 항에 있어서,
상기 (d) 단계는,
상기 추정 세정회수를 이용하여 추정 총운영손실액과 운영손실지수를 산출하는 과정을 더 포함하는
여과 방식의 수처리 설비의 운영 방법.
The method of claim 8,
The step (d)
Calculating an estimated total operating loss amount and an operating loss index using the estimated cleaning frequency;
Operation method of filtration type water treatment facility.
제 9 항에 있어서,
상기 추정 총운영손실액은,
Figure 112011023086858-pat00014
와 같은 수학식으로 정의되는 것을 특징으로 하는
여과 방식의 수처리 설비의 운영 방법.
여기서, Cn은 임의 시점에서의 추정 총운영손실액, En은 펌프의 에너지 손실량, 세정에 따른 손실비는 세정손실액(세정시간 × 생산수량 × 생산수단가), Wn은 추정 세정회수 임.
The method of claim 9,
The estimated total operating loss is
Figure 112011023086858-pat00014
Characterized in that the equation
Operation method of filtration type water treatment facility.
Where Cn is the estimated total operating loss at any point, En is the energy loss of the pump, the loss ratio due to cleaning is the cleaning loss (cleaning time × number of production × production means), and Wn is the estimated cleaning frequency.
제 9 항에 있어서,
상기 운영손실지수는,
Figure 112011023086858-pat00015
와 같은 세정시점 결정식으로 결정되는 것을 특징으로 하는
여과 방식의 수처리 설비의 운영 방법.
여기서,
Figure 112011023086858-pat00016
은 임의 시점에서의 추정 총운영손실액이고,
Figure 112011023086858-pat00017
은 임의 시점 직전단계에서 산출한 추정 총운영손실액이고,
Figure 112011023086858-pat00018
-
Figure 112011023086858-pat00019
의 연산값이 운영손실지수 임.
The method of claim 9,
The operating loss index is
Figure 112011023086858-pat00015
Characterized in that it is determined by the cleaning time determination formula such as
Operation method of filtration type water treatment facility.
here,
Figure 112011023086858-pat00016
Is the estimated total operating loss at any point in time,
Figure 112011023086858-pat00017
Is the estimated total operating loss calculated at the stage just before any point in time,
Figure 112011023086858-pat00018
-
Figure 112011023086858-pat00019
The operating value of is the operating loss index.
제 6 항에 있어서,
상기 (e) 단계에는,
상기 운영손실지수가 0과 같거나 큰 값을 갖게 되는 경우의 시점을 상기 제어부가 세정시점으로 결정하는 것을 특징으로 하는
여과 방식의 수처리 설비의 운영 방법.
The method according to claim 6,
In the step (e),
The controller determines a time point when the operation loss index is equal to or greater than 0 as a cleaning time point.
Operation method of filtration type water treatment facility.
제 6 항에 있어서,
상기 (f) 단계는,
상기 제어부가 결정한 세정시점에 따라 여과펌프부의 펌프를 정지시키는 대신 세정장치인 화학세정펌프부와 화학약품 주입장치를 가동시켜서, 상기 화학세정펌프부와 상기 화학약품 주입장치에 의한 세정이 상기 막여과부에서 이루어지는 것을 특징으로 하는
여과 방식의 수처리 설비의 운영 방법.
The method according to claim 6,
The step (f)
Instead of stopping the pump of the filtration pump unit according to the cleaning time determined by the control unit, the chemical cleaning pump unit and the chemical injection device, which are cleaning devices, are operated so that the cleaning by the chemical cleaning pump unit and the chemical injection device is performed. Characterized in that
Operation method of filtration type water treatment facility.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102082802B1 (en) 2018-09-12 2020-02-28 코웨이엔텍 주식회사 Control method of sewage reuse and water treatment RO system using high pressure pump operation rate

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0952004A (en) * 1995-08-18 1997-02-25 Tokico Ltd Water purifying apparatus
JPH105509A (en) 1996-06-20 1998-01-13 Tokico Ltd Water cleaner
KR100786776B1 (en) 2006-11-06 2007-12-18 금호산업주식회사 Apparatus for water treatment using membrane filtration
KR20080107016A (en) * 2007-06-05 2008-12-10 지에스건설 주식회사 Auto controlling system of clean in place and its method by using membrane fouling rate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0952004A (en) * 1995-08-18 1997-02-25 Tokico Ltd Water purifying apparatus
JPH105509A (en) 1996-06-20 1998-01-13 Tokico Ltd Water cleaner
KR100786776B1 (en) 2006-11-06 2007-12-18 금호산업주식회사 Apparatus for water treatment using membrane filtration
KR20080107016A (en) * 2007-06-05 2008-12-10 지에스건설 주식회사 Auto controlling system of clean in place and its method by using membrane fouling rate

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102082802B1 (en) 2018-09-12 2020-02-28 코웨이엔텍 주식회사 Control method of sewage reuse and water treatment RO system using high pressure pump operation rate

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