KR101315566B1 - 복합형 여과 및 탈염 장치 - Google Patents

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Abstract

높이가 제한된 장치를 사용함으로써 장치의 가격과 건설 비용을 줄일 수 있고 또한 양호한 작업성은 물론 충분한 처리 용량을 보장할 수 있는 여과 및 탈염 장치가 제공된다. 본 여과 및 탈염 장치 (10) 는, 회전체 형태로 된 용기 (20); 상기 용기(20) 의 내부 공간에 배치되는 중공 주상체 (40) 로서, 이의 일단부 (40a) 는 그의 전체 둘레를 따라 용기 (20) 의 내면에 연결되고, 타 단부 (40b) 는 개구를 형성하는 중공 주상체; 및 상기 중공 주상체의 타 단부 (40b) 의 전체 둘레를 따라 그 타 단부에 연결되는 격판 (44) 으로서, 중공 주상체 (40) 의 내부 공간 또는 외부 공간을 용기내의 독립적인 공간으로 분리하는 격판을 포함한다. 상기 격판 (44) 은 처리될 물이 통과할 수 있는 순환 포트 (43) 를 갖는다. 상기 격판에 의해 분리되는 용기내의 상기 독립적인 공간은 필터 요소가 설치되는 여과 챔버 (41) 로서 기능하며, 격판에 의해 독립적인 공간으로서 분리되어 있지 않은 중공 주상체의 내부 공간 또는 외부 공간은 탈염 챔버 (22) 로서 기능하고, 여과 챔버에서 처리된 물은 상기 순환 포트 (43) 를 통해 탈염 챔버에 들어가게 된다.

Description

복합형 여과 및 탈염 장치{COMPOSITE FILTRATION AND DESALINATION EQUIPMENT}
본 발명은 화력 발전소나 원자력 발전소의 응축물 처리 시스템에 설치되는 복합형 여과 및 탈염 장치에 관한 것이다.
화력 발전소나 원자력 발전소에서, 공급수는 증기 발생기에 의해 증기로 전환되고, 터빈이 이 증기로 구동되어 전력이 발생된다. 터빈을 구동시키는데 사용되는 증기는 응축기에 의해 응축된 다음에 물처리를 위한 응축물 처리 시스템을 통과해서 증기 발생기에 공급수로서 되이송된다. 화력 발전소나 원자력 발전소에서 사용되는 응축물 처리 시스템은 다량의 응축물을 처리할 수 있어야 하고 또한 응축물에서 가용성 불순물(이온성 불순물)과 현탁 불순물(클래드)을 제거하여 발전 설비에서 요구되는 물의 질을 안정적으로 보장해줄 수 있어야 하며 그리고 응축기에서 냉각수로 사용되는 해수나 담수에 포함되어 있는 이온 성분이나 이물질이 해수나 담수의 누수가 있을 때에도 발전 시스템에 들어가는 것을 방지할 수 있어야 한다.
일반적으로, 응축물 처리 시스템은 응축물에서 현탁 불순물을 제거하는 여과 장치와 이온성 불순물을 제거하는 탈염 장치를 포함한다. 탈염 장치는 여과 장치와는 개별적으로 그 하류에 설치되며, 혼합층 형태로 충전되는 양이온 교환 수지와 음이온 교환 수지를 유지한다. 탈염 장치나 복합형 여과 및 탈염 장치 (이 경우 필터 요소는 분말상 이온 교환 수지로 미리 피복된다) 만 설치해도 된다. 최근에는 높게 정화된 응축수를 제공하기 위해 여과 장치와 탈염 장치를 종종 개별적으로 설치하고 있다.
탈염 장치에서, 이 장치에 충전되는 이온 교환체는 높게 정화 처리된 물을 안정적으로 얻기 위해 역세(backwashing)된다. 대안적으로, 이온 교환체의 이온 교환 용량이 포화되면, 탈염 챔버에서 이온 교환체는 제거되고, 화학적 약제에 의해 재생된 후에 그 탈염 장치에 다시 충전된다. 이온 교환체는 탈염 장치에서 제거된 후에 역세될 수 있다. 이온 교환체가 역세 또는 재생된 후에, 이온 교환체는 탈염 장치에 다시 충전될 때 또는 역세되는 중에 물이나 공기로 혼합되어야 하며, 따라서, 비중의 차이로 인해 서로 분리되어 있던 양이온 교환 수지와 음이온 교환 수지가 혼합 상태로 되게 된다. 그런 다음에, 탈염 장치는 개별적으로 공급되는 응축수나 순수와 같은 충전수로 채워진다. 이어서, 탈염 장치에 남아 있는 소량의 재생제 및 이온 교환체가 역세되거나 전달될 때 발생되는 미세한 입자를 이온 교환체가 흡착 또는 고정시키도록 순환 작업이 수행된다. 이 순환 작업은, 탈염 장치가 충전수로 채워진 후에 그 장치를 통해 충전수를 순환시킨 다음에 재순환 펌프를 사용해서 탈염 장치에서 배출되는 순환수를 가압하고 그리고 나서 순환수를 여과 장치의 하류 지점이나 탈염 장치의 상류 지점으로 되돌려 보냄으로서 수행된다. 상기 시스템이 탈기된 물을 요구할 때는, 순환 단계 전에 탈염 장치내의 충전수를 응축물(응축기로 탈기됨)로 대체함으로써 탈기 작업을 수행할 수도 있다. 이 순환 작업은 남아 있는 재생제나 미세한 입자들이 응축물 안으로 누출되는 것을 방지하여, 탈염 장치가 처리될 물을 받은 직후에 그 탈염 장치가 높게 정화 처리된 물을 발생시킬 수 있도록 해준다.
여과 장치와 탈염 장치가 개별적으로 설치되면, 각 장치는 탱크, 펌프, 밸브, 라인 및 제어판과 같은 요소를 개별적으로 필요로 한다. 또한, ㅂ보급수, 서비스 공기와 인스트루멘테이션 공기로서 사용되는 압축 공기 등을 개별적으로 공급할 필요가 있는데, 이러한 것들은 장치의 작동에 필요하다. 이러면, 여과 장치와 탈염 장치를 설치하기 위해 다량의 공간이 필요하게 되고 이에 따라 건설 비용과 장치의 가격이 증가한다는 문제가 생긴다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 중공 섬유막을 포함하며, 이 막의 중공부는 이온 교환 수지로 채워지는 여과 및 탈염 장치에 대한 보고가 있었다 (예컨대, 특허 문헌 1). 다른 여과 및 탈염 장치는 이온 교환체는 물론 중공 섬유막 모듈을 내장하는 칼럼을 갖는다 (예컨대, 특허 문헌 2). 여과 장치와 탈염 장치가 하나의 용기 안에서 통합되어 있는 복합형 여과 및 탈염 장치에 대한 보고도 있다 (예컨대, 특허 문헌 3). 상기 용기의 내부는 중공 섬유막 모듈을 내장하는 상부 챔버와 이온 교환체로 채워지는 하부 챔버로 분할된다.
특허 문헌 1 : JP 06-170363A 특허 문헌 2 : JP 62-83003A 특허 문헌 3 : JP 08-117746A
그러나, 특허 문헌 1, 2 에 개시된 여과 및 탈염 장치는 이온 교환 수지의 충전, 제거 및 재생 작업이 번거롭기 때문에 실용적이지 못하다. 특허 문헌 3 에 개시된 복합형 여과 및 탈염 장치는 높은 높이를 가지며 또한 그러한 높이의 장치를 수용할 수 있도록 설계된 높은 건물을 필요로 한다. 결과적으로, 건설 비용이 증가하게 된다. 또한, 바닥 높이에 제한이 있다면 주어진 양의 응축물을 처리하는데 충분한 용량을 보장하기 불가능하다.
본 발명의 목적은, 높이가 제한된 장치를 사용함으로써 장치의 가격과 건설 비용을 줄일 수 있고 또한 양호한 작업성은 물론 충분한 처리 용량을 보장할 수 있는 여과 및 탈염 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 여과 및 탈염 장치는, 회전체 형태로 된 용기;
상기 용기의 내부 공간에 배치되는 중공 주상체로서, 이의 일단부는 그의 전체 둘레를 따라 용기의 내면에 연결되고, 타 단부는 개구를 형성하는 중공 주상체; 및 상기 중공 주상체의 타 단부의 전체 둘레를 따라 그 타 단부에 연결되는 격판으로서, 중공 주상체의 내부 공간 또는 외부 공간을 용기내의 독립적인 공간으로 분리하는 격판을 포함한다. 상기 격판은 처리될 물이 통과할 수 있는 순환 포트를 갖는다. 상기 격판에 의해 분리되는 용기내의 상기 독립적인 공간은 필터 요소가 설치되는 여과 챔버로서 기능하며, 격판에 의해 독립적인 공간으로서 분리되어 있지 않은 중공 주상체의 내부 공간 또는 외부 공간은 탈염 챔버로서 기능하고, 여과 챔버에서 처리된 물은 상기 순환 포트를 통해 탈염 챔버에 들어가게 된다.
이렇게 구성된 여과 및 탈염 장치에서, 여과 챔버와 탈염 챔버는 중공 주상체를 통해 용기의 내부 공간과 외부 공간에서(또는 외부 공간과 내부 공간에서) 동일한 수평면에 배치된다. 상기 용기는 응축물의 압력에 저항할 수 있도록 큰 두께를 갖는 회전체 형태일 필요가 있다. 그러나, 여과 챔버와 탈염 챔버를 분리하는 중공 주상체는 필터 요소와 이온 교환체의 경계에서 발생되는 압력차 외에는 실질적으로 아무것도 받지 않으므로, 중공 주상체는 얇은 구조로 형성될 수 있으며, 따라서 재료량의 감소에 기여하게 된다. 결과적으로, 장치의 가격과 건설 비용의 감소가 얻어진다. 또한, 장치의 필요한 높이가 줄어들므로, 요구되는 처리 용량을 쉽게 보장할 수 있다. 더우기, 본 발명에 따른 여과 및 탈염 장치에서, 종래의 장치와 유사하게, 종래의 필터 요소와 이온 교환체를 각 공간(여과 챔버와 탈염 챔버)에 개별적으로 배치할 수 있다. 그리 하여, 유지 관리 작업은 개별적으로 설치되는 여과 장치와 탈염 장치에 대해 요구되는 것과 크게 다르지 않다.
따라서, 본 발명에 따르면, 높이가 제한된 장치를 사용하여 장치의 가격과 건설 비용을 줄일 수 있고 또한 양호한 작업성은 물론 충분한 처리 용량을 보장할 수 있는 여과 및 탈염 장치를 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 복합형 여과 및 탈염 장치의 종단면도이다.
도 2 은 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 복합형 여과 및 탈염 장치의 횡단면도이다.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 복합형 여과 및 탈염 장치에서의 예시적인 물 처리 방법을 보여주는 배관 설명도이다.
도 4 은 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 복합형 여과 및 탈염 장치의 종단면도이다.
(제 1 실시 형태)
도 1 내지 3 을 참조하여 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 복합형 여과 및 탈염 장치를 설명한다. 도 1 은 제 1 실시 형태에 따른 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 의 종단면도이다. 도 2 는 도 1 의 선 Ⅱ-Ⅱ 을 따라 취한 단면도이다. 도 3 은 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 에서의 물처리 방법을 나타내는 개략 설명도이다.
도 1, 2 에서 보는 바와 같이, 상기 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 에는 회전체형인 실질적 원통형의 용기 (20), 실질적 원통형의 중공 주상체 (40) 및 개폐될 수 있고 상기 용기 (20) 에 부착되는 덮개판 (30) 이 제공되어 있다. 덮개판 (30) 은 필터 요소의 장입 및 제거를 가능케 해준다. 상기 중공 주상체 (40) 는 용기 (20) 안에서 이 용기 (20) 의 중심 축선 C-C 과 평행하게 되어 있다. 주상체 (40) 의 일 단부 (40a) 는 이 단부 (40a) 의 전체 둘레를 따라 용기 (20) 의 바닥부의 내측면에 연결되어 있고, 주상체의 타 단부 (40b) 는 개구를 형성하고 있다. 주상체의 타 단부 (40b) 는 격판 (44) 으로 덮혀 있고, 이 격판은 처리될 물을 위한 순환 포트 (43) 를 포함한다. 중공 주상체 (40) 와 함께 격판 (44) 은 중공 주상체 (40) 의 내부 공간 (41) 을 용기 (20) 내의 독립적인 공간 (41) 으로 분리하게 된다. 중공 주상체 (40) 의 내부 공간 (41), 즉 격판 (44) 에 의해 분리되어 있는 용기 (20) 내의 독립적인 공간은 필터 요소가 설치되는 여과 챔버 (41) 로서 기능한다. 중공 주상체 (40) 의 외부 공간 (22), 즉 상기 격판 (44) 에 의해 독립적인 공간으로 분리되어 있지 않는 중공 주상체 (40) 의 외부 공간 (22) 은 이온 교환체가 충전되는 탈염 챔버 (22) 로서 기능하게 된다. 여과 챔버 (41) 에서 처리된 물은 순환 포트 (43) 를 통해 탈염 챔버 (22) 에 들어간다. 용기 (20) 의 덮개판 (30) 에는 라인 (32) 이 연결되어 있다.
주상체 (40) 의 하부에는 분산판 (48) 이 제공되어 있고, 주상체 (40) 의 상부에는 격판 (44) 이 제공되어 있다. 여과 챔버 (41) 는 주상체 (40), 격판 (44) 및 용기 (20) 의 바닥부에 의해 한정된다. 격판 (44) 은 필터 요소 (42) 에 의해 여과된 물이 공간 (34) 에 들어갈 수 있게 해주는 출구 (43) 를 포함한다. 필터 요소 (42) 는 격판 (44) 에 고정되며, 여과 요소의 일 단부는 출구 (43) 에 고정된다. 격판 (44) 에 의해 지지되는 여과 요소 (42) 는 분산판 (48) 과 간격을 두고 여과 챔버 (41) 안에 설치된다. 용기 (20) 의 바닥부에는 순환 포트 (45) 가 형성되어 있으며, 상기 바닥부는 주상체 (40) 안에 배치된다. 순환 포트 (45) 는 라인 (46) 에 연결되어 있고, 이 라인은 여과 챔버 (41) 를 용기 (20) 의 외부에 연결하는 유동로이다. 용기 (20) 의 외부에서 공기를 여과 챔버 (41) 에 공급하기 위한 라인 (50) 이 분산판 (48) 아래에 제공되어 있다. 라인 (52) 이 격판 (44) 의 아래에서 여과 챔버 (41) 의 상부에 제공되어 있다. 이 라인 (52) 은 여과 챔버 (41) 내의 공기를 용기 (20) 의 외부로 배출하거나 용기 (20) 의 외부에서 공기를 여과 챔버 (41) 에 공급하게 된다.
분배판 (36) 이 격벽 (44) 의 아래에서 용기 (20) 와 주상체 (40) 사이에 제공되어 있다. 탈염 챔버 (22) 는 주상체 (40), 용기 (20) 및 분배판 (36) 에 의해 한정된다. 탈염 챔버 (22) 의 하부에는 지지부 (28) 가 배치되어 있고, 이 지지부 (28) 위에는 충전된 이온 교환체 층 (21) 이 형성되어 있다. 이온 교환체를 공급하기 위한 라인 (24) 이 상기 분배판 (36) 의 아래에서 상기 층 (21) 의 상방에 제공되어 있다. 상기 층 (21) 내의 이온 교환체를 제거하기 위한 라인 (26) 이 상기 지지부 (28) 의 상방에서 층 (21) 의 하부에 제공되어 있다. 순환 포트 (37) 가 용기 (20) 의 바닥부에 형성되어 있고, 이 바닥부는 주상체 (40) 의 외부에 있다. 라인 (38) 이 순환 포트 (37) 에 연결되어 있고, 탈염 챔버 (22) 를 용기 (20) 의 외부에 연결하는 유동로로서 역할한다. 용기 (20) 의 외부에서 공기를 탈염 챔버 (22) 에 공급하기 위한 라인 (29) 이 상기 지지부 (28) 의 아래에 제공되어 있다.
용기 (20) 안에서 공간 (34) 이 격판 (44) 과 분배판 (36) 의 상방에 제공되어 있다. 상기 공간 (34) 은 여과 챔버 (41) 를 탈염 챔버 (22) 에 연결하여, 여과 챔버 (41) 를 통과한 물이 탈염 챔버 (22) 에 들어갈 수 있도록 해준다.
도 3 에서 보는 바와 같이, 연결부 (49) 에서 라인 (46) 이 라인 (141) 과 라인 (170) 에 연결되어 있다. 밸브 (172) 가 라인 (170) 에 제공되어 있고, 이 라인 (170) 은 배출 포트(미도시)에 연결되어 있다. 상기 라인 (14) 은 연결부 (140) 에서 라인 (132) 에 연결되어 있다. 연결부 (49) 와 연결부 (140) 사이에서 밸브 (142) 가 라인 (141) 에 제공되어 있다. 라인 (141) 은 연결부 (49) 와 밸브 (142) 사이에 위치하는 연결부 (185) 에서 라인 (184) 에 연결되어 있다. 이 라인 (184) 은 순수 공급원(미도시)에 연결되어 있다. 밸브 (186) 가 라인 (184) 에 제공되어 있다. 라인 (141) 은 연결부 (49) 와 연결부 (185) 사이에 위치하는 연결부 (144) 에서 라인 (146) 에 연결되어 있다. 라인 (146) 은 연결부 (137) 에서 라인 (38) 에 연결되어 있다. 라인 (38) 은 사용처(미도시)에 연결되어 있다. 상기 라인 (146) 에는 밸브 (148) 와 펌프 (149) 가 제공되어 있다.
상기 라인 (38) 은 순환 포트 (37) 와 연결부 (137) 사이에 위치하는 연결부 (175) 에서 라인 (174) 에 연결되어 있다. 라인 (174) 은 배출 포트(미도시)에 연결되어 있다. 밸브 (176) 는 라인 (174) 에 제공된다. 라인 (38) 은 연결부 (135) 에서 라인 (131) 에 연결되어 있다. 라인 (38) 에는 연결부 (137) 와 연결부 (135) 사이에 위치하는 밸브 (138) 가 제공되어 있다. 라인 (38) 은 연결부 (137) 와 밸브 (138) 사이에 위치하는 연결부 (181) 에서 라인 (180) 에 연결되어 있다. 이 라인 (180) 은 보급수(makeup water)의 공급원(미도시)에 연결되어 있다. 라인 (32) 은 연결부 (33) 에서 라인 (131) 과 라인 (160) 에 연결되어 있다. 밸브 (162) 가 라인 (160) 에 제공된다. 이 라인 (160) 은 배출 포트(미도시)에 연결되어 있다. 라인 (131) 은 연결부 (130) 에서 라인 (132) 에 연결되어 있다. 이 라인 (132) 은 연결부 (140) 에서 라인 (141) 에 연결되어 있다. 라인 (131) 에는 연결부 (130) 와 연결부 (135) 사이에 위치하는 밸브 (136) 가 제공되어 있다. 밸브 (134) 가 라인 (132) 에 제공된다. 라인 (24) 과 라인 (26) 은 재생 탱크(미도시)에 연결되어 있다. 밸브 (124) 가 라인 (24) 에 제공된다. 밸브 (126) 가 라인 (26) 에 제공된다. 밸브 (129) 가 라인 (29) 에 제공된다. 밸브 (150) 가 라인 (50) 에 제공된다. 밸브 (152) 가 라인 (52) 에 제공된다.
필터 요소를 역세하기 위한 수단은 분산판 (48) 과 라인 (46, 50, 52) 으로 이루어져 있다. 이온 교환체를 역세하기 위한 수단은 공간 (34) 과 라인 (29, 32, 38) 으로 이루어져 있다. 물을 순환시키는 수단은 공간 (34) 과 라인 (38, 46, 141, 146) 및 펌프 (149) 로 이루어져 있다.
도 2 에 나타난 용기 (20) 의 내경 (D1) 에 대한 주상체 (40) 의 내경 (D3) 의 비는 처리될 물의 질, 필터 요소 (42) 의 종류 및 층 (21) 내의 이온 교환체의 종류를 고려하여 결정될 수 있다. 예컨대, 상기 비는 바람직하게는 D3/D1=2/10 ∼8/10 의 범위, 더 바람직하게는 D3/D1=4/10 ∼6/10 의 범위에서 선택된다. 이들 범위내에서 필터 요소 (42) 에 의한 현탁 불순물의 제거와 이온 교환체에 의한 탈염이 양립될 수 있으며 또한 처리될 물은 높은 수준으로 정화될 수 있다.
상기 필터 요소 (42) 는 여과된 물이 그의 상단부에서 빠져나갈 수 있게 해주는 부재일 수 있으며 또한 중공 섬유막 모듈과 원통형 주름 필터와 같은 외압형일 수도 있다. 특히, 중공 섬유막 모듈이 바람직하게 사용될 수 있는데, 왜냐하면 이 중공 섬유막 모듈은 넓은 여과 면적을 가지고 있어 컴팩트한 주상체 (40) 로 다량의 응축물을 효율적으로 처리할 수 있기 때문이다. 일 실시예에서, 관통공 또는 슬릿을 갖는 케이싱안에는 길이방향의 양 단부가 함께 유계되어 있는 다수의 중공 섬유막 다발이 내장되어 있는데, 상기 케이싱의 일단부는 열려 있고, 중공 섬유의 단부 개구는 케이싱의 개방 단부에 위치하며, 중공 섬유는 케이싱의 타 단부(케이싱의 폐쇄 단부)에서 막혀 있다. 이러한 중공 섬유막 모듈은 격판 (44) 의 출구 (43) 에 고정 연결되며 케이싱의 개방 단부는 상단부가 된다.
다른 실시예에서, 양 단부가 열려 있는 중공 섬유막 다발이 케이싱에 내장될 수 있는데, 막의 일단부는 상단부로서 출구 (43) 에 연결되고, 타 단부는 하단부로서 물수집부에 연결되고, 이 물수집부는 케이싱안에 제공되며, 물수집부를 출구 (43) 에 연결하는 채널이 케이싱에 형성되어 있다. 이러한 중공 섬유막 모듈에서, 중공 섬유막을 통과하여 구멍에 도달한 여과된 물의 일부는 중공 섬유막 다발의 상단부에서 빠져 나간다. 또한, 중공 섬유막을 통과하여 구멍에 도달한 여과된 물의 다른 부분은 중공 섬유막 다발의 하단부에서 빠져 나가 물수집부에 들어가며, 그리고 나서 물수집부와 출구 (43) 를 연결하는 채널을 통과해서 상기 출구 (43) 를 지나 공간 (34) 에 들어가게 된다. 이러한 중공 섬유막 모듈에서, 상단부는 격판 (44) 의 출구 (43) 에 고정 연결된다.
유사하게, 원통형 주름 필터가 사용되는 경우, 원통형 주름 필터의 상측 개방 단부는 출구 (43) 에 연결되어 있어 필터가 격판 (44) 에 고정된다. 따라서, 필터 요소 (42) 는 격판 (44) 에 고정되며, 필터는 여과된 물의 출구측에서 출구 (43) 에 연결되고, 필터 요소 (42) 의 타 단부는 분산판 (48) 에서 떨어져 있다.
중공 섬유막 모듈에서 사용되는 중공 섬유막과 같은 필터 요소 (42) 는 불화폴리비닐리덴(PVDF), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리술폰(PS) 또는 폴리에틸렌(PE)으로 만들어질 수 있다.
상기 층 (21) 에 충전된 이온 교환체는 처리될 물의 질을 고려해서 선택될 수 있다. 예컨대, 이온 교환 수지, 이온 교환 섬유 또는 단체형 다공성 이온 교환체가 사용될 수 있다. 특히, 이온 교환 수지가 가장 일반적이고 이온 제거 효율과 이온 교환 용량면에서 우수하고 또한 재생이 쉽기 때문에 바람직하다. 음이온 교환 수지와 양이온 교환 수지가 이온 교환 수지로 사용될 수 있다. 강 염기성 음이온 교환 수지 또는 약 염기성 음이온 교환 수지가 음이온 교환 수지로 사용될 수 있다. 강 산성 양이온 교환 수지 또는 약 산성 양이온 이온 교환 수지가 양이온 교환 수지로 사용될 수 있다. 이들 수지는 개별적으로 또는 두 종류 이상 조합되어 사용될 수 있다.
이온 교환체를 충전하는 방식은 처리될 물의 질과 탈이온수로서 요구되는 물의 질을 고려해서 결정될 수 있다. 따라서, 이온 교환체는 다음과 같은 방식 중 어느 하나로 충전될 수 있다; 음이온 교환체를 단일 층으로 충전하는 방식, 양이온 교환체를 단일 층으로 충전하는 방식, 음이온 교환체와 양이온 교환체를 혼합층 또는 다층으로 충전하는 방식. 특히, 응축물내의 가용성 불순물인 응축물내의 양이온 성분과 음이온 성분이 효율적으로 제거될 수 있기 때문에 음이온 교환체와 양이온 교환체를 혼합층으로 충전하는 것이 바람직하다.
상기 지지부 (28) 는, 도 2 에서 보는 바와 같이 탈염 챔버 (22) 와 동일한 단면을 가지며 주상체 (40) 와 용기 (20) 사이에 형성되는 환상 부재이다. 지지부 (28) 는 탈염 챔버 (22) 에서 흐르는 물이 이 챔버를 관류할 수 있게 해주고 또한 층 (21) 에 충전된 이온 교환체가 누출되는 것을 방지하도록 되어 있다. 상기 지지부 (28) 는, 예컨대 이온 교환 수지가 이온 교환체로서 충전될 때 그 이온 교환 수지의 입자 크기 보다 작은 다수의 관통공이나 슬릿을 갖는 수지 또는 금속 부재로 만들어질 수 있다. 지지부 (28) 는 외주 가장자리에서 내주 가장자리까지 일정한 두께를 갖는 평판 형상으로 형성될 수 있거나, 또는 외주 가장자리와 내주 가장자리를 연결하는 단면에서 오목한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 분배판 (36) 에 대해서는 특별한 제한이 없다. 예컨대, 다수의 관통공을 포함하는 환상 부재가 사용될 수 있다.
상기 분산판 (48) 에 대해서도 특별한 제한은 없다. 예컨대, 필터 요소 (42) 와 동일한 수의 관통공을 갖는 부재가 사용될 수 있다.
도 1 에 나타난 용기 (20) 의 상부 개구 (31) 의 내경 (d1) 에 대해서 특별한 제한은 없다. 그러나, 상기 내경 (d1) 은 바람직하게는 격판 (44) 의 직경 (d2) 이상으로 되어야 하는데, 왜냐하면, d1≥d2 의 관계가 만족되면, 격판 (44) 과 필터 요소 (42) 를 함께 지지하는 주상체 (40) 에서 필터 요소 (42) 를 제거할 수 있으며 또한 격판 (44) 과 필터 요소 (42) 를 함께 지지하는 주상체 (40) 안에 필터 요소 (42) 를 설치할 수 있기 때문이다.
도 1 과 도 3 을 참조하여, 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 를 사용해서 응축물을 정화하는(정화 단계) 방법에 대해 설명한다. 먼저, 처리될 물(응축물)을 라인 (141) 에 공급하기 위해 밸브 (138, 142) 를 열고 밸브 (124, 126, 129, 134, 136, 148, 150, 152, 162, 172, 176, 182, 186) 는 닫는다. 처리될 물은 라인 (141, 46) 을 통해 이송되고 순환 포트 (45) 를 지나 여과 챔버 (41) 에 공급된다. 공급된 물은 분산판 (48) 을 통과한 다음에 필터 요소 (42) 의 외주면을 통과하여 그 필터 요소 (42) 의 중공 구멍에 도달한다. 이 과정 동안에는 필터 요소 (42) 를 통과하지 못한 현탁 불순물이 주로 제거된다 (여과 단계). 필터 요소 (42) 의 중공 구멍에 도달한 물은 중공 구멍을 관류하여 출구 (43) 를 빠져 나가 공간 (34) 에 들어간다. 이 공간 (34) 에 들어온 물은 분배판 (36) 을 통과하여 주상체 (40) 와 용기 (20) 사이의 공간에 들어가고, 그런 다음 탈염 챔버 (22) 를 관류하게 된다. 이 과정 동안에는, 공급된 물이 층 (21) 내의 이온 교환체를 관류하면서 분산되어, 처리될 물내의 가용성 불순물인 양이온 성분과 음이온 성분이 주로 제거된다 (탈염 단계). 여과 단계에서 현탁 불순물이 충분히 제거되었고 또한 탈염 단계에서는 가용성 불순물이 충분히 제거된 물은 순환 포트 (37) 를 지나 라인 (38) 으로 이송된 다음에 증기 발생기와 같은 사용처로 이송된다.
상기 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 는 여과 단계 또는 탈염 단계 어느 하나만 수행할 수도 있다. 이를 위해, 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 에는 용기 (20) 의 바닥부에 있는 입구 (순환 포트)(45) 와 용기 (20) 의 정상부에 있는 출구 (32a) 가 제공되어 있는데, 상기 입구 (45) 는 처리될 물을 여과 챔버 (41) 에 공급하고 상기 출구 (32a) 는 여과 챔버 (41) 에서 처리된 물을 용기 (20) 의 외부로 배출하게 된다. 예컨대, 여과 단계만을 수행하고자 할 때, 탈염 챔버 (22) 에서 이온 교환체를 제거하고 전술한 정화 단계와 유사한 작업을 수행할 수 있다. 대안적으로, 여과 단계로서 다음과 같은 단계를 수행할 수도 있다. 밸브 (136, 142) 를 열고 밸브 (124, 126, 129, 134, 138, 148, 150, 152, 162, 172, 176, 182, 186) 는 닫는다. 전술한 탈염 단계와 유하하게, 처리될 물은 순환 포트 (45) 를 지나 여과 챔버 (41) 에 공급된다. 공급된 물은 분산판 (48) 을 통과한다. 필터 요소 (42) 를 통과함으로써 여과된 물은 중공 구멍을 관류하여 출구 (43) 를 빠져 나가 공간 (34) 에 들어가게 된다. 공간 (34) 에 들어온 여과된 물은 라인 (32) 및 이어서 라인 (131) (연결부 (135) 에서 라인 (38) 과 합쳐진다)을 통과하여 사용처로 이송된다. 따라서, 주상체 (40) 와 용기 (20) 사이에 층 (21) 이 형성되어 있을 때에도 여과 단계만을 수행할 수 있다. 여과 단계만을 수행하는 경우에, 여과 챔버를 통과한 물을 용기의 외부로 배출하기 위해 라인 (32) 이 사용된다.
유리하게, 탈염 단계만을 수행하고자 할 때는, 정화 단계와 유사한 작업을 필터 요소 (42) 의 설치 없이 수행할 수 있다. 대안적으로, 다음과 같은 단계를 탈염 단계로서 수행할 수 있다. 이를 위해, 상기 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 에는 용기 (20) 의 정상부에 있는 입구 (32a) 와 용기 (20) 의 바닥부에 있는 출구(순환 포트)(37) 가 제공되어 있고, 입구 (32a) 는 처리될 물을 탈염 챔버 (22) 에 공급하며, 출구 (37) 는 탈염 챔버 (22) 에서 처리된 물을 용기 (20) 의 외부로 배출하게 된다. 밸브 (134, 138) 를 열고 밸브 (124, 126, 129, 136, 142, 148, 150, 152, 162, 172, 176, 182, 186) 는 닫는다. 처리될 물은 라인 (141) 을 통과한 다음에 연결부 (140) 를 지나 라인 (132) 을 통과하게 된다. 처리될 물은 라인 (132) 를 통과한 다음에 연결부 (130) 를 지나 라인 (131, 32) 를 통과하여 공간 (34) 에 들어간다. 공간 (34) 에 들어온 물은 분배판 (36) 을 통과하여 탈염 챔버 (22) 를 관류하게 된다. 탈염 챔버 (22) 를 관류한 물은 그런 다음에 순환 포트 (37) 를 지나 라인 (38) 을 통과하여 사용처에 이송된다. 따라서, 필터 요소 (42) 가 여과 챔버 (41) 에 설치되어 있을 때에도 탈염 단계만을 수행할 수 있다. 탈염 단계만을 수행하는 경우, 탈염 챔버를 관류하는 물을 공급하기 위해 라인 (32) 이 사용된다.
정화 단계, 여과 단계 및 탈염 단계가 반복된 후에, 현탁 불순물들이 필터 요소 (42) 의 외측면에 달라 붙게 된다. 이러면, 처리될 물을 위한 투과성이 떨어지고, 압력차가 증가하게 되며 결국에는 여과 효율이 저하된다. 탈염 챔버 (22) 에서, 층 (21) 내의 이온 교환체의 이온 교환 용량이 포화되며, 처리된 물 안으로 가용성 불순물들이 새어 들어가게 된다. 이러한 경우, 필터 요소 (42) 의 역세와 이온 교환체의 재생이 수행된다. 이를 위해, 상기 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 에는 필터 요소 (42) 를 역세하기 위한 공기 공급 포트 (50a) (여과 챔버 (41) 의 필터 요소 (42) 아래에 위치함) 및 공급된 공기를 배출하기 위한 공기 배출 포트 (52a)(이 포트는 여과 챔버 (41) 의 상부에 위치함) 가 제공되어 있다.
도 1 과 도 3 을 참조하여, 필터 요소 (42) 를 역세하는 방법에 대해 설명한다. 먼저, 밸브 (150, 152) 를 열고 밸브 (124, 126, 129, 134, 136, 138, 142, 148, 162, 172, 176, 182, 186) 는 닫는다. 라인 (50) 에서 공기가 여과 챔버 (41) 에 공급된다. 분산판 (49) 은 여과 챔버 (41) 에 공급되는 기포를 발생시킨다. 이 기포는 여과 챔버 (41) 안에서 격판 (44) 쪽으로 상승하게 된다. 기포는 여과 챔버 (41) 내의 물에서 공기-리프트 상향 흐름을 발생시킨다. 이 공기-리프트 상향 흐름은 필터 요소 (42) 의 외주면에 전단력을 가하여, 공기 스크러빙으로 필터 요소 (42) 를 세척하게 된다. 현탁 불순물 등으로 되어 있고 필터 요소 (42) 의 외주면에 달라 붙어 있는 대상물이 공기 스크러빙 세척으로 떨어져 나가 여과 챔버 (41) 에서 분산된다. 여과 챔버 (41) 로 배출된 공기는 라인 (52) 을 통과해서 용기 (20) 의 외부로 배출된다.
임의의 시간 동안 공기 스트러빙 세척을 수행한 후에, 밸브 (152, 172) 를 열고 밸브 (124, 126, 129, 134, 136, 138, 142, 148, 150, 162, 176, 182, 186) 는 닫는다. 라인 (52) 에서 공기가 여과 챔버 (41) 에 공급되어 여과 챔버 (41) 내의 물이 순환 포트 (45) 를 지나 라인 (46) 으로 배출된다. 배출된 물은 라인 (46) 및 이어서 라인 (170) 을 통과하여 배출 포트(미도시)를 통해 배출된다 (필터 요소 역세 단계). 따라서, 필터 요소 (42) 의 외주면에서 현탁 불순물들이 떨어져 나가 제거됨으로써, 필터 요소 (42) 의 성능이 회복된다 (필터 요소 역세 단계).
도 1 과 도 3 을 참조하여, 이온 교환체를 재생하는 방법에 대해 설명한다. 이온 교환체를 재생하기 위해, 상기 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 에는, 탈염 챔버 (22) 내의 이온 교환체 층 (21) 의 상방에 있는 이온 교환체 충전 포트 (24a) 및 이온 교환체 층 (21) 에 또는 그 아래쪽에 있는 이온 교환체 배출 포트 (26a) 가 제공되어 있다. 밸브 (126, 124, 182) 를 열고 밸브 (129, 134, 136, 138, 142, 148, 150, 152, 162, 172, 176, 186) 는 닫는다. 라인 (24) 에서 공기가 탈염 챔버 (22) 내의 층 (21) 상방의 공간에 공급된다. 보급수가 라인 (180) 에 공급된 다음에 연결부 (181) 를 지나 라인 (38) 을 통과해서 순환 포트 (37) 를 지나 탈염 챔버 (22) 에 공급된다. 이렇게 해서, 상기 보급수와 공기가 공급되는 중에 상기 층 (21) 내의 이온 교환체가 라인 (26) 을 통해 용기 (20) 의 외부로 전달된다. 전달된 이온 교환체는 재생 탱크(미도시)에 보내진다. 보내진 이온 교환체는 재생제 안으로 침지되거나 흐르는 재생제액에 노출되어, 이온 교환체에 흡착되어 있던 가용성 불순물이 용리된다 (용리 단계). 재생된 이온 교환체는 그런 다음에 재생제를 제거하기 위해 세정수로 세척된다 (세척 단계). 여과 및 탈염 장치에서 이온 교환체를 전달하는 단계에서, 이온 교환체를 전달하기 위한 공기를 공급하기 위해 라인 (24) 이 사용된다.
이온 교환체가 재생된 후에, 밸브 (124, 162, 176) 를 열고 밸브 (126, 129, 134, 136, 138, 142, 148, 150, 152, 172, 182, 186) 는 닫는다. 세척된 이온 교환체는 라인 (24) 을 지나 상기 지지부 (28) 에 충전된다. 이 지지부 (28) 는 탈염 챔버 (22) 안에 제공되어 있다. 이 과정 동안에 잉여의 물이 순환 포트 (37) 에서 빠져 나가고, 라인 (38) 및 이어서 라인 (174) 을 통과하여 배출 포트(미도시)를 통해 배출된다. 용기 (20) 내의 잉여의 공기는 라인 (32) 및 이어서 라인 (160) 를 통과하여 배출된다 (재생 단계). 이렇게 해서, 이온 교환체가 재생된다. 여과 및 탈염 장치에 이온 교환체를 충전하는 단계에서, 세척된 이온 교환체를 여과 및 탈염 장치에 공급하기 위해 라인 (24) 이 사용된다.
이온 교환체의 표면에 달라 붙은 현탁 불순물을 제거하기 위해, 이온 교환체를 역세할 수 있다. 이를 위해, 상기 복합형 여과 및 탈염 장치에는, 탈염 챔버 (22) 내의 이온 교환체 층 (21) 의 아래쪽에 위치하여 이온 교환체를 역세하기 위한 공기 공급 포트 (29a) 및 용기 (20) 의 정상부에 위치하여 공급된 공기를 배출하기 위한 공기 배출 포트 (32a) 가 제공되어 있다. 밸브 (129, 162) 를 열고 밸브 (124, 126, 134, 136, 138, 142, 148, 150, 152, 172, 176, 182, 186) 는 닫는다. 공기는 탈염 챔버 (22) 의 지지부 (28) 의 아래쪽에서 라인 (29) 으로부터 공급된다. 지지부 (28) 는 기포를 발생시키며, 공기가 탈염 챔버 (22) 안에서 상승하게 된다. 이 과정 동안에 층 (21) 내의 이온 교환체는 기포의 공기-리프트 샹향 흐름에 의해 야기되는 공기 스크러빙에 의해 세척된다. 탈염 챔버 (22) 안에서 상승된 기포는 분배판 (36) 을 통과하여 공간 (34) 에 도달하며, 공간 (34), 라인 (32) 및 라인 (160) 을 통과하여 용기 (20) 의 외부로 배출된다. 따라서, 이온 교환체의 표면에 달라 붙어 있던 대상물이 떨어져 나가 탈염 챔버 (22) 내의 물에 분산된다.
특정 시간 동안 공기 스크러빙으로 세척을 수행한 후, 밸브 (162, 182) 를 열고 밸브 (124, 126, 129, 134, 136, 138, 142, 148, 150, 152, 172, 176, 186) 는 닫는다. 보급수가 라인 (180) 과 라인 (38) 에 이송된다. 이 보급수는 순환 포트 (37) 를 통해 탈염 챔버 (22) 에 공급된다. 공급된 보급수는 이온 교환체에서 벗겨 떨어진 물질을 포획하면서 탈염 챔버 (22) 에서 상승하게 된다. 보급수는 분배판 (36) 을 통과하여 공간 (34) 에 들어가고, 이 공간 (34), 라인 (32) 과 라인 (160) 을 통과한 다음에 배출 포트(미도시)에서 배출된다 (이온 교환체 역세 단계). 이렇게 해서 이온 교환체가 역세된다.
전술한 바와 같이 역세 또는 재생을 탈염 장치에서 수행할 때, 이온 교환체가 전달되거나 혼합될 때 생기는 이온 교환체의 입자들 간의 마찰로 인해 미세헌 입자들이 발생된다. 양이온 교환체에서 발생되는 미세한 입자들은 주로 술폰산 폴리스티렌(PSS)으로 이루어지는데, 이는 양이온 교환체를 형성하는 성분이다. PSS 는 음이온 교환체의 반응성을 저하시키는 문제를 일으키며, PSS 가 탈염 장치에서 새어 나가 발전 시스템에 들어가면, 핵반응기 또는 증기 발생기내의 설페이트 농도가 증가하는 다른 문제가 생기게 된다. 따라서, 물이 탈염 장치에 공급되기 전에, PSS 는 가능한 많이 상기 시스템의 외부로 배출되어야 한다. PSS 를 시스템의 외부로 배출하기 위해, 다량의 물을 공급한 다음에 그 시스템의 외부로 배수할 수 있다. 그러나, 이 방법은 비등수 반응기의 경우에는 다량의 폐수, 특히 다량의 방사성 폐기물을 발생시키며, PSS 를 배출하기 위한 배수 작업의 사용은 제한되는 경향이 있다. 또한, 충전수를 그대로, 즉 충전수에서 가용성 불순물이나 현탁 불순물을 제거하지 않은 상태에서 탈염 장치에 직접 공급하게 된다. 충전수는 종종 불용성 이온을 포함할 수 있는데, 이런 이온은 양이온 교환체의 열화를 촉진시킨다. 불용성 철을 제거하게 위해, 충전수 전용의 여과 장치를 청전수 공급 라인에 설치할 수도 있다. 그러나, 이러면 장치의 비용과 여과 장치의 유지 관리 비용이 증가된다. 더우기, 재생에 사용된 약간의 재생제가 여전히 남아 있다. 따라서, 정화 단계가 시작되기 전에, 이온 교환체의 미세한 입자와 남아 있는 재생제를 제거하기 위해 순환 세척 단계를 수행한다.
순환 정화 단계는 다음과 같이 수행된다. 필터 요소 역세 단계, 재생 단계 또는 이온 교환체 역세 단계를 수행한 후, 여과 챔버 (41) 와 탈염 챔버 (22) 에서 공기를 제거하기 위해 용기 (20) 에 충전수를 채운다. 밸브 (162, 186) 를 열고 밸브 (124, 126, 129, 134, 136, 138, 142, 148, 150, 152, 172, 176, 186) 는 닫는다. 충전수로서 보급수가 라인 (184) 에 공급된다. 충전수는 라인 (184) 및 이어서 라인 (46) 을 통과하고 순환 포트 (45) 를 통해 여과 챔버 (41) 에 공급된다. 여과 챔버 (41) 에 들어간 충전수는 분산판 (48) 을 통과하여 여과 챔버 (41) 를 관류한다. 충전수는 필터 요소 (42) 의 외주면을 통과하여 그 필터 요소 (42) 의 중공 구멍에 도달하게 된다. 이 과정 동안에, 필터 요소 (42) 를 통과하지 못한 불용성 철과 같은 현탁 불순물이 주로 제거된다. 필터 요소 (42) 의 중공 구멍에 도달한 충전수는 그 중공 구멍을 관류해서 출구 (43) 를 빠져 나가 공간 (34) 에 들어가게 된다. 공간 (34) 에 들어온 충전수는 분배판 (36) 을 통과하여 탈염 챔버 (22) 를 채우게 된다. 이 과정 동안에는, 충전수의 일부가 용기 (20) 내의 공기와 함께 라인 (32) 에서 제거된다. 따라서, 용기 (20) 는 이온 교환체에 의해 제거될 수 없는 불용성 철과 같은 현탁 불순물이 없는 충전수로 채워진다 (물 충전 단계).
밸브 (148) 를 열고 밸브 (124, 126, 129, 134, 136, 138, 142, 150, 152, 162, 172, 176, 182, 186) 는 닫는다. 물 충전 단계에서 용기 (20) 에 충전수를 채운 후에, 충전수를 순환수로서 순환시키기 위해 펌프 (149) 를 작동시킨다. 탈염 챔버 (22) 내의 물은 순환 포트 (37) 를 빠져 나가 라인 (38), 라인 (146), 라인 (141) 및 라인 (46) 을 통과해서 순환 포트 (45) 를 통해 여과 챔버 (41) 에 들어간다. 여과 챔버 (41) 에 들어온 물은 그 여과 챔버 (41) 를 관류하고 이때 현탁 불순물이 제거된다. 그런 다음에 물은 공간 (34) 을 관류하고 분배판 (36) 을 통과하여 탈염 챔버 (22) 에 도달하게 된다. 그런 다음 물은 탈염 챔버 (22) 안에 흘러 순환 포트 (37) 를 통해 라인 (38) 에 배출된다. 물은 탈염 챔버 (22) 를 관류하면서 미세한 입자들을 포획한다. 층 (21) 내의 이온 교환체에 남아 있는 재생제는 순환수와 함께 그 이온 교환체에서 흐르면서 반복적으로 흡착 및 용리된다.
미세한 입자를 포획한 물은 라인 (38) 을 빠져 나가 라인 (146), 라인 (141) 및 라인 (46) 을 통과하여, 순환 포트 (45) 를 통해 여과 챔버 (41) 에 다시 들어간다. 미세한 입자를 포함하는 물이 여과 챔버 (41) 의 필터 요소 (42) 를 통과할 때 미세한 입자들이 제거된다. 미세한 입자들이 필터 요소 (42) 에 의해 제거된 후, 물은 공간 (34) 을 지나 분배판 (36) 을 통과하여 탈염 챔버 (22) 를 관류하게 된다. 이 과정 동안에, 물은 층 (21) 내의 이온 교환체에 남아 있는 재생제를 포획한다. 그런 다음 물은 순환 포트 (37) 를 통해 라인 (38) 에 배출되고 라인 (146), 라인 (141) 및 라인 (46) 을 통과하여 여과 챔버 (41) 에 들어간다. 그리하여, 탈염 챔버 (22) 를 통과한 물이 여과 챔버 (41) 로 순환하도록 순환 세척을 수행함으로써, 이온 교환체에서 발생하는 미세한 입자들이 순환수에서 제거된다. 더우기, 이온 교환체에 남아 있는 재생제는 이온 교환체에 의해 점진적으로 흡착된 다음에 순환수로부터 제거된다.
순환 세척 단계의 시간은 응축물로서 요구되는 물의 질이나 이온 교환체의 양을 고려하여 결정될 수 있다. 예컨대, 순환 세척 단계는 순환수의 측정된 질이 어떤 요구 조건을 만족하면 달성될 수 있다. 순환수의 질은 지수, 예컨대 전도성에 기초하여 확인될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 주상체 (40) 는 필터 요소 (42) 가 설치되는 여과 챔버 (41) 와 이온 교환체가 충전되는 탈염 챔버 (22) 가 같은 면에 있도록 용기 (20) 의 내부 공간을 상기 여과 챔버와 탈염 챔버로 분할하도록 제공된다. 이리 하여, 여과 장치와 탈염 장치의 통합화, 여과 장치와 탈염 장치의 설치 공간의 단일화 및 크기의 감소가 가능하게 된다. 또한, 격벽에 의해 여과 챔버를 위하 상부 챔버와 탈염 챔버를 위한 하부 챔버로 분할되는 종래의 복합형 여과 및 탈염 장치와 비교하여, 상기 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 는 더 작은 높이를 갖게 되는데, 왜냐하면 상기 주상체 (40) 가 여과 챔버 (41) 와 탈염 챔버 (22) 가 같은 면에 있도록 용기 (20) 의 내부 공간을 상기 여과 챔버와 탈염 챔버로 분할하기 때문이다. 결과적으로, 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 의 설치 공간, 특히 요구되는 높이가 줄어들 수 있다. 또한, 펌프, 밸브 및 제어판과 같은 보조 장비가 공유될 수 있으므로, 장치 투자비, 유지 관리 비용을 포함해서 건설 비용과 장치 비용도 절감될 수 있다.
상기 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 에서, 지지부 (28) 의 외주 가장자리와 내주 가장자리 사이의 거리, 즉 용기 (20) 의 내경 (D1) 에서 주상체 (40) 의 외경 (D2) 을 뺀 거리는 도 2 에서 보는 바와 같이 용기 (20) 의 내경 (D1) 보다 작다. 지지부 (28) 는 주상체 (40) 의 외주면과 용기 (20) 의 내주면을 따라 지지되므로, 지지부 (28) 는 평판형으로 형성되더라도 이온 교환체를 지지하기에 충분한 강도를 보장한다. 지지부 (28) 가 부분적인 구형이나 오목한 판으로 형성되면, 오목부에 충전되는 이온 교환체는 탈염 효과에 거의 기여하지 않는다. 따라서, 지지부 (28) 를 평판형으로 형성하면, 지지부 (28) 의 제조 비용, 충전될 이온 교환체의 양이 감소되고 그리 하여 장치의 비용이 줄어들 수 있다.
종래의 경우처럼 여과 장치와 탈염 장치가 개별적으로 설치되면, 각 장치의 용기를 위한 재료는 응축물 시스템의 시스템 압력(약 2.0 ∼ 3.0 MPa) 에 견딜 수 있도록 선택되어야 한다. 용기가 격벽에 의해 상부 챔버와 하부 챔버로 분할되어 여과 챔버가 상부 챔버에 위치하고 탈염 챔버는 하부 챔버에 위치하면, 상부 챔버와 하부 챔버 둘 다를 위한 재료는 응축물 시스템의 시스템 압력(약 2.0 ∼ 3.0 MPa) 에 견딜 수 있도록 선택되어야 한다. 주상체 (40) 내부에 여과 챔버 (41) 를 갖는 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 에서, 주상체 (40) 는 여과 단계에서 요구되는 압력차(약 0.3 MPa) 에 견딜 수 있는 부재로 만들어질 수 있다 (또는 이온 교환체 층 (21) 아래의 부분을 위해 여과 및 탈염 단계에서 발생되는 총 압력차에 견딜 수 있는 부재로 만들어질 수 있다). 따라서, 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 의 비용이 저감될 수 있다.
독립적으로 설치되는 종래의 탈염 장치의 경우, 처리될 물이 높은 유속으로 탈염 장치에 공급될 때, 물의 속도 분포의 변동이 탈염 장치에서 발생되어 탈염 효율을 저하시키게 된다. 이중 구조로 형성된 용기를 갖는 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 는 여과 챔버 (41) 를 통과하여 여과된 물이 탈염 챔버 (22) 를 통과할 수 있게 해준다. 따라서, 도 2 에서 보는 바와 같이, 탈염 챔버 (22) 의 둘레 가장자리와 중심간의 거리는 단면도상에서 볼 때 물이 관류할 수 있는 원통형 탈염 챔버에 비해 감소될 수 있다. 이러면 물은 유속 분포의 변동을 야기함이 없이 흐를 수 있고 또한 탈염 효율이 보장될 수 있다.
전술한 바와 같이, 라인 (32) 은 처리될 물의 사용 목적에 따라 처리 대상 물을 위한 여과 단계 또는 탈염 단계 중 어느 하나만 수행하는 것을 쉽게 해준다. 이리 하여, 사용처의 목적에 따라 물을 정화시킬 수 있으며 또한 필터 요소나 이온 교환체의 효과적인 사용이 가능하게 된다.
전술한 바와 같이, 용기 (20) 의 개구 (31) 의 내경을 격판 (44) 의 직경 이상으로 설정함으로써, 필터 요소 (42) 의 설치 및 제거 과정이 쉽게 된다. 결과적으로, 필터 요소 (42) 를 위하 유지 관리 기간이 짧아질 수 있으며, 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 의 작업 속도가 증가될 수 있다.
전술한 바와 같이, 라인 (24, 26) 은 이온 교환체의 제거 및 충전을 쉽게 해준다. 이온 교환체를 역세하는 수단을 제공함으로써, 이온 교환체는 충전되는 중에 역세될 수 있다. 결과적으로, 이온 교환체는 적절한 간격으로 쉽게 세척 또는 재생될 수 있다.
전술한 바와 같이, 필터 요소 (42) 를 역세하는 수단을 제공함으로써, 필터 요소 (42) 는 설치되는 중에 적절한 간격으로 세척될 수 있고, 또한 여과 효율이 보장될 수 있다.
개별적으로 설치되는 종래의 여과 장치와 탈염 장치의 경우, 이온 교환체가 역세 또는 재생된 후에 순환수가 탈염 장치에 공급되며, 따라서 미세한 입자들이 이온 교환체 층에 고정되며, 누출되는 미립자의 양이 감소된다. 대안적으로, 미세한 입자들을 시스템 외부로 배출하기 위해 다량의 세척 수를 탈염 장치에 공급한다. 대조적으로, 본 발명에 따르면, 순환수는 탈염 챔버 (22) 를 관류한 다음에 여과 챔버 (41) 를 관류하게 된다. 층 (21) 에 남아 있는 미세한 입자들은 순환수에 포획되고 그런 다음 이 순환수는 여과 챔버 (41) 에서 여과된다. 그리 하여 미세한 입자들이 효과적으로 제거될 수 있다. 따라서, 미세한 입자들을 시스템 외부로 배출하기 위해 다량의 세척수를 사용할 필요가 없고, 또한 정화 단계의 준비에 필요한 폐수의 양이 크게 줄어들 수 있다. 더우기, 충전수는 불용성 철과 같은 불순물을 함유할 수 있다. 그러나, 충전수는 여과 챔버 (41) 에서 여과되므로, 추가적인 여과 장치를 설치하지 않고 불용성 철과 같은 현탁 불순물이 없는 물을 충전수로 사용할 수 있다. 그리 하여, 장치의 비용이 저감될 수 있다.
[제 2 실시 형태]
도 4 를 참조하여 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 복합형 여과 및 탈염 장치에 대해 설명한다. 도 4 는 제 2 실시 형태에 따른 복합형 여과 및 탈염 장치 (200) 의 종단면도이다. 이 복합형 여과 및 탈염 장치 (200) 는 제 1 실시 형태에 따른 복합형 여과 및 탈염 장치 (10) 의 여과 챔버 (41) 의 구성과 다른 여과 챔버를 갖는다.
도 4 에서 보는 바와 같이, 복합형 여과 및 탈염 장치 (200) 에는, 회전체형인 실질적 원통형의 용기 (20), 실질적 원통형의 중공 주상체 (240) 및 개폐될 수 있고 상기 용기 (20) 에 부착되는 덮개판 (30) 이 제공되어 있다. 제 1 실시 형태와 유사하게, 상기 용기 (20) 는, 분리된 공간이 같은 면에 있도록 주상체 (240) 가 용기 (20) 의 내부 공간을 분리하도록 제공된 주상체 (240) 를 갖는다. 주상체 (240) 의 내부 공간 (241) 은 필터 요소 (242) 가 설치되는 여과 챔버 (141) 로서 기능하며, 주상체 (240) 와 용기 (20) 사이의 외부 공간 (22) 은 이온 교환체가 충전되는 탈염 챔버 (22) 로서 기능하게 된다. 라인 (32) 은 용기 (20) 의 덮개판 (30) 에 연결된다. 용기 (20) 안에서 공간 (234) 이 격판 (244) 과 분배판 (36) 의 상방에 제공된다. 이 공간 (234) 은 여과 챔버 (241) 를 탈염 챔버 (22) 에 연결하여 여과 챔버 (241) 를 통과한 물이 탈염 챔버 (22) 에 들어갈 수 있게 해준다.
격판 (244) 이 주상체 (240) 에 위치해 있다. 여과 챔버 (241) 는 주상체 (240), 격판 (244) 및 용기 (20) 의 바닥부로 한정된다. 격판 (244) 은 여과 필터 (242) 에 의해 여과된 물이 공간 (234) 에 들어갈 수 있도록 해주는 출구 (243) 를 포함한다. 격벽 (249) 이 여과 챔버 (241) 의 하부에 제공되며, 물 수집 챔버 (270) 가 격벽 (249) 의 아래쪽에 제공된다. 물 수집 챔버 (270) 는 격벽 (249), 주상체 (240) 및 용기 (20) 의 바닥부로 둘러싸인 공간이다. 순환 포트 (245) 가 격벽 (249) 에 형성된다. 이 순환 포트 (245) 는 탈염 챔버 (241) 를 용기 (20) 의 외부에 연결하는 유로인 라인 (246) 에 연결된다. 격벽 (249) 의 상방에는 분산판 (248) 이 제공된다.
필터 요소 (242) 는 그의 일단부에서 출구 (243) 에 연결되고 격판 (244) 에 고정된다. 물 수집 라인 (247) 은 필터 요소 (242) 아래쪽에 제공된다. 물 수집 라인 (247) 은 분산판 (248) 과 격벽 (249) 의 구멍을 통해 끼워져 필터 요소 (242) 가 격벽 (249) 에 고정된다. 이렇게 해서, 복수의 필터 요소 (242) 가 여과 챔버 (241) 에 설치된다. 공간 (234) 을 물 수집 챔버 (270) 에 연결하기 위한 연결관 (260) 이 여과 챔버 (241) 에 제공되어 있다. 격판 (244) 에는 공간 (234) 과 마주하는 측에서 상기 연결관 (260) 의 출구 (243) 이 제공되어 있다. 격벽 (249) 에는 물수집 챔버 (270) 와 마주하는 측에서 연결관 (260) 의 입구 (262) 가 제공되어 있다.
용기 (20) 의 외부에서 공기를 여과 챔버 (241) 에 공급하는 라인 (250) 이 분산판 (248) 아래쪽에 제공된다. 격판 (244) 아래쪽에서 라인 (252) 이 여과 챔버 (241) 의 상부에 제공된다. 라인 (252) 은 여과 챔버 (241) 내의 공기를 용기 (20) 의 외부로 배출한다. 복합형 여과 및 탈염 장치 (200) 에서, 필터 요소를 역세하는 수단은 분산판 (248) 과 라인 (246, 250, 252) 으로 이루어진다.
분배판 (36) 은 용기 (20) 와 주상체 (240) 사이에서 격판 (244) 아래쪽에 위치된다. 탈염 챔버 (22) 는 주상체 (240), 용기 (20) 및 분배판 (36) 으로 한정된다. 용기 (20) 의 바닥부에는 순환 포트 (237) 가 제공되며, 상기 바닥부는 주상체 (240) 의 외부에 있다. 탈염 챔버 (22) 를 용기 (20) 의 외부에 연결하는 유로인 라인 (238) 에는 순환 포트 (237) 가 연결된다. 탈염 챔버 (22) 의 하부에는 지지부 (28) 가 제공된다. 이 지지부 (28) 상에 이온 교환체가 충전되어 층 (21) 이 형성된다. 이온 교환체를 역세하는 수단은 공간 (234) 과 라인 (29, 32, 238) 으로 이루어진다.
필터 요소 (242) 는, 여과된 물이 그의 상하단부에서 빠져나갈 수 있게 해주는 부재일 수 있으며 또한 중공 섬유막 모듈과 원통형 주름 필터와 같은 외압 필터형일 수도 있다. 특히, 중공 섬유막 모듈이 빠른 여과 속도를 가지며 또한 현탁 불순물의 제거 효율이 높기 때문에 바람직하게 사용될 수 있다. 중공 섬유막 모듈의 종류는 제한되지 않는다. 일 실예에서, 관통공 또는 슬릿을 갖는 케이싱안에는 길이방향의 양 단부가 함께 유계되어 있는 중공 섬유막 다발이 내장되어 있는데, 상기 케이싱의 양단부는 열려 있고, 중공 섬유의 단부 개구는 케이싱의 양단부에 위치한다. 이러한 중공 섬유막 모듈에서, 개방 단부 중의 하나는 모듈이 격판 (244) 에 고정되도록 상단부로서 출구 (243) 에 연결된다. 다른 개방 단부는 하단부로서 물 수집 라인 (247) 에 연결된다. 유사하게, 원통형 주름 필터가 사용될 때, 이 원통형 주름 필터의 개방 단부 중의 하나는 출구 (243) 에 연결되어 필터가 격판 (44) 에 고정된다. 다른 개방 단부는 물 수집 라인 (247) 에 연결된다. 이렇게 해서, 필터 요소 (242) 는 주상체 (240) 안에 설치되고, 필터 요소 (242) 의 일 단부는 출구 (243) 에 연결되고, 다른 단부는 물 수집 라인 (247) 을 통해 격벽 (249) 에 연결된다.
필터 요소 (242) 는 필터 요소 (42) 와 동일한 재료로 만들어진다. 분산판 (248) 은 분산판 (48) 과 유사할 수 있다.
복합형 여과 및 탈염 장치 (200) 에서의 여과 처리에 대해 설명할 것이다. 처리될 물은 라인 (246) 을 통과해서 순환 포트 (245) 를 통해 여과 챔버 (241) 에 들어간다. 여과 챔버 (241) 에 들어간 후에, 처리될 물은 분산판 (248) 의 구멍을 통과하여 여과 챔버 (241) 를 관류한다. 그런 다음 물은 필터 요소 (242) 를 통과해서 그 필터 요소 (242) 의 중공 구멍에 도달한다. 중공 구멍에 도달한 여과된 물의 일부는 그 중공 구멍안에서 상승하여 출구 (243) 를 통해 공간 (234) 에 들어간다. 중공 구멍에 도달한 여과된 물의 다른 일부는 그 중공 구멍안에서 하강하면서 물 수집 라인 (247) 을 통과하여 물 수집 챔버 (270) 에 도달하게 된다. 물 수집 챔버 (270) 에 도달한 후에, 여과된 물은 입구 (262) 를 통해 연결관 (260) 을 통과하고 출구 (264) 를 통해 공간 (234) 에 들어간다. 그런 다음, 필터 요소 (241) 에 의해 여과된 물은 공간 (234) 과 분배판 (36) 을 통과하여 탈염을 위한 탈염 챔버 (22) 를 통과한다. 그리고 나서, 여과된 물은 라인 (238) 을 통해 사용처(미도시) 에 이송된다. 대안적으로, 여과 챔버 (241) 에서 여과된 물은 탈염 되지 않고 라인 (32) 을 통해 사용처(미도시)에 공급된다.
필터 요소 (242) 를 위한 역세 단계는 다음과 같이 수행된다. 공기가 라인 (250) 을 통해 여과 챔버 (241) 에 공급되며, 여과 챔버 (241) 내의 공기는 라인 (252) 을 통해 용기 (20) 의 외부로 배출된다. 분산판 (248) 은 공급된 공기에서 기포를 발생시킨다. 기포를 포함하는 공기는 여과 챔버 (241) 에서 상승한다. 이 과정 동안에, 필터 요소 (242) 는 기포의 공기 리프트 상향 흐름으로 생기는 공기 스크러빙에 의해 세척된다. 특정 시간 동안 공기 스크러빙으로 세척을 수행한 후에, 여과 챔버 (241) 에의 공기 공급이 중단된다. 그리고 나서 공기가 라인 (252) 을 통해 여과 챔버 (241) 에 공급되어, 여과 챔버 (241) 내의 물이 순환 포트 (245) 를 통해 라인 (246) 에 배츨된다 (필터 요소 역세 단계).
본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되지 않는다.
제 1, 2 실시 형태에 따르면, 필터 요소가 설치되는 여과 챔버는 주상체 안에 위치하며, 이온 교환체가 충전되는 탈염 챔버는 주상체와 용기 사이에 위치한다. 그러나, 이온 교환체가 충전되는 탈염 챔버를 주상체 안에 설치하고, 필터 요소가 설치되는 여과 챔버를 주상체와 용기 사이에 설치하는 것도 가능하다. 이 경우, 순환 포트를 갖는 격판은 중공 주상체 (40) 의 다른 단부 (40b) 와 용기 (20) 의 내면 사이에서 원주방향으로(용기 (20) 와 중공 주상체 (40) 모두의 단면이 원형일 때는 환상으로) 연장된다. 일반적으로, 여과 챔버와 탈염 챔버 사이의 유동은 여과 챔버의 단면적이 탈염 챔버의 단면적 보다 작게 되어 있을 때 잘 균형잡힐 수 있다. 또한, 필터 요소가 격판에 고정된 상태에서 그 필터 요소를 제거 또는 설치하기 위해, 용기의 상부 개구는 격판의 직경 이상인 내경을 가져야 한다. 이렇게 되면, 상부 개구의 둘레를 따라 연장하는 용기의 플랜지부의 재료비가 증가된다. 따라서, 여과 챔버를 주상체 안에 설치하고 탈염 챔버는 주상체와 용기 사이에 설치하는 것이 바람직하다.
제 1, 2 실시 형태에서는 실질적으로 원통형인 용기와 실질적으로 원통형인 주상체로 이루어지는 이중 용기 구조가 제공된다. 그러나, 이중 용기 구조의 형상은 이들 실시 형태에 한정되지 않는다. 용기와 주상체 모두는 다각형으로 형성되어도 된다. 용기의 형상은 주상체와 달라도 된다. 특히, 주상체는 다양한 형상으로 형성될 수 있는데, 왜냐하면 이 주상체는 필터 요소와 이온 교환체의 경계에서 발생되는 압력차만 받고 또한 따라서 용기처럼 압력에 대한 저항성을 가질 필요가 없기 때문이다. 그래서, 주상체는 정사각형이나 삼각형과 같은 다각형으로 형성될 수 있다. 그러나, 압력에 대한 저항성을 더 크게 하고 복합형 여과 및 탈염 장치에서 처리될 물의 유속 분포를 더욱 균일하게 하기 위해서는, 용기와 주상체를 원통형 또는 원통형과 유사한 다각형으로 형성하는 것이 바람직하다.
제 1, 2 실시 형태에서는 용기와 주상체로 이루어지는 이중 용기 구조가 이용되지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되지 않는다. 용기는 단면에 있어서 용기의 외주상의 임의의 두점을 연결하는 직선이나 곡선으로 분할될 수 있다. 예컨대, 실질적으로 원통형인 용기의 경우에, 이 용기는 여과 챔버와 탈염 챔버를 형성하기 위해 직경방향의 직선으로 분할될 수 있다. 대안적으로, 용기는 여과 챔버와 탈염 챔버 중 어느 하나가 초승달 모양으로 형성되도록 이들 두 챔버를 형성하기 위해 곡선으로 분할될 수 있다. 또한, 예컨대, 다각형 주상 용기의 경우, 그 용기는 단면에 있어서 대각선으로 분할될 수 있다.
상기 분배판 (36) 은 제 1 실시 형태에 따라 격판 (44) 아래쪽에 위치하며, 제 2 실시 형태에 따르면 격판 (244) 아래쪽에 위치한다. 그러나, 분배판의 위치는 이들 실시 형태에 한정되지 않는다. 여과 챔버를 통과한 여과된 물이 분산되면서 탈염 챔버에 공급될 수 있다면 분배판은 여과 챔버와 탈염 챔버를 연결하는 공간에서 임의의 위치에 위치해도 된다.
제 1, 2 실시 형태에 따르면, 이온 교환체를 제거하기 위한 라인이 탈염 챔버내 이온 교환체 층의 하부에서 상기 지지부의 상방에 위치한다. 그러나, 이온 교환체를 제거하기 위한 라인의 위치는 이들 실시 형태에 한정되지 않으며 라인은 예컨대 지지부 아래쪽에 위치해도 된다.
제 1, 2 실시 형태에 따르면, 필터 요소를 역세하기 위한 수단과 이온 교환체를 역세하기 위한 수단 모두가 제공된다. 하지만, 이들 수단 중 어느 하나만 제공해도 되고 또는 둘다 없어도 된다.
제 1, 2 실시 형태에 따르면, 물을 순환시키기 위한 수단이 제공된다. 하지만, 본 발명의 복합형 여과 및 탈염 장치는 이들 실시 형태에 한정되지 않는다. 물을 순환시키기 위한 수단은 폐수를 줄이기 위해서는 제공되는 것이 바람직하지만 없어도 된다.
제 1, 2 실시 형태는, 여과 챔버를 통과한 물이 탈염 챔버에 들어갈 수 있게 하기 위해 이중 용기 구조로 여과 챔버와 탈염 챔버를 연결하는 공간을 포함한다. 그러나, 여과 챔버와 탈염 챔버를 연결하는 구성은 이들 실시 형태에 한정되지 않는다. 여과 챔버와 탈염 챔버를 연결하기 위한 라인이 이중 용기 구조의 외부에 설치될 수 있다. 그러나, 장치의 비용과 장치의 크기를 줄이기 줄이기 위해서는, 제 1, 2 실시 형태에서 처럼, 여과 챔버는 이중 용기 구조의 내부에서 탈염 챔버에 연결되는 것이 바람직하다.

Claims (10)

  1. 여과 및 탈염 장치로서,
    회전체 형태로 된 용기;
    상기 용기의 내부 공간에 배치되는 중공 주상체로서, 상기 중공 주상체의 일단부는 이 일단부의 전체 둘레를 따라 상기 용기의 내면에 연결되고, 상기 중공 주상체의 타 단부는 개구를 형성하는 상기 중공 주상체; 및
    상기 중공 주상체의 타 단부의 전체 둘레를 따라 그 타 단부에 연결되는 격판으로서, 상기 중공 주상체의 내부 공간 또는 외부 공간을 상기 용기내의 독립적인 공간으로 분리하도록 형성되는 상기 격판을 포함하며,
    상기 격판은 처리될 물이 통과할 수 있는 순환 포트를 가지며, 상기 격판에 의해 분리되는 상기 용기내의 상기 독립적인 공간은 필터 요소가 설치되는 여과 챔버로서 기능하며, 상기 격판에 의해 상기 독립적인 공간으로서 분리되어 있지 않은 상기 중공 주상체의 상기 내부 공간 또는 상기 외부 공간은 탈염 챔버로서 기능하고, 상기 여과 챔버에서 처리된 물은 상기 순환 포트를 통해 상기 탈염 챔버에 들어가게 되는 여과 및 탈염 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 격판은 상기 중공 주상체의 상기 개구를 덮으며, 상기 여과 챔버는 상기 중공 주상체의 상기 내부 공간에 위치하는 여과 및 탈염 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 격판은 상기 중공 주상체의 타 단부와 상기 용기의 상기 내면 사이에서 둘레 방향으로 연장되어 있으며, 상기 여과 챔버는 상기 중공 주상체의 상기 외부 공간에 위치하는 여과 및 탈염 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 처리를 위해 제공되는 물이 상기 여과 챔버에 들어갈 수 있게 해주며, 상기 용기의 바닥에 위치하는 입구와,
    상기 여과 챔버에서 처리된 물을 상기 용기의 외부로 배출시키며, 상기 용기의 정상부에 위치하는 출구를 더 포함하는 여과 및 탈염 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 처리를 위해 제공되는 물이 상기 탈염 챔버에 들어갈 수 있게 해주며, 상기 용기의 정상부에 위치하는 입구와,
    상기 탈염 챔버에서 처리된 물을 상기 용기의 외부로 배출시키며, 상기 용기의 바닥부에 위치하는 출구를 더 포함하는 여과 및 탈염 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 용기는 상기 필터 요소의 설치와 제거를 가능케 하기 위해 열리고 닫힐 수 있는 덮개판을 포함하는 여과 및 탈염 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 이온 교환체를 충전하기 위한 하나 이상의 충전 포트로서, 상기 탈염 챔버내의 충전된 이온 교환체 층의 상방에 위치하는 상기 충전 포트와,
    상기 이온 교환체를 배출하기 위한 하나 이상의 배출 포트로서, 상기 충전된 이온 교환체 층에 또는 그 아래쪽에 위치하는 상기 배출 포트를 더 포함하는 여과 및 탈염 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 이온 교환체를 역세 (backwashing) 하기 위한 공기 공급 포트로서, 상기 탈염 챔버내의 충전된 이온 교환체 층의 아래쪽에 위치하는 상기 공기 공급 포트와,
    공급된 공기를 배출하기 위한 공기 배출 포트로서, 상기 용기의 정상부에 위치하는 상기 공기 배출 포트를 더 포함하는 여과 및 탈염 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 필터 요소를 역세하기 위한 공기 공급 포트로서, 상기 여과 챔버내의 상기 필터 요소의 아래쪽에 위치하는 상기 공기 공급 포트와,
    공급된 공기를 배출하기 위한 공기 배출 포트로서, 상기 여과 챔버의 상부에 위치하는 상기 공기 배출 포트를 더 포함하는 여과 및 탈염 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 처리될 물의 출구와 처리될 물의 입구를 연결해 주는 라인과, 상기 라인에 제공되는 펌프를 더 포함하며,
    상기 출구는 상기 탈염 챔버에 위치하고 상기 입구는 상기 여과 챔버에 위치하며, 상기 펌프는 상기 탈염 챔버의 상기 출구에서 나오는 물을 상기 여과 챔버의 상기 입구로 순환시키도록 되어 있는 여과 및 탈염 장치.
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