KR101355564B1 - Apparatus and method for treating water - Google Patents

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KR101355564B1 KR1020110097805A KR20110097805A KR101355564B1 KR 101355564 B1 KR101355564 B1 KR 101355564B1 KR 1020110097805 A KR1020110097805 A KR 1020110097805A KR 20110097805 A KR20110097805 A KR 20110097805A KR 101355564 B1 KR101355564 B1 KR 101355564B1
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현대제철 주식회사
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    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

수처리장치 및 수처리방법이 개시된다. 처리대상이온을 포함하는 폐수를 처리하는 수처리장치로서, 내부공간이 형성된 하우징; 상기 하우징의 일측을 통해 상기 내부공간에 상기 폐수를 공급하는 폐수공급관; 상기 하우징의 내부공간에 위치하며, 이온교환방식을 통해 상기 폐수로부터 상기 처리대상이온을 제거하는 이온교환수지; 상기 하우징의 타측을 통해, 상기 처리대상이온이 제거된 폐수를 배출하는 폐수배출관; 및 상기 이온교환수지의 부피 변화를 측정하는 부피측정부를 포함하는 수처리장치와 처리대상이온을 포함하는 폐수를 처리하는 수처리방법으로서, 내부공간에 이온교환수지가 마련된 하우징에 상기 폐수를 공급하는 단계; 이온교환방식을 통해 상기 이온교환수지를 이용하여 상기 폐수로부터 상기 처리대상이온을 제거하는 단계; 및 상기 이온교환수지의 부피 변화를 측정하는 단계를 포함하는 수처리방법이 제공된다.A water treatment apparatus and a water treatment method are disclosed. A water treatment apparatus for treating wastewater containing an ion to be treated, comprising: a housing having an inner space; A wastewater supply pipe for supplying the wastewater to the inner space through one side of the housing; An ion exchange resin positioned in an inner space of the housing and removing the ion to be treated from the wastewater through an ion exchange method; A wastewater discharge pipe for discharging wastewater from which the treatment target ion is removed through the other side of the housing; And a water treatment apparatus including a water treatment device including a volume measurement unit for measuring a volume change of the ion exchange resin and a waste water including a treatment target ion, the method comprising: supplying the waste water to a housing provided with an ion exchange resin in an inner space; Removing the ion to be treated from the wastewater by using the ion exchange resin through an ion exchange method; And it provides a water treatment method comprising the step of measuring the volume change of the ion exchange resin.

Description

수처리장치 및 수처리방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING WATER}Water treatment device and water treatment method {APPARATUS AND METHOD FOR TREATING WATER}

본 발명은 수처리장치 및 수처리방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a water treatment apparatus and a water treatment method.

이온교환공법은 이온교환수지를 이용하여 물 속에 녹아있는 양이온 또는 음이온을 제거하고 같은 종류의 이온을 제거한 이온과 화학적 등가량만큼 방출하는 방법으로서, 주로 물에서 경도를 유발하는 Ca2+ 등을 제거하는데 사용되고 있으며 그 외 암모니아와 같은 유독성 물질, 중금속 또는 방사성 폐기물 등에도 이용되고 있다. 이러한 이온교환공법을 운영함에 있어서, 시스템의 안정성 및 효율성을 확보하기 위해 이온교환수지의 파과점을 확인하는 것은 중요한 의미를 갖는다. 나아가 이온교환수지의 교체 시기를 보다 정확히 파악하기 위해서는 이온교환수지 내부의 교환량 또는 재생된 양을 확인할 필요가 있다.The ion exchange method removes cations or anions dissolved in water using ion exchange resins and releases chemically equivalent amounts of ions that have removed the same kind of ions, and mainly removes Ca 2+ from water. It is also used for toxic substances such as ammonia, heavy metals or radioactive waste. In operating the ion exchange method, it is important to identify the breakthrough point of the ion exchange resin in order to secure the stability and efficiency of the system. In addition, in order to more accurately determine the replacement time of the ion exchange resin, it is necessary to check the amount of exchange or recycled amount in the ion exchange resin.

이와 관련된 기술로는 공개특허 제2011-0058972호가 있다.
Related arts are disclosed in Korean Patent Publication No. 2011-0058972.

본 발명은 이온교환수지의 팽창률을 평가함으로써 이온교환수지의 파과점을 보다 정확히 확인할 수 있는 수처리장치 및 수처리방법을 제공하는 것이다.
The present invention provides a water treatment apparatus and a water treatment method which can more accurately identify the breakthrough point of an ion exchange resin by evaluating the expansion rate of the ion exchange resin.

본 발명의 일 측면에 따르면, 처리대상이온을 포함하는 폐수를 처리하는 수처리장치로서, 내부공간이 형성된 하우징; 상기 하우징의 일측을 통해 상기 내부공간에 상기 폐수를 공급하는 폐수공급관; 상기 하우징의 내부공간에 위치하며, 이온교환방식을 통해 상기 폐수로부터 상기 처리대상이온을 제거하는 이온교환수지; 상기 하우징의 타측을 통해, 상기 처리대상이온이 제거된 폐수를 배출하는 폐수배출관; 및 상기 이온교환수지의 부피 변화를 측정하는 부피측정부를 포함하는 수처리장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, a water treatment apparatus for treating wastewater containing an ion to be treated, comprising: a housing having an inner space; A wastewater supply pipe for supplying the wastewater to the inner space through one side of the housing; An ion exchange resin positioned in an inner space of the housing and removing the ion to be treated from the wastewater through an ion exchange method; A wastewater discharge pipe for discharging wastewater from which the treatment target ion is removed through the other side of the housing; And a volume measurement unit for measuring a volume change of the ion exchange resin.

상기 부피측정부는, 상기 이온교환수지의 상측에 위치하여 상기 이온교환수지의 부피 변화에 따라 상하로 이동하는 플레이트를 포함할 수 있다. The volume measuring unit may include a plate which is positioned above the ion exchange resin and moves up and down according to a volume change of the ion exchange resin.

이 때, 상기 플레이트에는 상기 폐수의 이동을 위한 관통홀이 형성될 수 있다. At this time, the plate may be a through-hole for the movement of the waste water.

또한, 상기 플레이트는 상기 이온교환수지의 상측 전면을 커버할 수 있다.In addition, the plate may cover the upper front side of the ion exchange resin.

상기 폐수공급관의 일부는 상기 하우징의 내부공간으로 삽입되며, 상기 삽입된 일부에는 복수 개의 폐수공급홀이 형성될 수 있다.A portion of the wastewater supply pipe is inserted into an inner space of the housing, and a plurality of wastewater supply holes may be formed in the inserted portion.

상기 이온교환수지와 상기 폐수배출관 사이에는 자갈층이 형성될 수 있다.A gravel layer may be formed between the ion exchange resin and the wastewater discharge pipe.

수처리장치는 상기 이온교환수지의 파과점에 상응하는 부피값이 미리 설정되어 입력되어 있으며, 상기 부피측정부에 의해 측정된 부피값과 상기 미리 설정된 부피값을 비교하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The water treatment apparatus may have a volume value corresponding to a breakthrough point of the ion exchange resin set in advance, and may further include a controller for comparing the volume value measured by the volume measuring unit with the preset volume value.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 처리대상이온을 포함하는 폐수를 처리하는 수처리방법으로서, 내부공간에 이온교환수지가 마련된 하우징에 상기 폐수를 공급하는 단계; 이온교환방식을 통해 상기 이온교환수지를 이용하여 상기 폐수로부터 상기 처리대상이온을 제거하는 단계; 및 상기 이온교환수지의 부피 변화를 측정하는 단계를 포함하는 수처리방법이 제공된다.According to another aspect of the invention, a water treatment method for treating wastewater containing the ion to be treated, comprising: supplying the wastewater to a housing provided with an ion exchange resin in the inner space; Removing the ion to be treated from the wastewater by using the ion exchange resin through an ion exchange method; And it provides a water treatment method comprising the step of measuring the volume change of the ion exchange resin.

여기서, 상기 부피측정부에 의해 측정된 부피값과, 상기 이온교환수지의 파과점에 상응하도록 미리 설정된 부피값을 비교하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이 때, 상기 측정된 부피값이 상기 미리 설정된 부피값에 도달하면, 상기 이온교환수지를 재생하기 위하여, 상기 하우징의 내부공간에 재생물질을 주입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
Here, the method may further include comparing the volume value measured by the volume measuring unit with a volume value preset to correspond to the breakthrough point of the ion exchange resin. In this case, when the measured volume value reaches the preset volume value, the method may further include injecting a regeneration material into the inner space of the housing to regenerate the ion exchange resin.

본 발명의 실시예에 따르면, 이온교환수지의 재생시점을 보다 빠르고 정확하게 파악할 수 있다.
According to the embodiment of the present invention, the regeneration time of the ion exchange resin can be grasped more quickly and accurately.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리방법을 나타내는 순서도.1 is a view showing a water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart showing a water treatment method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있으며, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION The present invention may be variously modified and have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

이하, 본 발명에 따른 수처리장치 및 수처리방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of a water treatment apparatus and a water treatment method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals and Duplicate explanations will be omitted.

먼저 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치(100)에 대해 설명하도록 한다. First, the water treatment apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치(100)를 나타내는 도면으로서, 도 1을 참조하면, 하우징(110), 폐수공급관(120), 이온교환수지(130), 폐수배출관(140), 부피측정부(150)를 포함하는 수처리장치(100)가 도시되어 있다.1 is a view showing a water treatment device 100 according to an embodiment of the present invention, referring to FIG. 1, a housing 110, a wastewater supply pipe 120, an ion exchange resin 130, and a wastewater discharge pipe 140. The water treatment apparatus 100 including the volume measuring unit 150 is shown.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 수처리장치(100)는 처리대상이온을 포함하는 폐수를 처리하는 수처리장치(100)로서, 내부공간이 형성된 하우징(110), 상기 하우징(110)의 내부공간에 상기 폐수를 공급하는 폐수공급관(120), 이온교환방식을 통해 상기 폐수로부터 상기 처리대상이온을 제거하는 이온교환수지(130), 처리대상이온이 제거된 폐수를 배출하는 폐수배출관(140) 및 상기 이온교환수지(130)의 부피 변화를 측정하는 부피측정부(150)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the water treatment apparatus 100 according to the present embodiment is a water treatment apparatus 100 for treating wastewater containing an ion to be treated, a housing 110 having an internal space, and the housing 110. Wastewater supply pipe 120 for supplying the wastewater to the inner space of the ion exchange resin 130 to remove the treatment ions from the wastewater through the ion exchange method, wastewater discharge pipe for discharging the wastewater from which the treatment target ions are removed ( 140) and the volume measuring unit 150 for measuring the volume change of the ion exchange resin (130).

이러한 구성을 바탕으로, 본 실시예에 따른 수처리장치(100)는 이온교환수지(130)의 부피변화를 측정할 수 있으며, 이를 바탕으로 이온교환수지(130)의 파과점, 즉 재생시점을 파악할 수 있게 된다. Based on this configuration, the water treatment apparatus 100 according to the present exemplary embodiment may measure the volume change of the ion exchange resin 130, and determine the breakthrough point of the ion exchange resin 130, that is, the regeneration point based on this. It becomes possible.

보다 구체적으로, 이온교환수지(130)는 교환되는 이온에 따라 부피가 변화게 되므로, 교환하고자 하는 이온의 종류를 확인하여 부피변화를 미리 확인한다면 실제 이온교환수지(130)에서 교환된 이온의 양을 확인할 수 있는 것이다. More specifically, since the ion exchange resin 130 changes in volume depending on the ions exchanged, if the volume change is confirmed in advance by checking the type of ions to be exchanged, the actual amount of ions exchanged in the ion exchange resin 130 You can check.

일 예로, 나트륨이온(Na+)이 수소이온(H+)으로 교환되면 부피는 8% 감소하게 되고, 염소이온(Cl-)이 수산화이온(OH-)으로 교환되면 부피는 16% 감소하게 된다.For example, when the exchange of the sodium ion (Na +) is a hydrogen ion (H +) by volume is reduced by 8%, chlorine ion (Cl -) The hydroxide ions (OH -) when the exchange by volume is reduced by 16% .

일 예로, 폐수에 포함된 염소이온(Cl-)을 제거하기 위해 이온교환수지(130)를 이용하는 경우, 초기 이온교환수지(130)는 수산화이온(OH-)이 충전된 형태를 가질 수 있다. For example, when the ion exchange resin 130 is used to remove chlorine ions (Cl − ) included in the wastewater, the initial ion exchange resin 130 may have a form filled with hydroxide ions (OH − ).

이 후 염소이온(Cl-)이 포함된 폐수가 유입되면, 이온교환수지(130)에서는 이온교환반응이 일어나게 되어 폐수로부터 염소이온(Cl-)은 제거되고, 이온교환수지(130)로부터 수산화이온(OH-)이 배출된다. After that, when wastewater containing chlorine ions (Cl − ) is introduced, ion exchange reactions occur in the ion exchange resin 130, and chlorine ions (Cl − ) are removed from the waste water, and hydroxide ions are removed from the ion exchange resin 130. (OH -) it is discharged.

이 때 이온교환을 통해 염소이온(Cl-)을 갖게 된 이온교환수지(130)는 이온교환이 일어날수록 점점 부피가 감소하게 되고 초기 부피에 비해 작아지게 된다.At this time, the ion exchange resin 130 having chlorine ions (Cl − ) through ion exchange is gradually reduced in volume as ion exchange occurs and becomes smaller than the initial volume.

결국, 이온교환수지(130)의 부피가 16% 감소되면, 이온교환수지(130)에 충전되어 있던 수산화이온이 모두 방출되었음을 확인할 수 있게 되고, 이 시점이 이온교환수지(130)의 파과점, 즉 재생시점으로 확인될 수 있다. 따라서, 이 때부터 수처리장치(100)의 운전을 중지하고 이온교환수지(130)의 재생을 시작하면 된다.As a result, when the volume of the ion exchange resin 130 is reduced by 16%, it is possible to confirm that all of the hydroxide ions charged in the ion exchange resin 130 has been released, the break point of the ion exchange resin 130, That is, it can be confirmed at the time of reproduction. Therefore, the operation of the water treatment device 100 may be stopped from this time and the regeneration of the ion exchange resin 130 may be started.

실시예에 따라 이온교환수지(130)의 재생 시점을 판단하기 위하여 미리 설정되는 부피값은 사용자가 임의로 설정할 수 있다. According to an embodiment, a volume value preset in order to determine the regeneration time of the ion exchange resin 130 may be arbitrarily set by the user.

일 예로, 배출되는 폐수에 처리대상이온이 포함되지 않도록 안정성을 도모하기 위하여 이온교환수지(130)의 90%를 사용한 뒤에 이온교환수지(130)의 재생을 수행할 수 있다. 이런 경우에는, 이온교환수지(130)의 부피가 14% 감소된 시점부터 이온교환수지(130)의 재생을 시작하도록 미리 부피값을 설정할 수 있다. For example, after 90% of the ion exchange resin 130 is used to improve the stability of the discharged waste water so as not to include the ion to be treated, the ion exchange resin 130 may be regenerated. In this case, the volume value may be set in advance to start the regeneration of the ion exchange resin 130 from the time when the volume of the ion exchange resin 130 is reduced by 14%.

본 실시예에 따른 수처리장치(100)는, 이상과 같은 구조를 바탕으로 이온교환수지(130)의 파과점 즉, 재생시점을 보다 빠르고 정확하게 파악할 수 있게 된다. 나아가 재생물질의 과다 사용을 방지할 수 있으며, 시스템의 자동화에도 유리한 장점을 기대할 수 있게 된다.The water treatment apparatus 100 according to the present embodiment can quickly and accurately grasp the breakthrough point of the ion exchange resin 130, that is, the regeneration time, based on the structure as described above. In addition, it is possible to prevent the excessive use of the recycled material, it is possible to expect an advantageous advantage in the automation of the system.

한편, 이온교환수지(130)의 부피 변화를 측정하기 위한 부피측정부(150)로서, 본 실시예에서는 이온교환수지(130)의 상측에 위치하여 이온교환수지(130)의 부피 변화에 따라 상하로 이동하는 플레이트(152)와 플레이트(152)의 상하 이동으로부터 이온교환수지(130)의 부피 변화를 감지하는 엔코더(154) 등을 제시한다. On the other hand, as a volume measuring unit 150 for measuring the volume change of the ion exchange resin 130, in the present embodiment is located on the upper side of the ion exchange resin 130 and up and down according to the volume change of the ion exchange resin 130 The plate 152 and the encoder 154 for detecting the volume change of the ion exchange resin 130 from the vertical movement of the plate 152 is proposed.

플레이트(152)는 이온교환수지(130)의 상면에 배치된 상태에서 이온교환수지(130)의 부피가 증가 또는 감소함에 따라 이온교환수지(130)의 팽창력 또는 플레이트(152)의 자중에 의해 상하로 이동할 수 있는 구조를 가진다. As the plate 152 is disposed on the upper surface of the ion exchange resin 130, the plate 152 may be moved up or down by the expansion force of the ion exchange resin 130 or the self-weight of the plate 152 as the volume of the ion exchange resin 130 increases or decreases. It has a structure that can be moved to.

본 실시예에 따른 플레이트(152)의 상하 운동은 엔코더(154)에 의해 감지될 수 있으며, 신호화되어 미리 설정된 값과 비교될 수 있다.The vertical movement of the plate 152 according to the present embodiment may be detected by the encoder 154 and may be signaled and compared with a preset value.

여기서 미리 설정된 값이라 함은 이온교환수지(130)의 파과점에 상응하는 부피값으로서, 사용자가 이온교환수지(130)의 파과점을 판단하기 위하여 부피측정부(150)에 의하여 측정된 부피값과 비교되는 값을 뜻한다. Herein, the preset value is a volume value corresponding to the breakthrough point of the ion exchange resin 130, and a volume value measured by the volume measuring unit 150 in order for the user to determine the breakthrough point of the ion exchange resin 130. It is the value to compare with.

부피측정부(150)에 의해 측정된 부피값과 미리 설정된 부피값의 비교는 제어부를 통해 수행될 수 있다. Comparison between the volume value measured by the volume measuring unit 150 and the preset volume value may be performed through the controller.

비교 결과, 측정된 부피값이 미리 설정된 부피값에 도달한 것으로 판단되면 제어부는 폐수의 유입을 차단하고 이온교환수지(130)의 재생공정을 진행할 수 있다.As a result of the comparison, when it is determined that the measured volume value reaches the preset volume value, the controller may block the inflow of wastewater and proceed with the regeneration process of the ion exchange resin 130.

제어부는 미리 설정된 부피값을 기억하기 위한 메모리 등을 포함할 수 있다.The controller may include a memory for storing a preset volume value.

이 때, 플레이트(152)에는 폐수의 이동을 위한 관통홀(h)이 형성될 수 있으며, 이러한 관통홀(h)은 이온교환수지(130)에서의 이온교환반응이 보다 활발히 일어날 수 있도록 하기 위해 플레이트(152)의 전 면적에 걸쳐 고르게 분포할 수 있다. At this time, the through hole (h) for the movement of the waste water may be formed in the plate 152, such a through hole (h) in order to enable more active ion exchange reaction in the ion exchange resin 130 It may be evenly distributed over the entire area of the plate 152.

또한, 보다 정확한 부피의 변화를 감지할 수 있도록 하기 위해 플레이트(152)는 이온교환수지(130)의 상측 전면을 커버할 수도 있다.In addition, the plate 152 may cover the upper front surface of the ion exchange resin 130 in order to be able to detect a more accurate volume change.

한편, 폐수공급관(120)의 일부가 하우징(110)의 내부공간으로 삽입되어 폐수를 공급할 수 있다. 이온교환수지(130)의 전면적에 걸쳐 폐수가 고르게 공급되도록 하기 위해, 삽입된 폐수공급관(120)의 일부에는 복수 개의 폐수공급홀(121)이 형성될 수 있다.On the other hand, a portion of the wastewater supply pipe 120 may be inserted into the interior space of the housing 110 to supply the wastewater. A plurality of wastewater supply holes 121 may be formed in a part of the inserted wastewater supply pipe 120 so that the wastewater is evenly supplied over the entire area of the ion exchange resin 130.

이때, 본 실시예에 따른 수처리장치(100)는 이온교환반응이 진행되고 난 후 배출되는 폐수의 이물질 제거를 돕기 위한 자갈층(160)을 더 포함할 수 있다. At this time, the water treatment device 100 according to the present embodiment may further include a gravel layer 160 to help remove foreign substances in the wastewater discharged after the ion exchange reaction is in progress.

자갈층(160)은 폐수의 이물질을 제거하기 위한 필터 역할을 하는 것으로, 이온교환수지(130) 및 폐수배출관(140) 사이에 배치되어, 이온교환반응이 진행되고 배출되는 폐수로부터 물리적으로 이물질을 제거할 수 있다.
The gravel layer 160 serves as a filter for removing foreign matters from the wastewater, and is disposed between the ion exchange resin 130 and the wastewater discharge pipe 140 to physically remove the foreign matter from the wastewater from which the ion exchange reaction proceeds and is discharged. can do.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치(100)에 대해 설명하였으며, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수처리방법에 대해 설명하도록 한다. 이하에서 설명되는 수처리방법은 전술한 수처리장치(100)와 동일 또는 유사한 구조를 갖는 장치들에 의해 수행될 수도 있으므로, 이하에서는 이해의 편의를 위해 도 1을 함께 참조하여 설명을 진행하도록 한다.The water treatment apparatus 100 according to an embodiment of the present invention has been described above, and the following describes a water treatment method according to another embodiment of the present invention. Since the water treatment method described below may be performed by devices having the same or similar structure as the above-described water treatment apparatus 100, the following description will be made with reference to FIG. 1 for convenience of understanding.

먼저, 내부공간에 이온교환수지(130)가 마련된 하우징(110)에 폐수를 공급한다(S10). 하우징(110) 내부공간의 이온교환수지(130)에 공급되는 폐수에는 나트륨이온(Na+), 염소이온(Cl-) 등과 같은 처리대상이온이 포함되어 있다.First, the wastewater is supplied to the housing 110 in which the ion exchange resin 130 is provided in the internal space (S10). Wastewater supplied to the ion exchange resin 130 in the inner space of the housing 110 includes a target ion such as sodium ions (Na + ), chlorine ions (Cl − ), and the like.

다음으로, 이온교환수지(130)를 이용하여 폐수로부터 처리대상이온을 제거한다(S20). 나트륨이온(Na+), 염소이온(Cl-) 등과 같은 처리대상이온의 제거는 이온교환수지(130)에서 발생하는 이온교환반응에 의해 이루어진다. 이온교환반응에 대한 구체적인 설명은 전술한 바와 같다.Next, the ion to be treated is removed from the waste water using the ion exchange resin 130 (S20). Removal of ions to be treated such as sodium ions (Na + ), chlorine ions (Cl − ), etc. is performed by the ion exchange reaction generated in the ion exchange resin (130). Specific description of the ion exchange reaction is as described above.

그리고 나서, 이온교환수지(130)의 부피 변화를 측정한다(S30). 처리대상이온의 제거 즉, 이온교환반응이 일어남에 따라 이온교환수지(130)의 부피는 변화하게 된다. 따라서, 이온교환수지(130)의 부피 변화를 측정함으로써 이온교환반응의 정도 즉, 수처리정도를 파악할 수 있게 된다.Then, the volume change of the ion exchange resin 130 is measured (S30). Removal of the ion to be treated, that is, the volume of the ion exchange resin 130 changes as the ion exchange reaction occurs. Therefore, by measuring the volume change of the ion exchange resin 130, it is possible to determine the degree of the ion exchange reaction, that is, the degree of water treatment.

다음으로, 측정된 부피값과 미리 설정된 부피값을 비교한다(S40). Next, the measured volume value and the preset volume value is compared (S40).

일 예로, 폐수에 포함된 염소이온(Cl-)을 제거하기 위해 수산화이온(OH-)이 충전된 이온교환수지(130)를 이용하는 경우, 염소이온(Cl-)이 수산화이온(OH-)으로 교환되면 부피는 16% 감소하게 되므로, 미리 설정된 부피값은 16%일 수 있다.For example, chloride ion (Cl -) contained in the waste water in-the case of using the ion exchange resin 130 is charged, a chlorine ion (Cl - -), hydroxide ion (OH) hydroxide ions (OH) in order to remove Since the volume is reduced by 16% when exchanged, the preset volume value may be 16%.

이렇게 미리 설정된 부피값과 실시간으로 측정되는 이온교환수지(130)의 부피값을 비교하여 이온교환수지(130)의 부피가 16% 감소된 것으로 확인되면, 이는 이온교환수지(130)에 충전되어 있던 수산화이온(OH-)이 모두 방출되었음을 나타내는 것이라 할 수 있으므로, 이 시점을 이온교환수지(130)의 파과점, 즉 재생시점으로 결정할 수 있게 된다.When the volume value of the ion exchange resin 130 is confirmed to be reduced by 16% by comparing the volume value of the ion exchange resin 130 measured in real time with this preset volume value, it was filled in the ion exchange resin 130 Since it can be said that all of the hydroxide ions (OH − ) have been released, this time point can be determined as the breakthrough point of the ion exchange resin 130, that is, the regeneration time point.

이렇게 측정된 부피값이 미리 설정된 부피값에 도달한 것으로 판단되면, 수처리장치(100)의 운전을 중지하고, 하우징(110)의 내부공간에 재생물질(예를 들면 NaOH)을 주입하여 이온교환수지(130)의 재생을 시작하면 된다(S50). When it is determined that the measured volume value reaches the preset volume value, the operation of the water treatment apparatus 100 is stopped, and a regeneration material (for example, NaOH) is injected into the inner space of the housing 110 to ion exchange resin. The playback of the 130 may be started (S50).

또한 재생 시 재생물질을 주입하게 되면 이온교환수지(130)가 재생되면서 부피는 점차 증가하게 되므로, 미리 설정된 부피값을 바탕으로 이온교환수지(130)의 재생완료시점 역시 즉각적으로 파악할 수 있게 된다.
In addition, when the regeneration material is injected during regeneration, the volume is gradually increased as the ion exchange resin 130 is regenerated, and thus the regeneration completion point of the ion exchange resin 130 may be immediately determined based on a preset volume value.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
Many embodiments other than the above-described embodiments are within the scope of the claims of the present invention.

100: 수처리장치
110: 하우징
120: 폐수공급관
121: 폐수공급홀
130: 이온교환수지
140: 폐수배출관
150: 부피측정부
152: 플레이트
154: 엔코더
160: 자갈층100: water treatment device
110: Housing
120: wastewater supply pipe
121: wastewater supply hole
130: ion exchange resin
140: wastewater discharge pipe
150: volume measuring unit
152: plate
154: encoder
160: gravel layer

Claims (10)

처리대상이온을 포함하는 폐수를 처리하는 수처리장치로서,
내부공간이 형성된 하우징;
상기 하우징의 일측을 통해 상기 내부공간에 상기 폐수를 공급하는 폐수공급관;
상기 하우징의 내부공간에 위치하며, 이온교환방식을 통해 상기 폐수로부터 상기 처리대상이온을 제거하는 이온교환수지;
상기 하우징의 타측을 통해, 상기 처리대상이온이 제거된 폐수를 배출하는 폐수배출관;
상기 이온교환수지의 부피 변화를 측정하는 부피측정부; 및
상기 이온교환수지의 파과점에 상응하는 부피값이 미리 설정되어 입력되어 있으며, 상기 부피측정부에 의해 측정된 부피값과 상기 미리 설정된 부피값을 비교하는 제어부를 포함하는 수처리장치.
A water treatment apparatus for treating wastewater containing an ion to be treated,
A housing formed with an inner space;
A wastewater supply pipe for supplying the wastewater to the inner space through one side of the housing;
An ion exchange resin positioned in an inner space of the housing and removing the ion to be treated from the wastewater through an ion exchange method;
A wastewater discharge pipe for discharging wastewater from which the treatment target ion is removed through the other side of the housing;
A volume measuring unit measuring a volume change of the ion exchange resin; And
And a control unit for comparing the volume value measured by the volume measuring unit with the volume value corresponding to the breakthrough point of the ion exchange resin.
제1항에 있어서,
상기 부피측정부는,
상기 이온교환수지의 상측에 위치하여 상기 이온교환수지의 부피 변화에 따라 상하로 이동하는 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
The method of claim 1,
The volume measuring unit,
Located in the upper side of the ion exchange resin water treatment device comprising a plate moving up and down in accordance with the volume change of the ion exchange resin.
제2항에 있어서,
상기 플레이트에는 상기 폐수의 이동을 위한 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
3. The method of claim 2,
The plate is formed with a through hole for the movement of the waste water.
제3항에 있어서,
상기 플레이트는 상기 이온교환수지의 상측 전면을 커버하는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
The method of claim 3,
The plate is a water treatment device, characterized in that for covering the upper front of the ion exchange resin.
제1항에 있어서,
상기 폐수공급관의 일부는 상기 하우징의 내부공간으로 삽입되며, 상기 삽입된 일부에는 복수 개의 폐수공급홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
The method of claim 1,
A portion of the wastewater supply pipe is inserted into an inner space of the housing, and the inserted portion has a plurality of wastewater supply holes formed therein.
제1항에 있어서,
상기 이온교환수지와 상기 폐수배출관 사이에는 자갈층이 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
The method of claim 1,
A gravel layer is formed between the ion exchange resin and the wastewater discharge pipe.
삭제delete 처리대상이온을 포함하는 폐수를 처리하는 수처리방법으로서,
내부공간에 이온교환수지가 마련된 하우징에 상기 폐수를 공급하는 단계;
이온교환방식을 통해 상기 이온교환수지를 이용하여 상기 폐수로부터 상기 처리대상이온을 제거하는 단계;
부피측정부를 이용하여 상기 이온교환수지의 부피 변화를 측정하는 단계; 및
상기 부피측정부에 의해 측정된 부피값과, 상기 이온교환수지의 파과점에 상응하도록 미리 설정된 부피값을 비교하는 단계를 포함하는 수처리방법.
A water treatment method for treating wastewater containing an ion to be treated,
Supplying the wastewater to a housing provided with an ion exchange resin in an inner space;
Removing the ion to be treated from the wastewater by using the ion exchange resin through an ion exchange method;
Measuring a volume change of the ion exchange resin using a volume measuring unit; And
And comparing the volume value measured by the volume measuring unit with a volume value preset to correspond to the breakthrough point of the ion exchange resin.
삭제delete 제8항에 있어서,
상기 측정된 부피값이 상기 미리 설정된 부피값에 도달하면,
상기 이온교환수지를 재생하기 위하여, 상기 하우징의 내부공간에 재생물질을 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리방법.9. The method of claim 8,
When the measured volume value reaches the preset volume value,
In order to regenerate the ion exchange resin, the water treatment method comprising the step of injecting a regeneration material into the inner space of the housing.
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