KR101470620B1 - Ion exchange softening device for removing evaporation residue and hardness of water - Google Patents

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KR101470620B1
KR101470620B1 KR1020140042902A KR20140042902A KR101470620B1 KR 101470620 B1 KR101470620 B1 KR 101470620B1 KR 1020140042902 A KR1020140042902 A KR 1020140042902A KR 20140042902 A KR20140042902 A KR 20140042902A KR 101470620 B1 KR101470620 B1 KR 101470620B1
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강경석
김태일
손원근
백형운
정근중
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(주) 시온텍
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Abstract

The present invention relates to an ion exchange softening device for removing evaporation residue and hardness of raw water, comprising an ion exchange resin top in which a subacid ion exchange resin, a strong acidic ion exchange resin and an air vent are installed; a generation part including a first distributor and a second distributor; and a carbonic acid gas discharge part including a comb processor and a compressor.

Description

원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치{Ion exchange softening device for removing evaporation residue and hardness of water}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion exchange softening device for removing hardness and evaporation residues of raw water,

본 발명은 원수를 연화하여 처리수를 배출하는 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an ion exchange water softener for removing hardness and evaporation residues of raw water for softening raw water and discharging treated water.

지하수(원수)에는 각종 미네랄이 녹아 있으며 그 중에 칼슘이온과 마그네슘이온들이 중탄산염[Ca, Mg(HCO3)2], 염화물(Ca, MgCl2), 황산염(Ca, MgSO4)과 결합한 형태의 경도유발물질을 다량 포함하는 경도가 높은 물을 경수라고 하며, 물에 포함된 칼슘(Ca2+)과 마그네슘(Mg2+)양을 탄산칼슘(CaCO3)으로 환산해서 1㎎/ℓ를 1경도라 한다.Various minerals are dissolved in ground water (raw water), and calcium ions and magnesium ions are mixed with bicarbonate [Ca, Mg (HCO 3 ) 2 ], chloride (Ca, MgCl 2 ) and sulfate (Ca, MgSO 4 ) Water with a high hardness, which contains a large amount of inducing substances, is referred to as hard water. Calcium (Ca 2+ ) and magnesium (Mg 2+ ) contents in water are converted into calcium carbonate (CaCO 3 ) .

이 때, 경도가 0~50이면 연수, 50 ~ 100이면 보통연수, 100~150이면 약연수, 150~250이면 보통경수, 250 이상이면 경수라 말한다. 석회암지대, 내륙분지의 호수나 지하수는 이러한 경수가 많은 분포 하는 편이다.If the hardness is 0 to 50, the soft water is 50 to 100, the soft water is 100 to 150, the hard water is 150 to 250, and the hard water is 250 or more. Limestone, inland basin lakes and groundwater are distributed in such a lot of hard water.

한편, 경도는 칼슘(Ca2+)과 마그네슘(Mg2+)과 결합한 음이온들의 종류에 따라 일시경도와 영구경도로 나누어진다.On the other hand, hardness is divided into temporal hardness and permanent hardness depending on the kind of anions combined with calcium (Ca 2+ ) and magnesium (Mg 2+ ).

칼슘(Ca2+)과 마그네슘(Mg2+)을 포함하는 금속양이온이 탄산수소음이온(HCO3 2-)과 결합된 경도물질을 일시경도라 하며 주 스케일의 원인이 된다.A hard substance in which a metal cation containing calcium (Ca 2+ ) and magnesium (Mg 2+ ) is combined with a hydrogen carbonate anion (HCO 3 2- ) is referred to as a temporal hardness.

또한, 칼슘(Ca2+)과 마그네슘(Mg2+)을 포함하는 금속양이온이 염소음이온(Cl2-), 황산음이온(SO4 2-)과 결합된 경도물질을 영구경도라 칭한다.A hard substance in which a metal cation including calcium (Ca 2+ ) and magnesium (Mg 2+ ) is combined with a chlorine anion (Cl 2- ) and a sulfate anion (SO 4 2- ) is referred to as permanent hardness.

즉, 경수를 연수로 연화하기 위해서는 일시경도와 영구경도를 모두 제거하여야 한다.In other words, to soften hard water to soft water, both the hardness and the permanent hardness should be removed.

또한, 경수에 포함된 증발잔류물은 보통 전(全)증발잔류물과 용해성 증발잔류물로 나뉜다. 이 때, 경수의 경도가 높거나 다른 물질들이 녹아 있으면 증발잔류물의 농도도 높아진다. 수돗물의 증발잔류물 허용농도는 500ppm 이며 지하수를 그대로 생활용수로 사용할 때는 기준치가 없다.In addition, the evaporation residues contained in hard water are usually divided into a total evaporation residue and a soluble evaporation residue. At this time, if hardness of hard water is high or other materials are melted, the concentration of evaporation residue is also high. The permissible concentration of evaporation residue of tap water is 500ppm, and there is no standard value when using groundwater as domestic water.

전증발잔류물은 검수(檢水)를 105∼110℃로 가열하여 증발시켰을 때 잔류하는 물질로서 이를 보통 증발잔류물이라고 하기도 한다. 전증발잔류물의 중량은 물속에 함유되어 있는 물질의 량을 나타낸다.The former evaporation residue is a substance that remains when the inspection water is heated to 105 to 110 ° C and is called evaporation residue. The weight of the former evaporation residue represents the amount of the substance contained in the water.

용해성 증발잔류물은 검수를 여과 또는 원심분리한 후의 여액을 증발시켰을 때 잔류하는 물질로서 그 중량은 물 속의 용해성 물질량을 나타낸다. 일반적으로 전증발잔류물 = 용해성 증발잔류물 + 현탁물질의 관계가 성립된다.Solubility The evaporation residue is the substance that remains when the filtrate after filtration or centrifugation of the test water is evaporated and its weight indicates the amount of soluble substance in water. In general, the relation between the total evaporation residue = the soluble evaporation residue and the suspended substance is established.

경수의 경도와 증발잔류물을 제거하는 방법이 여러 가지가 있는데, 역삼투막을 이용하거나 축전식탈염방식, 증발법 또는 이온교환법등을 이용하는 방법이 사용되고 있다.There are various methods of removing the hardness of the hard water and the evaporation residue, and a method using a reverse osmosis membrane, a storage desalination method, an evaporation method, or an ion exchange method is used.

이 때, 역삼투막을 이용한 경도 및 증발잔류물 제거방법은 경도와 증발잔류물을 완벽하게 제거할 수 있으나, 높은 운전압력과 경수의 경도에 의해 발생하는 스케일을 방지하기 위한 안티스케일런트를 주입해야 하므로 설치비용과 운전비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.At this time, the hardness and the evaporation residue removing method using the reverse osmosis membrane can completely remove the hardness and the evaporation residue, but it is necessary to inject the antiscalant to prevent the scale caused by the high operating pressure and the hardness of the hard water There is a problem that installation cost and operation cost are increased.

또한, 이온교환수지를 이용한 경도와 증발잔류물 제거 방법은 양이온교환수지탑과 음이온교환수지탑를 연속으로 흘려보내야 하고 산과 알카리를 사용하므로 약품비용과 시설비가 높아져 역삼투방식과 동일하게 설치비용과 운전비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.In addition, the hardness and the method of removing the evaporation residue using the ion exchange resin require continuously flowing the cation exchange resin tower and the anion exchange resin tower, and the acid cost and the facility cost are increased because the acid and alkali are used, There is a problem that it is costly.

따라서 상술한 문제점을 해결하기 위한 다양한 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, it is necessary to develop an ion exchange water softener for removing hardness of various raw water and evaporation residue.

이와 관련된 기술로서, 본 출원인은 한국등록특허 제1280357호의 탈염 농축수 및 폐염수를 재이용하는 이온교환 연수 시스템 및 공정을 제시한 적이 잇었다.
As a related art, the present applicant has proposed an ion exchange softening system and a process for reusing desalted concentrated water and pneumatic water of Korean Patent No. 1280357.

한국등록특허 제1280357호 (2013.06.25)Korean Patent No. 1280357 (2013.06.25)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 설치비용과 운전비용이 적게 소요되는 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치를 제공하기 위한 것이다.
It is an object of the present invention to provide an ion exchange water softener for removing hardness and evaporation residue of raw water which requires a low installation cost and a low running cost.

본 발명에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치(1000)는 상부에 원수저장탱크(10)에서 이송된 원수에 포함된 금속양이온이 탄산수소음이온과 결합된 경도물질을 제거하여 탄산으로 변환한 다음, 상기 탄산이 다시 탄산가스로 제거되어 원수에 포함된 증발잔류물의 농도가 낮아지게 하는 약산성이온교환수지(110)가 설치되며, 하부에 상기 약산성이온교환수지(110)에서 이송된 원수에 포함된 금속양이온이 염소음이온, 황산음이온과 결합된 경도물질을 제거하여 처리수가 생성되는 강산성이온교환수지(120)가 설치되며, 상단에 상기 탄산가스가 배출되는 통로인 에어벤트(130)가 설치되는 이온교환수지탑(100); 상기 이온교환수지탑(100)의 상부에 상기 약산성이온교환수지(110)를 재생하기 위한 제1재생제를 공급하는 제1분배기(210)와, 상기 이온교환수지탑(100)의 하부에 상기 강산성이온교환수지(120)를 재생하기 위한 제2재생제를 공급하는 제2분배기(240)를 포함하는 재생부(200); 및 콤프로세서(310)에서 압축된 공기를 용해하는 압축기(320)를 포함하여 상기 제2분배기(210)로 공기가 용해된 물을 공급하여 상기 에어벤트(130)로 탄산가스가 배출되게 하는 압축기(320)를 포함하는 탄산가스 배출부(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The ion exchange water purifier 1000 for removing the hardness and the evaporation residue of raw water according to the present invention removes a hard substance in which metal cations contained in the raw water transferred from the raw water storage tank 10 are combined with hydrogen carbonate anions Acidic ion exchange resin 110 for converting the carbonic acid into carbonic acid and then removing the carbonic acid again with carbon dioxide gas to lower the concentration of the evaporation residue contained in the raw water, The strong acidic ion exchange resin 120, in which the metal cations contained in the transferred raw water are removed by removing the chlorine anion and the hard substance combined with the sulfuric acid anion to generate treated water, and an air vent An ion exchange resin tower 100 on which the ion exchange resin 130 is installed; A first distributor 210 for supplying a first regenerant for regenerating the weakly acidic ion exchange resin 110 to the top of the ion exchange resin column 100, A regenerator 200 including a second distributor 240 for supplying a second regenerant for regenerating the strongly acidic ion exchange resin 120; And a compressor 320 for dissolving compressed air in the comb processor 310 to supply water dissolved in air to the second distributor 210 to discharge carbon dioxide gas into the air vent 130. [ And a carbon dioxide gas discharging unit 300 including the carbon dioxide gas discharging unit 320.

또한, 상기 약산성이온교환수지(110)는 원수에 포함된 금속양이온이 탄산수소음이온과 결합된 경도물질을 제거하여 탄산이 생성되며, 상기 탄산이 상기 제2분배기를 통해 공급된 물에 용해된 용해공기에 의해 물과 탄산가스(이산화탄소)로 분해되어 탄산가스가 발생하고 상기 탄산가스가 상기 용해공기와 함께 상기 에어벤트(130)를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.In addition, the weakly acidic ion exchange resin 110 may be formed by removing a hard substance in which metal cations included in raw water are combined with hydrogen carbonate anions to generate carbonic acid, and the carbonate is dissolved in water supplied through the second distributor And is decomposed into water and carbon dioxide gas (carbon dioxide) by air to generate carbon dioxide gas, and the carbon dioxide gas is discharged to the outside together with the dissolved air through the air vent 130.

또한, 상기 재생부(200)는 상기 제1재생제인 황산 또는 염산이 저장되는 제1재생제저장탱크(220), 상기 제1분배기(210)와 제1재생제저장탱크(220)를 연결하는 제1재생제공급펌프(230), 상기 제2재생제인 소금이 저장되는 제2재생제저장탱크(250), 및 상기 제2분배기(240)와 제2재생제저장탱크(250)를 연결하는 제2재생제공급펌프(260)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The regeneration unit 200 includes a first regenerant storage tank 220 storing sulfuric acid or hydrochloric acid as the first regenerant, a second regenerant storage tank 220 connecting the first regenerant storage tank 220 and the first distributor 210, A second regenerant storage tank 250 in which salt is stored as the second regenerant and a second regenerant storage tank 250 in which the second regenerant storage tank 250 is connected to the second distributor 240. [ And a second regenerant feed pump (260).

또한, 상기 재생부(200)는 상기 약산성이온교환수지(110)에서 상기 강산성이온교환수지(120)로 이송된 제1재생제가 상기 강산성이온교환수지(120)도 재생하여 제1재생재인 황산 및 염산의 배출이 방지되는 것을 특징으로 한다.The regeneration unit 200 regenerates the strongly acidic ion exchange resin 120 from the weakly acidic ion exchange resin 110 to the strongly acidic ion exchange resin 120 to regenerate the strong acid ion exchange resin 120, So that the discharge of hydrochloric acid is prevented.

또한, 상기 이온교환수지탑(100)은 상기 재생부(200)에 의해 상기 약산성이온교환수지(110)와 강산성이온교환수지(120)의 재생이 이루어진 후에도, 상기 약산성이온교환수지(110)와 강산성이온교환수지(120)의 비중차이에 의해 상기 약산성이온교환수지(110)가 상기 강산성이온교환수지(120)의 상측에 배치되는 것을 특징으로 한다.The weak acid ion exchange resin 110 and the strongly acidic ion exchange resin 120 are regenerated by the regeneration unit 200 after the weak acid ion exchange resin 110 and the strong acid ion exchange resin 120 are regenerated. The weakly acidic ion exchange resin 110 is disposed on the strongly acidic ion exchange resin 120 due to the difference in specific gravity of the strongly acidic ion exchange resin 120.

또한, 상기 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치(1000)는 상기 이온교환수지탑(100)에서 이송된 처리수를 CDI(420)와 통과밸브(430)로 분배 이송하는 분배밸브(410), 상기 분배밸브(410)에서 분배 이송된 처리수에 포함된 증발잔류물이 제거되는 CDI(420), 상기 분배밸브(410)에서 분배 이송된 처리수가 통과되는 통과밸브(430), 상기 CDI(420)와 통과밸브(430)에서 각각 이송된 처리수가 합쳐지는 치합밸브(440)를 포함하는 탈염부(400);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The ion exchange water purifier 1000 for removing the hardness of the raw water and the evaporation residue is provided with a distributor for distributing and transferring the treated water transferred from the ion exchange resin column 100 to the CDI 420 and the passage valve 430 A valve 410, a CDI 420 for removing evaporation residues contained in the treated water delivered by the dispensing valve 410, a passing valve 430 through which the treated water delivered by the dispensing valve 410 is passed, And a desorption section 400 including a coupling valve 440 in which the treatments transferred respectively by the CDI 420 and the pass valve 430 are combined.

또한, 상기 탈염부(400)는 상기 분배밸브(410) 상에 설치되어 상기 처리수에 포함된 증발잔류물 농도를 측정하여 기준수치 이상이면 상기 통과밸브(430)를 닫도록 제어하는 농도측정센서(450)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The desalination unit 400 is installed on the dispensing valve 410 to measure the concentration of the evaporated residue contained in the treated water and to close the pass valve 430 when the concentration is equal to or greater than a reference value, (450). ≪ / RTI >

이에 따라, 본 발명에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치는 원수를 강산성이온교환수지가 설치된 이온교환수지탑을 통과시켜 원수의 일시경도 유발물질, 결합된 영구경도 유발물질을 전부 제거하는 것은 물론 증발잔류물을 일부 제거할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the ion exchange water purifier for removing the hardness and the evaporation residue of the raw water according to the present invention is characterized in that the raw water is passed through an ion exchange resin column provided with a strong acidic ion exchange resin so that the raw water hardness- It is possible to remove all of the evaporation residue as well as remove some of the evaporation residue.

또한, 본 발명에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치는 하나의 이온교환수지탑을 이용하여 원수의 경도를 유발하는 물질 전부와 증발잔류물 일부를 제거할 수 있어 역삼투방식이나 CDI장치를 이용하여 원수의 경도를 유발하는 물질과 증발잔류물을 제거하는 것보다 설치비용과 운전비용이 적게 소요되는 효과가 있다.
In addition, according to the present invention, the ion exchange water purifying apparatus for removing hardness and evaporation residue of raw water can remove all of the substances causing hardness of the raw water and a part of the evaporation residue by using one ion exchange resin tower, It is effective to reduce the installation cost and the operation cost by removing the substances causing the hardness of the raw water and the evaporation residues using the CDI system or the CDI system.

도 1은 본 발명에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치의 개략도
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치의 개략도
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치의 개략도1 is a schematic view of an ion exchange water softener for removing hardness and evaporation residues of raw water according to the present invention;
2 is a schematic view of an ion exchange water softener for removing hardness and evaporation residues of raw water according to Example 1 of the present invention
3 is a schematic view of an ion exchange water softener for removing hardness and evaporation residues of raw water according to Embodiment 2 of the present invention

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the technical concept of the present invention, are incorporated in and constitute a part of the specification, and are not intended to limit the scope of the present invention.

본 발명은 원수를 연화하여 처리수를 배출하는 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ion exchange water softener for removing hardness and evaporation residues of raw water for softening raw water and discharging treated water.

또한, 본 발명의 용어에 있어서, 일시경도는 칼슘(Ca2+)과 마그네슘(Mg2+)을 포함하는 금속양이온이 탄산수소음이온(HCO3 2-)과 결합된 탄산수소염이 발생한 것을 의미한다.Further, in the term of the present invention, the term "hardness" means that the metal cations containing calcium (Ca 2+ ) and magnesium (Mg 2+ ) are formed with hydrogencarbonates combined with hydrogen carbonate anions (HCO 3 2- ) .

또한, 영구경도는 칼슘(Ca2+)과 마그네슘(Mg2+)을 포함하는 금속양이온이 염소음이온(Cl2-), 황산음이온(SO4 2-)과 결합된 염소산염이나 황산염이 발생한 것을 의미한다.
Permanent hardness means that the metal cation containing calcium (Ca 2+ ) and magnesium (Mg 2+ ) is chlorate or sulfate combined with chlorine anion (Cl 2- ) and sulfate anion (SO 4 2- ) do.

도 1은 본 발명에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치의 개략도이다.1 is a schematic view of an ion exchange water softener for removal of hardness and evaporation residues of raw water according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치(1000)는 이온교환수지탑(100), 재생부(200), 탄산가스 배출부(300)를 포함하여 구성된다.1, the ion exchange water purifier 1000 for removing hardness and evaporation residue of raw water according to the present invention includes an ion exchange resin column 100, a regeneration unit 200, a carbon dioxide gas discharge unit 300 ).

상기 이온교환수지탑(100)은 내부공간이 형성된 밀폐구조물로, 상부에 약산성이온교환수지(110)가 설치되며, 하부에 강산성이온교환수지(120)가 설치되며, 상단에 에어벤트(130)가 설치된다.The ion exchange resin tower 100 is a hermetic structure having an inner space formed therein. The weakly acidic ion exchange resin 110 is disposed on the upper part. The strongly acidic ion exchange resin 120 is disposed on the lower part. Respectively.

상기 약산성이온교환수지(110)는 상기 이온교환수지탑(100)의 상부에 충진되며, 원수의 일시경도를 유발하는 물질인 금속양이온이 탄산수소음이온과 결합된 경도물질을 제거하는 것으로, 원수가 저장된 원수저장탱크(10)에서 이송된 원수에 포함된 탄산수소염과 증발잔류물을 제거하여 페증기가 생성된다.The weakly acidic ion exchange resin 110 is filled in the upper part of the ion exchange resin column 100 to remove a hard substance in which a metal cation, which is a substance causing temporal hardness of raw water, is combined with a hydrogen carbonate anion, The hydrofluoric acid salt contained in the raw water transferred from the stored raw water storage tank 10 and the evaporation residue are removed to generate vapor.

이 때, 상기 약산성이온교환수지(110)가 원수에 포함된 금속양이온이 탄산수소음이온과 결합된 경도물질을 제거하는 원리의 일예는 다음 화학식 1과 같다.At this time, an example of the principle that the weakly acidic ion exchange resin 110 removes the hard substance in which the metal cation included in the raw water is combined with the hydrogen carbonate anion is shown in the following chemical formula 1.

(화학식 1)(Formula 1)

R-COOH(약산성이온교환수지) + Ca(HCO3)2(탄산수소염) --> R-COO2-Ca + 2H2CO3(탄산)R-COOH (weakly acidic ion exchange resin) + Ca (HCO 3 ) 2 (hydrogencarbonate) -> R-COO 2 -Ca + 2H 2 CO 3

R-COOH(약산성이온교환수지) + Mg(HCO3)2(탄산수소염) --> R-COO2-Mg + 2H2CO3(탄산)R-COOH (weakly acidic ion exchange resin) + Mg (HCO 3 ) 2 (hydrogencarbonate) -> R-COO 2 -Mg + 2H 2 CO 3

여기에서 상기 약산성이온교환수지(110)를 통과하여 발생한 상기 탄산(2H2CO3)은 다시 물(H2O)과 이산화탄소(CO2)로 분해되어 탄산가스인 이산화탄소가 발생하고, 상기 이산화탄소가 비산되어 증발잔류물이 제거된다.The carbonic acid (2H 2 CO 3 ) generated through the weakly acidic ion exchange resin 110 is decomposed into water (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2 ) to generate carbon dioxide, which is carbon dioxide. And the evaporation residue is removed.

상기 강산성이온교환수지(120)는 상기 이온교환수지탑(100)의 하부에 충진되며, 산성을 가진 물질이 탄산수소음이온(HCO3 2-), 염소음이온(Cl2-), 황산음이온(S04 2-)과 결합되어 원수의 일시경도를 유발하는 물질인 탄산수소염과 원수의 영구경도를 유발하는 물질인 염소산염과 황산염을 제거하는 원리를 이용한 것으로, 상기 약산성이온교환수지(110)에서 이송된 원수에 포함된 금속양이온이 염소음이온, 황산음이온과 결합된 경도물질을 제거하여 처리수가 생성된다.The strongly acidic ion exchange resin 120 is filled in the bottom of the ion exchange resin column 100 and the acidic substance is a hydrogen carbonate anion (HCO 3 2- ), a chlorine anion (Cl 2- ), a sulfate anion 4 2- ) to remove chlorate and sulphate, which are substances that cause permanent hardness of raw water and hydrogencarbonate, which are substances that cause temporal hardness of raw water, and which are transferred from the weakly acidic ion exchange resin 110 The treated water is generated by removing the hard metal substance combined with the chlorine anion and the sulfuric acid anion in the metal cations contained in the raw water.

이 때, 상기 강산성이온교환수지(120)가 원수에 포함된 금속양이온이 염소음이온, 황산음이온과 결합된 경도물질을 제거하는 원리의 일예는 다음 화학식 2와 같다.At this time, an example of the principle that the strong acidic ion exchange resin 120 removes a hard substance combined with a metal anion and a sulfate anion included in raw water is shown in the following chemical formula 2.

(화학식 2)(2)

R-SO3Na(강산성이온교환수지) + Ca(HCO3)2(탄산수소염)-> R2-SO3Ca + 2NaHCO3 R-SO 3 Na (strong acidic ion exchange resin) + Ca (HCO 3 ) 2 (hydrogencarbonate) -> R 2 -SO 3 Ca + 2NaHCO 3

R-SO3Na(강산성이온교환수지) + Mg(HCO3)2(탄산수소염)-> R2-SO3Mg + 2NaHCO3 R-SO 3 Na (strong acidic ion exchange resin) + Mg (HCO 3 ) 2 (hydrogencarbonate) -> R 2 -SO 3 Mg + 2NaHCO 3

R-SO3Na(강산성이온교환수지) + CaCl2(염소산염) -> R2-SO3Ca + 2NaClR-SO 3 Na (strong acidic ion exchange resin) + CaCl 2 (chlorate) -> R 2 -SO 3 Ca + 2NaCl

상술한 바와 같이, 상기 이온교환수지탑(100)은 상기 약산성이온교환수지(110)를 이용하여 원수에 포함된 일시경도와 증발잔류물을 제거하고 상기 강산성이온교환수지(120)를 이용하여 원수에 잔존하는 일시경도와 영구경도를 모두 제거한다.As described above, the ion exchange resin column 100 removes the temporal hardness and the evaporation residues contained in the raw water using the weakly acidic ion exchange resin 110, and uses the strongly acidic ion exchange resin 120 to remove the raw water Both the temporal hardness and the permanent hardness remaining in the substrate are removed.

이 때, 상기 이온교환수지탑(100)에서 상기 원수에 포함된 일시경도와 영구경도가 모두 제거되고, 상기 알칼리도를 나타내는 음이온을(HCO3, OH) 가진 경도물질의 양만큼 상기 탄산이 이산화탄소와 물로 분해됨으로써, 증발잔류물도 동시에 제거된다.At this time, both of the temporal hardness and the permanent hardness included in the raw water are removed from the ion exchange resin column 100, and the carbonic acid is removed by the amount of the hard substance having the anion showing the alkalinity (HCO 3 , OH) By decomposition with water, the evaporation residue is also removed at the same time.

상기 에어벤트(130)는 상기 이온교환수지탑(100)의 상단에 설치되며, 탄산가스인 이산화탄소가 배출되는 통로의 역할을 한다.The air vent 130 is installed at an upper end of the ion exchange resin column 100, and serves as a passage through which carbon dioxide, carbon dioxide, is discharged.

상기 재생부(200)는 상기 이온교환수지탑(100)에 설치된 약산성이온교환수지(110)와 강산성이온교환수지(120)를 재생하기 위한 구성으로, 제1분배기(210)와 제2분배기(240)를 포함하여 구성된다.The regeneration unit 200 is configured to regenerate the weakly acidic ion exchange resin 110 and the strongly acidic ion exchange resin 120 provided in the ion exchange resin column 100. The regeneration unit 200 includes a first distributor 210 and a second distributor 240).

상기 제1분배기(210)는 상기 이온교환수지탑(100)의 상부에 상기 약산성이온교환수지(110)를 재생하기 위한 제1재생제를 공급하는 공급관이다.The first distributor 210 is a supply pipe for supplying a first regenerant for regenerating the weakly acidic ion exchange resin 110 to the top of the ion exchange resin column 100.

상기 제2분배기(240)는 상기 이온교환수지탑(100)의 하부에 상기 강산성이온교환수지(120)를 재생하기 위한 제2재생제를 공급하는 공급관이다. 또한, 후술된 탄산가스 배출부(300)에서 공급된 공기가 용해된 물을 이용하여 상기 이온교환수지탑의 내부에서 생성된 탄산을 탄산가스인 이산화탄소와 물로 분해시켜 상기 에어벤트(130)로 배출하도록 하는 것을 특징으로 한다.The second distributor 240 is a supply pipe for supplying a second regenerant for regenerating the strongly acidic ion exchange resin 120 to the lower portion of the ion exchange resin column 100. The carbon dioxide produced in the ion exchange resin column is decomposed into carbon dioxide gas and water using the water dissolved in the air supplied from the carbon dioxide gas discharging unit 300 to be described later and discharged to the air vent 130 .

상기 탄산가스 배출부(300)는 콤프로세서(310)에서 압축된 공기를 용해하는 압축기(320)를 포함하여 상기 제2분배기(240)로 공기가 용해된 물을 공급하여 상기 에어벤트(130)로 탄산가스가 배출되게 하는 압축기(320)를 포함하여 구성된다.The carbon dioxide gas discharging unit 300 includes a compressor 320 that dissolves air compressed by the comb processor 310 to supply water dissolved in air to the second distributor 240 to supply the air vent 130 to the second distributor 240. [ And a compressor 320 for discharging carbon dioxide gas.

상기 제2분배기(240)를 통해 상기 이온교환수지탑(100)의 하부에 공급된 공기가 용해된 물은 상기 이온교환수지탑(100)의 내부에서 발생한 탄산가스인 이산화탄소를 외부로 배출시키는 역할을 한다.Water dissolved in the air supplied to the lower part of the ion exchange resin column 100 through the second distributor 240 discharges carbon dioxide, which is carbon dioxide gas generated in the ion exchange resin column 100, to the outside .

또한, 상기 탄산가스 배출부(300)는 상기 압축기(320)로 물을 공급하는 물저장탱크(330)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The carbon dioxide discharge unit 300 may further include a water storage tank 330 for supplying water to the compressor 320.

이에 따라, 본 발명에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치는 원수를 강산성이온교환수지가 설치된 이온교환수지탑을 통과시켜 원수의 일시경도 유발물질, 결합된 영구경도 유발물질을 전부 제거하는 것은 물론 증발잔류물을 일부 제거할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the ion exchange water purifier for removing the hardness and the evaporation residue of the raw water according to the present invention is characterized in that the raw water is passed through an ion exchange resin column provided with a strong acidic ion exchange resin so that the raw water hardness- It is possible to remove all of the evaporation residue as well as remove some of the evaporation residue.

또한, 본 발명에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치는 하나의 이온교환수지탑을 이용하여 원수의 경도를 유발하는 물질 전부와 증발잔류물 일부를 제거할 수 있어 역삼투방식이나 CDI장치를 이용하여 원수의 경도를 유발하는 물질과 증발잔류물을 제거하는 것보다 설치비용과 운전비용이 적게 소요되는 효과가 있다.
In addition, according to the present invention, the ion exchange water purifying apparatus for removing hardness and evaporation residue of raw water can remove all of the substances causing hardness of the raw water and a part of the evaporation residue by using one ion exchange resin tower, It is effective to reduce the installation cost and the operation cost by removing the substances causing the hardness of the raw water and the evaporation residues using the CDI system or the CDI system.

한편, 상기 이온교환수지탑(100)에서 배출된 처리수는 처리수저장탱크(20)에 저장될 수 있다.
On the other hand, the treated water discharged from the ion exchange resin column 100 can be stored in the treated water storage tank 20.

또한, 상기 재생부(200)는 제1재생제저장탱크(220), 제1재생제공급펌프(230), 제2재생제저장탱크(250), 제2재생제공급펌프(260)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The regeneration unit 200 may further include a first regenerant storage tank 220, a first regenerant supply pump 230, a second regenerant storage tank 250, and a second regenerant supply pump 260 And the like.

상기 제1재생제저장탱크(220)는 상기 제1재생제인 황산 또는 염산이 저장된다.The first regenerant storage tank 220 stores sulfuric acid or hydrochloric acid as the first regenerant.

상기 제1재생제공급펌프(230)는 상기 제1분배기(210)와 제1재생제저장탱크(220)를 연결하여 상기 제1재생제저장탱크(220)에서 이송된 황산 또는 염산을 상기 제1분배기(210)로 공급하는 역할을 한다.The first regenerant feed pump 230 connects the first distributor 210 and the first regenerant storage tank 220 so that sulfuric acid or hydrochloric acid transferred from the first regenerant storage tank 220 1 distributor 210 as shown in FIG.

이 때, 상기 제1분배기(210)를 통해 상기 이온교환수지탑(100)의 상부에 공급된 제1재생제인 황산 또는 염산이 상기 약산성이온교환수지(110)를 재생하는 원리의 일예는 다음 화학식 3과 같다.An example of the principle that the weak acid ion exchange resin 110 is regenerated by sulfuric acid or hydrochloric acid, which is the first regenerant supplied to the upper part of the ion exchange resin column 100 through the first distributor 210, 3.

(화학식 3)(Formula 3)

R-COO2-Ca(약산성이온교환수지)+ 2HCl(염산) --> 2R-COOH + CaCl2 R-COO 2 -Ca (weakly acidic ion exchange resin) + 2HCl (hydrochloric acid) -> 2R-COOH + CaCl 2

R-COO2-Mg(약산성이온교환수지)+ 2HCl(염산) --> 2R-COOH + MgCl2 R-COO 2 -Mg (weakly acidic ion exchange resin) + 2HCl (hydrochloric acid) -> 2R-COOH + MgCl 2

또한, 상기 제1재생제는 상기 이온교환수지탑(100)의 이온교환용량 당량값의 105% 내지 120%에 해당하는 황산 또는 염산으로 구성될 수 있다.In addition, the first regenerant may be composed of sulfuric acid or hydrochloric acid corresponding to 105% to 120% of the ion exchange capacity equivalent value of the ion exchange resin column 100.

상기 이온교환수지탑(100)의 이온교환용량 당량값의 5 내지 20% 과량 투입된 황산 또는 염산은 상기 강산성이온교환수지(120)도 재생할 수 있다.Sulfuric acid or hydrochloric acid added in an excess amount of 5 to 20% of the ion exchange capacity equivalent value of the ion exchange resin column 100 can also regenerate the strongly acidic ion exchange resin 120.

즉, 상기 제1분배기(210)를 통해 상기 이온교환수지탑(100)의 상부에 공급된 제1재생제인 황산 또는 염산은 상기 약산성이온교환수지(110)에서 일부 상기 강산성이온교환수지(120)로 이송되어 상기 강산성이온교환수지(120)도 일부 재생하여 소멸되므로 황산 또는 염산의 누출이 방지되는 장점이 있다.That is, sulfuric acid or hydrochloric acid, which is the first regenerant supplied to the upper part of the ion exchange resin column 100 through the first distributor 210, is partially removed from the weakly acidic ion exchange resin 110 by the strong acidic ion exchange resin 120, So that the strong acidic ion exchange resin 120 is also partially regenerated and is destroyed, thereby preventing leakage of sulfuric acid or hydrochloric acid.

상기 제2재생제저장탱크(250)는 상기 제2재생제인 소금이 저장된다.The second regenerant storage tank 250 stores salt, which is the second regenerant.

상기 제2재생제공급펌프(260)는 상기 제2분배기(240)와 제2재생제저장탱크(250)를 연결하여 상기 제2재생제저장탱크(250)에서 이송된 소금을 상기 제2분배기(240)로 공급하는 역할을 한다.The second regenerant feed pump 260 connects the second distributor 240 and the second regenerant storage tank 250 so that the salt transferred from the second regenerant storage tank 250 is discharged to the second distributor 250. [ (240).

이 때, 상기 제2분배기(240)를 통해 상기 이온교환수지탑(100)의 하부에 공급된 제2재생제인 소금이 상기 강산성이온교환수지(120)를 재생하는 원리의 일예는 다음 화학식 4와 같다.An example of the principle that the strong acid ion exchange resin 120 is regenerated by the salt, which is the second regenerant supplied to the lower part of the ion exchange resin column 100 through the second distributor 240, same.

(화학식 4)(Formula 4)

R2-SO3Ca(강산성이온교환수지) + 2NaCl(소금) -> 2R-SO3Na + CaCl2 R 2 -SO 3 Ca (strong acidic ion exchange resin) + 2NaCl (salt) -> 2R-SO 3 Na + CaCl 2

R2-SO3Mg(강산성이온교환수지) + 2NaCl(소금) -> 2R-SO3Na + MgCl2
R 2 -SO 3 Mg (strong acidic ion exchange resin) + 2NaCl (salt) -> 2R-SO 3 Na + MgCl 2

상기 재생부(200)에 의해 상기 약산성이온교환수지(110)와 강산성이온교환수지(120)의 재생이 이루어진 후에도, 상기 약산성이온교환수지(110)와 강산성이온교환수지(120)의 비중차이에 의해 상기 약산성이온교환수지(110)가 상기 강산성이온교환수지(120)의 상측에 배치되는데, 이에 대해 좀 더 자세하게 설명하기로 한다.Even after regenerating the weakly acidic ion-exchange resin 110 and the strongly acidic ion-exchange resin 120 by the regeneration unit 200, the difference in specific gravity between the weakly acidic ion-exchange resin 110 and the strongly acidic ion- The weakly acidic ion exchange resin 110 is disposed above the strongly acidic ion exchange resin 120, which will be described in more detail.

상기 제1재생제인 황산 또는 염산에 의해 재생이 이루어진 상기 약산성이온교환수지(110)의 비중은 1.13 내지 1.18이고, 상기 제2재생제인 소금에 의해 재생이 이루어진 상기 강산성이온교환수지(120)의 비중은 1.18 내지 1.38이므로, 상기 약산성이온교환수지(110)와 강산성이온교환수지(120)의 비중차이에 의해 상기 약산성이온교환수지(110)가 상기 강산성이온교환수지(120)의 상측에 배치된다.
The specific gravity of the weakly acidic ion exchange resin 110 regenerated by the first regenerant sulfuric acid or hydrochloric acid is 1.13 to 1.18 and the specific gravity of the strong acidic ion exchange resin 120 regenerated by the salt as the second regenerant The weakly acidic ion exchange resin 110 is disposed above the strongly acidic ion exchange resin 120 due to the specific gravity difference between the weakly acidic ion exchange resin 110 and the strongly acidic ion exchange resin 120.

이하, 본 발명에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치(1000)의 다양한 실시예에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the ion exchange water purifying apparatus 1000 for removing the hardness and the evaporation residue of the raw water according to the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치의 개략도이다.2 is a schematic view of an ion exchange water treatment apparatus for removing hardness and evaporation residue of raw water according to Embodiment 1 of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치(1000)는 상기 이온교환수지탑(100)에서 이송된 처리수 중 일부에 포함된 증발잔류물을 제거하여 상기 이온교환수지탑(100)의 처리수와 다시 합쳐지게 하는 탈염부(400)를 더 포함하여 구성될 수 있다.2, the ion exchange water purifier 1000 for removing the hardness of the raw water and the evaporation residue according to the first embodiment of the present invention is installed in a part of the treated water transferred from the ion exchange resin tower 100 And a desalting unit 400 for removing the included evaporation residue and recombining the treated water with the treated water of the ion exchange resin tower 100.

상기 탈염부(400)는 분배밸브(410), CDI(420), 통과밸브(430), 치합밸브(440)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The desalination unit 400 may further include a distribution valve 410, a CDI 420, a passage valve 430, and a coupling valve 440.

상기 분배밸브(410)는 상기 이온교환수지탑(100)에서 이송된 처리수를 CDI(420)와 통과밸브(430)로 분배 이송한다.The distribution valve 410 distributes and transfers the treated water transferred from the ion exchange resin column 100 to the CDI 420 and the passage valve 430.

상기 CDI(420)는 상기 분배밸브(410)에서 분배 이송된 처리수에 포함된 증발잔류물을 제거한다.The CDI 420 removes the evaporation residue contained in the treated water that is dispensed in the dispensing valve 410.

상기 CDI(420)는 한국등록특허 제1237258호에 잘 설명되어 있으므로 이하 자세한 설명은 생략한다.Since the CDI 420 is described in Korean Patent No. 1237258, a detailed description will be omitted.

상기 통과밸브(430)는 상기 분배밸브(410)에서 분배 이송된 처리수가 통과된다.The passage valve 430 is passed through the distribution valve 410 to which the process water is distributed.

상기 치합밸브(440)는 상기 CDI(420)와 통과밸브(430)에서 각각 이송된 처리수가 합쳐진다.
In the coupling valve 440, the processings respectively transferred from the CDI 420 and the pass valve 430 are combined.

도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치의 개략도이다.3 is a schematic view of an ion exchange water softener for removing hardness and evaporation residues of raw water according to Embodiment 2 of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 2에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치(1000)는 상기 탈염부(400)가 농도측정센서(450)를 더 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 3, in the ion exchange water purifier 1000 for removing hardness and evaporation residue of raw water according to the second embodiment of the present invention, the desalination part 400 further includes a concentration measuring sensor 450 .

상기 농도측정센서(450)는 상기 분배밸브(410) 상에 설치되어 상기 처리수에 포함된 증발잔류물의 농도를 측정하여 기준수치 이상이면 상기 통과밸브(430)를 닫도록 제어한다.The concentration measuring sensor 450 is installed on the dispensing valve 410 to measure the concentration of the evaporation residue contained in the treated water and controls the passage valve 430 to be closed when the concentration is greater than a reference value.

또한, 상기 농도측정센서(450)는 상기 처리수에 포함된 증발잔류물의 농도를 측정하여 기준수치 이하이면 상기 CDI(420)를 닫도록 제어할 수 있다.
The concentration measuring sensor 450 measures the concentration of the evaporation residue contained in the treated water and controls the CDI 420 to be closed when the concentration of the evaporated residue is lower than a reference value.

이하 본 발명에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치(1000)의 실험예에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, an experimental example of the ion exchange water softener 1000 for removing the hardness and the evaporation residue of the raw water according to the present invention will be described.

<실험예><Experimental Example>

본 발명에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치(1000)를 이용하여 원수의 경도를 유발하는 물질과 증발잔류물을 제거하였다.The hardness of the raw water and the evaporation residue are removed using the ion exchange water treatment apparatus 1000 for removing the hardness of the raw water and the evaporation residue according to the present invention.

이 때, 상기 이온교환수지탑(100)의 1일 처리량은 30톤, 상기 CDI(420)의 1일 처리량은 10톤이다.At this time, the throughput of the ion exchange resin column 100 per day is 30 tons, and the throughput of the CDI 420 is 10 tons per day.

상기 이온교환수지탑(100)의 충전량은 총 120L(상기 약산성이온교환수지(110)와 강산성이온교환수지(120)의 총 충전량)이며, 경도가 200ppm(일시경도 100ppm)이며 증발잔류물 농도가 500ppm인 원수를 1시간당 1.5톤의 유속으로 20시간동안 통과시켜 원수에 포함된 경도를 유발하는 물질과 증발잔류물을 제거하여 처리수를 생성한 다음, 상기 처리수 중 50%를 상기 CDI(420)로 유입하여 증발잔류물과 이온을 제거한 후, 나머지 처리수 50%와 합쳤다.The charged amount of the ion exchange resin column 100 is 120 L in total (the total charged amount of the weakly acidic ion exchange resin 110 and the strongly acidic ion exchange resin 120), the hardness is 200 ppm (temporal hardness 100 ppm) 500 ppm of the raw water is passed at a flow rate of 1.5 tons per hour for 20 hours to remove the substances causing hardness and the evaporation residues contained in the raw water to produce treated water and then 50% ) To remove evaporation residues and ions, and then combined with the remaining 50% of the treated water.

이 때, 상기 이온교환수지탑(100)에서 배출된 처리수의 경도는 0으로 100% 제거 되었으며, 증발잔류물의 농도는 320ppm으로 36% 제거되었다.At this time, the hardness of the treated water discharged from the ion exchange resin column 100 was removed from 0 to 100%, and the concentration of the evaporation residue was 36% to 320 ppm.

상기 이온교환수지탑(100)에서 배출된 증발잔류물의 농도가 320ppm인 처리수를 다시 상기 CDI(420)로 통과시켰더니, 상기 증발잔류물의 농도가 176ppm이 되었다.
The treated water having a concentration of 320 ppm of the evaporation residue discharged from the ion exchange resin column 100 was again passed through the CDI 420, and the concentration of the evaporation residue was 176 ppm.

즉, 상기 이온교환수지탑(100)을 통과하기 전에 원수의 경도는 200ppm(일시경도 100ppm), 증발잔류물 농도는 500ppm이었는데, 상기 이온교환수지탑(100)을 통과한 후, 원수의 경도가 모두 제거되고 증발잔류물도 320ppm으로 일부 제거 되었으며, 상기 CDI(420)를 통과한 후, 증발잔류물도 176ppm까지 제거 되었다.That is, before passing through the ion exchange resin column 100, the hardness of the raw water was 200 ppm (temporal hardness 100 ppm) and the concentration of the evaporation residue was 500 ppm. After passing through the ion exchange resin column 100, All of the evaporation residue was removed at 320 ppm, and after passing through the CDI 420, the evaporation residue was also removed to 176 ppm.

즉, 본 발명의 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치(1000)가 하나의 이온교환수지탑(100)과 CDI(420)를 이용하여 원수의 경도를 유발하는 물질을 모두 제거할 수 있고 증발잔류물을 일부 제거할 수 있는 것이다.
That is, the ion exchange water purifier 1000 for removing the hardness and the evaporation residue of the raw water according to the present invention removes all the substances causing hardness of the raw water by using one ion exchange resin tower 100 and the CDI 420 And it is possible to remove some of the evaporation residue.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10 : 원수저장탱크
20 : 처리수저장탱크
1000 : 본 발명에 따른 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치
100 : 이온교환수지탑
110 : 약산성이온교환수지
120 : 강산성이온교환수지
130 : 에어벤트
200 : 재생부
210 : 제1분배기
220 : 제1재생제저장탱크
230 : 제1재생제공급펌프
240 : 제2분배기
250 : 제2재생제저장탱크
260 : 제2재생제공급펌프
300 : 탄산가스 배출부
310 : 콤프로세서
320 : 압축기
330 : 물저장탱크
400 : 탈염부
410 : 분배밸브
420 : CDI
430 : 통과밸브
440 : 치합밸브
450 : 농도측정센서10: raw water storage tank
20: Treated water storage tank
1000: Ion exchange softener for removal of hardness and evaporation residue of raw water according to the present invention
100: Ion exchange resin tower
110: Mild acidic ion exchange resin
120: strong acidic ion exchange resin
130: Air vent
200:
210: First distributor
220: First regenerant storage tank
230: first regenerant feed pump
240: Second distributor
250: Second regenerant storage tank
260: Second regenerant feed pump
300: Carbon dioxide gas outlet
310: comb processor
320: compressor
330: Water storage tank
400: desalination part
410: dispense valve
420: CDI
430: through valve
440: Coupling valve
450: Concentration sensor

Claims (7)

상부에 원수저장탱크(10)에서 이송된 원수에 포함된 금속양이온이 탄산수소음이온과 결합된 경도물질을 제거하여 탄산으로 변환한 다음, 상기 탄산이 다시 탄산가스로 제거되어 원수에 포함된 증발잔류물의 농도가 낮아지게 하는 약산성이온교환수지(110)가 설치되며, 하부에 상기 약산성이온교환수지(110)에서 이송된 원수에 포함된 금속양이온이 염소음이온, 황산음이온과 결합된 경도물질을 제거하여 처리수가 생성되는 강산성이온교환수지(120)가 설치되며, 상단에 상기 탄산가스가 배출되는 통로인 에어벤트(130)가 설치되는 이온교환수지탑(100);
상기 이온교환수지탑(100)의 상부에 상기 약산성이온교환수지(110)를 재생하기 위한 제1재생제를 공급하는 제1분배기(210)와, 상기 이온교환수지탑(100)의 하부에 상기 강산성이온교환수지(120)를 재생하기 위한 제2재생제를 공급하는 제2분배기(240)를 포함하는 재생부(200); 및
콤프로세서(310)에서 압축된 공기를 용해하는 압축기(320)를 포함하여 상기 제2분배기(210)로 공기가 용해된 물을 공급하여 상기 에어벤트(130)로 탄산가스가 배출되게 하는 압축기(320)를 포함하는 탄산가스 배출부(300);를 포함하며,
상기 재생부(200)는 상기 제1재생제인 황산 또는 염산이 저장되는 제1재생제저장탱크(220), 상기 제1분배기(210)와 제1재생제저장탱크(220)를 연결하는 제1재생제공급펌프(230), 상기 제2재생제인 소금이 저장되는 제2재생제저장탱크(250), 및 상기 제2분배기(240)와 제2재생제저장탱크(250)를 연결하는 제2재생제공급펌프(260)를 더 포함하며,
상기 제1재생제가 상기 약산성이온교환수지(110)를 재생한 다음, 남은 부분이 상기 강산성이온교환수지(120)로 이송되어 상기 강산성이온교환수지(120)의 일부를 재생하면서 소멸되어 누출이 방지되며,
상기 이온교환수지탑(100)은 상기 재생부(200)에 의해 상기 약산성이온교환수지(110)와 강산성이온교환수지(120)의 재생이 이루어진 후에도, 상기 약산성이온교환수지(110)의 비중이 1.13 내지 1.18이고 강산성이온교환수지(120)의 비중이 1.18 내지 1.38로 이루어져 비중차이에 의해 상기 약산성이온교환수지(110)가 상기 강산성이온교환수지(120)의 상측에 배치되는 것을 특징으로 하는 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치(1000).
The metal cations contained in the raw water transferred from the raw water storage tank 10 in the upper part are removed from the hard substances combined with the hydrogen carbonate anions and converted into carbonic acid. Then, the carbonic acid is again removed as carbon dioxide gas, A weakly acidic ion exchange resin 110 for lowering the concentration of water is provided and a metal cation included in the raw water transferred from the weakly acidic ion exchange resin 110 is removed from the lower part by removing a hard substance combined with a chlorine anion and a sulfate anion An ion exchange resin tower (100) provided with a strongly acidic ion exchange resin (120) for generating treated water and an air vent (130) provided at a top thereof for passage of the carbonic acid gas;
A first distributor 210 for supplying a first regenerant for regenerating the weakly acidic ion exchange resin 110 to the top of the ion exchange resin column 100, A regenerator 200 including a second distributor 240 for supplying a second regenerant for regenerating the strongly acidic ion exchange resin 120; And
A compressor (320) for dissolving compressed air in the comb processor (310) to supply water dissolved in air to the second distributor (210) to discharge carbon dioxide gas into the air vent (130) And a carbon dioxide gas discharging unit 300 including the carbon dioxide gas discharging unit 320,
The regeneration unit 200 includes a first regenerant storage tank 220 for storing sulfuric acid or hydrochloric acid as the first regenerant, a first regenerant storage tank 220 for storing the first regenerant, A second regenerant storage tank 250 in which salt is stored as the second regenerant and a second regenerant storage tank 250 in which the second regenerant storage tank 250 is connected to the second distributor 240. [ A regenerant feed pump 260,
The first regenerant regenerates the weakly acidic ion exchange resin 110 and then the remaining portion is transferred to the strongly acidic ion exchange resin 120 to be consumed while regenerating a part of the strong acid ion exchange resin 120, And,
Even after regenerating the weakly acidic ion exchange resin 110 and the strongly acidic ion exchange resin 120 by the regeneration unit 200, the specific gravity of the weakly acidic ion exchange resin 110 Wherein the strongly acidic ion exchange resin (120) has a specific gravity of 1.18 to 1.38 and the weakly acidic ion exchange resin (110) is disposed above the strongly acidic ion exchange resin (120) (1000) for removing the hardness and the evaporation residue of the ion exchange water.
제1항에 있어서, 상기 약산성이온교환수지(110)는
원수에 포함된 금속양이온이 탄산수소음이온과 결합된 경도물질을 제거하여 탄산이 생성되며, 상기 탄산이 상기 제2분배기를 통해 공급된 물에 용해된 용해공기에 의해 물과 탄산가스(이산화탄소)로 분해되어 탄산가스가 발생하고 상기 탄산가스가 상기 용해공기와 함께 상기 에어벤트(130)를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치(1000).
The method of claim 1, wherein the weakly acidic ion exchange resin (110)
The carbonic acid is generated by removing the hard substance in which the metal cations contained in the raw water are combined with the hydrogen carbonate anion, and the carbonic acid is separated into water and carbon dioxide gas (carbon dioxide) by the dissolved air dissolved in the water supplied through the second distributor Wherein the carbon dioxide gas is decomposed to generate carbon dioxide gas, and the carbon dioxide gas is discharged to the outside through the air vent (130) together with the dissolved air, wherein the hardness of the raw water and the evaporation residue are removed.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치(1000)는
상기 이온교환수지탑(100)에서 이송된 처리수를 CDI(420)와 통과밸브(430)로 분배 이송하는 분배밸브(410), 상기 분배밸브(410)에서 분배 이송된 처리수에 포함된 증발잔류물이 제거되는 CDI(420), 상기 분배밸브(410)에서 분배 이송된 처리수가 통과되는 통과밸브(430), 상기 CDI(420)와 통과밸브(430)에서 각각 이송된 처리수가 합쳐지는 치합밸브(440)를 포함하는 탈염부(400);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치(1000).
The ion exchange water purifying apparatus according to claim 1, wherein the ion exchange water purifying apparatus (1000) for removing the hardness of the raw water and the evaporation residue
A distribution valve 410 for distributing the treated water transferred from the ion exchange resin column 100 to the CDI 420 and the passage valve 430, The CDI 420 from which the residues are removed, the pass valve 430 through which the process water delivered by the distribution valve 410 is passed, the process in which the treatments transferred from the CDI 420 and the pass valve 430 are combined, Further comprising: a desalination unit (400) including a valve (440). The ion exchange water treatment apparatus (1000) for removing hardness and evaporation residue of raw water.
제6항에 있어서, 상기 탈염부(400)는
상기 분배밸브(410) 상에 설치되어 상기 처리수에 포함된 증발잔류물 농도를 측정하여 기준수치 이상이면 상기 통과밸브(430)를 닫도록 제어하는 농도측정센서(450)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원수의 경도와 증발잔류물 제거를 위한 이온교환 연수 장치(1000).The desalting unit (400) according to claim 6, wherein the desalting unit
And a concentration measuring sensor (450) provided on the dispensing valve (410) for measuring the concentration of the evaporated residue contained in the treated water and controlling the concentration of the evaporated residue contained in the treated water to close the pass valve (430) (1000) for removing the hardness of the raw water and the evaporation residue.
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