KR101564334B1 - Automatic polymer dissolving apparatus capable of measuring real-time concentration - Google Patents

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KR101564334B1
KR101564334B1 KR1020140192078A KR20140192078A KR101564334B1 KR 101564334 B1 KR101564334 B1 KR 101564334B1 KR 1020140192078 A KR1020140192078 A KR 1020140192078A KR 20140192078 A KR20140192078 A KR 20140192078A KR 101564334 B1 KR101564334 B1 KR 101564334B1
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김정태
강명수
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김광태
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Abstract

The present invention provides an automatic polymer dissolving apparatus capable of measuring concentration for water treatment process, which comprises: a dissolving tank in which a polymer drug is dissolved by a solution; a water supplying unit supplying the solution to the dissolving tank; a drug supplier supplying the polymer drug to the dissolving tank; a control board electrically connected to the dissolving tank, the water supplying unit, and the drug supplier to transmit and receive signals; a dissolved polymer concentration-measuring resistive sensor connected to the dissolving tank to detect and then transmit the electrical properties of the polymer drug solution to the control board so as to measure the dissolved polymer concentration of the polymer drug solution in the dissolving tank; and a solution-measuring resistive sensor connected to the water supplying unit to detect and then transmit the electrical properties of the solution supplied by the water supplying unit to the control board, wherein the control board displays a real concentration inside the dissolving tank based on the information from the dissolved polymer concentration-measuring resistive sensor and the solution-measuring resistive sensor.

Description

수처리 공정용 농도측정식 폴리머 자동 용해장치{Automatic polymer dissolving apparatus capable of measuring real-time concentration}[0001] The present invention relates to an automatic polymer dissolving apparatus capable of measuring a concentration of a polymer,

본 발명은 수처리 공정용 농도측정식 폴리머 자동 용해장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용해장치의 용해탱크 내 용해농도를 실시간으로 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 용해수의 온도 및 성상에 따른 보정이 가능하고 검출된 용해농도를 기초로 피드백 제어하여 원하는 농도 설정값에 도달하도록 자동 제어할 수 있는 수처리 공정용 농도측정식 폴리머 자동 용해장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a concentration measuring type automatic polymer dissolution apparatus for a water treatment process, and more particularly, to an apparatus for measuring concentration of a dissolved polymer in a dissolution tank of a dissolution apparatus in real time, And automatically controlling so as to reach a desired concentration set value by feedback control based on the detected concentration of the dissolved polymer.

현재 국내에서 사용되는 폴리머(고분자 응집제) 용해장치는 크게 2가지 형식으로 연속식 용해장치인 다단 용해조 형식과 간헐식 용해장치인 분사식 폴리머 용해장치가 대부분을 차지하고 있다. Currently, there are two types of polymer (coagulant) dissolving apparatuses used in Korea, which are multistage fusing unit, which is a continuous melting unit, and injectable polymer fusing unit, which is an intermittent melting unit.

이들 종래의 용해장치는 다음과 같은 문제점이 있다. 호퍼 높이에 따라 이송스크류의 분말 이송량 편차가 발생되거나 습기 노출로 인한 분말 응고 현상으로 인해 이송량 편차가 발생하여 용해농도에 편차가 발생하게 된다.These conventional dissolving apparatus have the following problems. There is a variation in the feed amount of the feed screw depending on the height of the hopper or a variation in the feed amount due to the solidification phenomenon of the powder due to the exposure to moisture, resulting in a variation in the melt concentration.

또한 용해수의 유량 대비 이송 스크류의 회전수를 제어하여 농도를 결정하므로, 실제 교반되고 있는 용해탱크 내의 실제농도 측정이 전혀 이루어지지 않는 문제점이 있다.Further, since the concentration is determined by controlling the number of revolutions of the conveying screw with respect to the flow rate of the dissolved water, there is a problem that the actual concentration measurement in the actually stirred stirring tank is not performed at all.

뿐만 아니라 하절기와 동절기의 용해수의 온도 또는 성상에 따라 용해농도의 편차가 발생될 수 있으나, 용해수의 온도나 성상에 따라 용해농도가 달라지게 되는 문제점이 전혀 반영되지 않고 있다.In addition, although there may be a variation in the concentration of dissolved water depending on the temperature or properties of the dissolved water in the summer and winter season, there is no problem that the concentration of the dissolved water varies depending on the temperature and properties of the dissolved water.

이렇듯 용해농도의 편차가 심하면 용해농도 불균일로 후단 수처리 공정의 약품투입량 조정이 어렵고, 기준 농도보다 용해농도가 낮을 경우는 수질개선 효율이 저하될 수 있으며, 기준 농도보다 용해농도가 높을 경우는 약품소모량이 증가되어 수질환경에 악영향을 끼칠 뿐만 아니라 수처리 비용이 증가하는 문제점이 발생하게 된다.If the concentration of the solution is too high, it is difficult to adjust the dosage of the chemical in the post-stage water treatment process due to unevenness of the concentration of the solution. If the concentration of the solution is lower than the reference concentration, the water quality improvement efficiency may be lowered. The water quality is adversely affected and the water treatment cost is increased.

따라서 이송량 편차에 상관없이 용해탱크 내부의 실제농도를 실시간으로 측정할 필요가 있으며, 나아가 폴리머의 종류, 용해수의 온도변화나 용해수의 성상에 대응하여 용해농도를 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 검출된 용해농도를 기초로 피드백 제어하여 원하는 농도 설정값에 도달하도록 자동 제어할 수 있는 폴리머 자동 용해장치를 제공할 필요성이 요청된다.Therefore, it is necessary to measure the actual concentration in the dissolution tank in real time irrespective of the feed amount variation. Further, it is required not only to measure the concentration of the dissolution in accordance with the type of polymer, change in temperature of the dissolution water, There is a need to provide a polymer automatic dissolving apparatus capable of automatically controlling to reach a desired concentration setting value by feedback control based on the dissolved concentration of the polymer.

[문헌 1] 대한민국 등록특허 제10-656568호[Patent Document 1] Korean Patent No. 10-656568 [문헌 2] 대한민국 등록특허 제10-1063767호[Patent Document 2] Korean Patent No. 10-1063767

본 발명은 용해장치의 용해탱크 내 용해농도를 실시간으로 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 용해수의 온도 및 성상에 따른 보정이 가능하고 검출된 용해농도를 기초로 피드백 제어하여 원하는 농도 설정값에 도달하도록 자동 제어할 수 있는 수처리 공정용 농도측정식 폴리머 자동 용해장치를 제공하기 위한 것이다.
The present invention can not only measure the dissolution concentration in the dissolution tank of the dissolution apparatus in real time but also can perform correction according to the temperature and the property of the dissolution water and feedback control based on the detected dissolution concentration to reach a desired concentration setting value And to provide a concentration-measuring-type polymer automatic dissolving apparatus for a water treatment process which can be automatically controlled.

본 발명은 폴리머 약품이 용해수에 의해 용해되는 용해탱크; 상기 용해탱크로 상기 용해수를 공급하는 물 공급 유닛; 상기 용해탱크로 상기 폴리머 약품을 공급하는 약품 공급기; 상기 용해탱크, 상기 물 공급 유닛 및 상기 약품 공급기에 전기적으로 연결되어 신호를 송수신하는 제어반; 상기 용해탱크에 결합되며, 상기 용해탱크 내 폴리머 약품 용액의 용해농도 측정을 위하여 상기 폴리머 약품 용액의 전기적 특성을 검출하여 상기 제어반으로 전달하는 용해농도 측정 저항센서; 및 상기 물 공급 유닛에 결합되어 상기 물 공급 유닛을 통해 공급되는 상기 용해수의 전기적 특성을 검출하여 상기 제어반으로 전달하는 용해수 측정 저항센서를 포함하며, 상기 제어반은 상기 용해농도 측정 저항센서 및 상기 용해수 측정 저항센서의 정보를 기초로 상기 용해탱크 내의 실제농도를 표시하는 것을 특징으로 하는 수처리 공정용 농도측정식 폴리머 자동 용해장치를 제공한다.The present invention relates to a dissolution tank in which a polymer drug is dissolved by dissolution water; A water supply unit for supplying the dissolved water to the dissolution tank; A chemical feeder for supplying the polymer medicine to the dissolution tank; A control panel electrically connected to the dissolution tank, the water supply unit, and the chemical feeder to transmit and receive signals; A dissolution concentration measurement resistance sensor coupled to the dissolution tank, for detecting the electrical characteristics of the polymer solution and measuring the dissolution concentration of the polymer solution in the dissolution tank and transferring the electrical characteristic to the control panel; And a dissolution water measurement resistance sensor coupled to the water supply unit and detecting electrical characteristics of the dissolution water supplied through the water supply unit and transmitting the detected electrical characteristics to the control panel, And the actual concentration in the dissolution tank is displayed based on the information of the dissolution water measurement resistance sensor.

상기 용해농도 측정 저항센서 및 상기 용해수 측정 저항센서 각각은 전압값을 측정하여 상기 제어반에 전달할 수 있다.The dissolution concentration measurement resistance sensor and the dissolution water measurement resistance sensor each measure a voltage value and transmit the measurement value to the control panel.

상기 제어반은 상기 용해수 측정 저항센서 및 상기 용해농도 측정 저항센서로부터 전압값을 입력받아 연산하여 상기 용해탱크의 실제농도를 도출하는 농도 연산부; 및 상기 농도 연산부에 의하여 도출된 상기 용해탱크의 실제농도와 설정농도 사이의 오차를 상쇄하도록 피드백 제어하는 피드백 제어부를 포함할 수 있다.Wherein the control panel comprises: a concentration calculator for calculating and receiving a voltage value from the dissolution water measurement resistance sensor and the dissolution concentration measurement resistance sensor to derive an actual concentration of the dissolution tank; And a feedback control unit for feedback-controlling an error between the actual concentration of the dissolution tank and the set concentration derived by the concentration calculation unit.

상기 용해농도 측정 저항센서를 세척하는 센서 세척장치를 더 포함할 수 있다.And a sensor cleaning device for cleaning the dissolution concentration measurement resistance sensor.

상기 센서 세척장치는 시상수가 공급되는 센서 세척수 공급관; 및 상기 센서 세척수 공급관의 말단에 결합되어 플렉시블관으로 형성되는 세척수 분사노즐을 포함할 수 있다. The sensor cleaning apparatus includes a sensor wash water supply pipe to which time water is supplied; And a wash water spray nozzle coupled to an end of the sensor wash water supply pipe and formed of a flexible tube.

상기 용해탱크 내의 수위를 감지하는 수위센서를 더 포함할 수 있다.And a water level sensor for sensing a water level in the dissolution tank.

상기 용해농도 측정 저항센서는 상기 수위센서의 신호에 기초하여 상기 센서 세척장치에 의하여 세척될 수 있다.The dissolution concentration measurement resistance sensor may be cleaned by the sensor cleaning apparatus based on the signal of the water level sensor.

상기 약품 공급기는 액상 폴리머가 저장되는 원액 저장조를 구비할 수 있다.
The drug feeder may include a stock solution reservoir in which the liquid polymer is stored.

본 발명에 따르면, 용해장치의 용해탱크 내 용해농도를 실시간으로 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 용해수의 온도 및 성상에 따른 보정이 가능하고 검출된 용해농도를 기초로 피드백 제어하여 원하는 농도 설정값에 도달하도록 자동 제어할 수 있는 수처리 공정용 농도측정식 폴리머 자동 용해장치가 제공된다.
According to the present invention, not only the dissolution concentration in the dissolution tank of the dissolution apparatus can be measured in real time, but also the correction according to the temperature and the property of the dissolution water can be performed and the feedback control is performed based on the detected dissolution concentration, A concentration measuring type automatic polymer dissolution apparatus for a water treatment process is provided.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 농도측정식 자동 폴리머 용해장치의 배관계장도(P&ID)이다.
도 2a는 도 1에 대응하게 구현된 측단면도, 도 2b는 도 2a의 평면도를 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 용해농도 측정 저항센서(150)의 구체적인 형상을 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 센서 세척장치의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 용해장치의 제어반이 갖는 농도측정 기능과 농도 제어 기능을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수처리 공정용 농도측정식 폴리머 자동 용해장치를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수처리 공정용 농도측정식 폴리머 자동 용해장치를 도시한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a piping instrumentation chart (P & ID) of a concentration measuring type automatic polymer dissolving apparatus for water treatment according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a side sectional view corresponding to FIG. 1, and FIG. 2B is a top view of FIG. 2A.
3A and 3B are views showing specific shapes of the dissolved-concentration measuring resistance sensor 150 shown in FIG. 2. FIG.
4A and 4B are views showing a specific configuration of the sensor cleaning apparatus.
FIG. 5 is a block diagram schematically illustrating a concentration measuring function and a concentration controlling function of a control panel of a dissolving apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view showing a concentration-measuring polymer automatic dissolving apparatus for a water treatment process according to a second embodiment of the present invention.
7 is a view showing a concentration-measuring polymer automatic dissolving apparatus for a water treatment process according to the third embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 동일 또는 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which the claims are entitled, if properly explained. In the drawings, the same or similar reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 농도측정식 자동 폴리머 용해장치의 배관계장도(P&ID), 도 2a는 도 1에 대응하게 구현된 측단면도, 도 2b는 도 2a의 평면도를 도시한 도면이다. 1 is a piping system diagram (P & ID) of a concentration measuring type automatic polymer dissolving apparatus for water treatment according to an embodiment of the present invention, FIG. 2A is a side sectional view corresponding to FIG. 1, and FIG. 2B is a plan view of FIG. Fig.

도 1 내지 도 2에 도시된 폴리머 용해장치는 분말형 폴리머 용해장치로서, 약품 공급기(110) 및 물 공급 유닛(120)과, 이들로부터 공급되는 폴리머 약품(고분자 응집제)과 용해수가 투입되는 용해탱크(130)를 구비한다. 폴리머 약품은 약품 공급기(110)의 호퍼(111)에 충진된 후 약품 공급모터(114)에 의하여 회전하는 스크류 피더(112)를 통해 일정량씩 공급되어 약품 공급관(116)을 거쳐 디스퍼서(113)에 의해 물 공급 유닛(120)에서 공급되는 용해수와 함께 용해탱크(130)로 투입된다. The polymer dissolving apparatus shown in Figs. 1 and 2 is a powder type polymer dissolving apparatus, which comprises a chemical feeder 110 and a water supply unit 120, a polymer medicine (polymer flocculant) supplied from the water supply unit 120 and a dissolution tank (130). The polymer medicine is filled in the hopper 111 of the drug feeder 110 and then supplied to the dispenser 113 through the drug supply pipe 116 by a predetermined amount through the screw feeder 112 rotated by the drug supply motor 114. [ The water is supplied to the dissolution tank 130 together with the dissolving water supplied from the water supply unit 120. [

용해탱크(130)에는 용해조(131), 숙성조(132) 및 저장조(133)가 구비되어 용해조(131)로 투입된 용해수와 폴리머 약품은 다단 연속식으로 구비된 숙성조(132) 및 저장조(133)를 통과하면서 교반되어 수처리 후단 공정으로 공급된다. 본 발명의 실시예에서는 3단 용해탱크를 도시하고 있으나 반드시 이러한 구조의 용해탱크에만 적용되는 것은 아니므로, 3단 이하 또는 그 이상의 용해탱크라도 무방하다.The dissolution tank 130 is provided with a dissolution tank 131, a ripening tank 132 and a storage tank 133. The dissolution water and the polymer chemicals injected into the dissolution tank 131 are supplied to the aging tank 132 and the storage tank 133, and is supplied to the water treatment rear end process. Although the three-stage melting tank is shown in the embodiment of the present invention, it is not necessarily applied to the melting tank having such a structure, and thus three or less melting tanks may be used.

용해탱크(130)의 각 조에는 용해수에 폴리머 약품이 균일하게 용해될 수 있도록 모터(M)에 의해 회전되는 교반기(135a~135c)가 각각 구비되며, 드레인 라인(136)도 용해장치의 일측을 따라 구비된다. 저장조(133)에 저장되는 약품 용액은 배출밸브(137)를 통해 배출된다.Each set of the dissolution tank 130 is provided with agitators 135a to 135c which are rotated by a motor M so that the polymer chemicals can be uniformly dissolved in the dissolving water and the drain line 136 is also provided at one side Respectively. The chemical solution stored in the reservoir 133 is discharged through the discharge valve 137.

용해탱크(130)에는 용해농도 측정 저항센서(150)가 설치되어 용해탱크(130) 내의 저항에 따른 전압값을 검출하여 제어반(140)으로 전달한다. 도시된 도면에서는 용해농도 측정 저항센서(150)가 저장조(131)에 하나 구비되는 것으로 도시되었으나, 용해조(132)나 숙성조(133)에 구비되거나 또는 모두에 구비되는 경우도 가능할 것이다. 용해탱크(130)에 용해농도 측정 저항센서(150)가 구비됨으로써 제어반(140)은 용해탱크(130)에 설치된 용해농도 측정 저항센서(150)로부터 농도값의 도출에 필요한 용해탱크(130) 정보를 입력받을 수 있게 된다.The dissolution tank 130 is provided with a dissolution concentration measurement resistance sensor 150 to detect a voltage value according to the resistance in the dissolution tank 130 and transmit the voltage value to the control panel 140. Although the dissolution concentration measuring resistance sensor 150 is shown as being provided in the reservoir 131 in the drawing, it may be provided in the dissolution tank 132, the aging tank 133, or both. The dissolution tank 130 is provided with the dissolution concentration measurement resistance sensor 150 so that the control panel 140 acquires the dissolution tank 130 information necessary for deriving the concentration value from the dissolution concentration measurement resistance sensor 150 provided in the dissolution tank 130 As shown in FIG.

또한 물 공급 유닛(120)은 솔레노이드 밸브(121)를 포함한 다수의 밸브들과, 압력계(122), 유량계(123), 용해수 측정 저항센서(124), 용해수 공급관(125) 등이 구비된 파이프 라인으로 형성되며, 제어반(140)의 제어에 의하여 솔레노이드 밸브(121)가 개방되면 유입되는 용해수가 용해수 공급관(125)를 통해 용해탱크(130)로 투입되며, 용해수 측정 저항센서(124)에 의하여 용해수의 전기적 특성이 측정되어 용해탱크(130) 내의 용해 농도 검출을 위하여 제어반(140)으로 전송된다. 용해수 측정 저항센서(124)가 구비됨으로써, 용해수의 특성, 즉 온도나 성상 등이 용해 농도값의 도출에 반영될 수 있게 된다.The water supply unit 120 is provided with a plurality of valves including a solenoid valve 121 and a plurality of valves including a pressure gauge 122, a flow meter 123, a dissolution water measurement resistance sensor 124, a dissolution water supply pipe 125, When the solenoid valve 121 is opened under the control of the control panel 140, the dissolved water introduced into the dissolution tank 130 is supplied to the dissolution tank 130 through the dissolution water supply pipe 125, and the dissolved water measurement resistance sensor 124 The electrical characteristics of the dissolved water are measured and transferred to the control panel 140 for detection of the dissolved concentration in the dissolution tank 130. By providing the dissolution water measurement resistance sensor 124, the characteristics of the dissolution water, that is, the temperature and the property, can be reflected in the derivation of the dissolution concentration value.

이에 따라 제어반(140)은 용해 농도값의 도출에 필요한 정보를 용해농도 측정 저항센서(150) 및 용해수 측정 저항센서(124)로부터 제공받게 되고, 이러한 정보에 근거하여 용해탱크 내의 실제농도를 설정된 시간마다 연산하여 제어반(140)의 디스플레이 패널 상에 실시간으로 디스플레이할 수 있게 된다.Accordingly, the control panel 140 receives information required to derive the dissolved concentration value from the dissolved-concentration measuring resistance sensor 150 and the dissolved-water measuring resistance sensor 124, and based on this information, the actual concentration in the dissolution tank is set So that it can be displayed on the display panel of the control panel 140 in real time.

또한 용해탱크(130)에는 센서 세척장치(160) 및 수위 센서(170)가 더 구비될 수 있다. 센서 세척장치(160)는 후술하는 바와 같이 용해농도 측정 저항센서(150)의 센서 팁을 수시로 세척하여 센서(150)의 오염을 방지하기 위해 구비된다.The dissolving tank 130 may further include a sensor cleaning device 160 and a water level sensor 170. The sensor cleaning apparatus 160 is provided to prevent the sensor 150 from being contaminated by cleaning the sensor tip of the dissolution concentration measurement resistance sensor 150 from time to time as described later.

수위센서(170)는 주로 용해탱크(130)의 저장조(133) 내에 구비되어 저장조(133) 내의 약품 용액이 일정 수위 이하로 내려가는 경우 제어반(140)에 신호를 전달하여 폴리머 약품 및 용해수의 공급이 재개되도록 하는 기능을 수행한다. 뿐만 아니라 후술하는 바와 같이, 수위센서(170)의 신호에 연동하여 센서 세척장치(150)가 동작될 수 있다.The water level sensor 170 is provided mainly in the reservoir 133 of the dissolution tank 130 to transmit a signal to the control panel 140 when the chemical solution in the reservoir 133 is lowered to a certain level or lower, So that it can be restarted. In addition, as will be described later, the sensor cleaning apparatus 150 can be operated in conjunction with the signal of the water level sensor 170.

도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 용해농도 측정 저항센서(150)의 구체적인 형상을 도시한 도면이다. 도시한 바와 같이, 용해농도 측정 저항센서(150)는 용해탱크(130)의 상부면에 착탈가능하게 결합될 수 있도록 플랜지(151)가 구비되며, 플랜지(151)의 상부로는 전기기구가 내장되는 커버(152)가 구비되며, 하부로는 파이프(153)와 엘보(154)에 의하여 연결되는 센서팁(155)이 구비된다. 센서팁(155)에는 탐침(155a)이 형성될 수 있다.3A and 3B are views showing specific shapes of the dissolved-concentration measuring resistance sensor 150 shown in FIG. 2. FIG. As shown in the drawing, the dissolution concentration measuring resistance sensor 150 is provided with a flange 151 to be detachably coupled to the upper surface of the dissolution tank 130, And a sensor tip 155 connected by a pipe 153 and an elbow 154 is provided at a lower portion of the cover 152. The probe tip 155 may be provided with a probe 155a.

이러한 용해농도 측정 저항센서(150)는 폴리머 약품이 용해된 약품 용액에 침지되어 약품용액의 전기적 특성을 측정하는 것으로서, 센서팁(155), 특히 탐침(155a)에는 장시간 사용시 약품 용액이 잔류되어 탐침(155a)의 기능 발휘에 장애를 가져올 수 있다. 따라서 용해농도 측정 저항센서(150)의 센서팁(155)을 수시로 세척하는 것이 정확한 측정치를 확보하기 위해 바람직할 것이다.The solution concentration measuring resistance sensor 150 is immersed in a solution of a polymer drug solution to measure the electrical characteristics of the solution solution. The solution of the chemical solution remains in the sensor tip 155, particularly the probe 155a, It may lead to a failure in the function of the switch 155a. Therefore, cleaning the sensor tip 155 of the dissolved-concentration measuring resistance sensor 150 from time to time would be preferable in order to secure an accurate measurement value.

이를 위해 용해농도 측정 저항센서(150)는 도 4에 도시되는 센서 세척장치(160)에 의하여 수시로 세척될 수 있다. For this purpose, the concentration measuring resistance sensor 150 may be cleaned by the sensor cleaning apparatus 160 shown in FIG. 4 from time to time.

도 1, 도 2a, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 센서 세척장치(160)는 센서 세척수 공급관(161)과 세척수 분사 노즐(162)을 포함할 수 있다. 센서 세척수 공급관(161)에는 용해수와 마찬가지로 물 공급 유닛(120)에 의하여 시상수인 물이 투입되며, 센서 세척수 공급관(161)의 말단에는 세척수 분사 노즐(162)이 결합되어 용해농도 측정 저항센서(150)의 센서팁(155)을 향하여 세척수를 공급하게 된다. 도시된 실시예에서는 3개의 세척수 분사 노즐(162)이 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 그 개수는 증감될 수 있을 것이다. 세척수 분사 노즐(162)은 플렉시블관으로 형성되어 센서팁(155)을 조준하여 각도 조절이 용이하도록 형성되는 것이 바람직할 것이다.Referring to FIGS. 1, 2A, 4A and 4B, the sensor cleaning apparatus 160 may include a sensor washing water supply pipe 161 and a washing water injection nozzle 162. Water, which is a time constant water, is introduced into the sensor washing water supply pipe 161 by the water supply unit 120 as in the case of the dissolved water. A washing water injection nozzle 162 is connected to the end of the sensor washing water supply pipe 161, 150 to the sensor tip 155 of the washing machine. In the illustrated embodiment, three wash water injection nozzles 162 are shown, but the number of wash water injection nozzles 162 may be increased or decreased. The washing water injection nozzle 162 may be formed of a flexible tube and may be formed to easily adjust the angle by aiming the sensor tip 155.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 용해장치의 제어반(140)이 갖는 농도측정 기능과 농도 제어 기능을 개략적으로 도시한 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram schematically illustrating a concentration measuring function and a concentration controlling function of the control panel 140 of the dissolution apparatus according to an embodiment of the present invention.

먼저 본 발명에 따른 용해장치의 제어반(140)은 주제어부(141), 농도 연산부(142) 및 피드백 제어부(143)를 포함한다. 주제어부(141)는 용해장치의 각종 구성요소를 제어하며, 설정농도에 따라 약품 공급기(110)와 물 공급 유닛(120)을 제어하여 일정량의 폴리머 약품과 용해수를 용해탱크(130)로 공급한다.First, the control panel 140 of the dissolution apparatus according to the present invention includes a main controller 141, a concentration calculator 142, and a feedback controller 143. The main control unit 141 controls various components of the dissolution apparatus and controls the chemical feeder 110 and the water supply unit 120 according to the set concentration to supply a predetermined quantity of polymer medicine and dissolved water to the dissolution tank 130 do.

농도 연산부(142)는 상술한 용해수 측정 저항센서(124)와 용해탱크(130)에 장착되는 용해농도 측정 저항센서(150)로부터 저항을 이용하여 측정된 전압값으로부터 용해탱크(130) 내의 약품 용액의 용해농도를 연산한다.The concentration calculator 142 calculates the concentration of the drug in the dissolution tank 130 from the voltage value measured using the resistance from the dissolution water measurement resistance sensor 124 and the dissolution concentration measurement resistance sensor 150 mounted in the dissolution tank 130 Calculate the dissolved concentration of the solution.

아래 표 1은 용해수 측정 저항센서(124)와 용해농도 측정 저항센서(150)로부터 측정된 전압값과 측정농도와의 상관관계를 다수의 시료를 제작하여 도출한 것이다. 이때 용해수는, 어느 지역의 시상수인지 또는 어떤 종류의 시상수인지 등에 따라 용해수의 특성이 달라지고 이는 약품 용액의 농도에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 발명에서는 용해수의 특성을 용해수 측정 저항센서(124)를 이용하여 측정하고, 약품 용액의 측정 전압값을 용해수 측정 저항센서(124)의 측정 전압값으로 보정하여 도출된 보정값을 약품 용액의 용해 농도 도출에 반영함으로써, 용해수의 특성이 반영된 농도값의 도출이 가능하게 된다.Table 1 below shows the correlation between the measured value and the voltage value measured from the dissolution water measurement resistance sensor 124 and the dissolution concentration measurement resistance sensor 150, which are derived by manufacturing a plurality of samples. At this time, the number of dissolution water varies depending on the time constant of a certain area or the kind of time constant, and this may affect the concentration of the chemical solution. Therefore, in the present invention, the characteristics of the dissolved water are measured using the dissolution water measurement resistance sensor 124, and the correction value derived by correcting the measured voltage value of the solution of the chemical solution to the measured voltage value of the dissolution water measurement resistance sensor 124 By reflecting this in the derivation of the dissolved concentration of the chemical solution, it becomes possible to derive the concentration value reflecting the characteristics of the dissolved water.

Figure 112014127108895-pat00001
Figure 112014127108895-pat00001

아래 표 2는 표 1에 따라 도출된 보정 전압값과 용해 농도와의 상관관계를 그래프로 나타낸 것이다. 따라서 농도 연산부(142)는 표 2에 도시된 상관 관계 그래프를 이용하여 도출된 수식에 대입함으로써, 용해탱크(130)의 약품 용액의 실제농도를 도출할 수 있게 된다.Table 2 below shows the correlation between the corrected voltage value derived from Table 1 and the dissolved concentration. Therefore, the concentration calculator 142 can derive the actual concentration of the chemical solution in the dissolution tank 130 by substituting it into the formula derived using the correlation graph shown in Table 2. [

Figure 112014127108895-pat00002
Figure 112014127108895-pat00002

피드백 제어부(143)는 농도 연산부(142)를 통해 실시간으로 측정되는 용해탱크(130) 내의 약품 용액의 실제농도를 설정농도와 비교하여 약품 공급기(110)를 피드백 제어함으로써, 약품 용액의 실제농도가 설정농도에 도달할 수 있도록 제어하는 역할을 수행한다.The feedback control section 143 feedback-controls the chemical feeder 110 by comparing the actual concentration of the chemical solution in the dissolution tank 130 measured in real time with the set concentration to measure the actual concentration of the chemical solution And controls the temperature to reach the set concentration.

다시 말해, 주제어부(141)에 의하여 설정농도에 따라 약품 공급기(110)와 물 공급 유닛(120)이 동작하여 일정량의 약품과 용해수가 용해탱크(130)로 공급되면, 농도 연산부(142)가 용해수 측정 저항센서(124)의 전압값 및 용해농도 측정 저항센서(150)의 전압값을 기초로 용해탱크 내의 실제농도를 도출한다. 이때 피드백 제어부(143)는 용해탱크 내의 실제농도를 설정농도와 비교하여, 설정농도에 미달 혹은 초과되었는지 여부를 판단하게 되며, 설정농도와 실제농도의 오차가 있는 것으로 판단되면, 약품 공급기를 제어하여 폴리머 약품이 오차를 상쇄할 수 있는 정도로 공급되도록 제어한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 약품 공급기(110)의 스크류 피더(112)를 시간 제어함으로써 약품 공급량을 제어할 수 있게 된다.  In other words, when the medicine supplier 110 and the water supply unit 120 operate according to the set concentration by the main controller 141 and a certain amount of medicine and dissolved water is supplied to the dissolution tank 130, the concentration calculator 142 The actual concentration in the dissolution tank is derived based on the voltage value of the dissolution water measurement resistance sensor 124 and the voltage value of the dissolution concentration measurement resistance sensor 150. [ At this time, the feedback control unit 143 compares the actual concentration in the dissolution tank with the set concentration, and determines whether or not the set concentration is below or exceeds the set concentration. If it is determined that there is an error between the set concentration and the actual concentration, So that the polymer drug is supplied to such an extent that the error can be canceled. According to the embodiment of the present invention, the drug supply amount can be controlled by controlling the screw feeder 112 of the drug feeder 110 by time control.

이하, 이와 같이 구성된 수처리 공정용 농도측정식 폴리머 자동 용해장치의 작용을 설명하면, 다음과 같다. Hereinafter, the operation of the concentration measuring type automatic polymer dissolving apparatus for a water treatment process thus constructed will be described.

먼저 제어반(140)의 제어에 의하여 솔레노이드 밸브(121)가 개방되면 용해수가 용해탱크(130)로 공급되면서 물 공급 유닛(120)의 압력계(122) 및 유량계(123)에 의하여 압력과 유량이 체크되어 제어반(140)으로 전달되고 말단의 용해수 측정 저항센서(124)에 의하여 용해수의 전기적 특성, 즉 전압값이 센싱되어 역시 제어반(140)으로 전달된다.When the solenoid valve 121 is opened under the control of the control panel 140, the dissolved water is supplied to the dissolving tank 130 and the pressure and flow rate are checked by the pressure gauge 122 and the flow meter 123 of the water supply unit 120 The electrical characteristics of the dissolved water, that is, the voltage value is sensed by the resistance measurement sensor 124 at the end and transmitted to the control panel 140.

폴리머의 공급은 제어반(140)의 제어에 의하여 약품 공급기(110)의 약품 공급모터(114)가 동작하면 설정농도에 대응하도록 스크류 피더(112)가 회전함으로써 호퍼(111)에 충진된 분말 형태의 폴리머가 일정량씩 공급되어 디스퍼서(113)에 의하여 용해수와 함께 용해탱크(130)로 투입된다. 약품 센서(115)는 호퍼(111) 내의 폴리머 약품이 기준치 이하로 충진되어 있는지를 감지하여 제어반(140)으로 전달한다.When the chemical feed motor 114 of the chemical feeder 110 is operated under the control of the control panel 140, the supply of the polymer is performed in the form of a powder filled in the hopper 111 by rotating the screw feeder 112, The polymer is supplied to the dissolution tank 130 together with the dissolving water by the dispenser 113. The medicine sensor 115 senses whether the polymer medicine in the hopper 111 is filled below the reference value, and transmits it to the control panel 140.

물 공급 유닛(120) 및 약품 공급기(110) 각각으로부터 공급되는 용해수와 폴리머 약품은 용해탱크(130)의 용해조(131)로 투입되며 각 조에는 교반기(135a~135c)가 설치되어 제어반(140)의 제어에 의하여 교반을 진행한다. 용해탱크(130)의 용해조(131)에는 용해농도 측정 저항센서(150)가 구비되어 용해조(131)로 투입되어 용해되고 있는 폴리머 약품 용액의 전기적 특성, 즉 전압값을 검출하여 제어반(140)으로 전달한다. The dissolved water and the polymer medicine supplied from each of the water supply unit 120 and the chemical feeder 110 are introduced into the dissolution tank 131 of the dissolution tank 130. Agitators 135a to 135c are installed in the respective tanks, ), The stirring is continued. The dissolution tank 131 of the dissolution tank 130 is provided with a dissolution concentration measurement resistance sensor 150 to detect the electrical characteristic of the dissolved polymer solution, that is, the voltage value, which is supplied to the dissolution tank 131, .

수위센서(170)는 용해탱크(130) 말단의 저장조(133)의 수위가 저수위 이하로 내려갈 때 이를 감지하여 제어반(140)으로 전달하게 된다. 뿐만 아니라 수위센서(170)는 저장조(133)의 수위가 중수위 이하로 내려갈 경우, 이를 감지하여 감지신호를 제어반(140)으로 전달하여, 센서 세척장치(160)가 가동하도록 한다.The water level sensor 170 senses the water level of the storage tank 133 at the end of the dissolving tank 130 when the water level of the storage tank 133 is lowered below the low water level, and transmits it to the control panel 140. In addition, when the water level of the storage tank 133 falls below the heavy water level, the water level sensor 170 detects the water level and transmits a sensing signal to the control panel 140 so that the sensor cleaning device 160 is operated.

본 실시예에 있어서, 용해농도 측정 저항센서(150)의 센서팁(155)은 중수위에 근접하여 위치됨으로써, 저장조(133)의 수위가 중수위 이하로 내려갈 경우, 센서팁(155)이 약품 용액에 침지되지 않고 노출되는 것이 가능해진다. 따라서 이때 센서팁(155)이 노출된 상태이므로, 세척이 가능하므로, 센서 세척장치(160)는 수위센서(170)의 중수위 감지신호를 기초로 동작할 수 있다. 물 공급 유닛(120)으로부터 시상수가 유입되는 센서 세척수 공급관(161)을 통해 세척수가 공급되면, 센서 세척수 공급관(161)의 말단에 플렉시블관으로 형성되는 세척수 분사 노즐(162)을 통해 센서팁(155)을 향해 세척수가 공급될 수 있다. 세척수 분사 지속시간은 제어반(140)에 의하여 미리 설정될 수 있다.The sensor tip 155 of the dissolution concentration measurement resistance sensor 150 is positioned close to the heavy water so that when the water level of the storage tank 133 falls below the heavy water level, So that it can be exposed without being immersed. Therefore, since the sensor tip 155 is exposed at this time, the sensor cleaning apparatus 160 can operate based on the detection signal of the water level sensor 170, since the sensor can be cleaned. When the washing water is supplied through the sensor washing water supply pipe 161 through which water flows from the water supply unit 120 into the sensor washing water supply pipe 161, The washing water can be supplied to the washing water supply pipe. The wash water spray duration can be preset by the control panel 140.

한편, 용해수 측정 저항센서(124) 및 용해농도 측정 저항센서(150)로부터 측정된 전압값을 기초로 제어반(140)의 농도 연산부(142)에 의해 용해탱크(130) 내의 실제농도가 연산되어, 제어반(140)의 디스플레이 패널에 실시간으로 실제농도가 디스플레이될 수 있다.On the other hand, the actual concentration in the dissolution tank 130 is calculated by the concentration calculator 142 of the control panel 140 based on the voltage values measured from the dissolution water measurement resistance sensor 124 and the dissolution concentration measurement resistance sensor 150 , The actual concentration can be displayed in real time on the display panel of the control panel 140.

또한 제어반(140)의 피드백 제어부(143)는 실제농도와 설정농도 사이에 오차가 있는 것으로 판단되면, 약품 공급기(110)를 제어하여, 약품 공급량을 조절함으로써, 설정농도에 도달하도록 제어할 수 있다.If it is determined that there is an error between the actual concentration and the set concentration, the feedback control section 143 of the control panel 140 can control the chemical feeder 110 to adjust the chemical supply amount to reach the set concentration .

위와 같은 실시예에 따르면, 용해장치의 용해탱크 내 농도를 실시간으로 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 용해수의 온도 및 성상에 따른 보정이 가능하고 용해탱크 내부의 실제농도와 설정농도 사이에 발생되는 오차를 피드백 제어할 수 있게 된다.According to the above embodiment, not only the concentration in the dissolution tank of the dissolution apparatus can be measured in real time, but also the correction according to the temperature and the property of the dissolution water can be performed, and the error Can be feedback-controlled.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수처리 공정용 농도측정식 폴리머 자동 용해장치를 도시한 도면으로, 분말형 폴리머가 충진된 약품 공급기(110) 대신에 액상 폴리머가 충진된 폴리머 원액 저장조(L)가 별도로 구비되어, 용해수와 함께 용해탱크(130)로 투입된다는 점을 제외하고는 상술한 실시예와 마찬가지의 기능을 갖는다.FIG. 6 is a view showing a concentration-measuring-type polymer automatic dissolving apparatus for a water treatment process according to a second embodiment of the present invention, in which a polymer feedstock 110 filled with a polymer powder is filled with a liquid polymer- L is separately provided and is introduced into the dissolution tank 130 together with the dissolving water, as described above.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수처리 공정용 농도측정식 폴리머 자동 용해장치를 도시한 도면으로, 도 6에 도시된 제2 실시예와 같이 액상 폴리머가 사용되나, 별도의 원액 저장조가 구비되지 않고 용해탱크(130') 내에 원액 저장조(L)를 일체로 구비하고 있다는 점에서 제2 실시예와 차이를 갖는다.7 is a view showing a concentration measuring type automatic polymer dissolving apparatus for a water treatment process according to a third embodiment of the present invention, wherein a liquid polymer is used as in the second embodiment shown in FIG. 6, And the raw liquid reservoir L is integrally provided in the dissolution tank 130 ', which is different from the second embodiment.

도 6 및 도 7과 같은 실시예를 취하더라도, 용해장치의 용해탱크 내 농도를 실시간으로 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 용해수의 온도 및 성상에 따른 보정이 가능하고 용해탱크 내부의 실제농도와 설정농도 사이에 발생되는 오차를 피드백 제어할 수 있는 효과는 동일하다.6 and 7, it is possible not only to measure the concentration in the dissolving tank of the dissolving apparatus in real time, but also to correct in accordance with the temperature and the property of the dissolving water, The effect of feedback control of errors occurring between concentrations is the same.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 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. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

110 : 약품 공급기 120 : 물 공급 유닛
130 : 용해탱크 140 : 제어반
150 : 용해농도 측정 저항센서 160 : 센서 세척장치
170 : 수위 센서110: chemical feeder 120: water supply unit
130: Dissolution tank 140: Control panel
150: Dissolved concentration measurement resistance sensor 160: Sensor cleaning device
170: Water level sensor

Claims (8)

폴리머 약품이 용해수에 의해 용해되는 용해탱크;
상기 용해탱크로 상기 용해수를 공급하는 물 공급 유닛;
상기 용해탱크로 상기 폴리머 약품을 공급하는 약품 공급기;
상기 용해탱크, 상기 물 공급 유닛 및 상기 약품 공급기에 전기적으로 연결되어 신호를 송수신하는 제어반;
상기 용해탱크에 결합되며, 상기 용해탱크 내 폴리머 약품 용액의 용해농도 측정을 위하여 상기 폴리머 약품 용액의 전기적 특성을 검출하여 상기 제어반으로 전달하는 용해농도 측정 저항센서;
상기 물 공급 유닛에 결합되어 상기 물 공급 유닛을 통해 공급되는 상기 용해수의 전기적 특성을 검출하여 상기 제어반으로 전달하는 용해수 측정 저항센서;
상기 용해농도 측정 저항센서를 세척하는 센서 세척장치; 및
상기 용해탱크 내의 저장조 내에 설치되어 수위를 감지하는 수위센서를 포함하며,
상기 제어반은
상기 용해수 측정 저항센서 및 상기 용해농도 측정 저항센서로부터 전압값을 입력받아 연산하여 상기 용해탱크의 실제농도를 도출하는 농도 연산부; 및
상기 농도 연산부에 의하여 도출된 상기 용해탱크의 실제농도와 설정농도 사이의 오차를 상쇄하도록 피드백 제어하는 피드백 제어부를 포함하며,
상기 제어반은 상기 용해농도 측정 저항센서 및 상기 용해수 측정 저항센서의 정보를 기초로 상기 용해탱크 내의 실제농도를 표시하며,
상기 용해농도 측정 저항센서는 일단에 상기 폴리머 약품 용액에 침지되어 상기 약품용액의 전기적 특성을 측정하는 센서팁이 구비되며,
상기 수위센서는 상기 센서팁이 상기 저장조 수위가 낮아져 노출되는 경우, 신호를 상기 제어반으로 전달하며,
상기 센서 세척장치는 상기 수위센서의 신호를 기초로 동작하여 상기 센서팁을 세척하는 것을 특징으로 하는 수처리 공정용 농도측정식 폴리머 자동 용해장치.
A dissolution tank in which a polymer drug is dissolved by dissolution water;
A water supply unit for supplying the dissolved water to the dissolution tank;
A chemical feeder for supplying the polymer medicine to the dissolution tank;
A control panel electrically connected to the dissolution tank, the water supply unit, and the chemical feeder to transmit and receive signals;
A dissolution concentration measurement resistance sensor coupled to the dissolution tank, for detecting the electrical characteristics of the polymer solution and measuring the dissolution concentration of the polymer solution in the dissolution tank and delivering the electrical characteristic to the control panel;
A dissolution number measuring resistance sensor coupled to the water supply unit and detecting electrical characteristics of the dissolution water supplied through the water supply unit and transmitting the detected electrical characteristics to the control panel;
A sensor cleaning device for cleaning the dissolution concentration measurement resistance sensor; And
And a water level sensor installed in the storage tank in the dissolution tank for sensing a water level,
The control panel
A concentration calculator for calculating and receiving a voltage value from the dissolution water measurement resistance sensor and the dissolution concentration measurement resistance sensor to derive an actual concentration of the dissolution tank; And
And a feedback control unit for performing feedback control so as to cancel an error between the actual concentration of the dissolution tank and the set concentration derived by the concentration calculation unit,
Wherein the control panel displays an actual concentration in the dissolution tank based on the information of the dissolution concentration measurement resistance sensor and the dissolution water measurement resistance sensor,
The dissolution concentration measuring resistance sensor is provided with a sensor tip which is immersed in the polymer solution at one end to measure the electrical characteristics of the solution,
Wherein the water level sensor transmits a signal to the control panel when the sensor tip is exposed due to a low water level of the storage tank,
Wherein the sensor cleaning apparatus operates based on a signal of the water level sensor to clean the sensor tip.
제1항에 있어서,
상기 용해농도 측정 저항센서 및 상기 용해수 측정 저항센서 각각은
전압값을 측정하여 상기 제어반에 전달하는 것을 특징으로 하는 수처리 공정용 농도측정식 폴리머 자동 용해장치.
The method according to claim 1,
Each of the dissolution concentration measurement resistance sensor and the dissolution water measurement resistance sensor
And the measured value of the voltage is transmitted to the control panel.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 센서 세척장치는 시상수가 공급되는 센서 세척수 공급관; 및
상기 센서 세척수 공급관의 말단에 결합되어 플렉시블관으로 형성되는 세척수 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 공정용 농도측정식 폴리머 자동 용해장치.
The method according to claim 1,
The sensor cleaning apparatus includes a sensor wash water supply pipe to which time water is supplied; And
And a washing water spray nozzle coupled to an end of the sensor wash water supply pipe and formed of a flexible tube.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 약품 공급기는 액상 폴리머가 저장되는 원액 저장조를 구비하는 것을 특징으로 하는 수처리 공정용 농도측정식 폴리머 자동 용해장치.





The method according to claim 1,
Wherein the chemical feeder comprises a raw liquid reservoir in which the liquid polymer is stored.





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