KR101575049B1 - 수처리장치와 수처리장치의 역삼투막필터 세정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수처리장치에 사용되는 역삼투막필터를 효율적으로 세정하는 장치와 방법에 관한 것으로, 본 발명의 수처리장치는 적어도 하나 이상의 전처리필터; 상기 전처리필터와 배관에 의해 연결된 역삼투막필터; 상기 전처리필터와 상기 역삼투막필터 사이의 배관에 구비된 세정액장치; 상기 전처리필터와 상기 세정액장치 사이의 배관에 구비된 인버트펌프; 상기 역삼투막필터에서 분지된 드레인관; 및 상기 드레인관에 구비된 압력조절밸브;를 포함하고, 상기 역삼투막필터의 세정시에 상기 세정액장치에서 생성된 세정액으로 상기 역삼투막필터를 세정한 후 드레인관으로 배출한다.

Description

수처리장치와 수처리장치의 역삼투막필터 세정방법{WATER TREATING APPARATUS AND A CLEANING METHOED FOR REVERSE OSMOSIS FILTER OF THE WATER TREATING APPARATUS}

본 발명은 수처리장치에 사용되는 역삼투막필터를 효율적으로 세정하여 스케일과 바이오파울링을 제거하는 장치와 방법에 관한 것이다.

수처리장치는 원수를 처리하여 여러가지 용수를 생성하는 장치를 말한다. 이러한 예로 산업용 공정수를 생성하거나 해수의 담수화에 사용되거나 하수처리 후 재이용에 사용되기도 한다.

도 1은 일반적인 수처리장치에서 필터모듈의 일례를 보여준다. 도 1에 도시되듯이, 종래 수처리장치의 필터모듈은 다수개의 전처리필터(2a,2b)와 직렬적으로 연결된 역삼투막필터(1)를 포함하고 있다. 물론 도시하지 않았지만 후처리필터도 더 구비될 수 있다.

상기 전처리필터(2a,2b)는 일 예로 세디먼트 필터와 카본 필터 등이 직렬로 연결될 수 있다. 세디먼트 필터는 수도로부터 원수를 공급받아 5미크론 정도의 미세한 필터를 통과시켜 원수에 함유된 찌꺼기나 각종 부유 물질 등을 제거한다. 카본 필터는 활성탄의 흡착방식을 이용하여 인체에 유해한 화학물질과 염소 성분 등을 제거한다. 상기 역삼투막필터(1)는 역삼투압 방식을 사용하여 분리막을 통해 납, 비소 등의 중금속을 비롯해 나트륨 및 미생물 등을 걸러낸다.

이 중에서, 원수에 석회질과 같은 스케일이 많을 경우에는 역삼투막필터의 분리막에 스케일이 누적되어 필터가 제기능을 할 수 없게 되고 수명도 짧아진다. 또한, 역삼투막필터는 구조상 막 표면에 미생물들이 달라붙는 바이오파울링(biofouling)이 발생하기 쉽다. 따라서 이러한 스케일 및 바이오파울링을 제거하기 위하여 주기적으로 드레인 밸브를 열어주거나 역방향 압력을 가하여 역삼투막필터를 세척한다.

하지만, 단순히 드레인 밸브를 열어주거나 역방향 압력을 부가하여 스케일을 제거하도라도 막 표면에 달라붙은 미생물들은 쉽게 제거되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 막 표면의 스케일 제거와 바이오 파울링 제거에 모두 효율적인 장치와 구조를 구비한 수처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 막 표면의 스케일 제거와 바이오 파울링 제거를 하더라도 막에 손상이 가지 않는 안전한 수처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 막 표면의 스케일 제거와 바이오 파울링 제거가 자동적으로 이루어질 수 있도록 하여 사용편의성과 효율을 향상시킨 수처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 전술한 수처리장치를 사용하여 막 표면의 스케일 제거와 바이오 파울링 제거를 효율적으로 할 수 있는 수처리장치의 역삼투막필터 세정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 달성하기 위하여 다음과 같은 기술적 구성을 해결 수단으로 제공한다.

본 발명의 수처리장치는 적어도 하나 이상의 전처리필터; 상기 전처리필터와 배관에 의해 연결된 역삼투막필터; 상기 전처리필터와 상기 역삼투막필터 사이의 배관에 구비된 세정액장치; 상기 전처리필터와 상기 세정액장치 사이의 배관에 구비된 인버트펌프; 상기 역삼투막필터에서 분지된 드레인관; 및 상기 드레인관에 구비된 압력조절밸브;를 포함하고, 상기 역삼투막필터의 세정시에 상기 세정액장치에서 제공된 세정액으로 상기 역삼투막필터를 세정한 후 드레인관으로 배출한다.

여기서 상기 세정액장치는 전기분해장치이고, 상기 역삼투막필터의 세정시에 상기 전기분해장치에서 생성된 세정액으로 상기 역삼투막필터를 세정할 수 있다.

본 발명의 상기와 같은 구성의 측면은, 전기분해장치에 의해 생성된 산성수에 의해 바이오파울링을 제거할 수 있고 알칼리수에 의해 스케일을 제거할 수 있으며, 자동으로 세정액을 생성할 수 있으며 세정액의 농도 조절이 가능하다. 그에 따라 막에 손상이 가지 않으면서도 막 표면의 스케일 제거와 바이오 파울링 제거에 모두 효율적이고, 사용편의성을 향상시킨다.

상기 전기분해장치는, 이온교환막;과 상기 이온교환막의 일측에서 생성된 산성수가 배출되는 제1배관;과 상기 이온교환막의 타측에서 생성된 알칼리수가 배출되는 제2배관;을 포함하고, 상기 제1배관과 제2배관은 상기 전기분해장치와 상기 역삼투막필터 사이의 배관으로 합류된다.

또한, 상기 제1배관을 개폐하는 산성수밸브;와 상기 제2배관을 개폐하는 알칼리수밸브;를 더 포함하여 구성될 수 있다. 나아가 상기 제1배관에는 중화필터가 구비되어 제1배관의 산성수의 농도를 낮추도록 구성할 수도 있다.

상기 전기분해장치에서 생성되는 세정액은 유리잔류염소를 함유한다. 세정액의 농도는 0.1ppm 이상 10ppm 이하가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 세정액의 농도는 0.1ppm 이상 0.5ppm 이하인 것이 좋다.

본 발명의 상기와 같은 구성의 측면은 막에 손상이 가지 않으면서도 막 표면의 스케일 제거와 바이오 파울링 제거에 모두 효율적이게 한다.

한편, 본 발명에서 상기 세정액장치는 세정액저장수단을 포함하고, 상기 역삼투막필터의 세정시에 상기 세정액저장수단으로부터 저장된 세정액이 주입되도록 구성할 수 있다.

여기서 상기 세정액은 유리잔류염소, 이산화염소, 오존, 산, 염기 중 어느 하나를 함유한다.

본 발명의 상기와 같은 구성의 측면은, 원수의 종류에 따라 다양한 세정액을 사용할 수 있도록 하여, 효율적으로 바이오 파울링을 제거할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 수처리장치는 상기 드레인관의 상기 압력조절밸브의 상류에서 분지되어 상기 압력조절밸브의 하류에서 상기 드레인관에 연결되는 바이패스관;과 상기 바이패스관을 개폐하는 세정밸브;를 더 포함하고, 상기 역삼투막필터의 세정시에 상기 세정밸브가 개방될 수 있다.

본 발명의 상기와 같은 구성의 측면은, 수동으로 밸브를 조절하여 세척이 이루어질 수 있도록 하여, 사용자가 편하게 조절할 수 있도록 하여 사용자 편의성을 향상시킨다.

또는, 본 발명의 수처리장치는 상기 세정액장치와 상기 압력조절밸브에 전기적으로 연결되어 제어하는 컨트롤러;를 더 포함하고, 상기 역삼투막필터의 세정시에 상기 컨트롤러는 상기 세정액장치를 작동시키고 상기 압력조절밸브의 개방정도를 조절하도록 구성할 수 있다.

여기서, 상기 컨트롤러는 상기 인버트펌프에 전기적으로 연결되어 수압을 조절할 수 있다.

또한, 상기 컨트롤러는 상기 산성수밸브와 알칼리수밸브에 전기적으로 연결되어 상기 제1배관과 제2배관의 개폐를 조절할 수도 있다.

또한, 상기 드레인관에 구비된 제1유량센서;와 상기 역삼투막필터의 하류에 구비된 제2유량센서;를 더 포함하도록 구성하고, 상기 컨트롤러는 상기 제1유량센서와 제2유량센서와 전기적으로 연결되어 유량을 측정하고, 상기 측정된 유량에 따라 상기 인버트펌프와 상기 압력조절밸브를 제어하도록 구성할 수도 있다.

본 발명의 상기와 같은 구성의 측면은, 전기분해장치에 의해 생성된 산성수와 알칼리수를 자동으로 제어하여 막에 손상이 가지 않으면서도 막 표면의 스케일 제거와 바이오 파울링 제거를 효율적으로 할 수 있으며, 사용편의성을 향상시킨다.

한편, 본 발명의 수처리장치의 역삼투막필터 세정방법은, 상기 세정밸브를 개방하고 높은 유량과 수압으로 상기 역삼투막필터의 막 표면을 세정하되, 상기 전기분해장치에 약한전류를 부과하여 저농도의 유리잔류염소를 함유한 세정액으로 상기 막 표면을 세정하는 물리적세정단계;를 포함한다.

또는, 상기 압력조절밸브를 개방하고 높은 유량과 수압으로 상기 역삼투막필터의 막 표면을 세정하되, 상기 전기분해장치에 약한전류를 부과하여 저농도의 유리잔류염소를 함유한 세정액으로 상기 막 표면을 세정하는 물리적세정단계를 포함할 수도 있다.

본 발명의 상기와 같은 구성의 측면은, 수동으로 하는 경우에는 세정밸브를, 자동으로 하는 경우에는 압력조절밸브를 조절하고 전기분해장치를 사용하여 막에 손상이 가지 않으면서도 막 표면의 스케일 제거와 바이오 파울링 제거를 효율적으로 할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 수처리장치의 역삼투막필터 세정방법은 상기 전기분해장치에 강한전류를 부과하여 생성된 알칼리수와 산성수를 함유한 세정액으로 상기 막 표면을 세정하는 화학적세정단계;를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 화학적세정단계는 생성된 산성수를 중화필터를 통과시킨 후 상기 역삼투막필터로 제공할 수 있다.

본 발명의 상기와 같은 구성의 측면은, 세정대상에 따라 효율적인 세정액을 주입하여 효율적으로 막에 손상이 가지 않으면서도 막 표면의 스케일 제거와 바이오 파울링 제거를 할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 수처리장치의 역삼투막필터 세정방법은 높은 유량과 수압의 물로 상기 역삼투막필터의 막 표면을 세정하는 후세척단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 상기와 같은 구성의 측면은, 세정작업 후에 역삼투압필터에 잔존할 수도 있는 유리잔류염소를 제거하여 안정성을 향상시킬 수 있다.

여기서 상기 전기분해장치에서 생성되는 세정액의 농도는 0.1ppm 이상 10ppm 이하가 바람직하다.

본 발명은 상기와 같은 기술적인 구성에 의해 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은, 세정액장치에 의해 생성된 산성수에 의해 바이오파울링을 제거할 수 있고 알칼리수에 의해 스케일을 제거할 수 있으며, 자동으로 세정액을 생성할 수 있으며 세정액의 농도 조절이 가능하다. 그에 따라 막에 손상이 가지 않으면서도 막 표면의 스케일 제거와 바이오 파울링 제거에 모두 효율적이고, 사용편의성을 향상시킨다.

도 1은 종래의 일반적인 수처리장치의 필터모듈을 보여주는 개략도.
도 2는 본 발명의 수처리장치의 필터모듈을 보여주는 개략도.
도 3은 본 발명의 수처리장치에 구비되는 전기분해장치를 보여주는 개략도.
도 4는 본 발명의 수처리장치의 필터모듈의 다른 실시예를 보여주는 개략도.
도 5는 본 발명의 수처리장치의 제어를 위한 장치구성의 블럭도.
도 6은 본 발명의 수처리장치의 역삼투막필터 세정방법의 흐름도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대해서 설명한다.

도 2는 본 발명의 수처리장치의 필터모듈을 보여준다. 도 2를 참고하면, 본 발명의 수처리장치는 적어도 하나 이상의 전처리필터(20)와, 상기 전처리필터와 배관에 의해 연결된 역삼투막필터(10)와, 상기 전처리필터와 상기 역삼투막필터 사이의 배관에 구비된 세정액장치(40)와, 상기 전처리필터와 상기 세정액장치 사이의 배관에 구비된 인버트펌프(30)과, 상기 역삼투막필터에서 분지된 드레인관(61) 및 상기 드레인관에 구비된 압력조절밸브(50)를 포함하여 구성된다.

상기 수처리장치는 원수를 처리하여 여러가지 용수를 생성하는 장치를 말하며, 본 발명의 수처리장치는 도 2에 도시된 필터모듈 외에도 기본적으로 수처리장치에 구비되는 장치들을 구비하고 있다. 다만, 도2에 도시되지 않은 기본적인 수처리장치의 구성들은 공지된 구성이기 때문에 보다 상세한 설명은 생략한다.

상기 전처리필터(20)는 역삼투막필터에 의해 정수되기 전에 원수를 전처리하는 필터로 적어도 하나 이상이 구비될 수 있다. 이러한 전처리필터(20)는 예를 들어 세디먼트 필터와 카본 필터 등이 직렬로 연결될 수 있다. 세디먼트 필터는 수도로부터 원수를 공급받아 5미크론 정도의 미세한 필터를 통과시켜 원수에 함유된 찌꺼기나 각종 부유 물질 등을 제거한다. 카본 필터는 활성탄의 흡착방식을 이용하여 인체에 유해한 화학물질과 염소 성분 등을 제거한다. 한편, 도시하지 않았지만 후처리필터도 더 구비될 수 있다.

상기 역삼투막필터(10)는 역삼투압 방식을 사용하여 분리막을 통해 납, 비소 등의 중금속을 비롯해 나트륨 및 미생물 등을 걸러낸다. 일반적으로 상기 전처리필터와 배관에 의해 연결된다. 도 2에서는 상기 역삼투막필터(10)는 상기 전처리필터와 직렬적으로 연결되어 있다. 이러한 역삼투막필터의 세부적인 구조는 공지된 기술이기 때문에 보다 상세한 설명은 생략한다.

상기 인버트펌프(30)는 배관상에 수압을 형성하고 조절하는 펌프를 말한다. 상기 인버트펌프는 상기 전처리필터와 상기 역삼투막필터 사이의 배관(62)에 구비된다. 여기서 상기 역삼투압필터는 고농도의 용매를 저농도의 용매측으로 압력을 가하여 투과시켜야 하기 때문에 수압을 형성할 필요성이 있다. 따라서, 상기 인버트펌트(30)에 의해 막을 통과시킬 수압이 형성된다.

여기서 상기 역삼투막필터는 모든 원수를 투과시키는 것은 아니다. 즉, 막을 통과하는 투과수와 통과하지 못하고 배출되는 원수로 유량이 분리된다. 이렇게 막을 투과하지 못한 원수는 후술할 드레인관(61)을 통해 필터모듈로부터 배출된다. 한편, 유량의 분리 정도는 상기 인버트펌프(30)에 의해 형성되는 압력과 후술할 드레인관에 구비되는 압력조절밸브(50)의 개방정도에 의해 결정된다. 즉, 상기 인버트펌프는 형성하는 수압이 조절가능하다.

상기 드레인관(61)은 전술하였듯이 막을 통과하지 못한 원수를 배출시키는 유로가 된다. 따라서 상기 드레인관(61)은 상기 역삼투막필터의 막 부근에 연결되어 있다. 또한, 상기 드레인관을 통해 배출되는 원수에는 막에 필터링된 스케일과 같은 찌꺼기도 함유되어 배출된다.

상기 압력조절밸브(50)는 상기 드레인관을 통해 분리되는 원수의 유량을 조절한다. 상기 압력조절밸브(50) 미세하게 개방되어 있으며, 개방된 정도에 따라 드레인관을 통해 배출되는 유량을 조절한다. 그에 따라 막을 통과하는데 필요한 구압이 조절된다. 즉, 개방의 정도가 크면 수압이 줄어들 것이고, 개방의 정도가 작으면 수압이 증가될 것이다.

본 발명에서 역삼투막필터의 세정작업을 하지 않는 평상시에는, 전처리필터를 통과한 원수는 인버트펌프에 의해 형성된 수압에 의해 일부는 막을 통과하고, 일부는 미세하게 개방된 압력조절밸브에 의해 드레인관을 통해 배출되는 것이다.

상기 세정액장치(40)는 상기 전처리필터와 상기 역삼투막필터 사이의 배관(62)에 구비된다. 보다 상세하게는 상기 인버트펌프와 역삼투막필터 사이에 구비된다.

상기 세정액장치(40)는 역삼투막필터의 세정작업시에만 가동된다. 즉, 본 발명의 수처리장치는 상기 역삼투막필터의 세정시에 상기 세정액장치에서 제공된 세정액으로 상기 역삼투막필터를 세정한 후 드레인관으로 배출한다.

여기서 상기 세정액장치(40)는 전기분해장치로 구성할 수 있다. 따라서, 상기 역삼투막필터의 세정시에 상기 전기분해장치에서 생성된 세정액으로 상기 역삼투막필터를 세정하는 것이다.

도 3은 이러한 전기분해장치의 개략도가 도시되어 있다. 도 3을 참고하면, 상기 전기분해장치는 하우징(41) 내부를 양분하는 이온교환막(42)과 상기 이온교환막의 일측(43a)에서 생성된 산성수가 배출되는 제1배관(46a)과 상기 이온교환막의 타측(43b)에서 생성된 알칼리수가 배출되는 제2배관(46b)을 포함하고 있다.

여기서 상기 이온교환막(42)에 의해 양분된 상기 하우징(41)의 일측(43a)에는 상기 이온교환막과 대향하게 구비된 양극(44a)이 구비되고, 상기 하우징(41)의 타측에는 음극(44b)이 구비된다. 그에 따라 유입배관(45)에 의해 유입된 원수는 상기 이온교환막에 의해 양측으로 유량이 분리되어 흐른다. 이 때, 이온교환막에 의해 이온만이 이온교환막을 투과하며 각각의 전극측으로 이동하며 상기 이온교환막의 양측에 각각 구비된 전극들(44a,44b)에 의해 원수가 전기분해된다.

상기와 같은 전기분해과정을 통해 양극측(43a)에는 유리잔류염소(OCl-,HOCl) 가 함유된 산성수가 생성된다. 이러한 산성수는 상기 제1배관(46a)을 통해 배출되어 상기 역삼투막필터로 흐른다. 한편, 음극측(43b)에는 알칼리수(알칼리화원수)가 생성되어 상기 제2배관(46b)을 통해 배출되어 상기 역삼투막필터로 흐른다.

상기 제1배관(46a)과 제2배관(46b)은 상기 전기분해장치와 상기 역삼투막필터 사이의 배관(62)으로 합류되어 역삼투막필터로 제공된다. 하지만, 상기 전기분해장치에서 생성된 산성수와 알칼리수를 합류시키지 않고 개별적이고 선택적으로 상기 역삼투막필터로 제공할 수도 있다. 이러한 경우, 도 3과 같이 상기 제1배관과 제2배관에 각각 밸브를 장착하여 개별적이고 선택적으로 제공한다. 즉, 상기 제1배관(46a)을 개폐하는 산성수밸브(47a)와 상기 제2배관(46b)을 개폐하는 알칼리수밸브(47b)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 밸브의 개폐는 수동으로도 이루어질 수 있으며 후술할 컨트롤러에 의해 자동으로 이루어질 수도 있다.

나아가 상기 제1배관에는 중화필터(48)가 구비되어 제1배관의 산성수의 농도를 낮추도록 구성할 수도 있다. 이는 고농도의 유리잔류염소가 막에 접촉하게 되면, 막 표면을 손상시킬 수 있기 때문이다. 이러한 중화필터(48)는 활성탄 또는 아황산칼슘등으로 필터링 할 수 있다.

상기 산성수인 전기분해장치에서 생성되는 세정액은 유리잔류염소를 함유한다. 유리잔류염소는 하이포아염소산(HOCl) 및하이포아염소이온(OCl-) 등을 지칭한다. 수생 미생물들은 이러한 물에 함유된 잔류염소에 취약하다. 따라서, 본 발명과 같이 유리잔류염소를 함유한 산성수를 역삼투막필터에 제공하게 되면 살균기능을 하여 바이오파울링을 제거하고 줄이는 효과를 가지게 된다. 또한, 산성수는 막 표면에 누적된 무기물을 제거한다.

하지만, 이러한 유리잔류염소가 다량 정수에 함유되거나 막 표면에 잔존하는 것은 막을 손상시킬 수가 있어서 문제가 될 수 있다. 따라서 이러한 유리잔류염소의 농도를 조절하여야 한다. 따라서, 막의 특성에 따라 다를 수 있지만, 막을 손상시키지 않고 세척될 수 있는 정도의 상기 세정액의 유리잔류염소의 농도는 0.1ppm 이상 10ppm 이하가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 세정액의 농도는 0.1ppm 이상 0.5ppm 이하인 것이 막의 특성에 관계없이 범용적으로 사용가능하여 좋다.

이러한 산성수의 농도 조절은, 전술한 중화필터(48)에 의해 활성탄 또는 아황산칼슘등으로 필터링 함에 의해 이루어질 수 있으며, 또한 상기 전기분해장치에 공급되는 전류를 조절하여 전기분해장치를 통과하는 유량에 대한 생성 잔류염소의 양을 조절할 수도 있다. 이러한 조절은 후술할 컨트롤러에 의해 이루어질 수 있다.

한편, 상기 전기분해장치에서 생성되는 세정액 중에서 알칼리수는 세정기능을 하여 유기물, 스케일 등을 제거한다.

본 발명의 상기와 같은 구성의 측면은, 전기분해장치에 의해 생성된 산성수에 의해 무기물과 바이오파울링을 제거할 수 있고, 알칼리수에 의해 유기물과 스케일을 제거할 수 있으며, 자동으로 세정액을 생성할 수 있으며 세정액의 농도 조절이 가능하다. 그에 따라 막에 손상이 가지 않으면서도 막 표면의 스케일 제거와 바이오 파울링 제거에 모두 효율적이고, 사용편의성을 향상시킨다.

한편, 본 발명에서 상기 세정액장치를 세정액저장수단(미도시)으로 구성할 수도 있다. 즉, 전기분해장치를 사용하지 않고 상기 역삼투막필터의 세정시에 상기 세정액저장수단으로부터 저장된 세정액이 주입되도록 구성하는 것이다. 다만, 상기 전기분해장치와 더불어 상기 세정액저장수단을 구비할 수도 있다.

여기서 세정액저장수단에 저장될 수 있는 세정액으로는 유리잔류염소, 이산화염소, 오존, 산, 염기 등이 가능하다. 이러한 구성은 전기분해장치를 구비하지 않기 때문에 장치의 크기를 줄일 수 있으며, 원수의 종류에 따라 다양한 세정액을 사용할 수 있도록 하여, 효율적으로 스케일 및 바이오 파울링을 제거할 수 있도록 한다.

한편, 전술한 구성의 장치들을 수동으로 세정작업을 진행하거나 자동으로 진행할 수 있다. 수동세정과 자동세정에 의한 경우 세부적인 구성에 있어서 미세한 차이가 있을 수 있다.

수동으로 세정작업을 하는 경우의 장치 구성은 도 4에 도시되어 있다. 도 4를 참고하면, 본 발명의 수처리장치는 상기 드레인관의 상기 압력조절밸브의 상류에서 분지되어 상기 압력조절밸브의 하류에서 상기 드레인관에 연결되는 바이패스관(63)과 상기 바이패스관을 개폐하는 세정밸브(80)를 더 포함하여 구성된다.

세정작업을 하는 경우, 역삼투막필터의 막으로 원수를 투과시키지 않고 표면을 세척하여 배출해야 한다. 따라서, 역삼투막필터로 제공되는 유량은 드레인관을 통해 모두 배출되어야 한다. 이러한 경우, 상기 미세하게 열려있어서 드레인관의 압력을 조절하는 압력조절밸브(50)를 수동으로 개방정도를 조절하는 경우, 세정작업이 마친 후 다시 조절하여야 하는 불편함이 있으며, 조절이 쉽지 않다. 또한, 빠른 세정작업을 위해서는 빠른 개폐가 가능한 세정밸브(80)가 필요한 것이다.

상기와 같은 구성에 의해 수동으로 세정작업을 하는 경우, 상기 인버트펌프(30)에 의한 수압을 줄이거나 수압을 형성하지 않을 수도 있다. 하지만, 빠른 세정작업을 위해서 높은 수압을 형성하고 많은 유량을 사용할 수도 있다. 이는 선택적으로 적용 가능한 사항이다. 또한, 세정액장치(40)를 작동시켜 세정액이 투입되도록 하고, 세정밸브(80)를 개방한다. 상기 세정밸브(80)는 평상시에는 폐쇄되어 있다. 세정액을 함유한 원수는 역삼투막필터의 막 표면을 세정한 후 바이패스관(63)을 통해 우회하여 상기 드레인관(61)을 통해 배출된다. 이 때, 상기 압력조절밸브(50)를 통해서도 일부 배출될 수도 있으며, 경우에 따라서는 압력조절밸브(50)를 폐쇄시킬 수도 있다.

본 발명의 상기와 같은 구성의 측면은, 수동으로 밸브를 조절하여 세척이 이루어질 수 있도록 하여, 사용자가 편하게 조절할 수 있도록 하여 사용자 편의성을 향상시킨다.

자동으로 세정작업을 하는 경우는 도 2와 도 5에 도시되어 있다. 도 2와 도 5를 참고하면, 본 발명의 수처리장치는 컨트롤러(90)를 더 포함하여 구성된다. 상기 컨트롤러(90)는 도 5에 도시되는 것과 같이 상기 세정액장치(40)와 상기 압력조절밸브(50)에 전기적으로 연결되어 있다. 따라서, 상기 역삼투막필터의 세정시에 상기 컨트롤러(90)는 상기 세정액장치(40)를 작동시키고 상기 압력조절밸브(50)의 개방정도를 조절한다.

여기서, 상기 컨트롤러(90)는 상기 인버트펌프(30)에 전기적으로 연결되어 수압을 조절한다. 즉, 세정작업시에는 막을 통과시키는 수압이 필요하지 않기 때문에 상기 인버트펌프(30)를 제어하여 수압을 줄이거나 수압을 형성하지 않을 수 있다. 하지만, 빠른 세정작업과 수압과 유량에 의해 세정작업이 필요한 경우에는 인버트펌프(30)를 제어하여 높은 수압의 형성이 가능하다.

또한, 상기 컨트롤러(90)는 상기 산성수밸브(47a)와 알칼리수밸브(47b)에 전기적으로 연결되어 상기 제1배관(46a)과 제2배관(46b)의 개폐를 조절할 수 있다. 이러한 경우, 상기 역삼투막필터에 제공되는 세정액의 성질을 선택적으로 결정할 수 있다. 그에 따라, 원수의 성질이나 막의 특성 및 상태를 고려하여 효율적으로 세정작업이 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 상기 컨트롤러는 도 2에 도시되는 상기 드레인관에 구비된 제1유량센서(71)와 상기 역삼투막필터의 하류에 구비된 제2유량센서(72)를 더 포함하도록 구성하고, 상기 컨트롤러(90)는 상기 제1유량센서와 제2유량센서와 전기적으로 연결되어 유량을 측정하고, 상기 측정된 유량에 따라 상기 인버트펌프와 상기 압력조절밸브를 제어하도록 구성할 수도 있다.

본 발명의 상기와 같은 구성의 측면은, 유량센서에 의해 측정된 유량에 의해 자동적으로 인버트펌프 및 압력조절밸브를 조절하여 역삼투막필터에 의해 이루어지는 정수작업을 조절할 수 있으며, 스케일의 누적이나 바이오파울링에 의해 막의 투과 성능의 저하를 감지하여 막의 상태에 따라 세정작업의 필요성을 감지할 수 있도록 한다. 또한, 전기분해장치에 의해 생성된 산성수와 알칼리수를 자동으로 제어하여 막에 손상이 가지 않으면서도 막 표면의 스케일 제거와 바이오 파울링 제거를 효율적으로 할 수 있으며, 사용편의성을 향상시킨다.

한편, 상기 컨트롤러(90)는 상기 세정액장치의 전원(49)에 전기적으로 연결되어 있다. 그에 따라, 세정작업의 필요시에 세정액장치(40)를 작동시켜 세정액을 제공하도록 하며, 세정작업이 완료되면 세정액장치의 작동을 중지시킨다. 또한, 세정액장치(40)에 공급되는 전류를 제어하여 세정액의 농도를 조절할 수도 있다.

한편, 본 발명의 수처리장치의 역삼투막필터 세정방법은, 상기 세정밸브(80) 또는 압력조절밸브(50)를 개방하고 높은 유량과 수압으로 상기 역삼투막필터의 막 표면을 세정하되, 상기 전기분해장치(40)에 약한전류를 부과하여 저농도의 유리잔류염소를 함유한 세정액으로 상기 막 표면을 세정하는 물리적세정단계(S100)를 포함한다.

상기 물리적세정단계(S100)에서 수동으로 세정작업이 이루어질 경우에는 상기 세정밸브가 개방되고, 자동으로 이루어질 경우에는 컨트롤러에 의해 상기 압력조절밸브가 개방된다. 또한, 물리적 세정작업의 경우에는 높은 수압과 많은 유량으로 막 표면을 세척해야 한다. 따라서 상기 컨트롤러(90)는 인버트펌프(30)를 제어하여 높은 수압을 형성하도록 한다.

또한, 상기 물리적세정단계(S100)에서 컨트롤러는 상기 전기분해장치에 약한 전류를 부과한다. 그에 따라, 상기 전기분해장치에서 생성되는 세정액인 산성수의 유리잔류염소는 저농도를 가지게 된다. 전술하였듯이 이러한 전기분해장치에서 생성되는 세정액의 농도는 0.1ppm 이상 10ppm 이하가 바람직하며, 0.1ppm 이상 0.5ppm 이하가 더욱 바람직하다.

본 발명의 상기와 같은 구성의 측면은, 수동으로 하는 경우에는 세정밸브를, 자동으로 하는 경우에는 압력조절밸브를 조절하고 전기분해장치를 사용하여 막에 손상이 가지 않으면서도 막 표면의 스케일 제거와 바이오 파울링 제거를 효율적으로 할 수 있도록 한다.

한편, 상기 물리적세정단계(S100) 후에 높은 유량과 수압의 물로 상기 역삼투막필터의 막 표면을 세정하는 후세척단계(S200)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 컨트롤러는 상기 세정액장치의 전원을 차단한다. 본 발명의 상기와 같은 구성의 측면은, 세정작업 후에 역삼투압필터에 잔존할 수도 있는 유리잔류염소를 제거하여 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 수처리장치의 역삼투막필터 세정방법은 상기 전기분해장치에 강한전류를 부가하여 생성된 알칼리수와 산성수를 함유한 세정액으로 상기 막 표면을 세정하는 화학적세정단계(S150)를 더 포함할 수 있다.

상기 화학적세정단계(S150)는 막 표면에서 화학적 반응이 충분히 이루어질 수 있도록 하여야 한다. 그에 따라, 높은 수압과 유량이 제공되어서는 안 된다. 따라서, 자동으로 하는 경우에는 상기 컨트롤러(90)는 상기 인버트펌프(30)의 수압형성을 줄이거나 수압을 형성하지 않도록 하고 압력조절밸브(50)를 개방한다. 또한, 수동으로 하는 경우에는 수동으로 인버트펌프(30)의 수압형성을 줄이거나 수압을 형성하지 않도록 하고 세정밸브(80)를 개방한다.

상기 화학적세정단계(S150)에서는 화학 반응이 충분히 이루어져야 하기 때문에 고농도의 세정액이 필요하다. 따라서, 자동으로 하는 경우에는 상기 컨트롤러는 상기 전기분해장치에 부과되는 전류를 강하게 하여 고농도의 세정액을 생성하고, 수동으로 하는 경우에도 수동으로 전기분해장치에 부과되는 전류를 강하게 하여 고농도의 세정액을 생성한다.

상기 화학적세정단계(S150)에서 상기 전기분해장치에서 생성된 세정액 중 산성수는 무기물과 반응하여 세정하게 되고, 알칼리수는 유기물과 반응하여 세정하게 된다.

여기서 상기 화학적세정단계에서 생성된 산성수는 고농도이기 때문에 역삼투압필터의 막을 손상시킬 수 있다. 따라서, 산성수를 전술한 중화필터(48)를 통과시킨 후 상기 역삼투막필터로 제공하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 화학적세정단계(S150)은 상기 물리적세정단계(S100)과 같이 이루어질 수 있다. 이 경우 물리적세정단계를 시행 후 화학적 세정단계를 시행하거나, 화학적세정단계를 시행 후 물리적세정단계를 할 수도 있다. 나아가 상기 후세척단계(S200)도 같이 시행될 수 있다. 이러한 세정단계들의 조합은 역삼투막필터의 상태에 따라 선택적으로 가능하다.

본 발명의 상기와 같은 구성의 측면은, 세정대상에 따라 효율적인 세정액을 주입하여 효율적으로 막에 손상이 가지 않으면서도 막 표면의 스케일 제거와 바이오 파울링 제거를 할 수 있도록 한다.

이상 첨부도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 그러한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니되고 후술하는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여 결정된다. 그리고 특허청구범위에 기재되어 있는 발명의 당업자에게 자명한 개량, 변경, 수정 등도 본 발명의 권리범위에 포함된다는 점이 명백하게 이해되어야 한다.

10 : 역삼투막필터 20 : 전처리필터
30 : 인버트펌프 40 : 세정액장치
50 : 압력조절밸브 61 : 드레인관
63 : 바이패스관 71 : 제1유량센서
72 : 제2유량센서 80 : 세정밸브
90 : 컨트롤러

Claims (21)

1. 적어도 하나 이상의 전처리필터;
   상기 전처리필터와 배관에 의해 연결된 역삼투막필터;
   상기 전처리필터와 상기 역삼투막필터 사이의 배관에 구비되고, 전기분해장치로 이루어지는 세정액장치;
   상기 전처리필터와 상기 세정액장치 사이의 배관에 구비된 인버트펌프;
   상기 역삼투막필터에서 분지된 드레인관; 및
   상기 전기분해장치는,
   하우징 내부의 일측에서 생성된 산성수가 배출되는 제1배관; 및
   상기 하우징 내부의 타측에서 생성된 알칼리수가 배출되는 제2배관을 포함하고,
   상기 제1배관에는 중화필터가 구비되어 상기 제1배관의 산성수의 농도를 낮추는 것을 특징으로 하는
   수처리장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 역삼투막필터의 세정시에 상기 전기분해장치에서 생성된 세정액으로 상기 역삼투막필터를 세정한 후 상기 드레인관으로 배출하는,
   수처리장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 전기분해장치는,
   상기 하우징 내부에 설치되는 이온교환막을 더 포함하고,
   상기 제1배관은 상기 이온교환막의 일측에서 생성된 산성수를 배출하도록 이루어지고, 상기 제2배관은 상기 이온교환막의 타측에서 생성된 알칼리수를 배출하도록 이루어지며,
   상기 제1배관과 제2배관은 상기 전기분해장치와 상기 역삼투막필터 사이의 배관으로 합류되는,
   수처리장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 드레인관에 구비된 압력조절밸브;
   상기 제1배관을 개폐하는 산성수밸브;와
   상기 제2배관을 개폐하는 알칼리수밸브;를 더 포함하는,
   수처리장치.
   
5. 삭제
6. 제4항에 있어서,
   상기 전기분해장치에서 생성되는 세정액은 유리잔류염소를 함유하는,
   수처리장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 전기분해장치에서 생성되는 세정액의 농도는 0.1ppm 이상 10ppm 이하인, 수처리장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 세정액의 농도는 0.1ppm 이상 0.5ppm 이하인,
   수처리장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 세정액장치는 세정액저장수단을 포함하고,
   상기 역삼투막필터의 세정시에 상기 세정액저장수단으로부터 저장된 세정액이 주입되는, 수처리장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 세정액은 유리잔류염소, 이산화염소, 오존, 산, 염기 중 어느 하나를 함유하는, 수처리장치.
    
11. 제2항에 있어서,
    상기 드레인관에 구비된 압력조절밸브;
    상기 드레인관의 상기 압력조절밸브의 상류에서 분지되어 상기 압력조절밸브의 하류에서 상기 드레인관에 연결되는 바이패스관;과
    상기 바이패스관을 개폐하는 세정밸브;를 더 포함하고,
    상기 역삼투막필터의 세정시에 상기 세정밸브가 개방되는,
    수처리장치.
    
12. 제4항에 있어서,
    상기 세정액장치와 상기 압력조절밸브에 전기적으로 연결되어 제어하는 컨트롤러;를 더 포함하고,
    상기 역삼투막필터의 세정시에 상기 컨트롤러는 상기 세정액장치를 작동시키고 상기 압력조절밸브의 개방정도를 조절하는,
    수처리장치.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 인버트펌프에 전기적으로 연결되어 수압을 조절하는,
    수처리장치.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 산성수밸브와 알칼리수밸브에 전기적으로 연결되어 상기 제1배관과 제2배관의 개폐를 조절하는,
    수처리장치.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 드레인관에 구비된 제1유량센서;와
    상기 역삼투막필터의 하류에 구비된 제2유량센서;를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 제1유량센서와 제2유량센서와 전기적으로 연결되어 유량을 측정하고,
    상기 측정된 유량에 따라 상기 인버트펌프와 상기 압력조절밸브를 제어하는,
    수처리장치.
    
16. 제11항의 수처리장치의 역삼투막필터 세정방법에 있어서,
    상기 세정밸브를 개방하여 원수에 의해 상기 역삼투막필터의 막 표면을 세정하되, 상기 전기분해장치에 약한전류를 부과하여 저농도의 유리잔류염소를 함유한 세정액으로 상기 막 표면을 세정하는 물리적세정단계;를 포함하는,
    수처리장치의 역삼투막필터 세정방법.
    
17. 제12항의 수처리장치의 역삼투막필터 세정방법에 있어서,
    상기 압력조절밸브를 개방하여 원수에 의해 상기 역삼투막필터의 막 표면을 세정하되, 상기 전기분해장치에 약한전류를 부과하여 저농도의 유리잔류염소를 함유한 세정액으로 상기 막 표면을 세정하는 물리적세정단계를 포함하는,
    수처리장치의 역삼투막필터 세정방법.
    
18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 전기분해장치에 강한전류를 부과하여 생성된 알칼리수와 산성수를 함유한 세정액으로 상기 막 표면을 세정하는 화학적세정단계;를 더 포함하는,
    수처리장치의 역삼투막필터 세정방법.
    
19. 제18항에 있어서,
    상기 물리적세정단계 후에 물로 상기 역삼투막필터의 막 표면을 세정하는 후세척단계;를 더 포함하는,
    수처리장치의 역삼투막필터 세정방법.
    
20. 제18항에 있어서,
    상기 화학적세정단계는 생성된 산성수를 중화필터를 통과시킨 후 상기 역삼투막필터로 제공하는,
    수처리장치의 역삼투막필터 세정방법.
    
21. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 전기분해장치에서 생성되는 세정액의 농도는 0.1ppm 이상 10ppm 이하인,
    수처리장치의 역삼투막필터 세정방법.

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