KR101831421B1 - 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템에 관한 것으로, 농축수 역삼투막을 수회 반복하며 투과하도록 함으로써, 역삼투막 시스템 속에서, 특히 세분화된 CIP 자동 세정으로 얻은 농축수(세척수)도 고농도 액비로 얻을 수 있는 효과가 있다. 또한, 자동밸브 동작으로 역삼투막의 수명을 4배 이상 늘일 수 있고, 역삼투막 시스템을 완전 자동으로 가동하며, 그 효율을 배가할 수 있는 효과가 있다.

Description

고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템{REVERSE OSMOSIS SYSTEM HAVING APPARATUS FOR PRODUCING HIGHLY CONCENTRATED LIQUID FERTILIZER}
본 발명은 역삼투막 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템에 관한 것이다.
유기성 폐수인 축산폐수와 식품공장이나 도시의 오폐수는 미처리 상태로 수계에 방류되면 수계의 부영양화를 가속화시켜 상수원뿐만 아니라 수중생태계를 파괴하게 된다.
상기한 유기성 폐수의 처리방법으로는 크게 생물학적 처리방법과 물리화학적 처리방법으로 구분할 수 있다. 생물학적 처리방법은 호기성, 협기성 처리를 하는 것이고, 물리화학적 처리방법은 스크린, 탈수기, 원심분리기, 응집 부상장치 등이 사용되고 있다.
한국 등록특허 제10-0906395호(축산폐수처리를 위한 고효율 축산 폐수 처리장치)에서는 전처리 공정장비, 생물학적 처리 공정장비, 가압부상 공정장비 및 막분리 공정장비으로 구성된 장치를 이용하여 축산폐수를 처리하는 방법이 개시되어 있다. 상기 특허에도 역삼투(RO) 유입탱크와 역삼투막 모듈 등 막분리 공정장비를 포함하는 축산폐수 처리장치가 개시되어 있다.
역삼투막(RO, reverse osmosis) 시스템은 용질의 응집에 의해 막의 공극이 쉽게 막힐 수 있으며, 물리적 작용으로 영구적인 손상을 입게 될 수도 있다. 따라서, RO 시스템의 효율을 유지하기 위해서는 세정과정이 필수적으로 요구된다.
RO 시스템의 세정은 CIP 세정으로, 기계장치를 분해하지 않고 그대로 둔 상태에서 세정액을 작용시켜 하는 것으로, 주로 화학적 세정방법에 의한다.
종래에는 산업용으로 사용되는 역삼투막 필터(RO 필터)를 수질 및 압력, 처리수량 등에 변동이 있을 때마다 유기, 무기 세정으로 수동으로 실시함에 따라 시간과 절차 등이 매우 까다로운 문제점이 있었다.
아울러, 종래 역삼투막 시스템 속에서, 특히 CIP 세정으로 고농도 액비를 효과적으로 얻을 수 있는 시스템 개발은 아직 이루어지지 못하고 있다.
이에 본 발명은 역삼투막 시스템 속에서, 특히 세분화된 CIP 자동 세정으로 역삼투막을 지속적인 수명 유지로 고농도 액비를 얻을 수 있는 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템은 원수탱크로부터 유입된 물이 제 1 필터 관을 따라 지나며 걸러지는 1차 필터 장치; 상기 1차 필터 장치에서 나온 물은 제 1 고압펌프에 의하여 원수 역삼투막을 통과하며 제 1 처리수관과 제 1 농축수관으로 분기되는 원수 역삼투막 장치; 상기 제 1 농축수관으로 유입된 물은 농축수 탱크에 저장되었다가 제 2 필터 관을 따라 지나며 걸러지는 2차 필터 장치; 및 상기 2차 필터 장치에서 나온 물은 제 2 고압펌프에 의하여 농축수 역삼투막을 통과하며 제 2 처리수관과 제 2 농축수관으로 분기되는 농축수 역삼투막 장치를 포함하여 구성되되, 상기 제 2 처리수관으로 유입된 물은 자동밸브 AV20이 구비된 제 1 원수 회수관을 통해 상기 원수탱크로 회수되고, 상기 제 2 농축수관으로 유입된 물은 적어도 자동밸브 AV17이 구비되어 고농축액 저장조로 유입되는 액비 유입관과 자동밸브 AV19가 구비되어 상기 농축수 탱크로 반송되는 제 1 반송관으로 분기되는 것을 특징으로 한다.
상기 1차 필터 장치에서 나온 물은 자동밸브 AV9에 의하여 제어되어 제 1 펌프 유입관을 통해 상기 제 1 고압펌프로 유입되고, 상기 제 1 펌프 유입관에는 자동밸브 AV8이 부착된 제 1 세정액 유입관과 자동밸브 AV10과 AV11이 부착된 제 1 세정액 유출관이 연결되고, 상기 제 1 농축수관은 자동밸브 AV12를 구비하고, 상기 원수 역삼투막과 상기 자동밸브 AV12 사이와 상기 자동밸브 AV10과 AV11 사이에서 상기 제 1 세정액 유출관과 서로 관통하며 연결되고, 상기 제 1 처리수관과 상기 제 1 세정액 유출관 사이에는 자동밸브 AV14를 구비한 제 1 연결관이 더 연결된 것을 본 발명에 의한 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템의 다른 특징으로 한다.
상기 제 1 처리수관은 상기 원수 역삼투막과 상기 제 1 연결관이 연결된 지점의 사이에 유량계, 압력계 및 전도도 측정기로 구성된 제 1 측정센서 장치가 더 구비된 것을 본 발명에 의한 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템의 다른 특징으로 한다.
상기 제 2 필터 관은 상기 2차 필터 장치를 지나 자동밸브 AV16이 구비된 제 2 펌프 유입관과 자동밸브 AV18이 구비된 우회관으로 분기되고, 상기 제 2 펌프 유입관은 상기 자동밸브 AV16과 상기 제 2 고압펌프 사이에 자동밸브 AV15가 구비된 제 2 세정액 유입관이 연결되고, 상기 우회관은 상기 제 2 농축수관에 연결되고, 상기 제 2 농축수관은 자동밸브 AV22가 구비된 제 2 세정액 유출관이 더 연결되고, 상기 제 2 처리수관과 상기 제 2 세정액 유출관 사이에는 자동밸브 AV21를 구비한 제 2 연결관이 더 연결된 것을 본 발명에 의한 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템의 다른 특징으로 한다.
상기 제 2 처리수관은 상기 농축수 역삼투막과 상기 제 2 연결관이 연결된 지점의 사이에 유량계, 압력계 및 전도도 측정기로 구성된 제 2 측정센서 장치가 더 구비된 것을 본 발명에 의한 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템의 다른 특징으로 한다.
상기 제 1 처리수관에서 유출되는 처리수를 모으는 처리수 탱크; 상기 처리수 탱크로부터 유입된 물이 제 3 필터 관을 따라 지나며 걸러지는 3차 필터 장치; 및 상기 3차 필터 장치에서 나온 물은 제 3 고압펌프에 의하여 처리수 역삼투막을 통과하며 제 3 처리수관과 제 3 농축수관으로 분기되는 처리수 역삼투막 장치를 더 포함하고, 상기 제 3 처리수관으로 유입된 물은 자외선 살균기, 제 3 측정센서 장치, 자동밸브 AV23 및 재이용 가압펌프를 지나 순수 취수관과 자동밸브 AV25가 구비된 CIP 용수관으로 분기되고, 상기 제 3 측정센서 장치와 상기 자동밸브 AV23 사이에는 자동밸브 AV24가 구비된 제 2 반송관이 연결되어 상기 처리수 탱크로 회수되고, 상기 제 3 농축수관으로 유입된 물은 소정의 밸브로 제어되는 제 2 원수 회수관을 통해 상기 원수탱크로 회수되는 것을 본 발명에 의한 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템의 다른 특징으로 한다.
상기 CIP 용수관에 연결된 CIP 용수 탱크; 상기 CIP 용수 탱크에 자동밸브 AV3, CIP 펌프 및 마이크로 필터가 직렬연결된 세정용수 공급관; 상기 세정용수 공급관에 연결되고 자동밸브 AV4가 구비된 제 1 지관과 자동밸브 AV5가 구비된 제 2 지관으로 나누어지는 세정용수 분기관; 상기 제 1 지관 및 산성 세정액 공급장치의 연결관으로 용액을 공급받아 희석시키는 산성용액 희석 탱크; 및 상기 제 2 지관 및 알칼리성 세정액 공급장치의 연결관으로 용액을 공급받아 희석시키는 알칼리용액 희석 탱크를 포함하고, 상기 제 1 세정액 유출관과 상기 제 2 세정액 유출관은 자동밸브 AV27이 구비된 제 3 원수 회수관과 세정액 회수관에 연결되고, 상기 세정액 회수관은 자동밸브 AV6이 구비되어 상기 산성용액 희석 탱크의 상부에 연결되는 제 1 회수 지관과 자동밸브 AV7이 구비되어 상기 알칼리용액 희석 탱크의 상부에 연결되는 제 2 회수 지관으로 분기되고, 상기 자동밸브 AV3와 상기 CIP 펌프 사이의 상기 세정용수 공급관에는 세정 희석액 공급관이 연결되고, 상기 세정 희석액 공급관은 자동밸브 AV2가 구비되어 상기 산성용액 희석 탱크의 하부에 연결되는 제 1 공급 지관과 자동밸브 AV1이 구비되어 상기 알칼리용액 희석 탱크의 하부에 연결되는 제 2 공급 지관으로 분기되고, 상기 세정용수 공급관은 상기 마이크로 필터를 지나 상기 세정용수 분기관과 함께 자동밸브 AV26이 구비된 제 4 원수 회수관, 상기 제 1 세정액 유입관 및 상기 제 2 세정액 유입관으로 분기되는 것을 본 발명에 의한 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템의 다른 특징으로 한다.
본 발명은 농축수 역삼투막을 수회 반복하며 투과하도록 함으로써, 역삼투막 시스템 속에서, 특히 세분화된 CIP 자동 세정으로 얻은 농축수도 고농도 액비로 얻을 수 있는 효과가 있다. 또한, 자동밸브 동작으로 역삼투막의 수명을 4배 이상 늘일 수 있고, 역삼투막 시스템의 효율을 배가할 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템의 구성, 연결관계 및 흐름을 보여주는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 역삼투막 시스템에서 알칼리성 세정액으로 유기물을 세정하기 위한 각 구성의 단계별 동작 조건표이다.
도 6은 본 발명에 일 실시 예에 의한 역삼투막 시스템에서 산성 세정액으로 무기물을 세정하기 위한 각 구성의 단계별 동작 조건표이다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 하기와 같다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템의 구성, 연결관계 및 흐름을 보여주는 개념도이다.
본 발명에 의한 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템은, 도 1 및 도 2와 같이, 원수탱크(100)로부터 유입된 물이 제 1 필터 관(111)을 따라 지나며 걸러지는 1차 필터 장치(110); 상기 1차 필터 장치(110)에서 나온 물은 제 1 고압펌프(121a, 121b)에 의하여 원수 역삼투막(122a, 122b)을 통과하며 제 1 처리수관(123)과 제 1 농축수관(124)으로 분기되는 원수 역삼투막 장치(120); 상기 제 1 농축수관(124)으로 유입된 물은 농축수 탱크(200)에 저장되었다가 제 2 필터 관(211)을 따라 지나며 걸러지는 2차 필터 장치(210); 및 상기 2차 필터 장치(210)에서 나온 물은 제 2 고압펌프(221a, 221b)에 의하여 농축수 역삼투막(222)을 통과하며 제 2 처리수관(223)과 제 2 농축수관(224)으로 분기되는 농축수 역삼투막 장치(220)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제 2 처리수관(223)으로 유입된 물(처리수)은 자동밸브 AV20이 구비된 제 1 원수 회수관(223a)을 통해 상기 원수탱크(100)로 회수되어, 반복하게 된다.
상기 제 2 농축수관(224)으로 유입된 물(농축수)은 적어도 자동밸브 AV17이 구비되어 고농축액 저장조(229)로 유입되는 액비 유입관(226)과 자동밸브 AV19가 구비되어 상기 농축수 탱크(200)로 반송되는 제 1 반송관(228)으로 분기되도록 구성될 수 있다. 이렇게 함으로써, 상기 자동밸브 AV17 및 AV19를 적절히 제어하여 일정 농도로 농축될 때까지 상기 제 1 반송관(228)으로 농축수를 상기 농축수 탱크(200)로 되돌려 반복적으로 농축을 하게 된다.
상기 실시 예에 CIP 세정을 위한 수단이 함께 구비될 수 있다. 이를 위해 우선, 상기 1차 필터 장치(110)에서 나온 물은, 도 1과 같이, 자동밸브 AV9에 의하여 제어되어 제 1 펌프 유입관(119)을 통해 상기 제 1 고압펌프(121a, 121b)로 유입되고, 상기 제 1 펌프 유입관에는 자동밸브 AV8이 부착된 제 1 세정액 유입관(125)과 자동밸브 AV10과 AV11이 부착된 제 1 세정액 유출관(126)이 연결될 수 있다.
상기 제 1 농축수관(124)은 자동밸브 AV12를 구비하여, 도 2의 액비 생성장치로 연결된다. 이와 동시에, 상기 제 1 농축수관(124)은 상기 원수 역삼투막(122a, 122b)과 상기 자동밸브 AV12 사이와 상기 자동밸브 AV10과 AV11 사이에서 상기 제 1 세정액 유출관(126)과 예컨대 '십자(+)' 형으로 서로 관통하며 연결될 수 있다.
이때, 상기 제 1 처리수관(123)과 상기 제 1 세정액 유출관(126) 사이에는 자동밸브 AV14를 구비한 제 1 연결관(127)이 더 연결될 수 있다.
상기 제 1 처리수관(123)은, 도 1과 같이, 상기 원수 역삼투막(122a, 122b)과 상기 제 1 연결관(127)이 연결된 지점의 사이에 유량계(128a), 압력계(128b) 및 전도도 측정기(128c)로 구성된 제 1 측정센서 장치(128)가 더 구비됨이 바람직하다.
이렇게 함으로써, 상기 제 1 측정센서 장치(128)로 상기 제 1 처리수관(123)으로 흐르는 물의 유량, 관내 압력, 물의 전도도를 감지하여, 상기 원수 역삼투막(122a, 122b)의 막힌 상태 등으로 세정 필요 여부를 자동으로 정확히 판단할 수 있게 된다. 상기 제 1 측정센서 장치(128)에서 얻은 감지신호는 소정의 제어부(미도시)로 보내져 내장된 프로그램으로 세정 필요 여부를 판단하게 하고, 세정이 필요하다고 판단될 경우, 상기 자동밸브 AV9 등 세정과 무관한 자동밸브들을 자동 차단(OFF)하고, 후술하는 세정에 필요한 자동밸브들이 가동(ON)되어 세정하는 단계로 자동 진행하게 된다.
즉, 도 1에서 평상시에는 세정과 무관한 자동밸브들 중 AV9과 AV13이 가동되어 열려 원수 역삼투막(122a, 122b)을 통과시키며 정수단계를 거치거나 AV9과 AV11이 가동되어 열려 원수 역삼투막(122a, 122b)을 통과 후 제 1 농축수관(124)으로 되돌리며 원수 역삼투막(122a, 122b)을 반복 통과시키며 농축단계를 거치다가, 제 1 농축수관(124)에 구비된 압력센서(PI) 등에 의하여 일정 농도 이상의 고농도로 농축된 것으로 감지될 때 AV12를 가동(ON)하여 도 2의 고농축 액비 생성장치로 들어가게 된다.
한편, 제 1 처리수관(123)으로 유입된 물(처리수)은 평상시 AV13이 가동되어, 후술하는 도 3의 처리수 재처리 장치를 더 거치게 되는데, 제 1 측정센서 장치(128)로 일정 기준을 벗어난 물의 유량, 관내 압력, 물의 전도도를 감지하게 되면, 원수 역삼투막(122a, 122b)의 세정이 필요하다고 자동으로 판단하고, 이때는 세정과 무관한 자동밸브들 AV9, AV11, AV12, AV13은 가동을 중단(OFF)하여 닫고, 세정에 필요한 자동밸브들 AV8, AV10, AV14를 가동(ON)하여 열어 제 1 세정액 유입관(125)과 제 1 세정액 유출관(126)으로 세정액을 순환시키며 원수 역삼투막(122a, 122b)을 CIP 자동 세정하게 된다.
이렇게 함으로써, 종래 수동으로 가동시보다 원수 역삼투막(122a, 122b)의 수명을 4배 이상 늘일 수 있게 된다. 예컨대, 종래에는 1년에 3~4번씩 교체하여야 했다면, 본 발명에 의할 경우 1.5~2년에 한번 교체하면 된다.
상기 제 2 필터 관(211)은, 도 2와 같이, 상기 2차 필터 장치(210)를 지나 자동밸브 AV16이 구비된 제 2 펌프 유입관(217)과 자동밸브 AV18이 구비된 우회관(218)으로 분기될 수 있다.
여기서, 상기 제 2 펌프 유입관(217)은 상기 자동밸브 AV16과 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b) 사이에 자동밸브 AV15가 구비된 제 2 세정액 유입관(225)이 연결되고, 상기 우회관(218)은 상기 제 2 농축수관(224)에 연결된다.
상기 제 2 농축수관(224)은 자동밸브 AV22가 구비된 제 2 세정액 유출관(227b)이 더 연결되고, 상기 제 2 처리수관(223)과 상기 제 2 세정액 유출관(227b) 사이에는 자동밸브 AV21를 구비한 제 2 연결관(227a)이 더 연결된다.
또한, 상기 제 2 처리수관(223)은 상기 농축수 역삼투막(222)과 상기 제 2 연결관(227a)이 연결된 지점의 사이에, 도 2와 같이, 유량계(228a), 압력계(228b) 및 전도도 측정기(228c)로 구성된 제 2 측정센서 장치(228)가 더 구비될 수 있다.
상기와 같이 구성됨으로써, 상기 제 2 측정센서 장치(228)로 상기 제 2 처리수관(223)으로 흐르는 물의 유량, 관내 압력, 물의 전도도를 감지하여, 상기 농축수 역삼투막(222)의 막힌 상태 등으로 세정 필요 여부를 자동으로 정확히 판단할 수 있게 된다. 상기 제 2 측정센서 장치(228)에서 얻은 감지신호는 상술한 제어부(미도시)로 보내져 내장된 프로그램으로 세정 필요 여부를 판단하게 하고, 세정이 필요하다고 판단될 경우, 상기 자동밸브 AV16 등 세정과 무관한 자동밸브들을 자동 차단(OFF)하고, 후술하는 세정에 필요한 자동밸브들이 가동(ON)되어 상기 농축수 역삼투막(222)의 세정단계도 자동으로 진행하게 된다.
즉, 도 2에서 평상시에는 세정과 무관한 자동밸브들 중 AV16과 AV18 또는 AV16과 AV19가 가동되어 열려 각각 우회관(218) 또는 제 1 반송관(228)으로 농축수를 되돌려 농축수 역삼투막(222)을 반복 통과시키며 농축시키다가, 제 2 농축수관(224)에 구비된 압력센서(PI) 등에 의하여 일정 농도 이상의 고농도로 농축된 것으로 감지될 때 AV17를 가동(ON)하여 액비 유입관(226)을 통해 고농축 액비 저장조(229)로 자동 저장하게 된다.
한편, 제 2 처리수관(223)으로 유입된 물(처리수)은 평상시 AV20이 가동되어 제 1 원수 회수관(223a)을 통하여 원수탱크(100)으로 돌아가 정수단계를 반복하고, 제 2 측정센서 장치(228)로 일정 기준을 벗어난 물의 유량, 관내 압력, 물의 전도도를 감지하게 되면, 농축수 역삼투막(222)의 세정이 필요하다고 자동으로 판단하고, 이때는 세정과 무관한 자동밸브들 AV16 내지 AV20은 가동을 중단(OFF)하여 닫고, 세정에 필요한 자동밸브들 AV15, AV21, AV22를 가동(ON)하여 열어 제 2 세정액 유입관(225)과 제 2 세정액 유출관(227b)으로 세정액을 순환시키며 농축수 역삼투막(222)을 CIP 자동 세정하게 된다.
이렇게 함으로써, 종래 수동으로 가동시보다 농축수 역삼투막(222)의 수명도 4배 이상 늘일 수 있게 된다.
또한, 상기 제 1 처리수관(123)을 따라가면서, 도 2와 같이, 상기 제 1 처리수관(123)에서 유출되는 처리수를 모으는 처리수 탱크(300); 상기 처리수 탱크로부터 유입된 물이 제 3 필터 관(311)을 따라 지나며 걸러지는 3차 필터 장치(310); 및 상기 3차 필터 장치에서 나온 물은 제 3 고압펌프(321a, 321b)에 의하여 처리수 역삼투막(322)을 통과하며 제 3 처리수관(323)과 제 3 농축수관(324)으로 분기되는 처리수 역삼투막 장치(320)를 포함한다.
여기서, 상기 제 3 처리수관(323)으로 유입된 물은 자외선 살균기(331), 제 3 측정센서 장치(328), 자동밸브 AV23 및 재이용 가압펌프(332)를 지나 순수 저장조(333)에 연결되는 재이용 순수 취수관(323b)과 상기 CIP 용수관(323c)으로 분기될 수 있다. 상기 제 3 측정센서 장치(328)는 유량계(328a), 압력계(328b) 및 전도도 측정기(328c)로 구성될 수 있다.
도 3에서, 상기 측정센서 장치(328)와 상기 자동밸브 AV23 사이에는 자동밸브 AV24가 구비된 제 2 반송관(316)이 연결되어, 정수단계에서 자동밸브 AV23가 닫히고(차단) 자동밸브 AV24가 열리게(가동) 되면, 상기 제 3 처리수관(323)으로 흐르던 물(처리수)은 상기 처리수 탱크(300)로 다시 회수되면서 상기 정수단계를 반복하게 된다. 이는 일 실시 예로 상기 제 3 측정센서 장치(328) 중 전도도 측정기(328c)로 측정된 처리수의 전도도가 일정 수준에 다다를 때 상기 자동밸브 AV23와 AV24가 서로 반대로 개폐하도록 제어함으로써, 처리수 역삼투막 장치(320)에서 나온 처리수는 제 3 처리수관(323a)과 순수 취수관(323b)을 통해 순수 저장조(333)에 저장되거나 자동밸브 AV25의 제어에 따라 CIP 용수관(323c)으로 분기되어 세정 용수로 사용될 수 있다.
상기 처리수 역삼투막(322) 세정시 필요한 세정액은, 도 3과 같이, 제 3 세정액 유입관(325)으로 유입될 수 있다. 상기 제 3 세정액 유입관(325)으로 유입된 세정액은 상기 처리수 역삼투막 장치(320)의 상기 제 3 고압펌프(321a, 321b)에 의하여 처리수 역삼투막(322), 제 3 연결관(327a)을 통과하며 제 3 세정액 유출관(327b)으로 모아 다시, 도 4와 같이, 자동밸브 AV27이 구비된 제 3 원수 회수관(530) 또는 세정액 회수관(520)으로 보내어 재사용하게 된다. 이와 같이, 처리수 역삼투막(322)을 세정하는 단계에서는, 제 3 고압펌프(321a, 321b)의 앞에 있는 밸브(도 2에서는 수동밸브로 도시되어 있으나, 도 1, 2와 같이, 자동밸브로 구비될 수 있음)와 자동밸브 AV23과 AV24를 차단(OFF)하고 다른 밸브들을 구동하게 된다.
한편, 정수단계에서 상기 제 3 농축수관(324)으로 유입된 물(농축수)은 소정의 밸브로 제어되는 제 2 원수 회수관(326)을 통해 상기 원수탱크(100)로 다시 회수되어, 반복하게 된다.
또한, 다른 실시 예로, 도 3 및 도 4와 같이, 상기 처리수 역삼투막 장치(320)에서 나온 상기 제 3 처리수관(323a)에서 분기되어 자동밸브 AV25가 구비된 CIP 용수관(323c)에 연결된 CIP 용수 탱크(400); 상기 CIP 용수 탱크(400)에 자동밸브 AV3, CIP 펌프(412) 및 마이크로 필터(416)가 직렬연결된 세정용수 공급관(410); 상기 세정용수 공급관에 연결되고 자동밸브 AV4가 구비된 제 1 지관(426a)과 자동밸브 AV5가 구비된 제 2 지관(426b)으로 나누어지는 세정용수 분기관(426); 상기 제 1 지관(426a) 및 산성용액 공급장치(510a)의 제 1 원액 공급관(512a)으로 용액을 공급받아 희석시키는 산성용액 희석 탱크(500a); 및 상기 제 2 지관(426b) 및 알칼리용액 공급장치(510b)의 제 2 원액 공급관(512b)으로 용액을 공급받아 희석시키는 알칼리용액 희석 탱크(500b)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 1 세정액 유출관(126)과 상기 제 2 세정액 유출관(227b)은, 도 4와 같이, 상기 제 3 세정액 유출관(327b)과 함께, 또는 상기 제 3 세정액 유출관(327b)은 제외하고, 또는 각각 자동밸브 AV27이 구비된 제 3 원수 회수관(530)과 세정액 회수관(520)에 연결될 수 있다.
여기서, 상기 제 3 원수 회수관(530)은, 도 1과 같이, 상기 원수탱크(100)로 연결되므로, 원수 역삼투막(122a, 122b), 농축수 역삼투막(222), 처리수 역삼투막(322)의 CIP 세정으로 얻은 농축수(세척수)도, 원수와 함께 반복하며 고농도 액비를 얻는데 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 1에서 자동밸브 AV9가 가동되어 열린 상태에서 정수 단계로 수행되다가 제 1 측정센서 장치(128)에서 얻은 감지신호로 원수 역삼투막(122a, 122b)의 세정이 필요하다고 판단될 경우, 자동밸브 AV9, AV11, AV12, AV13 등 세정과 무관한 자동밸브들을 자동 차단(OFF)하고, 후술하는 세정에 필요한 자동밸브들(AV8, AV10, AV14 등)이 가동(ON)되어 세정하는 단계로 자동 진행하게 된다.
즉, 자동밸브 AV8가 열려 제 1 세정액 유입관(125)으로 유입된 세정액은 상기 원수 역삼투막 장치(120)의 상기 제 1 고압펌프(121a, 121b)에 의하여 원수 역삼투막(122a, 122b), 제 1 연결관(127)을 통과하며 세정된 후에 제 1 세정액 유출관(126)으로 모이게 되고, 이는 다시, 도 4와 같이, 세정액 회수관(520)으로 보내어 재사용되거나 자동밸브 AV27이 구비된 제 3 원수 회수관(530)으로 보내어 원수와 함께 정화 처리하게 되며, 이 과정에서 원수 역삼투막(122a, 122b)의 CIP 세정으로 얻은 농축수(세척수)도 고농도 액비를 얻는데 사용된다.
한편, 도 2에서는 자동밸브 AV16이 가동되어 열린 상태에서 정수 단계로 수행되다가 제 2 측정센서 장치(228)에서 얻은 감지신호로 농축수 역삼투막(222)의 세정이 필요하다고 판단될 경우, 자동밸브 AV16, AV17, AV18, AV19, AV20 등 세정과 무관한 자동밸브들을 자동 차단(OFF)하고, 후술하는 세정에 필요한 자동밸브들(AV15, AV21, AV22 등)이 가동(ON)되어 세정하는 단계로 자동 진행하게 된다.
즉, 자동밸브 AV15가 열려 제 2 세정액 유입관(225)으로 유입된 세정액은 상기 농축수 역삼투막 장치(220)의 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b)에 의하여 농축수 역삼투막(222), 제 2 연결관(227a)을 통과하며 세정된 후에 제 2 세정액 유출관(227b)으로 모이게 되고, 이는 다시, 도 4와 같이, 세정액 회수관(520)으로 보내어 재사용되거나 자동밸브 AV27이 구비된 제 3 원수 회수관(530)으로 보내어 원수와 함께 정화 처리하게 되며, 이 과정에서 농축수 역삼투막(222)의 CIP 세정으로 얻은 농축수(세척수)도 고농도 액비를 얻는데 사용된다.
도 3에서 처리수 역삼투막(322) 세정 이후 사용된 세정액은 제 3 세정액 유출관(327b)을 통하여, 도 4와 같이, 자동밸브 AV27이 구비된 제 3 원수 회수관(530)으로 보내져 원수와 함께 정화과정을 거치며 고농도 액비를 얻는데 사용되거나, 세정액 회수관(520)으로 보내져 재사용하게 됨은 앞서 설명한 바와 같다.
상술한 세정액의 재사용을 위해, 도 4와 같이, 상기 세정액 회수관(520)은 자동밸브 AV6이 구비되어 상기 산성용액 희석 탱크(500a)의 상부에 연결되는 제 1 회수 지관(520a)과 자동밸브 AV7이 구비되어 상기 알칼리용액 희석 탱크(500b)의 상부에 연결되는 제 2 회수 지관(520b)으로 분기될 수 있다.
상기 자동밸브 AV3와 상기 CIP 펌프(412) 사이의 상기 세정용수 공급관(410)에는 세정 희석액 공급관(540)이 연결된다. 상기 세정 희석액 공급관(540)은 자동밸브 AV2가 구비되어 상기 산성용액 희석 탱크(500a)의 하부에 연결되는 제 1 공급 지관(540a)과 자동밸브 AV1이 구비되어 상기 알칼리용액 희석 탱크(500b)의 하부에 연결되는 제 2 공급 지관(540b)으로 분기된다.
상기 세정용수 공급관(410)은 상기 마이크로 필터(416)를 지나 상기 세정용수 분기관(426)과 함께 자동밸브 AV26이 구비된 제 4 원수 회수관(425), 상기 제 1 세정액 유입관(125) 및 상기 제 2 세정액 유입관(225)으로 분기된다. 실시 예에 따라, 도 4와 같이, 상기 제 3 세정액 유입관(325)도 상기 세정용수 공급관(410)에서 분기될 수 있다.
상기 CIP 용수 탱크(400)에는 자동밸브 AV25의 가동으로 CIP 용수관(323c)으로 유입된 순수, 즉 방류기준에 적합한 가장 깨끗하게 처리된 물을 저장하고 있다가 이를 CIP 용수로 사용한다. 상기 CIP 용수 탱크(400)에 저장된 CIP 용수는 자동밸브 AV3, AV4, AV5가 가동되어 열리면서(자동밸브 AV26 및 제 1, 3 세정액 유입관에 있는 밸브는 차단), 세정용수 공급관(410), 세정용수 분기관(426), 제 1 지관(426a)과 제 2 지관(426b)을 통해, 산성용액 희석 탱크(500a)와 칼리용액 희석 탱크(500b)에 각각 공급된다.
상기 산성용액 희석 탱크(500a)와 상기 알칼리용액 희석 탱크(500b)에 희석된 각 세정액은 자동밸브 AV2, AV1이 시간을 달리하여 열리며, 도 4와 같이, 세정 희석액 공급관(540)과 세정용수 공급관(410)을 통해, 제 1 세정액 유입관(125), 제 1 세정액 유입관(225), 제 3 세정액 유입관(325) 등으로 공급하게 된다. 상기 세정 단계를 반복하다 자동밸브 AV26이 구동되어 열릴 때, 제 4 원수 회수관(425)을 통해 원수탱크(100)로 회수되어 사용된 세정액이 원수와 함께 정화 처리하게 되며, 이 과정에서 재사용된 세정액에서도 고농도 액비를 얻을 수 있게 된다.
도 1 내지 도 4에서 미설명된 부호 112a, 112b는 제 1 필터 관(111)으로 원수를 보내기 위한 피드 펌프(feed pump)이고, 113a, 113b. 113c는 자동 디스크 필터(auto disc filter)이다. 114는 pH 조절용 황산(H2SO4) 탱크, 115는 망 필터(bag filter), 116은 마이크로 필터(micro filter), 117와 118은 각각 상기 자동 디스크 필터(113a, 113b. 113c)의 오염물을 제거하기 위한 공기압축기와 공기압조절패널이다. 또한, 129는 pH 조절용 수산화나트륨(NaOH) 탱크이다. 상기 제 1 고압펌프(121a와 121b)는 병렬로 연결될 수 있다.
도 2에서, 212a, 212b는 제 2 필터 관(211)으로 처리수를 보내기 위한 피드 펌프(feed pump)이고, 214는 무기스케일 억제제인 안티스케일란트 피더(antiscalant feeder)이고, 215는 망 필터(bag filter), 216은 마이크로 필터(micro filter)이다.
도 3에서, 312a, 312b는 제 3 필터 관(311)으로 처리수를 보내기 위한 피드 펌프(feed pump)이고, 316은 마이크로 필터(micro filter)이다.
다음은, 도 5 및 도 6을 참조하며, 상기 실시 예에 따른 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템의 동작으로 역삼투막을 자동 세정하는 방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 역삼투막 시스템에서 알칼리성 세정액으로 유기물을 세정하기 위한 각 구성의 단계별 동작 조건표이다.
우선, 도 4에서 상기 자동밸브 AV3, AV5 및 상기 CIP 펌프(412)를 가동(ON)하여 상기 알칼리용액 희석 탱크(500b)에 물을 채우는 제 1 단계(S1: 물채움)를 진행한다. 이때, 상기 물채움은 상기 알칼리용액 희석 탱크(500b)의 수위센서(LIT 401)를 통해 일정 수위(level)까지 올라가는 동안 계속할 수 있다.
다음, 상기 알칼리용액 공급장치(510b)의 약품주입펌프를 가동하여 상기 제 2 원액 공급관(512b)으로 상기 알칼리용액 희석 탱크(500b)에 알칼리성 약품(예컨대, NaOH)을 주입하는 제 2 단계(S2: 약품주입)를 진행한다. 이때, 상기 알칼리성 약품 주입을 위한 상기 약품주입펌프의 가동은 12초 동안 함이 바람직하다.
이후, 상기 자동밸브 AV1, AV5 및 상기 CIP 펌프(412)를 가동하여 알칼리용액을 희석하는 제 3 단계(S3: 희석)를 진행한다. 이때, 상기 알칼리용액 희석을 위한 상기 자동밸브 AV1, AV5 및 상기 CIP 펌프(412)의 가동은 26초 동안 함이 바람직하다.
상기 자동밸브 AV1, AV8, AV10, AV14, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 1 고압펌프(121a 또는 121b; 고압펌프A)를 가동하여 폐액 압출하는 제 4 단계(S4: 폐액압출)를 진행한다. 이때, 상기 폐액 압출을 위한 상기 자동밸브 AV1, AV8, AV10, AV14, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 1 고압펌프(121a 또는 121b)의 가동은 16초 동안 함이 바람직하다.
상기 자동밸브 AV1, AV7, AV8, AV10, AV14, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 1 고압펌프(121a 또는 121b; 고압펌프A)를 가동하여 세정액을 순환시키는 제 5 단계(S5: 순환 #1)를 진행한다. 이때, 상기 세정액 순환을 위한 상기 자동밸브 AV1, AV7, AV8, AV10, AV14, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 1 고압펌프(121a 또는 121b; 고압펌프A)의 가동은 1800초 동안 함이 바람직하다.
또한, 상기 제 5 단계(S5: 순환 #1)에서 상기 제 1 고압펌프(121a 또는 121b; 고압펌프A)는 2분 정지(OFF) 후 5초 가동(ON)하며 반복하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 상기 원수 역삼투막(122a, 122b)에 세정액으로 마사지하는 효과를 주게 되어, 세정 효율을 높일 수 있음은 물론 멤브레인에 물리적 손상 없이 세정할 수 있게 되어 멤브레인의 수명을 연장할 수 있게 된다(종전보다 4배 이상으로 연장되어 사용할 수 있음).
상기 세정액에 침지된 상태에서 모든 자동밸브, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 1 고압펌프(121a, 121b; 고압펌프A)의 가동을 중단(OFF)하고 일정시간 정지하는 제 6 단계(S6: 정지)를 진행한다. 이때, 상기 정지는 1500초 동안 함이 바람직하다.
상기 제 4 단계 내지 상기 제 6 단계를 한번 이상 순차적으로 더 반복하는 제 7 단계를 진행한다. 이때, 도 5와 같이, 폐액압출(S7), 순환 #2(S8), 정지(S9)로 각각 상기 제 4 단계 내지 상기 제 6 단계와 동일하게 1번 더 진행할 수 있다.
여기서도, 순환 #2(S8)의 경우 상기 제 5 단계(S5: 순환 #1)에서와 같이 상기 제 1 고압펌프(121a 또는 121b; 고압펌프A)는 2분에 5초씩 즉, 2분 정지(OFF) 후 5초 가동(ON)하며 반복하는 것이 바람직하다.
다음은 농축수 역삼투막(222) 세정을 준비하는 단계로, 상기 자동밸브 AV1, AV15, AV21, AV22, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)를 가동하여 폐액 압출하는 제 8 단계(S10: 폐액압출)를 진행한다. 이때, 상기 폐액 압출을 위한 상기 자동밸브 AV1, AV15, AV21, AV22, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)의 가동은 16초 동안 함이 바람직하다.
상기 자동밸브 AV1, AV7, AV15, AV21, AV22, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)를 가동하여 세정액을 순환시키는 제 9 단계(S11: 순환 #1)를 진행한다. 이때, 상기 세정액 순환을 위한 상기 자동밸브 AV1, AV7, AV15, AV21, AV22, 상기 CIP 펌프 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)의 가동은 1800초 동안 함이 바람직하다. 여기서도, 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)는 2분 정지(OFF) 후 5초 가동(ON)하며 반복하는 것이 바람직하다.
상기 세정액에 침지된 상태에서 모든 자동밸브, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)의 가동을 중단(OFF)하고 일정시간 정지하는 제 10 단계(S12: 정지)를 진행한다. 이때, 상기 정지는 1500초 동안 함이 바람직하다.
상기 제 8 단계 내지 상기 제 10 단계를 한번 이상 순차적으로 더 반복하는 제 11 단계를 진행한다. 이때, 도 5와 같이, 폐액압출(S13), 순환 #2(S14), 정지(S15)로 각각 상기 제 8 단계 내지 상기 제 10 단계와 동일하게 1번 더 진행할 수 있다. 여기서도, 순환 #2(S14)의 경우 상기 제 9 단계(S11: 순환 #1)에서와 같이 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)는 2분 정지(OFF) 후 5초 가동(ON)하며 반복하는 것이 바람직하다.
상기 자동밸브 AV1, AV15, AV21, AV22, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)를 가동하여 세정액을 배수시키는 제 12 단계(S16: 배수)를 진행한다. 이때, 상기 세정액 배수를 위한 상기 자동밸브 AV1, AV15, AV21, AV22, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)의 가동은 16초 동안 함이 바람직하다.
상기 자동밸브 AV1, AV26 및 상기 CIP 펌프(412)를 가동하여 상기 알칼리용액 희석 탱크(500b)를 비우는 제 13 단계(S17: CIP 통 비움)를 진행한다. 상기 알칼리용액 희석 탱크(500b)를 비우는 CIP 통 비우는 단계(S17: CIP 통 비움)는 상기 자동밸브 AV1, AV26 및 상기 CIP 펌프(412)를 가동하여 진행하는데, 이는 상기 알칼리용액 희석 탱크(500b)의 수위센서(LIT 401)를 통해 일정 수위(level)까지 낮아지는 동안 계속할 수 있다.
다음은, 상기 자동밸브 AV3, AV7, AV15, AV21, AV22, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)를 가동하여 상기 CIP 용수 탱크(400)에 저장된 순수로 상기 농축수 역삼투막(222)을 세척하는 제 14 단계(S18: 멤브레인세척)를 진행한다. 이때, 상기 농축수 역삼투막 세척을 위한 상기 자동밸브 AV3, AV7, AV15, AV21, AV22, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)의 가동은 150초 동안 함이 바람직하다.
이어, 상기 자동밸브 AV3, AV8, AV10, AV14, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 1 고압펌프(121a 또는 121b; 고압펌프A)를 가동하여 상기 CIP 용수 탱크(400)에 저장된 순수로 상기 원수 역삼투막(122a, 122b)을 세척하는 제 15 단계(S19: 멤브레인세척)를 진행한다. 이때, 상기 원수 역삼투막 세척을 위한 상기 자동밸브 AV3, AV8, AV10, AV14, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 1 고압펌프(121a 또는 121b; 고압펌프A)의 가동은 200초 동안 함이 바람직하다.
상술한 도 5에 의한 유기물 CIP 세정을 진행함에 있어, 도 1 내지 도 4에 도시된 자동밸브 AV1 내지 AV27 중 상기 각 단계에서 가동되는 것으로 언급되지 않은 자동밸브들은 중단(OFF)되어 닫혀진 상태에 있다.
도 6은 본 발명에 일 실시 예에 의한 역삼투막 시스템에서 산성 세정액으로 무기물을 세정하기 위한 각 구성의 단계별 동작 조건표이다. 이는 도 5의 유기물 CIP와 유사하게 진행되나, 작동밸브 등에 차이가 있다.
먼저, 도 4에서 상기 자동밸브 AV3, AV4 및 상기 CIP 펌프(412)를 가동(ON)하여 상기 산성용액 희석 탱크(500a)에 물 채우는 제 1 단계(S1: 물채움)를 진행한다. 이때, 상기 물채움은 상기 산성용액 희석 탱크(500a)의 수위센서(LIT 402)를 통해 일정 수위(level)까지 올라가는 동안 계속할 수 있다.
이어, 상기 산성용액 공급장치(510a)의 약품주입펌프를 가동하여 상기 제 1 원액 공급관(512a)으로 상기 산성용액 희석 탱크(500a)에 산성 약품(예컨대, HCl)을 주입하는 제 2 단계(S2: 약품주입)를 진행한다. 이때, 상기 산성 약품 주입을 위한 상기 약품주입펌프의 가동은 50초 동안 함이 바람직하다.
상기 자동밸브 AV2, AV4 및 상기 CIP 펌프(412)를 가동하여 산성용액을 희석하는 제 3 단계(S3: 희석)를 진행한다. 이때, 상기 산성용액 희석을 위한 상기 자동밸브 AV2, AV4 및 상기 CIP 펌프(412)의 가동은 26초 동안 함이 바람직하다.
상기 자동밸브 AV2, AV8, AV10, AV14, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 1 고압펌프(121a 또는 121b; 고압펌프A)를 가동하여 폐액 압출하는 제 4 단계(S4: 폐액압출)를 진행한다. 이때, 상기 폐액 압출을 위한 상기 자동밸브 AV2, AV8, AV10, AV14, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 1 고압펌프(121a 또는 121b; 고압펌프A)의 가동은 16초 동안 함이 바람직하다.
상기 자동밸브 AV2, AV6, AV8, AV10, AV14, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 1 고압펌프(121a 또는 121b)를 가동하여 세정액을 순환시키는 제 5 단계(S5: 순환 #1)를 진행한다. 이때, 상기 세정액 순환을 위한 상기 자동밸브 AV2, AV6, AV8, AV10, AV14, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 1 고압펌프(121a 또는 121b)의 가동은 1800초 동안 함이 바람직하다.
여기서도, 상기 제 5 단계(S5: 순환 #1)에서 상기 제 1 고압펌프(121a 또는 121b; 고압펌프A)는 2분 정지(OFF) 후 5초 가동(ON)하며 반복하는 것이 바람직하다.
상기 세정액에 침지된 상태에서 모든 자동밸브, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 1 고압펌프(121a, 121b; 고압펌프A)의 가동을 중단(OFF)하고 일정시간 정지하는 제 6 단계(S6: 정지)를 진행한다. 이때, 상기 정지는 1500초 동안 함이 바람직하다.
상기 제 4 단계 내지 상기 제 6 단계를 한번 이상 순차적으로 더 반복하는 제 7 단계를 진행한다. 이때, 도 6과 같이, 폐액압출(S7), 순환 #2(S8), 정지(S9)로 각각 상기 제 4 단계 내지 상기 제 6 단계와 동일하게 1번 더 진행할 수 있다.
여기서도, 순환 #2(S8)의 경우 상기 제 5 단계(S5: 순환 #1)에서와 같이 상기 제 1 고압펌프(121a 또는 121b; 고압펌프A)는 2분 정지(OFF) 후 5초 가동(ON)하며 반복하는 것이 바람직하다.
다음은 농축수 역삼투막(222) 세척을 준비하는 단계로, 상기 자동밸브 AV2, AV15, AV21, AV22, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)를 가동하여 폐액 압출하는 제 8 단계(S10: 폐액압출)를 진행한다. 이때, 상기 폐액 압출을 위한 상기 자동밸브 AV2, AV15, AV21, AV22, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)의 가동은 16초 동안 함이 바람직하다.
상기 자동밸브 AV2, AV6, AV15, AV21, AV22, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)를 가동하여 세정액을 순환시키는 제 9 단계(S11: 순환 #1)를 진행한다. 이때, 상기 세정액 순환을 위한 상기 자동밸브 AV2, AV6, AV15, AV21, AV22, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)의 가동은 1800초 동안 함이 바람직하다. 여기서도, 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)는 2분 정지(OFF) 후 5초 가동(ON)하며 반복하는 것이 바람직하다.
상기 세정액에 침지된 상태에서 모든 자동밸브, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)의 가동을 중단(OFF)하고 일정시간 정지하는 제 10 단계(S12: 정지)를 진행한다. 이때, 상기 정지는 1500초 동안 함이 바람직하다.
상기 제 8 단계 내지 상기 제 10 단계를 한번 이상 순차적으로 더 반복하는 제 11 단계를 진행한다. 이때, 도 6과 같이, 폐액압출(S13), 순환 #2(S14), 정지(S15)로 각각 상기 제 8 단계 내지 상기 제 10 단계와 동일하게 1번 더 진행할 수 있다. 여기서도, 순환 #2(S14)의 경우 상기 제 9 단계(S11: 순환 #1)에서와 같이 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)는 2분 정지(OFF) 후 5초 가동(ON)하며 반복하는 것이 바람직하다.
상기 자동밸브 AV2, AV15, AV21, AV22, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)를 가동하여 세정액을 배수시키는 제 12 단계(S16: 배수)를 진행한다. 이때, 상기 세정액 배수를 위한 상기 자동밸브 AV2, AV15, AV21, AV22, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)의 가동은 20초 동안 함이 바람직하다.
상기 자동밸브 AV2, AV26 및 상기 CIP 펌프(412)를 가동하여 상기 산성용액 희석 탱크(500a)를 비우는 제 13 단계(S17: CIP 통 비움)를 진행한다. 상기 산성용액 희석 탱크(500a)를 비우는 CIP 통 비우는 단계(S17: CIP 통 비움)는 상기 자동밸브 AV2, AV26 및 상기 CIP 펌프(412)를 가동하여 진행하는데, 이는 상기 산성용액 희석 탱크(500a)의 수위센서(LIT 402)를 통해 일정 수위(level)까지 낮아지는 동안 계속할 수 있다.
다음은, 상기 자동밸브 AV3, AV6, AV15, AV21, AV22, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)를 가동하여 상기 CIP 용수 탱크(400)에 저장된 순수로 상기 농축수 역삼투막(222)을 세척하는 제 14 단계(S18: 멤브레인세척)를 진행한다. 이때, 상기 농축수 역삼투막 세척을 위한 상기 자동밸브 AV3, AV6, AV15, AV21, AV22, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 2 고압펌프(221a, 221b; 고압펌프B)의 가동은 150초 동안 함이 바람직하다.
이어, 상기 자동밸브 AV3, AV8, AV10, AV14, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 1 고압펌프(121a 또는 121b; 고압펌프A)를 가동하여 상기 CIP 용수 탱크(400)에 저장된 순수로 상기 원수 역삼투막(122a, 122b)을 세척하는 제 15 단계(S19: 멤브레인세척)를 진행한다. 이때, 상기 원수 역삼투막 세척을 위한 상기 자동밸브 AV3, AV8, AV10, AV14, AV27, 상기 CIP 펌프(412) 및 상기 제 1 고압펌프(121a 또는 121b; 고압펌프A)의 가동은 200초 동안 함이 바람직하다.
상술한 도 11에 의한 무기물 CIP 세정을 진행함에 있어서도, 도 1 내지 도 4에 도시된 자동밸브 AV1 내지 AV27 중 상기 각 단계에서 가동되는 것으로 언급되지 않은 자동밸브들은 중단(OFF)되어 닫혀진 상태에 있다.
따라서, 도 1 내지 도 4의 실시 예에 의한 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템의 제어부(미도시)에 내장된 소정의 제어 프로그램으로 상술한 단계별로 진행하며 자동밸브들을 인가(ON) 또는 차단(OFF)함으로써, 시스템 속에 사용되는 역삼투막을 유기물 CIP(도 10)와 무기물 CIP(도 11)로 나누어 자동으로 세정하게 된다.
이상으로 본 발명에 의한 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템에 관한 각 실시 예는 첨부 도면을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상술한 설명에서 자동밸브(AV)가 가동(ON)된다는 표현은 제어부의 프로그램으로 제어 전기신호가 인가되어 밸브가 열린다는 것이고, 중단(OFF) 또는 차단된다는 것은 제어 전기신호가 차단되어 밸브가 닫힌다는 것을 의미한다. 기타, 첨부도면에 표현된 각종 센서는 일반적 기호로 해석되는 센서들을 의미한다.
100: 원수탱크 110: 1차 필터 장치
111: 제 1 필터 관 119: 제 1 펌프 유입관
120: 원수 역삼투막 장치 122a, 122b: 원수 역삼투막
123: 제 1 처리수관 124: 제 1 농축수관
126: 제 1 세정액 유출관 127: 제 1 연결관
200: 농축수 탱크 210: 2차 필터 장치
211: 제 2 필터 관 217: 제 2 펌프 유입관
218: 우회관 220: 농축수 역삼투막 장치
222: 농축수 역삼투막 223: 제 2 처리수관
224: 제 2 농축수관 226: 액비 유입관
227a: 제 2 연결관 227b: 제 2 세정액 유출관
228: 제 1 반송관 300: 처리수 탱크
310: 3차 필터 장치 311: 제 3 필터 관
320: 처리수 역삼투막 장치 322: 처리수 역삼투막
400: CIP 용수 탱크 410: 세정용수 공급관
500a: 산성용액 희석 탱크 500b: 알칼리용액 희석 탱크

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 원수탱크로부터 유입된 물이 제 1 필터 관을 따라 지나며 걸러지는 1차 필터 장치;
    상기 1차 필터 장치에서 나온 물은 제 1 고압펌프에 의하여 원수 역삼투막을 통과하며 제 1 처리수관과 제 1 농축수관으로 분기되는 원수 역삼투막 장치;
    상기 제 1 농축수관으로 유입된 물은 농축수 탱크에 저장되었다가 제 2 필터 관을 따라 지나며 걸러지는 2차 필터 장치; 및
    상기 2차 필터 장치에서 나온 물은 제 2 고압펌프에 의하여 농축수 역삼투막을 통과하며 제 2 처리수관과 제 2 농축수관으로 분기되는 농축수 역삼투막 장치를 포함하여 구성되되,
    상기 제 2 처리수관으로 유입된 물은 자동밸브 AV20이 구비된 제 1 원수 회수관을 통해 상기 원수탱크로 회수되고,
    상기 제 2 농축수관으로 유입된 물은 적어도 자동밸브 AV17이 구비되어 고농축액 저장조로 유입되는 액비 유입관과 자동밸브 AV19가 구비되어 상기 농축수 탱크로 반송되는 제 1 반송관으로 분기되고,
    상기 1차 필터 장치에서 나온 물은 자동밸브 AV9에 의하여 제어되어 제 1 펌프 유입관을 통해 상기 제 1 고압펌프로 유입되고,
    상기 제 1 펌프 유입관에는 자동밸브 AV8이 부착된 제 1 세정액 유입관과 자동밸브 AV10과 AV11이 부착된 제 1 세정액 유출관이 연결되고,
    상기 제 1 농축수관은 자동밸브 AV12를 구비하고, 상기 원수 역삼투막과 상기 자동밸브 AV12 사이와 상기 자동밸브 AV10과 AV11 사이에서 상기 제 1 세정액 유출관과 서로 관통하며 연결되고,
    상기 제 1 처리수관과 상기 제 1 세정액 유출관 사이에는 자동밸브 AV14를 구비한 제 1 연결관이 더 연결된 것을 특징으로 하는 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 처리수관은 상기 원수 역삼투막과 상기 제 1 연결관이 연결된 지점의 사이에 유량계, 압력계 및 전도도 측정기로 구성된 제 1 측정센서 장치가 더 구비된 것을 특징으로 하는 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 필터 관은 상기 2차 필터 장치를 지나 자동밸브 AV16이 구비된 제 2 펌프 유입관과 자동밸브 AV18이 구비된 우회관으로 분기되고,
    상기 제 2 펌프 유입관은 상기 자동밸브 AV16과 상기 제 2 고압펌프 사이에 자동밸브 AV15가 구비된 제 2 세정액 유입관이 연결되고,
    상기 우회관은 상기 제 2 농축수관에 연결되고,
    상기 제 2 농축수관은 자동밸브 AV22가 구비된 제 2 세정액 유출관이 더 연결되고,
    상기 제 2 처리수관과 상기 제 2 세정액 유출관 사이에는 자동밸브 AV21를 구비한 제 2 연결관이 더 연결된 것을 특징으로 하는 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 처리수관은 상기 농축수 역삼투막과 상기 제 2 연결관이 연결된 지점의 사이에 유량계, 압력계 및 전도도 측정기로 구성된 제 2 측정센서 장치가 더 구비된 것을 특징으로 하는 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 처리수관에서 유출되는 처리수를 모으는 처리수 탱크;
    상기 처리수 탱크로부터 유입된 물이 제 3 필터 관을 따라 지나며 걸러지는 3차 필터 장치; 및
    상기 3차 필터 장치에서 나온 물은 제 3 고압펌프에 의하여 처리수 역삼투막을 통과하며 제 3 처리수관과 제 3 농축수관으로 분기되는 처리수 역삼투막 장치를 더 포함하고,
    상기 제 3 처리수관으로 유입된 물은 자외선 살균기, 제 3 측정센서 장치, 자동밸브 AV23 및 재이용 가압펌프를 지나 순수 취수관과 자동밸브 AV25가 구비된 CIP 용수관으로 분기되고, 상기 제 3 측정센서 장치와 상기 자동밸브 AV23 사이에는 자동밸브 AV24가 구비된 제 2 반송관이 연결되어 상기 처리수 탱크로 회수되고,
    상기 제 3 농축수관으로 유입된 물은 소정의 밸브로 제어되는 제 2 원수 회수관을 통해 상기 원수탱크로 회수되는 것을 특징으로 하는 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 CIP 용수관에 연결된 CIP 용수 탱크;
    상기 CIP 용수 탱크에 자동밸브 AV3, CIP 펌프 및 마이크로 필터가 직렬연결된 세정용수 공급관;
    상기 세정용수 공급관에 연결되고 자동밸브 AV4가 구비된 제 1 지관과 자동밸브 AV5가 구비된 제 2 지관으로 나누어지는 세정용수 분기관;
    상기 제 1 지관 및 산성 세정액 공급장치의 연결관으로 용액을 공급받아 희석시키는 산성용액 희석 탱크; 및
    상기 제 2 지관 및 알칼리성 세정액 공급장치의 연결관으로 용액을 공급받아 희석시키는 알칼리용액 희석 탱크를 포함하고,
    상기 제 1 세정액 유출관과 상기 제 2 세정액 유출관은 자동밸브 AV27이 구비된 제 3 원수 회수관과 세정액 회수관에 연결되고,
    상기 세정액 회수관은 자동밸브 AV6이 구비되어 상기 산성용액 희석 탱크의 상부에 연결되는 제 1 회수 지관과 자동밸브 AV7이 구비되어 상기 알칼리용액 희석 탱크의 상부에 연결되는 제 2 회수 지관으로 분기되고,
    상기 자동밸브 AV3와 상기 CIP 펌프 사이의 상기 세정용수 공급관에는 세정 희석액 공급관이 연결되고,
    상기 세정 희석액 공급관은 자동밸브 AV2가 구비되어 상기 산성용액 희석 탱크의 하부에 연결되는 제 1 공급 지관과 자동밸브 AV1이 구비되어 상기 알칼리용액 희석 탱크의 하부에 연결되는 제 2 공급 지관으로 분기되고,
    상기 세정용수 공급관은 상기 마이크로 필터를 지나 상기 세정용수 분기관과 함께 자동밸브 AV26이 구비된 제 4 원수 회수관, 상기 제 1 세정액 유입관 및 상기 제 2 세정액 유입관으로 분기되는 것을 특징으로 하는 고농도 액비 생성장치를 구비한 역삼투막 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102029623B1 (ko) 2019-03-29 2019-10-08 김귀봉 역삼투압을 이용한 가축분뇨 재이용 처리방법 및 장치
KR102098748B1 (ko) * 2018-10-08 2020-05-26 (주)이앤씨 내오염막과 해수용 역삼투막을 이용한 역삼투 농축수의 2차 농축 및 ed 시스템을 이용한 3차 농축 방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100235682B1 (ko) * 1997-08-26 1999-12-15 박용선 역삼투압 순환여과방식 정수시스템
KR100345725B1 (ko) * 1997-08-14 2002-09-18 주식회사 포스코 역삼투와나노필터시스템을이용한폐수처리방법
KR100441750B1 (ko) * 2001-11-24 2004-07-23 주식회사 타오 유기성 폐기물로부터 제조된 발효액비의 처리장치 및처리방법
KR100744407B1 (ko) * 2006-12-19 2007-07-30 정수환 급수용 간이 정수 장치
KR101179489B1 (ko) * 2009-12-30 2012-09-07 웅진케미칼 주식회사 정삼투 현상을 이용한 저에너지형 수처리 시스템
KR101447838B1 (ko) * 2013-12-31 2014-10-08 (주)청담이엠텍 역삼투압막을 이용한 폐수 처리장치 및 처리방법
KR101804485B1 (ko) * 2015-12-30 2017-12-04 주식회사 피코그램 역삼투막 필터를 포함하는 막 세정장치가 구비된 정수시스템

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100345725B1 (ko) * 1997-08-14 2002-09-18 주식회사 포스코 역삼투와나노필터시스템을이용한폐수처리방법
KR100235682B1 (ko) * 1997-08-26 1999-12-15 박용선 역삼투압 순환여과방식 정수시스템
KR100441750B1 (ko) * 2001-11-24 2004-07-23 주식회사 타오 유기성 폐기물로부터 제조된 발효액비의 처리장치 및처리방법
KR100744407B1 (ko) * 2006-12-19 2007-07-30 정수환 급수용 간이 정수 장치
KR101179489B1 (ko) * 2009-12-30 2012-09-07 웅진케미칼 주식회사 정삼투 현상을 이용한 저에너지형 수처리 시스템
KR101447838B1 (ko) * 2013-12-31 2014-10-08 (주)청담이엠텍 역삼투압막을 이용한 폐수 처리장치 및 처리방법
KR101804485B1 (ko) * 2015-12-30 2017-12-04 주식회사 피코그램 역삼투막 필터를 포함하는 막 세정장치가 구비된 정수시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102098748B1 (ko) * 2018-10-08 2020-05-26 (주)이앤씨 내오염막과 해수용 역삼투막을 이용한 역삼투 농축수의 2차 농축 및 ed 시스템을 이용한 3차 농축 방법
KR102029623B1 (ko) 2019-03-29 2019-10-08 김귀봉 역삼투압을 이용한 가축분뇨 재이용 처리방법 및 장치

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