KR101832930B1 - 아연이온화와 미세기포세정방식을 갖는 잔류염소 관리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체염소인 차아염수나 차아염소산나트륨 등의 약품을 수돗물을 생산하는 정수지의 수질과 유량에 대응하여 투입되는 약액의 량을 조절함으로써 잔류염소의 농도를 제어하는 관리시스템에 있어서, 미리 설정된 잔류염소의 농도에 따라 실시간으로 수집되는 수질데이터를 참조하여 투입될 약액의 량을 보정하여 산출한 후 투입되는 약액을 조절하며, 투입된 약액이 물과 혼화되어 잔류염소가 생성된 처리수의 일부를 시료수로 채취하여 측정하다가 측정센서를 세정하는 방법에서 컨트롤러에서 설정한 시간대에 아연이온화실의 시료 수에 아연이온을 석출시킴으로써 이온담체를 형성 이물질과 잔류염소가 없는 순도 좋은 세정수를 만들어 미세기포세정실 에서 마이크로나노버블로 분사하여 측정센서를 세정하고 오염물을 부상시켜 배출함으로서 상기의 센서전극이 정확한 감도의 항상성을 계속 갖는 것을 특징으로 하는 아연이온화와 미세기포세정방식을 갖는 잔류염소 관리시스템에 관한 것이다.

Description

아연이온화와 미세기포세정방식을 갖는 잔류염소 관리시스템 {Residual chlorine management system with zinc ionization and micro bubble cleaning system}

본 발명은 차염발생장치 에서 소금으로 생산된 차아염수나 차아염소산나트륨 등의 약품을 수돗물을 생산하는 정수지의 수질과 유량에 대응하여 투입되는 약액의 량을 조절함으로써 잔류염소의 농도를 제어하는 관리시스템에 있어서, 미리 설정된 잔류염소농도에 따라 실시간으로 수집되는 수질데이터를 참조하여 투입될 약액의 량을 보정하여 산출한 후 투입되는 약액의 량을 조절하며, 투입된 약액이 물과 혼화되어 잔류염소가 생성될 때, 약액이 수용된 물의 일부를 시료로 채취한 후 시료의 잔류염소 농도를 측정하는 잔류염소측정센서를 갖는 제어시스템에서 상기 잔류염소측정센서의 컨트롤 세정시간대에 시료 수에 아연이온을 석출시킴으로써 음이온과 결합 이온담체를 형성하여 잔류염소를 소모하고 이물질을 침전시키는 아연이온화실과 침전이 이루어진 순도가 좋은 세정수로 마이크로나노버블을 발생하여 센서전극을 세정하는 미세기포세정실을 포함하는 잔류염소측정 부를 구비함으로서 물속에 잠겨있는 센서전극에 오염물의 부착을 방지하고 측정감도의 항상성을 계속 갖는 것을 특징으로 하는 아연이온화와 미세기포세정방식을 갖는 잔류염소 관리시스템에 관한 것이다.

통상적으로 수 처리 공정에서 살균소독과 잔류염소를 유지하기 위하여 염소를 투입하는 방법으로는 고체염소인 차아염소산칼슘이나 기체염소인 염소가스를 투입하는 방법 이외에도 소금을 전기분해하여 얻는 차아염수로 투입하는 방법과 또는 차아염소산나트륨이나 이산화염소 등 액체염소를 기계전기식으로 투입하고 제어하는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야로 한다.

액체염소를 투입하고 잔류염소를 측정한 후 미리 설정한 잔류염소농도의 범위내로 운용하는 방법의 기술 분야에서 종래기술로는 본 출원인의 과학기술부 1999-1 신기술제품기술고시 잔류염소자동제어시스템이 있다.

이는 염소를 투입하고 염소가 혼화된 처리수의 농도를 측정하여 미리 설정된 잔류염소농도 범위내로 자동으로 투입량을 조절하여 운용하는 방법이다.

한편, 대한민국 등록특허 제10-1543299호 약품투입장치 및 이를 포함한 상수도 통합관리 제어시스템이 있는바 이는 유량을 측정하여 유량에 연동하여 정량펌프로 투입하는 방법에서 약품탱크 안에 있는 차아염소산나트륨의 유효염소농도 측정값이 측정 장치의 센서로 입력되면 농도변화를 감안하여 투입량이 더 많이 산출되어 투입하도록 하는 자동염소투입장치이다.

그러나 이러한 방법은 약품탱크에 저장된 차아염소산나트륨 수용액의 유효염소가 저장기일이 오래되면 유효염소가 낮아지는 것을 감안한 방법이라 하지만 상기 수용액의 유효염소측정값이 수용액자체의 측정값이 아니라 염소가 투입된 처리수를 센서로 측정한 농도를 연산한 값으로 센서측정의 정확도가 떨어지면 입력되는 수용액의 잔류염소 농도 값도 부정확한 오류가 발생하게 된다.

이는 잔류염소측정센서의 센서전극이 물속의 잔류염소와 이온 또는 용존 된 유기물이 결합 또는 상호작용에 의하여 오염되는데 이는 기본적으로 실시간 측정해야 하기 때문에 측정센서가 항상 물속에 잠겨 있게 되고, 따라서 센서전극이 오염이 되고 오래되면 피막이 형성 시료수의 잔류염소 측정값에 오류가 발생되는 것으로, 염소투입량과 현재의 잔류염소농도의 오차가 생기는 문제가 발생하게 된다.

한편, 원수에 투입된 차아염수나 차아염소산나트륨은 투입량은 그대로 물속에 있는 것이 아니고 결합염소로 소모되거나 기화로 증발되고 잔류염소로 남게 되는바, 결합염소의 원인으로 유기물이 있으나 특히 탁도 가 있는 경우 염소소모량이 높아지고 물속의 온도가 높으면 염소가 기화되어 소모되므로, 탁도 와 온도는 기본적으로 염소투입량에 반영해야 할 조건들이다.

특히, 원수의 수온은 대기온도와 달리 지표수와 지하수가 다르고 계절에 따라 달라지고 또는 위치와 수조에 따라 수온의 변화가 심하므로 염소투입 직전의 수온을 측정하여 투입량 연산에 반영하는 것이 바람직하다.

또한, 물속에 염소를 투입하고 측정할 때 잔류염소측정센서를 사용하는데 측정센서에는 폴라로그래픽방식이나 갈바닉방식의 전극에 의하여 물속에 용존된 잔류염소농도를 측정하는데, 정수장이나 배수지 물탱크에 소독공정 및 실시간 잔류염소농도를 자동으로 측정하기 위해서는 상기의 잔류염소 측정센서가 상시 물속에 잠겨있는 상태를 고려하여 측정할 시료 수는 실시간 유입되어 측정이 되는 것이 바람직하다. 이는 물의 흐름이 센서전극에 고여 있어 새로운 물과 교환되지 않을 경우 농도의 부정확을 가져오게 되기 때문이다.

또한, 기존의 세정약품과 기포로 세정 시에도 잔류염소가 있는 처리수의 물을 사용함으로서 상기 잔류염소가 물속의 용존 유기물과 결합 센서전극을 오염시키고 오랜 경우 피막을 형성 세정 후에도 센서감도가 떨어지는 문제점이 있어 정확한 잔류염소농도를 제어하는데 부정확한 오류가 발생하기도 한다. 따라서 기존에는 새로이 잔류염소측정센서를 수시로 교체하거나 관리업체에게 센서청소를 맡기고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 물속의 잔류염소는 약품이 원수에 투입된 후 대기온도보다 수온의 직적접인 영향과 물의 탁도 농도에 의하여 결합염소로 감소된 후 남은 농도이기 때문에 실제 약품이 투입된 처리수의 잔류염소가 미리 설정되어진 잔류염소의 농도에 맞도록 하기 위해서는 원수의 수온과 탁도의 수질데이터가 실시간 입력되고 상기 입력된 수질정보는 연산된 수치로 변환되고 이는 컨트롤 연산프로그램으로 감소율에 따른 유량과 설정된 잔류염소 농도가 연계되어 자동으로 약품투입량을 조절하는 잔류염소관리에서 핵심인 측정농도의 정확성을 항상 일정하게 확보하고자 하는 것이 본 발명이 이룩하고자 하는 기술적 과제라 할 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 실시간 계속 측정하는 정수장시설에서 잔류염소측정센서가 물속에 상시 담겨 물속의 잔류염소와 탁도 및 유기물에 의하여 센서전극이 오염이 되는바 이를 제거하기 위하여 세정하는 물에 잔류염소가 없는 순수한 물이 바람직하다는데 있다. 이는 잔류염소가 센서전극의 열과 물에 용존된 유기 물등과 결합하여 오염원의 요소가 되고 오랜 경우 피막을 형성하기 때문이며 따라서 세정은 잔류염소가 없는 순수한 물로 세정하는 것이 바람직하고 세정도 전기화학적 세정보다 기포에 의한 세정방식이 좋다 할 것이다. 따라서 센서전극의 세정은 설정한 컨트롤 세정시간대에 시료 수에 아연이온을 석출하여 상기 아연이온이 물속에서 음이온과 결합 이온담체를 형성하고 잔류염소를 소모하여 주변의 이물질과 함께 침전되게 함으로서 잔류염소가 없는 순도 좋은 세정수를 만들어 컨트롤 설정시간대에 센서전극을 미세 기포인 마이크로나노버블을 분사하여 센서전극을 세정하도록 하는 잔류염소 관리시스템을 제공하는데 있다.

본 발명에서는 이를 위해 약액이 투입되어 혼화된 처리수를 샘플 링 한 시료 수에서 평소에 잔류염소를 측정하다가 컨트롤 설정 세정시간대에 센서전극의 세정을 위해 아연이온화실의 전압기로 샘플링펌프에 연결된 관로나 수조에 삽입된 아연판과 전극판을 통하여 아연이온을 석출, 물속의 음이온과 이온담체를 형성하고 잔류염소를 소모하여 주변의 이물질을 침전함으로서 잔류염소가 없는 세정수를 만들어 세정하는데 있다.

또한, 잔류염소측정센서가 실시간 측정을 위해 시료 수에 계속하여 담겨있기에 정체된 물을 측정하는 것이 아니라 새로 유입되는 시료수를 계속하여 측정하기위해서는 시료수의 교환이 지속적으로 이루어져야 한다. 따라서 측정공간이 원통형이 되고 측면유입구로 내부에서 회전수류가 발생하여 기존시료수와 새로운 시료수가 지속적으로 유동혼합을 이루면서 배출되기에 잔류염소농도측정이 정확하고 센서전극의 세정은 주기적으로 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명에서는 잔류염소측정센서가 있는 세정 실에 컨트롤 설정시간대에 아연이온화실에서 잔류염소가 제거된 순도 좋은 세정수로 0.01㎜ 이하의 마이너스전하의 마이크로나노버블을 분사하여 플러스전하의 오염물을 흡착하여 부상함으로서 센서전극을 충격 없이 세정하고 센서전극의 감도가 정확하게 유지할 수 있는 항상성을 제공하는데 있다.

한편, 본 발명에서는 약품투입방법을 처리수량에 맞게 선택하여 흡입식인 벤투리 투입방식. 기계식인 정량펌프투입방식. 무전원투입방식을 현장에 맞게 선정함이 바람직하다. 이는 광역상수도와 같은 대용량인 경우 약품이송펌프와 벤투리관을 사용하는 흡입식 이젝터 방식의 약품투입 부를 구비함으로써, 대용량의 상수시설에 고장 없이 많은 약품을 투입할 수 있는 장점이 있다. 그러나 흡입식방법으로 과다투입이 우려되기에 본 발명에서는 공기와 병행하여 투입하는 방법을 본 발명의 특징으로 한다.

한편, 지방상수도와 같은 중규모 상수시설에는 투입량이 정확한 기계식방법 정량펌프로 투입하는 약품투입부를 구비함으로서 매우 실용적으로 약액투입을 할 수 있으며 따라서 수질. 수량에 연계되어 자동 또는 수동으로 조절할 수 있는 것이어야 바람직하다.

한편, 마을상수도와 같은 소규모급수시설에도 본 발명의 아연이온화와 미세기포세정방식을 갖는 잔류염소관리시스템의 적용도 본 발명에서 바람직하다. 이는 마을상수도가 시설관리가 제대로 되지 않아 안전하지 못한 물이 공급되는 일이 많기 때문이다. 따라서 정확한 잔류염소가 측정되어야 하고 관리기관인 지자체에 통합관리가 이루어 질수 있도록 구성요소가 무 전원 장치로 유량 비례하고 약품이 수차방식에 의해 투입하되 상기 수차는 기존의 수차를 제어하는 방법인 스프링. 리치기어. 자석 등을 이용한 기계적 방법을 탈피하여 고장요인이 없도록 단순화되는 수차구조를 갖는 약품투입부로 잔류염소관리시스템에 의하여 농도가 제어되는 것이 바람직하다 할 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수돗물을 생산하는 정수지의 수질과 유량에 대응하여 투입되는 약액의 양을 조절함으로써 잔류염소의 농도를 관리하는 시스템에 있어서, 공급되는 원수와 정수지에 수용된 물의 수질과 유량정보를 실시간으로 측정하는 수질측정 부; 약액이 수용된 약품저장조로부터 투입되는 약액의 양을 조절하여 투입하는 약품투입 부; 상기 수질측정 부로부터 수신되는 전류신호를 수질데이터로 변환하고, 미리 설정된 잔류염소의 농도에 따라 실시간으로 수집되는 수질데이터를 입력하여 투입될 약액의 양을 보정하여 산출한 후 약품투입부로부터 투입되는 약액을 조절하는 컨트롤 부; 상기 약품투입 부로부터 투입된 약액이 물과 혼화되어 잔류염소가 생성될 때, 수용된 물의 일부를 시료로 채취한 후 시료수의 잔류염소 농도를 측정하는 잔류염소측정부를 구비함에 있어 평상시에는 샘플링 한 시료수로 잔류염소를 측정하다가 센서전극을 세정하는 컨트롤 시간대에 상기 시료 수에 아연이온을 석출시키어 음이온과 결합 이온담체를 형성하고 잔류염소를 소모하여 주변의 이물질 등을 침전시켜 분리함으로써 순도 좋은 깨끗한 세정수를 만들어 세정 실에서 마이크로나노버블을 분사하여 센서전극을 세정하는 미세기포세정실을 를 포함하는 것을 특징으로 하는 아연이온화와 미세기포세정방식을 갖는 잔류염소 관리시스템에 관한 것이다.

상기 수질측정 부는 원수의 정보를 파악하기위한 유량계, 탁도계, pH측정기, 온도계와 정수지의 수위계를 포함하여, 상기 유량계, 탁도계, pH측정기, 온도계 및 정수지의 수위계에서 출력된 각각의 신호는 수질데이터로 변환되어 컨트롤 부에 입력되며, 상기 컨트롤 부에 내장된 연산프로그램을 통하여 잔류염소 감소량을 산출한 후 계산된 잔류염소 감소량만큼 약액투입을 증가시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 약품투입 부는 원수를 공급하기 위한 송수관, 송수관에서 분기되어 다시 송수관에 합류되는 우회 관, 우회관의 일측에 마련되는 이송펌프와 벤투리관, 약액이 수용되는 약품저장 조, 약품저장 조에 수용된 약액을 벤투리관의 내부로 투입시키는 약품이송 관, 약품이송관의 일 측에 외부공기를 투입시키는 공기조절밸브를 포함하여, 상기 공기조절밸브를 통해 외부에서 유입되는 공기량에 반비례하여 약액이 벤투리관으로 투입되되, 상기 공기조절밸브는 컨트롤부에 의해 조절되어 약품투입량을 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 약품투입 부는 지방상수도와 같은 중규모수도시설에서 약액을 송수관에 정량으로 투입할 수 있도록, 전원을 공급받아 정량펌프로 투입하는 것이 본 발명에서 필요하다. 따라서 상기의 정량펌프는 유량계에서 입력된 수량정보와 연동하고 수질측정부에서 입력된 수질정보가 컨트롤 부에서 투입량이 조절되어 투입되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 정량펌프는 복수로 구성하여 한쪽이 점검. 수리 등 사유발생 시에도 약품투입은 정상적으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 약품투입 부는 마을상수도와 같은 소규모수도시설에 설치된 물탱크에서는 현장에 맞게 무전원에 의한 방법도 본 발명에서도 바람직하다. 따라서 물탱크의 입수관에서 유량을 분배하여 일 측에 분배된 소수의 유량으로 수차에 담아 회전력을 발생시켜 튜브펌프로 약액을 투입하는 방법에 있어 출원인의 대한민국특허 10-1517869 『 3개의 수조로 이루어진 회전수차가 형성되어 있는 약품투입기 』를 인용하는 것도 바람직하다. 본 발명에서는 기존의 3수조가 구비된 수차를 이용하되 인용하는 수차가 물을 담 기위해 정 위치에 정지하는 방법으로 사용했던 자석제어방법을 대신하여 수조내부에 L자형 월류판을 두어 2단계로 물이 채워짐으로서 회전하는 수조가 물을 비우고 아래에 위치할 시 L자형 월류판에 의해 담겨있는 물 무게 중심으로 자석 없이 정 위치에 정지하는 개량된 수차제어방법을 가짐으로 수조가 물을 받을 시 상기 물 무게중심으로 정 위치에 정지하여 120℃씩 회전과 정지가 반복하여 회전하는 특징을 갖는 것이 바람직하다.

따라서 마을상수도에서도 약품저장조에 수용된 약품의 수위를 감지하는 약품수위계가 더 구비되고, 상기 컨트롤 부에는 상기 수질측정 부에서 측정한 원수의 유량, 탁도, pH, 온도와 정수지의 수위 등의 수질데이터와 상기 잔류염소측정 부에서 측정된 잔류염소 농도 및 약품저장조의 수위 정보가 실시간으로 표시되는 지시부가 구비되는 것도 바람직하다.

또한, 상기 잔류염소측정 부에는 잔류염소측정센서의 세정을 위하여 아연이온화실과 미세기포세정실을 구성하여 주기적으로 잔류염소와 이물질이 제거된 순도 높은 세정수를 만들어 마이크로나노버블을 분사하여 센서전극을 세정함으로서 센서전극의 오염물 부착을 방지하고 배출하여 정확한 감도의 항상성을 유지하는 것이 바람직하다.

따라서 아연이온화실 은 약액이 투입된 시료수를 샘플링 한 관로 및 수조에 전압기에 연결된 아연판과 전극판이 소정의 간격으로 삽입되어 아연이온이 석출되어 석출된 아연이온은 물속의 음이온과 결합하고 이온담체를 형성 잔류염소를 소모하고 주변의 이물질을 침전시키는 침전 실로 구성되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 침전 실은 유입구와 유출 구를 가지되 내부에 칸막이가 상향과 하향으로 배치되어 낮은 시료수의 흐름이 상하향류가 되어 이물질의 침전을 유도하되 상기 침전물은 퇴수밸브에 의하여 외부로 배출되는 것이 바람직하다.

또한 미세기포세정실은 잔류염소측정센서를 측정하는 세정실을 포함하여 외부에 있는 3500rpm의 가압펌프가 컨트롤 부가 설정한 세정시간대에 잔류염소가 제거된 순도 좋은 세정수로 0.01㎜ 이하의 마이크로나노버블을 미세노즐로 수중 분사하여 마이너스전하를 띠고 있는 상기 마이크로나노버블이 플러스전하를 띠는 오염물을 끌어당겨 수면으로 부상시키어 배출함으로서 센서전극에 오염물 부착을 방지하고 세정하여 항상 정확한 측정감도의 항상성을 가지게 된다. 또한 미세기포세정실은 잔류염소측정센서에 실시간 새로운 물을 측정하기 위하여 원통형구조를 가지되 하단 부 측면의 유입구와 상단부측면의 유출 구를 가짐으로서 내부에서 기존의 물과 새로운 물의 유동혼합이 지속적으로 이루어져 시료수의 실시간 정확한 농도측정이 가능하다.

이상에서와 같이 본 발명의 정수장의 후 염소 자동투입장치에 있어서 운영하는 컨트롤 부에 설정된 잔류염소농도 범위내로 약품을 투입하는 필수 입력데이터인 현재의 잔류염소농도가 지속적이고 정확한 농도측정을 위해 잔류염소측정센서의 센서전극에 오염물을 방지하고 세정하는 방법으로 마이크로나노버블을 이용함에 잔류염소와 이물질이 없는 순도 좋은 세정수를 이용하는데 있다.

이는 아연이온화에 의한 아연이온을 샘플링 된 시료 수에서 석출하여 상기 아연이온이 물속에서 음이온과 결합, 이온담체를 형성하고 잔류염소를 소모하여 주변의 이물질을 침전시킴으로서 세정수의 순도를 좋게 하여 상기 센서전극에 마이크로나노버블을 분사하여 충격이 없이 세정함으로서 잔류염소를 측정하는 센서전극에 오염물의 부착을 방지하고 측정감도가 물속에서도 정확하게 항상성을 유지하는 유용한 효과가 있다.

이는 세정수가 아연이온에 의한 이온담체로 잔류염소를 소모시키고 이물질이 없는 순도 좋은 세정수가 되어야 미세기공을 갖는 미세노즐을 통하여 마이크로나노버블을 분사하여 센서전극의 오염물의 부착을 방지하고 충격 없이 세정됨으로서 물속에서도 지속적으로 정확한 감도의 항상성을 가지는 효과가 있기 때문이다.

한편, 본 발명의 특징인 수량. 수질. 수온데이터를 운영하는 컨트롤 부 연산프로그램에서 연산한 수질조건에 따른 결합염소나 기화되는 염소의 감소율을 반영하여 염소투입량이 결정되므로 감소율을 반영하지 않고 투입량을 결정하는 방법보다 더 근접한 수치 이내로 잔류염소를 유지하는 유용한 점도 함께 가지고 있다.

또한 송수관 유량계로 연동한 약품투입량을 정수지의 수위계에 저수량에 합산한 표준치를 이용함으로서 송수유량의 정확도를 높이는 특징도 함께 갖는다.

한편, 본 발명에서는 광역상수도에 이젝타를 사용하여 약품을 투입하는 방법에서 기존에는 약품의 투입량 자체를 조절하였으나 이를 벤투리에 흡입되는 공기의 양을 조절하여 약품투입량을 조절하는 방법으로 바꾸어짐으로 과다투입의 고농도위험을 방지하는 효과도 함께 가진다.

또한 본 발명에서는 지방상수도나 마을상수도의 정량펌프나 회전수차투입방식에도 잔류염소측정센서를 구비하여 아연이온화와 미세기포세정으로 정확한 농도측정 할 수 있는 효과가 있다.

따라서 본 발명에서는 광역. 지방. 마을상수도의 염소를 투입하는 시설에서 기존의 잔류염소측정의 센서전극에 오염물 부착으로 측정감도가 떨어지고 따라서 농도의 부정확한 농도를 가지고 잔류염소제어장치를 관리하는 위험성을 제거하는데 매우 유용한 효가 가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예 의 흐름을 나타낸 블록도
도 2는 본 발명에 따른 광역상수도 실시 예를 나타낸 구성도
도 3은 본 발명의 다른 지방상수도 실시 예를 나타낸 구성도
도 4는 본 발명에 따른 마을상수도 실시 예를 나타낸 구성 및 부분 샤시도
도 5는 본 발명에 따른 잔류염소측정 부의 실시 예를 나타낸 구성도
도 6은 본 발명에 따른 컨트롤 부의 외형도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도 1 은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예 의 구성요소간의 관계를 나타낸 불록도로 수질측정 부(10) 약품투입 부(20 ) 컨트롤 부(30) 잔류염소측정 부(40) 로 구성하되 상기 잔류염소 측정 부는 아연이온화실(41)과 미세기포세정실(42)및 잔류염소측정센서(43)로 이루어지는 관계를 보여주고 있다.

도 2는 본 발명에 따른 광역상수의 실시 예를 나타낸 구성도로 정수지를 거친 원수가 저수조 이전에서 송수관(21)에서 분기된 분기 관(22) 일 측에 이송펌프(22a)와 벤투리관(23)을 구성하되 상기 벤투리관에 연결된 약품이송관(25)과 약품저장조(24), 상기 약품이송관 일 측에 구비된 공기조절밸브(26)가 구성되고 상기 공기조절밸브는 수질측정 부(10) 에서 입력된 유량. 수질정보가 컨트롤 부(30)에서 연산되어 투입될 약품투입량이 보정되어 이를 공기조절밸브(26)로 조절하여 투입되는 약액이 조절 될 수 있음을 나타내고 있다.

도3은 본 발명에 따른 지방상수도의 실시 예를 나타내는 구성도로 저수조(15) 이전 송수관(21)에서 상기 송수관의 유량. 수질정보가 컨트롤 부(30)에서 연산되어 약품투입량이 보정되어진 약액의 량이 약품저장 조(24)의 약품이송관(25)을 통해 정량펌프(27)가 자동으로 조절되어 약액이 투입되는 것을 보여주고 있다. 한편 상기의 정량펌프는 점검. 수리 등에도 안정적으로 약품투입 할 수 있도록 복수로 구성하는 것이 바람직하다.

도4는 본 발명에 따른 마을상수도의 실시 예를 나타내는 구성과 부분 샤시도로 지하관정의 송수관(21)의 유량계의 유량정보와 수질측정 부(10)의 수질정보가 컨트롤 부(30)에서 연산되어 약액의 량을 보정하여 약품투입량이 조절되는 약품투입 부(20) 컨트롤 부(30) 및 잔류염소측정 부(40)로 구성하되 상기 약품투입 부는 회전수차(28)를 구성하되 상기 회전수차는 유량분배기(28a)와 3개의 수조로 이루어지되 수조(28b)내부에는 L자형 월류판(28d)을 두어 유량분배기 일 측에서 분배된 물이 수조에 담겨질 때 아래에 위치한 수조내부의 L자형 월류 판의 물 무게 중심에 의하여 회전수차가 120℃ 씩 정위치 에서 회전과 정지를 반복하면서 수조회전축의 튜브펌프(28c)로 약액을 투입하는 구성요소를 보여주고 있다.

도 5는 본 발명에 따른 잔류염소측정부(40)을 나타낸 구성도로 약품이 투입되어 잔류염소가 생성된 물이 송수관을 통해 저수조(15) 또는 물탱크에 담수되면 수용된 물의 일부를 잔류염소를 측정하기 위해 시료 수로 채취한 후 잔류염소를 측정하다가 컨트롤 부(30) 세정시간에는 순도 좋은 세정수를 만들기 위해 상기 시료 수에 아연이온을 석출하기 위한 아연이온화실(41): 상기 아연이온화실 은 전압기(41a)에 연결된 아연판(42b)과 전극판(41b'), 상기의 아연판과 전극판 이 소정의 간격으로 관로 또는 수조에 담겨져 상기 전압기에서 일정전압을 주게 되면 아연판의 아연이온이 시료 수에 석출하여 음이온과 결합하여 이온담체를 형성 잔류염소를 소모하고 이물질 등을 침전시키되 상기의 침전 실은 상향과 하향의 칸막이(41c)가 배치되어 시료 수가 늦은 속도로 상하향류로 이동하면서 효율적으로 침전이 이루어지고 침전물은 배출구(41d)로 빠진다. 이어진 미세기포세정실(42)은 컨트롤 부(30)에 연결된 잔류염소측정센서(43)가 삽입되어지고 세정실의 물을 이송 받은 가압펌프(42a)가 공기흡입관(42b)의 공기와 함께 미세노즐(42c)을 통해 마이크로나노버블을 분사하여 센서전극을 세정하는 것을 보여주고 있다. 한편 미세기포세정실(42)에 상부중앙에서 삽입된 잔류염소측정센서(43)은 고여 있는 시료수가 아닌, 실시간 유입되는 시료 수를 측정하기 위하여 상기의 미세기포세정실을 원통형으로 구성하되 하단 부 측면의 유입 구(42d)와 상단 부 측면의 유출 구(42d')를 구성하여 내부에서 회전수류가 이루어지는 유동혼합을 유도하여 상단 부 중앙의 잔류염소측정센서(43) 가 실시간 새로 유입되는 시료 수를 측정하고 하단부중앙의 미세노즐(42c)이 마이너스 전하를 띤 마이크로나노버블을 분사하여 플러스전하를 띤 오염물을 부상하여 배출하고 센서전극을 세정할 수 있음을 나타내고 있다.

도 6은 본 발명에 따른 컨트롤러 부(30)외형도로 수질측정 부(10)에서 측정한 원수의 유량과 탁도. PH, 온도와 정수지 및 저수조의 수위정보가 실시간으로 표시되는 지시부(31)로 상기 지시부 는 컨트롤 키보드(32)를 이용하거나 지시부를 LCD 터치패널을 사용하여 입출력 할 수 있다.

따라서 본 발명에서는 수돗물을 생산하는 정수지의 수질과 유량에 대응하여 투입되는 약액의 량을 조절함으로써 잔류염소의 농도를 제어하는 시스템에 있어서, 공급되는 원수와 정수지에 수용된 물의 수질과 유량정보를 실시간으로 측정하는 수질측정 부(10); 약액이 수용된 약품저장조로부터 투입되는 약액의 량을 조절하여 투입하는 약품투입 부(20); 상기 수질측정 부(10)로부터 수신되는 전류신호를 수질데이터로 변환하고, 미리 설정된 잔류염소의 농도에 따라 실시간으로 수집되는 수질데이터를 참조하여 투입될 약액의 량을 보정하여 산출한 후 약품투입 부(20)로부터 투입되는 약액의 량을 조절하는 컨트롤 부(30); 상기 약액이 투입되어 원수와 혼화된 물의 잔류염소 농도를 측정하는 잔류염소측정 부(40)는 물의 일부를 시료로 채취하는 샘플링펌프(40a)의 시료수를 미세기포세정실(42)에서 잔류염소측정센서(43)를 측정하되 세정시간대에는 시료 수에 아연이온을 석출시킴으로써 음이온과 결합 이온담체를 형성하고 잔류염소를 소모하여 이물질 등이 침전된 세정수를 만들어내는 아연이온화실(41)과 상기 세정수로 마이크로나노버블을 분사하는 미세기포세정실(42)에서 센서전극을 세정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 잔류염소측정 부(40)는 상기 잔류염소측정센서의 센서전극에 마이크로나노버블로 세정하여 센서전극에 기존해왔던 면포로 닦거나 강력한 수압으로 세척을 피하고 미세기포로 오염물을 부상시켜 세정하는 특징이 있다. 이는 상기 미세기포세정실(42)이 3500rpm 이상의 회전력을 갖는 가압펌프(42a)로 잔류염소와 이물질이 없는 순도 좋은 세정실의 물을 공기흡입관(42b)의 공기와 함께 미세노즐(42c)로 0.01㎜ 이하의 마이크로나노버블로 컨트롤 부(30) 설정시간대에 분사하여 세정함으로서 잔류염소측정센서(43)의 센서전극의 측정감도가 항상 정확하게 항상성을 유지하는 특징을 가지는 것이다.

따라서 잔류염소측정 부(40)를 구비함에 있어 미세기포세정실(42) 는 기존의 화학세정방식이나 물리적 세척방법을 피하고 미세노즐(42c)이 분사하는 마이크로나노버블로 세정하여 상기 나노버블이 마이너스전하를 띠고 있어 플러스전하를 띠는 오염물을 끌어당겨 수면으로 부상하여 배출됨으로서 센서전극에 충격 없이 세정할 수 있는 특징이 있다. 또한 실시간 측정을 위해 새로운 시료 수 측정을 위해 측정공간이 원통형으로 구성하되 하단부측면의 유입 구(42d)와 상단부 측면의 유출 구(42d')를 가짐으로서 유입되는 시료수가 회전수류를 발생하면서 담겨있는 물과 유동혼합이 이루어져 항상 새로운 시료수를 측정하는 특징을 가진다.

한편, 상기 수질측정 부(10)는 공급되는 원수와 정수지에 수용된 물의 수질과 유량정보를 실시간으로 측정하는 것으로, 상기 수질측정부(10)는 원수의 정보를 파악하기위한 유량계(11), 탁도계(12), pH측정기(13), 온도계(14)와 정수지의 수위계(15)를 포함한다.

상기 유량계(11)는 외부로부터 공급되는 원수의 유량을 측정하기 위한 것으로, 통상적으로 사용하는 날개 차 유량계로 구성되어 날개 차의 회전수를 기어의 메커니즘으로 지시하되 현장에 따라 초음파유량계로 하는 것도 본 발명에서는 무방하다.

상기 탁도계(12)는 원수에 흩어져있는 다양한 미분자들의 상태를 정량적으로 측정하는 것으로, 분산입자로부터 수중을 투과한 빛이 반사되거나 산란되는 정도를 표준액과 비교하여 측정한다.

상기 pH측정기(13)는 수소이온농도 측정기라고도 하여 원수의 pH를 측정하기 위한 것으로, 전극 사이에 전극 전위차를 입방저항이 큰 직류증폭기에 의해 측정한다.

상기 온도계(14)는 삽입된 용액이 온도의 변화에 따른 물질의 부피의 변화를 이용하여 온도를 측정한다.

상기 저수조(15)는 수위를 측정하기 위한 수위계(15a)가 보통 자동기록이 가능한 자기수위계가 사용되되 현장에 따라 초음파수위계로 하는 것도 본 발명에서는 무방하다.

또한, 상기 유량계(11)와 수위계(15a)를 연동하여 후술되는 컨트롤 부(30)에 수질정보를 송신함으로써 정수지로 유입되는 원수의 오차를 줄일 수 있도록 구성된다.

상기 약품투입 부(20)는 약액이 수용된 약품저장조로부터 투입되는 약액의 량을 조절하여 투입하는 것으로, 원수를 공급하기 위한 송수관(21), 송수관에서 분기되어 다시 송수관에 합류되는 우회 관(22), 우회관의 일측에 마련되는 이송펌프(22a)와 벤투리관(23), 약액이 수용되는 약품저장조(24), 약품저장조에 수용된 약액을 벤투리관의 내부로 투입시키는 약품이송관(25), 약품이송관의 일측에 외부공기를 투입시키는 공기조절밸브(26)를 포함하여, 상기 공기조절밸브(26)를 통해 외부에서 유입되는 공기량에 반비례하여 약액이 벤투리관(23)으로 투입되되, 상기 공기조절밸브(26)는 컨트롤 부(30)에 의해 조절되어 약품투입량을 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 송수관(21)은 외부에서 취수된 원수나 정수지의 상수를 저수조로 공급하며, 상기 우회 관(22)은 송수관의 일 측에서 분기되어 다시 송수관으로 합류되며 이송펌프(22a)와 벤투리관(23)이 구비되는 우회관로가 되어 진다.

상기 벤투리관(23)은 중심부분까지 단면적이 좁아지도록 형성되며, 상기 우회 관(22)을 따라 이동하는 원수가 단면적이 좁아진 벤투리관을 통과하면서 중심부분에서 단면적이 넓어져 유속은 증가하고 압력이 낮아져 흡입력이 발생하면서 약품이 투입된다. .

상기 약품저장조(24)에는 수처리 공정에서 약품투입과정으로 미량의 소금과 물을 전기분해하여 차아염소산나트륨성분의 차아염수를 생산하여 저장하거나 액체약품형태로 공급되는 차아염소산나트륨이나 이산화염소등과 같은 액체염소가 저장되며, 저장된 약품의 양을 측정하는 약품수위계(24a)가 수위정보를 컨트롤 부(30)에 보내 지시 부(31)에 표시하고 약품이송 관(25)은 약품저장 조에 수용된 약액을 벤투리관의 내측에 연결하여 공급한다.

따라서, 상기 벤투리관(23)의 좁아진 부분에 약품이송관(25)의 단부가 벤투리관의 좁아진 부분에 연결되도록 배치되어 약품저장조(24)에 수용된 약액이 빨라진 유속으로 흡입력에 의해 우회 관(22)으로 투입되게 되는 것이다.

상기 공기조절밸브(26)는 약품이송관의 일 측에 설치되어 외부공기를 약품이송관의 내부로 일정량 투입시켜 약액과 함께 이송됨으로서 벤투리 흡입량 대비 약품투입량을 낮추게 된다.

따라 서, 상기 공기조절밸브(26)에 유입되는 공기량에 따라 약품이송관(25)을 통해 벤투리관의 내부로 투입되는 약액의 양이 조절될 수 있게 되는 것이다.

즉, 공기조절밸브(26)가 개방되어 외부에서 공기가 약품이송관(25)으로 유입되면 약품저장조(24)에서 유입되어 벤투리관으로 투입되는 약액의 양이 주입된 공기의 양에 반비례하여 줄어들게 되고, 공기조절밸브(26)가 차단되어 외부에서 유입되는 공기를 차단하게 되면 벤투리관으로 약액이 전량 투입되게 되는 것이다.

한편, 상기 공기조절밸브(26)는 후술되는 컨트롤 부(30)에 의해 조절되는 것이되 이를 수동으로 조절할 수 있는 것으로도 한다.

아울러, 상기 우회 관(22)으로부터 약품이송관(25)로 원수가 역류하는 것을 방지할 수 있도록 공기조절밸브(26)와 벤투리관(23)의 사이에 체크밸브가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 약품투입 부(20)는 지방상수도와 같은 중규모 수도시설에 약품을 투입하는 방법으로 송수관등 관로에 압력식 방법으로 투입하는 정량펌프(27)로 하되 유량계(11)에서 입력된 유량정보가 콘트롤 부(30)에서 연산되어 투입량에 반영되어 약품투입량이 유량과 연동되어 자동으로 조절 할 수 있는 것이어야 하며 상기 정량펌프의 점검. 수리에도 안정적으로 약품이 투입될 수 있도록 복수로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 정량펌프(27)는 일정 용적을 토출시키는 소 용량의 용적 펌프로 일반적으로 다이어프램식 피스톤 펌프로 구성되며, 단위시간당 약액을 일정량으로 토출한다.

또한, 상기 약품투입 부(20)는 마을상수도와 같은 소규모수도시설에도 본 발명이 갖는 아연이온화실과 미세기포세정방식을 갖는 잔류염소 관리시스템도 유용하게 적용할 수 있다. 이에 본 발명에서는 마을 상수도 물탱크 내부에서 약액이 투입 할 수 있도록 유입관로에 부착된 회전수차(28)상기 회전수차에는 유량분배기(28a),상기 유량분배기 일 측 에서 소정의 물을 분배받아 3 개의 수조(28b)로 이루어진 수차를 회전 시키어 튜브펌프(28c)로 약액을 투입하되 상기 수조내부에 L자형 월류판(28d)을 두어 2단계로 물을 채워 회전하는 특징을 가지되 수조가 물을 비우면서 아래에 내려가면 L자형 월류판에 담겨있는 물 무게중심으로 인하여 수조가 120°에 정지하여 회전과 정지가 정위치 에서 반복적으로 가능하도록 한 기술적 특징을 갖는다. 이는 기존의 수차가 회전 시에 정 위치에서 정지하기 위해 스프링. 리치기어. 자석 등을 기계적 제어장치를 사용해야 하는 불편함을 없애는 유용한 특징이 있다.

한편 콘트롤 부(30)는 상기 수질측정 부(10)로부터 수신되는 전류신호를 수질데이터로 변환하고, 미리 설정된 잔류염소의 농도에 따라 실시간으로 수집되는 수질데이터를 참조하여 투입될 약액의 량을 보정하여 산출한 후 약품투입 부(20)로부터 투입되는 약액을 조절한다.

수중의 잔류염소는 차아염소산이나 차아염소산이온을 유리 잔류염소라고 하며, 모노클로라민과 디클로라민과 같은 것을 결합 잔류염소 이다. 이러한 잔류염소는 결합염소화 하거나 기화되어 점차 감소하게 되는데, 상기 컨트롤 부(30)는 수질측정 부(10)로부터 수신되는 원수의 유량, 탁도, pH, 온도의 수질데이터를 참조하여 판독하여 잔류염소의 감소량을 판단하고, 소모되는 잔류염소의 양만큼 약액을 증가하여 투입되는 것이다.

따라서 본 발명에 따르면 상기 컨트롤 부(30)는 상기 수질측정 부(10)로부터 수신되는 전류신호를 수질데이터로 변환하고, 미리 설정된 잔류염소의 농도에 따라 실시간으로 수집되는 수질데이터를 참조하여 약품투입 부(20)로부터 투입될 약액의 량을 보정하여 산출한 후 투입되는 약액을 조절할 수 있게 되는 것이다.

아울러, 상기 약품저장조(24)에 수용된 약품의 수위를 감지하는 약품수위계(24a)가 더 구비되고, 상기 컨트롤 부(30)에는 상기 수질측정 부(10)에서 측정한 원수의 유량, 탁도, pH, 온도와 정수지의 수위 등의 수질데이터와 상기 잔류염소측정 부(40)에서 측정된 잔류염소 농도 및 약품저장조의 수위가 실시간으로 표시되는 지시부(31)가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 컨트롤 부(30)는 사용자가 잔류염소 농도 값을 설정하기 위한 입력부(32)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 컨트롤 부(30)는 상기 수질측정 부(10)에서 측정한 원수의 유량, 탁도, pH, 온도와 정수지의 수위 등의 수질데이터와 상기 잔류염소측정 부(40)에서 측정된 잔류염소 농도 및 약품저장조의 수위 정보가 실시간으로 표시되는 지시부(31)가 구비되며, 상기 지시부는 LED 디스플레이를 통해 구성될 수 있다.

아울러, 상기 입력부(32)는 사용자가 잔류염소 농도의 설정 값을 입력하기 위한 것으로, 상기 지시부(31)에 LCD 터치패널을 사용하여 입출력을 동시에 할 수 있도록 구성되거나, 키보드 또는 컨트롤 패널을 이용하여 구성할 수도 있다.

또한, 상기 입력부(32)를 통해 잔류염소의 농도값을 설정하거나, 사용자가 관리서버를 구성하여 관리서버에서 컨트롤부와 통신하도록 함으로써 원격으로 잔류염소 농도를 설정할 수 있도록 구성될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 콘트롤 부(30)는 수질측정 부(10)로부터 수신된 수질데이터 및 잔류염소측정 부(40)에서 수신된 잔류염소 농도 및 약품저장조(24)의 약품수위 정보를 지시부(31)에 표시함과 동시에 관리자가 위치한 관리서버의 단말로 송신하여, 관리자가 자동 또는 수동으로 정수지의 잔류염소의 농도를 설정하거나 제어할 수 있도록 구성되는 것이다.

한편, 본 발명에 따르면 상기 약품투입 부(20)로부터 투입된 약액이 물과 혼화되어 잔류염소가 생성될 때, 수용된 물의 일부를 시료수로 채취한 후 잔류염소를 측정하다가 센서전극의 감도항상성을 위하여 주기적인 세정이 필요하다. 따라서 컨트롤 부(30)에 설정한 세정시간대에 상기 시료 수에 일정 전압이 공급되어 시료 수에 아연이온을 석출하여 음이온과 결합 이온담체를 형성하고 잔류염소를 소모하여 주변의 이물질을 침전시킴으로서 순도 좋은 세정수를 만들어 내는 아연이온화실(41)과 잔류염소측정센서(43)을 세정하고 오염물 부착을 방지하는 미세기포세정실(42)을 구비하여 세정 실에서 마이크로나노버블인 0.01㎜ 이하의 미세기포를 발생시켜 센서전극을 충격 없이 세정하는 잔류염소측정 부(40)를 구성한다.

본 발명은 약품이 투입된 정수지로부터 수용된 물의 일부를 시료수로 채취하기 위한 샘플링펌프(40a)가 구비되며, 채취된 시료 수는 유속을 제어하는 밸브가 있는 유입 구를 거친 다음 세정시간대에는 아연이온화실(41)에서는 전압기(41a)에 연결되어 관로 및 수조에 소정의 간격으로 삽입된 아연판(41b)전극판(41b')이 전압기의 양전위와 음전위로 아연이온이 석출되어 물속의 음이온과 결합 이온담체를 형성 잔류염소를 소모하고 이물질 등을 침전시키되 상기 침천 물이 효율적으로 침전될 수 있도록 내부의 복수의 칸막이(41c)가 상향과 하향으로 배치되어 낮은 속도의 시료수의 흐름을 상하향류로 유도하여 이물질을 침전시키고 침전물은 퇴수밸브(41d)를 통해 배출된다.

따라서 본 발명의 아연이온화실(41)은 세정시간대에 시료 수에서 용존 된 아연이온이 음이온과 결합 이온담체를 형성하여 잔류염소를 소모하고 주변의 이물질을 침전시키어 순도 좋은 세정수를 만들어내어 이어진 미세기포세정실(42)에서 3500rpm 가압펌프(42a)가 세정실의 물과 공기흡입관(42b)의 공기로 0.01㎜ 이하의 마이크로나노버블을 미세노즐(42c)로 발생하여 측정실의 오염물을 부상시키어 배출하고 잔류염소측정센서(43)의 센서전극을 충격 없이 세정하여 상기 센서전극이 정확한 측정이 이루어지도록 하는 잔류염소측정 부(40)를 구성하는 것이다. 상기의 미세기포세정실(42)은 잔류염소측정 시에는 고여 있는 물을 측정하는 것이 아니라 실시간 새로 유입되는 시료수를 측정하기 위하여 형태를 원통형의 구조를 가지되 유입 구(42d)가 하단 부 측면에서 연결되어 시료수의 유입 시 회전수류가 발생하여 상승되어 상단 부의 유출 구(42d')를 통해 빠지면서 내부에서 유동혼합을 가지는 특징을 가진다. 이는 천장부 중앙에 삽입된 잔류염소측정센서(43)가 정체되어 있는 시료수가 아니라 실시간 유입되는 새로운 시료수를 측정하게 되는 특징을 가진다. 한편 세정 실 하단 부 중앙에 미세노즐(42C')이 컨트롤러(30) 세정시간대에 마이너스전하를 띠는 마이크로나노버블을 분사함으로서 플러스전하를 띠는 오염물을 부상시켜 배출함으로서 오염물 부착을 방지하는 특징을 가진다.

이와 같이, 본 발명은 액체염소인 차아염수나 차아염소산나트륨 등의 약품을 수돗물을 생산하는 정수지의 수질과 유량에 대응하여 투입되는 약액의 량을 조절함으로써 잔류염소의 농도를 제어하는 관리시스템에 있어서, 미리 설정된 잔류염소의 농도에 따라 실시간으로 수집되는 수질데이터를 참조하여 투입될 약액의 량을 보정하여 산출한 후 투입되는 약액을 조절하며, 투입된 약액이 물과 혼화되어 잔류염소가 생성될 때, 처리된 물의 일부를 시료수로 채취한 후 시료수의 잔류염소 농도를 측정하는 잔류염소측정센서(43)와, 상기 잔류염소측정센서를 세정할 때에는 일정 전압이 공급되어 시료 수에 아연이온을 석출시켜 음이온과 결합 이온담체를 형성 잔류염소와 이물질 등을 제거하여 이물질 없는 세정수를 만들어내는 아연이온화실(41)과 상기 순도 좋은 세정수로 마이크로나노버블을 분사하는 미세기포세정실(42)를 포함하는 잔류염소측정 부(40)를 구비하는 것을 특징으로 하는 아연이온화와 미세기포세정방식을 갖는 잔류염소관리시스템에 관한 것 이다. 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라 서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.

100: 잔류염소 관리 시스템
10: 수질측정 부 11: 유량계
12: 탁도계 13: pH측정기
14: 온도계 15: 수위계
20: 약품투입 부 21: 송수관
22: 우회관 23: 벤투리관
24: 약품저장 조 24a: 약품수위계
25: 약품이송 관 26: 공기조절밸브
27: 정량펌프 28: 유량분배 조
29: 회전수차 29a: L자형 월류판
30: 컨트롤 부 31: 지시 부
32: 입력 부 40: 잔류염소측정 부
41: 아연이온화실 42: 미세기포 세정 실
43: 잔류염소측정센서

Claims (6)

1. 수돗물을 생산하는 원수의 수질과 유량에 대응하여 투입되는 약액의 량을 조절함으로써 잔류염소의 농도를 제어하는 시스템에 있어서,
   공급되는 원수나 정수지에 수용된 물의 수질과 유량정보를 실시간으로 측정하는 수질측정 부(10); 약액이 수용된 약품저장조(24)로부터 투입되는 약액의 량을 조절하여 투입하는 약품투입 부(20); 상기 수질측정 부로부터 수신되는 전류신호를 수질데이터로 변환하고, 미리 설정된 잔류염소의 농도에 따라 실시간으로 수집되는 수질데이터를 참조하여 투입될 약액의 량을 보정하여 약품투입 부(20)의 약액의 량을 조절하는 컨트롤러 부(30); 상기 약품투입 부(20)로부터 투입된 약액이 물과 혼화되어 잔류염소가 생성될 때, 수용된 물의 일부를 시료수로 채취한 후 잔류염소를 측정하는 잔류염소측정 부(40);를 구성함에 있어 상기 잔류염소측정 부는 잔류염소측정센서(43)에서 측정하되 세정 시에 컨트롤러((30) 설정시간대에 전압조절기(41a)의 양 전위와 음 전위가 소정간격으로 이격되어 관로에 삽입된 아연판(41b)과 전극판(41b')에서 아연이온을 석출하고 내부에 복수의 칸막이(41c)가 상향과 하향으로 배치되어 시료수를 상하향류로 유도하여 이물질을 침전시키되 이를 퇴수밸브(41d)로 배출하는 아연이온화실(41); 상기 이물질이 제거된 시료 수로 잔류염소측정센서(43)를 세정하는 미세기포세정실(42)은 압력계를 가진 3500rpm 가압펌프(42a)와 유량계를 갖는 공기흡입관(42b)과 수중에 미세노즐(42c)을 구비하여 0.01mm이하의 마이크로나노버블을 분사하여 센서전극을 세정하여 오염물을 부상시켜 퇴수관(42d)으로 배출시키는 것을 포함하고,
   상기 약품투입 부(20)는 마을상수도와 같은 소규모 시설의 물탱크 내에서 약액이 투입 할 수 있도록 송수관 말단의 유입관로에 부착된 회전수차(28)가 구비되며, 상기 회전수차는 유량분배기(28a)와 3개의 수조(28b)와 튜브펌프(28c)로 이루어지고, 상기 유량분배기 일 측 에서 소정의 물을 분배받아 수차를 회전 시키며, 상기 수조내부에 L자형태의 월류판(28d)을 두어 2단계로 물을 채워 회전하되 상기 수조가 아래 위치 시에는 바닥에 담겨있는 물 무게중심으로 회전수차가 120° 회전과 정지의 반복이 가능하여 상기 회전수차의 축에 연결된 튜브펌프(28c)에 의해 약액이 투입되는 아연이온화와 미세기포 세정방식을 갖는 잔류염소관리시스템.
   
2. 수돗물을 생산하는 원수의 수질과 유량에 대응하여 투입되는 약액의 량을 조절함으로써 잔류염소의 농도를 제어하는 시스템에 있어서,
   공급되는 원수나 정수지에 수용된 물의 수질과 유량정보를 실시간으로 측정하는 수질측정 부(10); 약액이 수용된 약품저장조(24)로부터 투입되는 약액의 량을 조절하여 투입하는 약품투입 부(20); 상기 수질측정 부로부터 수신되는 전류신호를 수질데이터로 변환하고, 미리 설정된 잔류염소의 농도에 따라 실시간으로 수집되는 수질데이터를 참조하여 투입될 약액의 량을 보정하여 약품투입 부(20)의 약액의 량을 조절하는 컨트롤러 부(30); 상기 약품투입 부(20)로부터 투입된 약액이 물과 혼화되어 잔류염소가 생성될 때, 수용된 물의 일부를 시료수로 채취한 후 잔류염소를 측정하는 잔류염소측정 부(40);를 구성함에 있어 상기 잔류염소측정 부는 잔류염소측정센서(43)에서 측정하되 세정 시에 컨트롤러((30) 설정시간대에 전압조절기(41a)의 양 전위와 음 전위가 소정간격으로 이격되어 관로에 삽입된 아연판(41b)과 전극판(41b')에서 아연이온을 석출하고 내부에 복수의 칸막이(41c)가 상향과 하향으로 배치되어 시료수를 상하향류로 유도하여 이물질을 침전시키되 이를 퇴수밸브(41d)로 배출하는 아연이온화실(41); 상기 이물질이 제거된 시료 수로 잔류염소측정센서(43)를 세정하는 미세기포세정실(42)은 압력계를 가진 3500rpm 가압펌프(42a)와 유량계를 갖는 공기흡입관(42b)과 수중에 미세노즐(42c)을 구비하여 0.01mm이하의 마이크로나노버블을 분사하여 센서전극을 세정하여 오염물을 부상시켜 퇴수관(42d)으로 배출시키는 것을 포함하고,
   상기 약품투입 부(20)는 원수를 공급하기 위한 송수관(21), 상기 송수관에서 분기되어 다시 송수관에 합류되는 우회 관(22)과 이송펌프(22a), 우회관의 일 측에 마련되는 벤투리관(23), 약액이 수용되는 약품저장조(24), 약품저장조에 수용된 약액을 벤투리관(23)의 내부로 투입시키는 약품이송관(25), 약품이송관의 일측에 외부공기를 투입시키는 공기조절밸브(26)를 포함하여, 상기 공기조절밸브(26)를 통해 외부에서 유입되는 공기량에 반비례하여 약액이 벤투리관(23)으로 투입되되, 상기 공기조절밸브는 컨트롤러 부(30)에 의해 조절되어 약품투입량을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 아연이온화와 미세기포 세정방식을 갖는 잔류염소관리시스템.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수질측정 부(10)는 원수의 정보를 파악하기위한 유량계(11), 탁도계(12), pH측정기(13), 온도계(14)와 정수지의 수위계(15)를 포함하여, 상기 유량계(11), 탁도계(12), pH측정기(13), 온도계(14) 및 정수지의 수위계에서 출력된 각각의 신호는 수질데이터로 변환되어 컨트롤러 부(30)에 입력되며, 상기 컨트롤러 부에 내장된 연산프로그램을 통하여 잔류염소 감소량을 산출한 후 계산된 잔류염소 감소량만큼 약액투입을 증가시키되 상기 수질측정 부(10)에서 측정한 원수의 유량, 탁도, pH, 온도와 정수지의 수위 등의 수질데이터와 상기 잔류염소측정 부(40)에서 측정된 잔류염소 농도 및 약품저장조(24)의 수위 정보가 실시간으로 표시되는 지시부(31)가 구비되는 것을 특징으로 하는 아연이온화와 미세기포세정방식을 갖는 잔류염소 관리시스템.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 약품투입 부(20)는 지방 상수도와 같은 중규모 시설의 저수조에 약액을 투입할 수 있도록, 원수를 공급하기 위한 송수관(21)에 약액을 내부로 투입시키는 약품이송관(25)과 약품저장조(24), 상기 약품이송관의 일측에 구비되는 정량펌프(27)를 포함하되 상기 정량펌프는 유량계(11)에서 입력된 유량정보와 수질측정 부(10)입력된 수질정보가 컨트롤러 부(30)에서 연산되어 투입량에 반영되어 약액의 량이 자동으로 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 아연이온화와 미세기포 세정방식을 갖는 잔류염소관리시스템.
   
5. 삭제
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 미세기포세정실(42)의 형태는 원통형의 구조를 가지되 유입구(42b)가 하단 부 측면에서 연결되어 회전수류 을 발생하여 상승하고 유출구(42d)는 상단 부 측면에서 배출되는 수리적 흐름으로 세정실의 시료수가 기존의 담긴 물과 유동혼합을 이루어 배출됨으로서 실시간 새로 유입되는 시료수로 측정할 수 있는 아연이온화와 미세기포세정방식을 갖는 잔류염소 관리시스템.

Images