KR101892261B1 - Spiral wound type reverse osmosis module for optical coherence tomography, seawater desalination equipment and method for monitoring containing spiral wound type reverse osmosis module - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광간섭 단층촬영이 가능한 역삼투 나권형 모듈, 이를 포함하는 해수담수화 장치 및 역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법에 관한 것으로, 나권형 모듈이 회전하는 동안 광간섭 단층촬영장치가 나권형 모듈의 막 오염도를 지속적으로 측정하고, 측정된 정보를 통해 막의 오염도의 시각화 및 정량화 정보를 계산하고, 막에 생성된 오염물질을 제거하기 위한 약품의 최적 투입량을 결정할 수 있다.The present invention relates to an optical coherence tomography module capable of performing optical coherence tomography, a seawater desalination device including the same, and a reverse osmosis or wound module monitoring method. The optical coherence tomography It is possible to continuously measure the degree of film contamination, calculate visualization and quantification information of the degree of contamination of the film through the measured information, and determine the optimal amount of the chemical to remove the contaminants generated in the film.

Description

광간섭 단층촬영이 가능한 역삼투 나권형 모듈, 이를 포함하는 해수담수화 장치 및 역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법{Spiral wound type reverse osmosis module for optical coherence tomography, seawater desalination equipment and method for monitoring containing spiral wound type reverse osmosis module}Technical Field [0001] The present invention relates to a reverse osmosis membrane module capable of performing optical coherence tomography, a seawater desalination device including the same, and a reverse osmosis module for optical coherence tomography, a seawater desalination equipment and a method for monitoring a spiral wound type reverse osmosis module}

본 발명은 광간섭 단층촬영이 가능한 역삼투 나권형 모듈, 이를 포함하는 해수담수화 장치 및 역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해수담수화 과정 중 역삼투 공정에서 발생하는 막 오염을 실시간으로 모니터링할 수 있는 역삼투 나권형 모듈과 이동이 가능한 광간섭 단층촬영장치를 포함하는 해수담수화 장치 및 이를 이용한 모니터링 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a reverse osmosis and osmosis module capable of performing optical coherence tomography, a seawater desalination device including the same, and a reverse osmosis or spiral module monitoring method. More particularly, the present invention relates to a reverse osmosis The present invention relates to a seawater desalination apparatus including a reverse osmosis or scraping module capable of being monitored in real time and an optical coherence tomography apparatus capable of moving, and a monitoring method using the same.

해수담수화 기술은 물 부족 문제를 해결할 수 있는 기술로서, 다량의 수자원의 확보가 가능한 해수를 담수화하는 기술이다. 해수담수화 기술은 댐 건설에 비해 공사기간이 짧고 초기 투자비가 적으므로 지속적인 수자원 확보를 위한 대체 기술로 자리 잡고 있으며 저에너지, 대형화, 안정성, 친환경 등을 추구하는 기술이다.Seawater desalination technology is a technology that can solve the water shortage problem, and is a technology to desalinate seawater capable of securing a large amount of water resources. Seawater desalination technology is a substitute technology for securing water resources because the construction period is short and the initial investment cost is less than dam construction. It is a technology that pursues low energy, large size, stability, and environment friendly.

해수담수화 기술에 적용되는 여과기술은 크게 증류법과 역삼투막을 이용하여 해수를 담수화처리하는 방법이 있다. 이중에서 역삼투막을 이용하는 방법은 압력을 이용하여 물은 통과시키지만 용질은 투과시키지 않음으로써 담수를 분리할 수 있는 방법이다.The filtration technology applied to seawater desalination technology is largely a method of desalinating seawater using a distillation method and a reverse osmosis membrane. Among them, the reverse osmosis membrane is a method of separating fresh water by passing water through pressure but not by passing solute through pressure.

일반적인 역삼투 나권형 모듈은 인렛(inlet)을 통해 유입되는 주입수가 역삼투 막을 통과하여 여과되고, 여과된 여과수는 투과생산관에 모여 아웃렛(outlet)을 통해 배출되는 구조를 갖는다.In a general reverse osmosis or spiral module, the inflow water flowing through an inlet is filtered through a reverse osmosis membrane, and the filtered water is collected in a permeation production tube and discharged through an outlet.

종래에 막 오염을 분석할 때는 담수화 공정을 중단한 후에 모듈을 분해하고, 막을 해체하여 오염된 막을 물리화학적인 방법으로 분석해야 하였으므로, 분해된 막의 재사용이 불가한 단점이 있었다.Conventionally, when analyzing membrane fouling, the module was disassembled after the desalination process was stopped, and the membrane was disassembled and the contaminated membrane was analyzed by physicochemical method, so that there was a disadvantage that reuse of the disassembled membrane was impossible.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로써, 역삼투 나권형 모듈의 막 분해 및 해체 과정 없이 막 오염 정도를 실시간으로 시각적 및 정량적으로 분석할 수 있도록 설계된 역삼투 나권형 모듈 및 이를 포함한 해수담수화 장치와 역삼투 나권형 모듈을 모니터링하는 방법에 대한 것이다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a reverse osmosis and filtration module designed to visually and quantitatively analyze the degree of film contamination in real time without reverse osmosis And a method for monitoring seawater desalination devices and reverse osmosis or spooling modules.

구체적으로, 본 개시는 빛 투과가 가능한 복수의 투명 창들이 형성된 하우징과 내부에 나권형 역삼투 단일 막을 포함하고, 회전이 가능한 역삼투 나권형 모듈 및 이동이 가능한 광간섭 단층촬영장치로 나권형 모듈 내부의 막 오염도를 측정할 수 있는 광간섭 단층촬영이 가능한 역삼투 나권형 모듈, 이를 포함하는 해수담수화 장치 및 역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Specifically, the present disclosure relates to a rotatable reverse osmosis or wound module and a movable optical coherence tomography apparatus including a housing having a plurality of transparent windows capable of transmitting light and a bare- A reverse osmosis module, a seawater desalination unit including the reverse osmosis module and a reverse osmosis module, and a reverse osmosis module monitoring method capable of performing optical coherence tomography capable of measuring the degree of membrane contamination therein.

광간섭 단층촬영이 가능한 역삼투 나권형 모듈은 내부에 종방향으로 관통홀을 갖는 원통형 하우징, 상기 관통홀 내부에 관통홀의 원주방향으로 형성된 주입수로 및 상기 주입수로 내부에 마련되어, 상기 주입수로로부터 유입된 해수를 통과시키는 나권형으로 형성된 단일 막;을 포함하며, 상기 원통형 하우징은 상기 하우징 외부로부터의 빛을 상기 관통홀로 투과시키는 복수의 투명 창들을 가질 수 있다.A reverse osmosis and compression module capable of optical coherence tomography is provided with a cylindrical housing having a through hole in the longitudinal direction therein, an injection water path formed in the circumferential direction of the through hole in the through hole, The cylindrical housing may have a plurality of transparent windows for transmitting light from the outside of the housing to the through holes.

상기 나권형 모듈은, 외부에 마련된 모터에 의해 상기 나권형 모듈의 중심축을 기준으로 회전될 수 있다.The spiral winding module can be rotated with respect to the center axis of the spiral winding module by an external motor.

상기 복수의 투명 창들은 상기 나권형 모듈의 횡방향 및 종방향으로 일정 간격 이격되어 형성될 수 있다.The plurality of transparent windows may be spaced apart from each other in the lateral direction and the longitudinal direction of the bobbin module.

상기 복수의 투명 창들은 상기 관통홀 내부로 빛이 투과하도록 상기 하우징에 나선형으로 배치될 수 있다.The plurality of transparent windows may be spirally arranged in the housing such that light is transmitted through the through-holes.

상기 투명 창들은 상기 나권형 모듈의 종방향을 따라 복수개 마련되며, 상기 나권형 모듈의 원주방향으로는 상이한 위치에 마련될 수 있다.The transparent windows are provided along the longitudinal direction of the bobbin-winding module and may be provided at different positions in the circumferential direction of the bobbin-winding module.

복수의 역삼투 나권형 모듈들을 갖는 해수담수화 장치는 제1 역삼투 나권형 모듈, 상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 외주면에 수직하게 빛을 조사하며, 상기 제1 역삼투 나권형 모듈 외부에 마련된 광간섭 단층촬영장치 및 상기 제1 역삼투 나권형 모듈과 동일한 조건으로 운영되고, 상기 제1 역삼투 나권형 모듈과 병렬로 연결되는 복수의 제2 역삼투 나권형 모듈들을 포함할 수 있다.A seawater desalination apparatus having a plurality of reverse osmosis and winding modules includes a first reverse osmosis and winding module, a first reverse osmosis module that irradiates light perpendicular to an outer peripheral surface of the first reverse osmosis or winding module, And a plurality of second reverse osmosis and winding modules operated under the same conditions as the optical coherence tomography apparatus and the first reverse osmosis and winding module and connected in parallel with the first reverse osmosis or winding module.

상기 광간섭 단층촬영장치에서 촬영된 막 측정 데이터를 제공받고, 상기 막 측정 데이터에 기반하여, 막 오염 제거를 위한 약품 투입량을 결정하는 프로세서부를 더 포함할 수 있다. And a processor unit for receiving the film measurement data photographed by the optical coherent tomography apparatus and for determining the amount of drug input for removing the film fouling based on the film measurement data.

상기 광간섭 단층촬영장치는 상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 횡방향으로 일정간격 이격되어, 상기 제1 역삼투 나권형 모듈과 나란하게 설치된 레일을 따라 제1 역삼투 나권형 모듈의 종방향으로 이동 가능할 수 있다.Wherein the optical coherence tomography apparatus includes a first reverse osmosis module and a second reverse osmosis module that are spaced apart from each other by a predetermined distance in the lateral direction of the first reverse osmosis or winding module, It may be movable.

상기 광간섭 단층촬영장치는 기설정된 측정 위치에 따라 상기 레일 상을 이동하여 정지할 수 있다.,The optical coherent tomography apparatus may move on the rail according to a predetermined measurement position and stop.

상기 기설정된 측정 위치는 상기 투명창들의 중심일 수 있다.The predetermined measurement position may be the center of the transparent windows.

상기 제1 역삼투 나권형 모듈은 상기 기설정된 측정 위치에 대응하는 위치에 상기 투명창들이 위치하도록 회전될 수 있다.The first reverse osmosis or winding module may be rotated so that the transparent windows are positioned at positions corresponding to the predetermined measurement positions.

상기 복수의 제2 역삼투 나권형 모듈들 중 일부는 상기 제1 역삼투 나권형 모듈과 병렬로 연결되고, 각각의 제2 역삼투 나권형 모듈은 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.Some of the plurality of second reverse osmosis or winding modules may be connected in parallel with the first reverse osmosis or winding module and each second reverse osmosis or winding module may be connected in series or in parallel.

역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법은 기설정된 측정 위치로 광간섭 단층촬영장치를 이동시키는 단계, 상기 광간섭 단층촬영장치가 제1 역삼투 나권형 모듈의 하우징에 마련된 투명 창의 수직방향으로 빛을 방사하도록 상기 제1 역삼투 나권형 모듈을 회전시키는 단계 및 기설정된 측정 시간동안 상기 광간섭 단층촬영장치가 상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 막 오염도를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.A method of monitoring a reverse osmosis or rolled module, comprising: moving an optical coherence tomography apparatus to a predetermined measurement position, wherein the optical coherence tomography apparatus radiates light in a vertical direction of a transparent window provided in a housing of the first reverse osmosis or winding module Rotating the first reverse osmosis or spooling module and measuring the degree of membrane contamination of the first reverse osmosis or spooling module by the optical coherent tomography apparatus for a predetermined measurement time.

상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 하우징은 상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 최외곽에 마련되고, 내부에 종방향으로 관통홀을 갖는 원통형일 수 있다.The housing of the first reverse osmosis or winding module may be cylindrical at the outermost of the first reverse osmosis or winding module and have a through hole in the longitudinal direction.

상기 막은 상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 내부에 마련되어 유입된 해수를 통과시키는 나권형의 단일 막일 수 있다.The membrane may be a single membrane of bare wound which is provided inside the first reverse osmosis or winding module to pass the inflowed seawater.

상기 투명 창은 상기 하우징에 복수개로 마련되며 상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 횡방향 및 종방향으로 일정 간격 이격되어 형성되고, 상기 하우징 외부로부터의 빛을 상기 관통홀로 투과시킬 수 있다.The transparent window may be formed in the housing at a predetermined distance in the lateral and longitudinal directions of the first reverse osmosis and winding module, and may transmit light from the outside of the housing to the through hole.

상기 막 오염도 측정 데이터들을 프로세서가 전달 받아 분석하는 단계, 상기 분석하는 단계는 상기 막 오염도 측정 데이터를 시각적 자료로 분석하는 단계, 상기 시각적 자료를 후처리하여 막 오염도를 정량화하는 단계 및 상기 정량화에 기반하여 약품 투입량을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.Analyzing the membrane contamination degree measurement data by analyzing the membrane pollution degree measurement data with visual data, post-processing the visual data to quantify membrane impurity degree, And calculating a drug input amount.

상기 시각적 자료는 영상 또는 이미지 자료일 수 있다.The visual data may be image or image data.

상기 광간섭 단층촬영장치는 상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 횡방향으로 일정간격 이격되어, 상기 제1 역삼투 나권형 모듈과 나란히 설치된 레일을 따라 제1 역삼투 나권형 모듈의 종방향으로 이동될 수 있다.Wherein the optical coherent tomography apparatus is moved in the longitudinal direction of the first reverse osmosis or winding module along a rail disposed in parallel with the first reverse osmosis or winding module, .

상기 제1 역삼투 나권형 모듈은 외부에 마련된 모터에 의해 회전되고, 상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 중심축을 기준으로 좌방향 또는 우방향으로 회전될 수 있다.The first reverse osmosis or winding module may be rotated by an external motor and rotated left or right with respect to the center axis of the first reverse osmosis or winding module.

본 실시예에 의하면, 광간섭 단층촬영장치를 이용하여 역삼투 나권형 모듈의 막 분해 및 해체 없이 막 오염도를 시각적으로 분석할 수 있다. 또한, 광간섭 단층 촬영 장치의 촬영된 이미지 자료를 후처리함으로써 막 표면에 생긴 오염물질을 정량화시킬 수 있다.According to the present embodiment, the optical interference coherence tomography apparatus can be used to visually analyze the degree of film contamination without disassembling and disassembling the membrane of the reverse osmosis or winding module. In addition, by post-processing the photographed image data of the optical coherence tomography apparatus, it is possible to quantify the contaminants generated on the film surface.

또한, 막 분해 및 해체 과정이 없기 때문에 비효율적으로 공정을 중단시키지 않아도 되고, 막 세척 후 재활용 및 실시간 모니터링이 가능하다.In addition, since there is no membrane decomposition and disassembly process, it is not necessary to stop the process inefficiently, and recycling and real-time monitoring after membrane washing is possible.

또한, 막 오염을 제거하기 위해 막 세척 시 경험적인 유추를 통해 약품 투입량을 결정하지 않고, 모니터링된 막 오염 정도에 따라 약품의 투입량을 최적화시킬 수 있다.In addition, it is possible to optimize the dosage of the drug according to the degree of the monitored film contamination without determining the dosage of the drug through empirical analogy in the membrane washing to remove the membrane contamination.

도 1은 본 실시예에 따른 광간섭 단층촬영이 가능한 제1 역삼투 나권형 모듈의 개략도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 광간섭 단층촬영이 가능한 제1 역삼투 나권형 모듈의 횡단면을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 제1 역삼투 나권형 모듈의 외부에 마련된 광간섭 단층촬영장치의 설치 예시를 나타낸 구상도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 복수의 역삼투 나권형 모듈들을 갖는 해수담수화 장치의 설치 예시를 나타낸 담수화 공정 시스템 구상도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법의 순서도이다.1 is a schematic diagram of a first reverse osmosis or winding module capable of optical coherence tomography according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view showing a cross section of a first reverse osmosis or winding module capable of optical coherence tomography according to the present embodiment.
3 is a conceptual diagram illustrating an example of the installation of an optical coherence tomography apparatus provided outside the first reverse osmosis or wound module according to the present embodiment.
FIG. 4 is a schematic diagram of a desalination process system showing an installation example of a seawater desalination apparatus having a plurality of reverse osmosis and recovery modules according to the present embodiment.
5 is a flowchart of a reverse osmosis and spool module monitoring method according to the present embodiment.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광간섭 단층촬영이 가능한 역삼투 나권형 모듈, 이를 포함하는 해수담수화 장치 및 역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a reverse osmosis and oven module capable of performing optical coherence tomography according to an embodiment of the present invention, a seawater desalination device including the same, and a reverse osmosis and wound module monitoring method will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.

도 1은 본 실시예에 따른 광간섭 단층촬영이 가능한 역삼투 나권형 모듈의 개략도이다.FIG. 1 is a schematic view of a reverse osmosis and winding module capable of optical coherence tomography according to the present embodiment.

이하 도 1을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

본 발명의 일 구현예에 따른 광간섭 단층촬영이 가능한 제1 역삼투 나권형 모듈(100)의 최외곽에 위치하는 하우징(110)에는 외부로부터 내부의 관통홀까지 빛이 투과되도록 할 수 있는 복수의 투명 창들(120)이 마련될 수 있다. 이러한 복수의 투명 창들(120)은 빛 투과도가 우수한 소재로 이루어질 수 있다. The housing 110 located at the outermost part of the first reverse osmosis or winding module 100 capable of optical coherence tomography according to an embodiment of the present invention is provided with a plurality of Transparent windows 120 may be provided. The plurality of transparent windows 120 may be made of a material having high light transmittance.

이러한 투명창들(120)과 광간섭 단층촬영장치를 통하여 제1 역삼투 나권형 모듈(100) 내부에 마련된 단일 막(230)의 오염도를 측정할 수 있다. 투명창들(120)은 광 감쇄율을 줄이기 위해 투과도가 높은 소재로 이루어질 수 있으며, 투과도가 높을수록 측정된 정보의 오차를 줄이고, 정확도를 높일 수 있다.The degree of contamination of the first membrane 230 provided in the first reverse osmosis membrane module 100 through the transparent windows 120 and the optical coherence tomography apparatus can be measured. Transparent windows 120 may be made of a material having high transmittance to reduce the light attenuation rate. The higher the transmittance, the less the error of the measured information and the higher the accuracy.

나권형 모듈의 단일 막(230) 오염정도가 제1 역삼투 나권형 모듈(100)을 따라서 다양한 방향에서 측정할 수 있도록 투명 창(120)들은 제1 역삼투 나권형 모듈(100)의 외주면에 횡방향(원주방향)을 따라 일정간격 이격되어 형성될 수 있다. 동시에 투명 창들(120)은 제1 역삼투 나권형 모듈(100)의 종방향(축방향)으로도 일정간격 이격되어 형성될 수 있다. 즉, 결과적으로 원통형 제1 역삼투 나권형 모듈(100)의 표면의 원주방향을 따라서 나선형을 이루며 투명 창(120)이 형성될 수 있다. The transparent windows 120 may be disposed on the outer circumferential surface of the first reverse osmosis or winding module 100 so that the degree of contamination of the single membrane 230 of the winding module can be measured in various directions along the first reverse osmosis or winding module 100. [ And may be spaced apart from each other along the transverse direction (circumferential direction). At the same time, the transparent windows 120 may be spaced apart from each other in the longitudinal direction (axial direction) of the first reverse osmosis membrane module 100. That is, as a result, the transparent window 120 may be formed in a spiral shape along the circumferential direction of the surface of the cylindrical first reverse osmosis or winding module 100.

광간섭 단층촬영이 가능한 제1 역삼투 나권형 모듈(100)은 외부에 마련된 모터에 의해 제1 역삼투 나권형 모듈(100)의 중심축을 기준으로 회전될 수 있다. 제1 역삼투 나권형 모듈(100)의 중심축은 제1 역삼투 나권형 모듈(100)에 마련된 투과생성관(130)일 수 있다. The first reverse osmosis module 100 capable of optical coherence tomography can be rotated about the center axis of the first reverse osmosis or winding module 100 by an external motor. The central axis of the first reverse osmosis or winding module 100 may be the permeation generating tube 130 provided in the first reverse osmosis or winding module 100.

회전 방향은 제1 역삼투 나권형 모듈(100)의 중심축을 기준으로 좌방향 또는 우방향일 수 있다. 제1 역삼투 나권형 모듈(100)의 회전 방향 및 회전 속도는 광간섭 단층촬영장치가 나권형 모듈(100)의 투명 창(120)을 통해 단일 막의 오염도를 측정할 수 있도록 기설정된 제어 조건에 따라 결정될 수 있다. The direction of rotation may be left or right relative to the center axis of the first reverse osmosis or winding module 100. The rotation direction and the rotation speed of the first reverse osmosis or winding module 100 are set to a predetermined control condition so that the optical coherence tomography apparatus can measure the degree of contamination of a single film through the transparent window 120 of the winding module 100 Can be determined accordingly.

따라서 외부의 모터에 의해 제1 역삼투 나권형 모듈(100)이 회전하는 동안 광간섭 단층촬영장치의 광이 제1 역삼투 나권형 모듈(100)에 형성된 투명 창(120)을 통해 투명 창의 표면에 수직하게 조사되어 단일 막(230)의 오염도가 모든 방향에서 측정될 수 있다.Thus, while the first reverse osmosis or winding module 100 is rotated by an external motor, the light from the optical coherence tomography apparatus is transmitted through the transparent window 120 formed in the first reverse osmosis or winding module 100 to the surface So that the degree of contamination of the single membrane 230 can be measured in all directions.

본 발명에 따른 광간섭 단층촬영이 가능한 제1 역삼투 나권형 모듈(100)을 구성하는 단일 막의 오염도는 투명 창(120)을 통해 광간섭 단층촬영장치를 이용하여 측정될 수 있는 것이다. 이에 따라서, 종래에 역삼투 나권형 모듈의 세척을 위해서 해수담수화 공정 전체를 중지하고, 나권형 모듈을 해체 및 분해하였던 방법을 이용하지 않고, 막 오염도를 역삼투 나권형 모듈 외부에서 모니터링을 하여 정량화하고, 이에 따라 세척이 필요할 때를 판단하여 세척제를 주입해줄 수 있게 되었다.The degree of contamination of the single membrane constituting the first reverse osmosis membrane module 100 capable of optical coherence tomography according to the present invention can be measured using the optical coherence tomography apparatus through the transparent window 120. Accordingly, in the past, the entire seawater desalination process was stopped in order to clean the reverse osmosis or spooling module, and the membrane contamination degree was monitored outside the reverse osmosis or spooling module without using the method of dismantling and disassembling the spooling module, So that it is possible to judge when cleaning is required and to inject the cleaning agent.

더불어, 종래의 방법에 따라 역삼투 나권형 모듈을 해제 또는 분해할 경우 막의 재활용이 불가 했던 문제가 있었는데, 이러한 문제점을 해결할 수 있게 되었다.In addition, there has been a problem that the membrane can not be recycled when the reverse osmosis or the winding module is disassembled or disassembled according to the conventional method, and this problem can be solved.

또한, 막 오염도 측정에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다.In addition, it is possible to reduce the time and cost required for measuring the degree of film contamination.

도 2는 본 실시예에 따른 광간섭 단층촬영이 가능한 제1 역삼투 나권형 모듈의 횡단면을 나타낸 개략도이다.2 is a schematic view showing a cross section of a first reverse osmosis or winding module capable of optical coherence tomography according to the present embodiment.

이하 도 2를 참조하여 본 발명의 일 구현예에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

본 발명의 일 구현예에 따른 광간섭 단층촬영이 가능한 제1 역삼투 나권형 모듈(200)은 주입수로(210), 단일 막(220), 투과로(230), 투과생성관(240) 및 하우징(250)을 포함할 수 있다. The first reverse osmosis membrane module 200 capable of performing optical coherence tomography according to an embodiment of the present invention includes an injection water passage 210, a single membrane 220, a permeation passage 230, a permeation generating tube 240, And a housing (250).

제1 역삼투 나권형 모듈(200)에서 주입수를 여과하는 막은 나권형의 단일 막(220)으로 형성될 수 있다. 종래의 경우, 나권형을 갖는 단일 막(220)으로 여과막이 이루어지지 않고, 복수의 막으로 구성되어 있었다. The membrane for filtering the water for injection from the first reverse osmosis membrane module 200 may be formed of a single membrane 220 of spiral wound type. In the conventional case, the single membrane 220 having a spiral shape is not formed of a filtration membrane but is composed of a plurality of membranes.

또한, 나권형의 단일 막(230)은 역삼투 막으로 구성될 수 있다. 삼투압의 원리에 따라 해수가 단일 막(220)을 통과함으로써 담수화될 수 있다. 실제 바닷물은 염분이 많아 높은 삼투압을 가진다. 여기에 더하여 해수담수화 공정에서는 바닷물이 갖는 삼투압보다 두 배 정도 높은 압력이 펌프에 의해 가해지게 되어, 해수가 단일 막(220)을 통과할 수 있다.In addition, the bare-shaped single membrane 230 may be composed of a reverse osmosis membrane. The seawater can be desalinated by passing the single membrane 220 according to the principle of osmotic pressure. Actual seawater has a high salinity and high osmotic pressure. In addition, in the seawater desalination process, a pressure twice as high as the osmotic pressure of the seawater is applied by the pump, so that the seawater can pass through the single membrane 220.

제1 역삼투 나권형 모듈(100)이 펌프로 인하여 발생되는 높은 압력을 견딜 수 있도록, 제1 역삼투 나권형 모듈(100)의 하우징(250)은 스테인리스 재질의 금속을 이용할 수 있다. 또한, 광간섭 단층촬영을 위한 투명 창(120) 주변부의 두께는 하우징(250)의 다른 부분보다 두꺼울 수 있다. 이를 통해서, 고압에 기인하여 투명 창(120)과 금속 재질 사이 부착부가 파손되는 문제를 방지할 수 있다.The housing 250 of the first reverse osmosis or spooling module 100 may be made of stainless steel so that the first reverse osmosis or rolling module 100 can withstand the high pressure generated by the pump. In addition, the thickness of the periphery of the transparent window 120 for optical coherence tomography may be thicker than other portions of the housing 250. Accordingly, it is possible to prevent the adhesion between the transparent window 120 and the metal material from being damaged due to the high pressure.

본 발명에 따른 단일 막(220)은 종래의 나권형 모듈에 포함된 여과 막과 달리 하나의 멤브레인 시트(membrane sheet)로 구성될 수 있으며, 하나의 단일 막(220)이 나권형을 갖는다. 이는, 복수의 막으로 모듈 내부가 구성될 경우, 광간섭 단층촬영장치를 이용하여 막의 오염물질을 촬영하는 것이 어렵기 때문이다.The single membrane 220 according to the present invention may be composed of one membrane sheet unlike the filtration membrane included in the conventional spiral module, and one single membrane 220 has a spiral. This is because, when the inside of the module is constituted by a plurality of films, it is difficult to photograph the contaminants of the film using the optical coherence tomography apparatus.

주입수로(210)는 하우징(250)을 제외한 제1 역삼투 나권형 모듈(200)의 최외곽에 위치하고 있다. 즉, 하우징(250) 내부의 관통홀의 최외곽에 위치한다. 주입수가 인렛(inlet)으로부터 유입되면 제1 역삼투 나권형 모듈(200) 내부(하우징 내부)에 원주방향으로 형성된 주입수로(210)를 통해 흐를 수 있다. The injection water channel 210 is located at the outermost portion of the first reverse osmosis or winding module 200 excluding the housing 250. That is, the outermost portion of the through hole in the housing 250. When the infusion water flows in from the inlet, it can flow through the first reverse osmosis or injection water path 210 formed in the circumferential direction inside the winding module 200 (inside the housing).

주입수로(210)를 통해 유동하는 주입수는 단일 막(220)에 의해 선택적으로 투과될 수 있다. 즉, 주입수가 단일 막(220)을 통과하게 되면, 주입수의 염분이 제거되어 주입수가 담수화 된다.The injection water flowing through the injection water path 210 can be selectively transmitted by the single membrane 220. That is, when the injection water passes through the single membrane 220, the salt water of the injection water is removed and the injection water is desalinated.

단일 막(230)을 통과하여 담수화된 투과수는 투과로(permeate pathway)(230)를 지나 투과생성관(240)으로 모일 수 있다. 투과로(230)는 투과수가 지나갈 수 있는 길로써, 다공성 재질로 이루어질 수 있다.The permeated water desalted through the single membrane 230 may be collected in the permeation tube 240 through the permeate pathway 230. The permeation path 230 is a path through which permeated water can pass and can be made of a porous material.

투과생성관(240)은 단일 막(230)을 통과한 투과수가 투과로(230)를 지나 최종적으로 도달하는 곳으로써, 생산수 탱크와 연결되어 투과수가 투과생성관(240) 타단의 아웃렛(outlet)으로 배출되어 생산수 탱크에 저장될 수 있다.The permeation generating pipe 240 is a place where the permeated water having passed through the single membrane 230 finally reaches the permeating passage 230 and is connected to the production water tank so that permeated water is discharged from the outlet ) And stored in the production water tank.

도 3은 본 실시예에 따른 제1 역삼투 나권형 모듈의 외부에 마련된 광간섭 단층촬영장치의 설치 예시를 나타낸 구상도이다.3 is a conceptual diagram illustrating an example of the installation of an optical coherence tomography apparatus provided outside the first reverse osmosis or wound module according to the present embodiment.

이하 도 3을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

본 발명의 일 구현예에 따른 복수의 역삼투 나권형 모듈들을 갖는 해수담수화 장치는 광간섭 단층촬영이 가능한 제1 역삼투 나권형 모듈(320)과 광간섭 단층촬영장치를 포함할 수 있다. 광간섭 단층촬영장치는 제1 역삼투 나권형 모듈(320)에 수직한 방향으로 빛을 조사할 수 있도록 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 외부에 마련될 수 있다. 투명 창의 윗면이 곡률을 갖는다면, 광간섭 단층촬영장치에서 방사된 빛이 원통형의 나권형 모듈 외주면의 접선에 수직한 방향으로 들어올 수 있고, 투명 창의 윗면이 곡면이 아닌 평면인 경우 투명 창의 평면에 수직한 방향으로 빛이 입사될 수 있다.The seawater desalination apparatus having a plurality of reverse osmosis or scavenging modules according to an embodiment of the present invention may include a first reverse osmosis or spinning module 320 capable of optical coherence tomography and an optical coherence tomography apparatus. The optical coherence tomography apparatus may be provided outside the first reverse osmosis or winding module 320 so as to irradiate light in a direction perpendicular to the first reverse osmosis or winding module 320. If the top surface of the transparent window has a curvature, the light emitted from the optical coherence tomography apparatus can come in a direction perpendicular to the tangential line of the outer periphery of the cylindrical spiral module, and if the top surface of the transparent window is a flat surface rather than a curved surface, Light may be incident in a vertical direction.

구체적으로, 광간섭 단층촬영장치가 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 종방향으로 이동이 가능하도록 제1 역삼투 나권형 모듈(320)과 횡방향으로 일정간격 이격되어, 제1 역삼투 나권형 모듈과 나란한 위치에 레일이 설치된다. 이 레일에 광간섭 단층촬영장치가 연결되고, 레일에 설치된 광간섭 단층촬영장치는 측정되는 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 투명 창 위치에 따라 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 종방향으로 이동할 수 있다.Specifically, the optical coherence tomography apparatus is spaced laterally apart from the first reverse osmosis or winding module 320 so as to be movable in the longitudinal direction of the first reverse osmosis or winding module 320, The rail is installed in parallel with the spooling module. The optical coherent tomography apparatus is connected to the rail and the optical coherence tomography apparatus provided on the rail is installed in the first reverse osmosis or winding module 320 according to the measured first reverse osmosis or transparent window position of the winding module 320 And can move in the longitudinal direction.

광간섭 단층촬영장치는 레일뿐만 아니라 바퀴 또는 베어링 등 이동 가능한 수단을 통해 이동될 수 있다.The optical coherence tomography apparatus can be moved through a movable means such as a wheel or a bearing as well as a rail.

광간섭 단층촬영장치는 기설정된 제어 조건에 따라 이동될 수 있다. 예를 들면, 광간섭 단층촬영장치의 측정 위치, 측정 시간 또는 측정 반복 횟수 등이 될 수 있다.The optical coherence tomography apparatus can be moved according to predetermined control conditions. For example, the measurement position of the optical coherence tomography apparatus, the measurement time, or the number of measurement repetition times.

광간섭 단층촬영장치의 측정 위치는 측정한 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 단일 막의 위치에 마련된 투명 창의 중앙 부분일 수 있다. 즉, 제1 역삼투 나권형 모듈(320)에 마련된 단일 막의 횡방향 및 종방향의 중앙에 광간섭 단층촬영장치의 빛이 도달될 수 있도록 광간섭 단층촬영장치가 이동된다. The measurement position of the optical coherence tomography apparatus may be a central portion of the transparent window provided at the position of the first reverse osmosis or rolled module 320 measured. That is, the optical coherence tomography apparatus is moved so that the light of the optical coherence tomography apparatus can reach the center of the transverse direction and the longitudinal direction of the single membrane provided in the first reverse osmosis membrane module 320.

광간섭 단층촬영장치뿐만 아니라 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 회전도 제어될 수 있다. 제1 역삼투 나권형 모듈은 광간섭 단층촬영장치가 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 투명 창에 수직한 방향으로 빛을 방사할 수 있도록 외부에 마련된 모터에 의해 회전될 수 있다. The rotation of the first reverse osmosis or winding module 320 as well as the optical coherence tomography apparatus can be controlled. The first reverse osmosis or winding module may be rotated by an external motor so that the optical coherence tomography apparatus can emit light in a direction perpendicular to the transparent window of the first reverse osmosis or winding module 320.

이를 통해, 측정하고자 하는 제1 역삼투 나권형 모듈(320) 내부의 막 오염도를 다양한 방향에서 원하는 시간동안 모니터링 할 수 있다.Accordingly, it is possible to monitor the membrane contamination degree of the first reverse osmosis membrane or the winding module 320 to be measured for a desired time in various directions.

복수의 역삼투 나권형 모듈을 갖는 해수담수화 장치 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 막 오염도를 측정한 광 정보를 분석할 수 있는 프로세서와 해수담수화를 위한 복수의 제2 역삼투 나권형 모듈들(330)을 더 포함할 수 있다.A seawater desalination device having a plurality of reverse osmosis and scrap modules, a processor capable of analyzing optical information measuring membrane contamination of a first reverse osmosis or scrap module 320 and a plurality of second reverse osmosis or scrap modules 330 < / RTI >

프로세서는 측정된 막에 관한 데이터를 기반으로 막 오염물질을 시각적 자료인 영상 또는 이미지 자료로 생성할 수 있다. 이를 통해, 막 표면에 생성된 오염물질을 직관적으로 확인할 수 있다. 또한, 해수담수화 공정을 중단하는 과정이 없기 때문에 해수담수화 공정이 진행되는 동안 막 오염도 측정이 가능하여 시간에 따른 막 오염물질 생성과정을 실시간으로 모니터링하고 분석할 수 있다.The processor can generate the film contaminants as visual data or image data based on the measured film data. This allows intuitive identification of contaminants generated on the membrane surface. In addition, since there is no process to stop the desalination process, it is possible to measure the degree of membrane pollution during the desalination process, so that it is possible to monitor and analyze the process of generating membrane pollutants over time in real time.

추가적으로, 프로세서는 생성된 시각적 자료를 후처리하여 막 표면에 생성된 오염물질을 정량적으로 분석할 수 있다. 오염물질 생성량에 따라 막을 세척하기 위해 투입되는 약품의 최적 투입량을 계산할 수 있다. 이에 따라, 막 세척을 위한 약품 투입량을 경험적인 유추를 통해 대략적으로 결정하지 않고, 정량화된 분석 자료를 기반으로 최적의 약품 투입량을 계산할 수 있다.In addition, the processor can post-process the generated visual data to quantitatively analyze the contaminants generated on the membrane surface. Depending on the amount of contaminants produced, the optimal dose of the drug being injected can be calculated to clean the membrane. Thus, the optimal drug dose can be calculated based on quantified analytical data, without having to roughly determine the dosage of the drug for membrane washing through empirical analogy.

도 4는 본 실시예에 따른 복수의 역삼투 나권형 모듈들을 갖는 해수담수화 장치의 설치 예시를 나타낸 담수화 공정 시스템 구상도이다.FIG. 4 is a schematic diagram of a desalination process system showing an installation example of a seawater desalination apparatus having a plurality of reverse osmosis and recovery modules according to the present embodiment.

이하 도 4을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

본 발명의 일 구현예에 따른 복수의 역삼투 나권형 모듈들을 갖는 해수담수화 장치(310)는 광간섭 단층촬영이 가능한 제1 역삼투 나권형 모듈(320), 광간섭 단층촬영장치, 프로세서, 해수담수화를 위한 제2 역삼투 나권형 모듈들(330)을 포함할 수 있다. 또한, 복수의 역삼투 나권형 모듈들을 갖는 해수담수화 장치(310)는 취수구, 전처리, 역삼투 시스템, 브라인(brine), 생산수 탱크, 수질 컨트롤러(water quality controller)로 구성된 해수담수화 공정 시스템에 포함될 수 있다.A seawater desalination apparatus 310 having a plurality of reverse osmosis and ozonation modules according to an embodiment of the present invention includes a first reverse osmosis and filtration module 320 capable of optical coherence tomography, an optical coherence tomography apparatus, a processor, And second reverse osmosis or spinning modules 330 for desalination. Also, the seawater desalination apparatus 310 having a plurality of reverse osmosis and scrap modules may be included in a seawater desalination process system comprising a withdrawal port, a pretreatment, a reverse osmosis system, a brine, a production water tank, and a water quality controller .

구체적으로, 복수의 역삼투 나권형 모듈들을 갖는 해수담수화 장치(310)의 제1 역삼투 나권형 모듈(320)은 제2 역삼투 나권형 모듈들(330)과 병렬로 연결될 수 있고, 독립적인 보조라인(auxiliary line)을 갖도록 설치될 수 있다. 또한, 제2 역삼투 나권형 모듈(330)과 동일한 해수담수화 공정 조건으로 운영되어 유사한 막 오염도를 보일 수 있다.In particular, the first reverse osmosis or spooling module 320 of the seawater desalination device 310 having a plurality of reverse osmosis or spooling modules may be connected in parallel with the second reverse osmosis or spooling modules 330, And may be provided with an auxiliary line. In addition, similar seawater desalination process conditions similar to those of the second reverse osmosis or spinning module 330 may be used to show similar membrane contamination.

여기서 복수의 제2 역삼투 나권형 모듈들(330)을 구성하는 각각의 제2 역삼투 나권형 모듈(330)은 병렬 또는 직렬로 연결될 수 있다. 제2 역삼투 나권형 모듈(330)들이 서로 직렬로 연결된 경우, 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 막 오염도는 제1 역삼투 나권형 모듈(320)이 위치한 첫 번째 열의 제2 역삼투 나권형 모듈(330)과 가장 유사할 수 있다.Here, each of the second reverse osmosis and winding modules 330 constituting the plurality of second reverse osmosis and winding modules 330 may be connected in parallel or in series. When the second reverse osmosis and winding modules 330 are connected in series with each other, the membrane contamination degree of the first reverse osmosis or winding module 320 is determined by the first reverse osmosis or second reverse osmosis of the first row where the winding module 320 is located And may be most similar to the winding module 330.

이를 통해, 동일한 조건으로 제1 역삼투 나권형 모듈 및 제2 역삼투 나권형 모듈들이 운영되는 동안, 하나의 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 막 오염도만 측정하여 다른 제2 역삼투 나권형 모듈들(330)의 오염도를 예측할 수 있다.Thus, during the operation of the first reverse osmosis module, the second reverse osmosis module or the second reverse osmosis module under the same conditions, only the membrane contamination degree of one first reverse osmosis or rewinding module 320 is measured and the other second reverse osmosis The pollution degree of the winding modules 330 can be predicted.

따라서, 복수의 제2 역삼투 나권형 모듈(330)은 해수담수화만 수행하는 모듈로써, 제1 역삼투 나권형 모듈과 달리 하우징(250)에 투명 창(120)을 포함하고 있지 않는 일반적인 역삼투 나권형 모듈일 수 있다.Accordingly, the plurality of second reverse osmosis and rewinding modules 330 perform seawater desalination only. Unlike the first reverse osmosis and rewinding modules, the reverse osmosis and rewinding modules, which do not include the transparent window 120 in the housing 250, Or a winding module.

대표로 막 오염도가 측정되는 제1 역삼투 나권형 모듈(320)에만 투명 창(120)과 광간섭 단층촬영장치를 설치하여, 모니터링을 함으로써 복수의 역삼투 나권형 모듈들을 모니터링 할 수 있는 효과를 갖게된다.The transparent window 120 and the optical coherence tomography apparatus are installed only in the first reverse osmosis membrane module 320 where the degree of contamination is measured to monitor the plurality of reverse osmosis and wound modules .

도 5는 본 실시예에 따른 역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법의 순서도이다.5 is a flowchart of a reverse osmosis and spool module monitoring method according to the present embodiment.

이하 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 구현예에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

도 5를 참조하면, 기설정된 위치로 광간섭 단층촬영장치를 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 광간섭 단층촬영장치가 측정할 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 단일 막이 위치한 투명 창으로 광간섭 단층촬영장치를 이동시킬 수 있다. Referring to FIG. 5, the optical coherent tomography apparatus can be moved to a predetermined position. For example, the optical coherence tomography apparatus can move the optical coherence tomography apparatus to a transparent window in which a single membrane of the first reverse osmosis or winding module 320 to be measured is located.

광간섭 단층촬영장치의 이동은 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 횡방향으로 일정 간격 이격되어 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 종방향으로 제1 역삼투 나권형 모듈(320)과 나란하게 설치된 레일을 따라 이동될 수 있다.The movement of the optical coherence tomography apparatus is controlled by the first reverse osmosis or winding module 320 in the longitudinal direction of the first reverse osmosis or winding module 320 by being spaced apart in the lateral direction of the first reverse osmosis or winding module 320, As shown in FIG.

광간섭 단층촬영장치가 기설정된 위치에 도달되면, 제1 역삼투 나권형 모듈(320)은 광간섭 단층촬영장치에서 방사되는 빛이 제1 역삼투 나권형 모듈(320)에 마련된 투명 창에 수직으로 도달할 수 있도록 회전될 수 있다. 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 회전은 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 중심축을 기준으로 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 외부에 마련된 모터에 의해 좌방향 또는 우방향으로 회전될 수 있다.When the optical coherence tomography apparatus reaches a predetermined position, the first reverse osmosis or winding module 320 causes the light emitted from the optical coherence tomography apparatus to be vertically incident on the transparent window provided in the first reverse osmosis or winding module 320, As shown in FIG. The rotation of the first reverse osmosis or winding module 320 may be performed by a motor provided outside the first reverse osmosis or winding module 320 with respect to the center axis of the first reverse osmosis or winding module 320, As shown in FIG.

즉, 제1 역삼투 나권형 모듈(320)에 마련된 투명 창의 중앙에 투명 창에 수직한 방향으로 광간섭 단층촬영장치의 빛이 도달될 수 있도록 광간섭 단층촬영장치를 이동시키고 제1 역삼투 나권형 모듈(320)을 회전시킬 수 있다.That is, the optical coherence tomography apparatus is moved so that the light of the optical coherence tomography apparatus can reach the center of the transparent window provided in the first reverse osmosis or winding module 320 in a direction perpendicular to the transparent window, The winding module 320 can be rotated.

광간섭 단층촬영장치가 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 투명 창에 수직하도록 정렬된 후, 광간섭 단층촬영장치의 빛이 투명 창을 통해 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 내부에 빛이 도달되고, 내부의 막 오염도를 측정할 수 있게 된다. After the optical coherence tomography apparatus is aligned perpendicular to the transparent window of the first reverse osmosis or winding module 320, the light of the optical coherence tomography apparatus is directed through the transparent window to the inside of the first reverse osmosis or winding module 320 And the film contamination degree of the inside can be measured.

광간섭 단층촬영장치는 기설정된 측정 시간동안 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 단일 막에 대한 오염도를 측정할 수 있다.The optical coherence tomography apparatus can measure the contamination degree of the first reverse osmosis membrane or the single membrane of the winding module 320 for a predetermined measurement time.

광간섭 단층촬영장치의 첫 번째 막 오염도 측정이 끝난 후, 다음으로 측정될 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 단일 막에 위치한 투명 창으로 광간섭 단층촬영장치가 이동될 수 있다. 광간섭 단층촬영장치가 도달되는 측정 위치는 사용자에 의해 설정된 값에 따라 결정될 수 있다. 또한, 광간섭 단층촬영장치가 막 오염도를 측정하는 두 번째 측정 시간은 첫 번째 측정 시간과 같거나 다를 수 있다.After the first film contamination measurement of the optical coherence tomography apparatus is completed, the optical coherence tomography apparatus can be moved to a transparent window located on a single membrane of the first reverse osmosis or winding module 320 to be measured next. The measurement position at which the optical coherence tomography apparatus is reached can be determined according to the value set by the user. Further, the second measurement time at which the optical coherence tomography apparatus measures the film contamination degree may be the same as or different from the first measurement time.

더욱 구체적으로, 광간섭 단층촬영장치의 막 오염도를 측정하는 위치, 시간 또는 횟수는 사용자의 설정에 따라 달라질 수 있다. 즉, 광간섭 단층촬영장치는 n번째 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 단일 막 측정 결과를 얻을 수 있다.More specifically, the position, time or frequency of measuring the degree of film contamination of the optical coherent tomography apparatus may vary depending on user settings. That is, the optical coherence tomography apparatus can obtain a single film measurement result of the n-th first reverse osmosis or winding module 320.

측정된 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 단일 막에 대한 막 측정 데이터들은 프로세서가 전송받아 시각적 자료를 생성할 수 있다. 또한, 생성된 시각적 자료를 기반으로 정량화된 막 오염도 자료를 생성할 수 있다. 시각적 자료는 영상 또는 이미지 자료일 수 있어 막에 형성된 막 오염물질을 직관적으로 파악할 수 있다.Membrane measurement data for the measured first reverse osmosis or single membrane of the winding module 320 may be transmitted by the processor to produce visual data. In addition, quantified membrane contamination data can be generated based on the generated visual data. Visual data can be image or image data, allowing intuitive identification of membrane contaminants formed on the membrane.

본 발명에 따른 막 오염도 모니터링은 제1 역삼투 나권형 모듈(320)을 분해 및 해체하지 않아도 되고, 측정 시간을 제어할 수 있기 때문에 오랜 시간 측정된 자료의 경우, 시간에 따른 막 오염에 대한 변화 정도를 파악할 수 있다. 즉, 시간에 따른 막 오염도 생성량을 영상 또는 이미지 자료를 통해 실시간으로 모니터링할 수 있다.The monitoring of membrane contamination according to the present invention does not require disassembly and disassembly of the first reverse osmosis or spooling module 320 and can control the measurement time. Therefore, in the case of data measured over a long period of time, Can be grasped. That is, it is possible to monitor the amount of film pollution generated over time in real time through image or image data.

또한, 정량화된 막 오염도 자료를 통해 막 세척을 위한 약품의 최적 투입량을 계산할 수 있다. 이에 따라, 제1 역삼투 나권형 모듈(320)뿐만 아니라 제1 역삼투 나권형 모듈(320)의 막 오염도를 통해 유추할 수 있는 제2 역삼투 나권형 모듈(330)도 최적화된 약품 투입량을 통해 세척이 가능할 수 있다.In addition, quantified membrane contamination data can be used to calculate the optimal dose of the drug for membrane cleaning. Accordingly, the second reverse osmosis and winding module 330, which can be inferred not only from the first reverse osmosis or winding module 320 but also from the membrane contamination degree of the first reverse osmosis or winding module 320, Cleaning may be possible.

이에 따라, 약품의 남용 없이 막에 형성된 오염물질을 효율적으로 제거할 수 있다.Thus, contaminants formed on the film can be efficiently removed without abuse of the chemicals.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

100 : 광간섭 단층촬영이 가능한 제1 역삼투 나권형 모듈
110 : 하우징(housing)
120 : 투명 창
130 : 투과생성관(permeate-product tube)
200 : 제1 역삼투 나권형 모듈
210 : 주입수로(feed water channel)
220 : 단일 막
230 : 투과로(permeate pathway)
240 : 투과생성관
250 : 하우징
300 : 해수담수화 장치 전체 구상도
310 : 복수의 역삼투 나권형 모듈들을 갖는 해수담수화 장치
320 : 제1 역삼투 나권형 모듈
330 : 제2 역삼투 나권형 모듈
400 : 제1 역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법의 순서도100: First reverse osmosis or rolled module capable of optical coherence tomography
110: housing
120: Transparent window
130: permeate-product tube
200: First reverse osmosis or rolled module
210: feed water channel
220: single membrane
230: permeate pathway
240: Permeation generating tube
250: Housing
300: Total clarification of seawater desalination equipment
310: Seawater desalination device having plural reverse osmosis or spiral modules
320: First reverse osmosis or rolled module
330: Second reverse osmosis or winding module
400: Flow chart of first reverse osmosis or spool module monitoring method

Claims (20)

내부에 종방향으로 관통홀을 갖는 원통형 하우징;
상기 관통홀 내부에 상기 관통홀의 원주방향으로 형성된 주입수로; 및
상기 주입수로 내부에 마련되어, 상기 주입수로로부터 유입된 해수를 통과시키는 나권형으로 형성된 단일 막;을 포함하며,
상기 원통형 하우징은 역삼투 나권형 모듈의 회전에 따른 상기 역삼투 나권형 모듈의 외부에 마련된 광간섭 단층촬영장치의 이동에 대응하여 상기 원통형 하우징 외부로부터의 빛을 상기 관통홀로 투과시키고 상기 원통형 하우징에 나선형으로 배치되는 복수의 투명창들을 갖는,
광간섭 단층촬영이 가능한 역삼투 나권형 모듈.A cylindrical housing having a through hole in its longitudinal direction;
An injection water path formed in the through hole and in the circumferential direction of the through hole; And
And a single membrane formed inside the infusion water and formed in a bell shape to allow the seawater introduced from the infusion channel to pass therethrough,
The cylindrical housing transmits light from the outside of the cylindrical housing to the through hole in correspondence with the movement of the reverse coaming or rotation module according to the rotation of the winding module or the optical coherence tomography apparatus provided outside the winding module, Having a plurality of transparent windows arranged spirally,
A reverse osmosis or rolled module capable of optical coherence tomography. 제1항에 있어서,
상기 역삼투 나권형 모듈은,
외부에 마련된 모터에 의해 상기 역삼투 나권형 모듈의 중심축을 기준으로 회전되는,
광간섭 단층촬영이 가능한 역삼투 나권형 모듈.The method according to claim 1,
The reverse osmosis or winding module comprises:
And a motor for rotating the reverse osmosis or winding module about the central axis by an external motor,
A reverse osmosis or rolled module capable of optical coherence tomography. 제1항에 있어서,
상기 복수의 투명창들은,
상기 역삼투 나권형 모듈의 횡방향 및 종방향으로 일정 간격 이격되어 형성된,
광간섭 단층촬영이 가능한 역삼투 나권형 모듈.The method according to claim 1,
The plurality of transparent windows may include:
The reverse osmosis or the winding module is formed at a predetermined interval in the lateral direction and longitudinal direction of the winding module,
A reverse osmosis or rolled module capable of optical coherence tomography. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 투명창들은 상기 역삼투 나권형 모듈의 종방향을 따라 복수개 마련되며, 상기 역삼투 나권형 모듈의 원주방향으로는 상이한 위치에 마련된,
광간섭 단층촬영이 가능한 역삼투 나권형 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the transparent windows are provided along a longitudinal direction of the reverse osmosis or winding module, and the transparent windows are provided at different positions in the circumferential direction of the reverse osmosis or winding module,
A reverse osmosis or rolled module capable of optical coherence tomography. 제1항의 제1 역삼투 나권형 모듈;
상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 외주면에 수직하게 빛을 조사하며, 상기 제1 역삼투 나권형 모듈 외부에 마련된 광간섭 단층촬영장치; 및
상기 제1 역삼투 나권형 모듈과 동일한 조건으로 운영되고, 상기 제1 역삼투 나권형 모듈과 병렬로 연결되는 복수의 제2 역삼투 나권형 모듈들;을 포함하는,
복수의 역삼투 나권형 모듈들을 갖는 해수담수화 장치.A first reverse osmosis or winding module of claim 1;
An optical coherence tomography apparatus provided outside the first reverse osmosis or winding module for irradiating light perpendicular to an outer circumferential surface of the first reverse osmosis or winding module; And
And a plurality of second reverse osmosis or winding modules operating in the same conditions as the first reverse osmosis or winding module and connected in parallel with the first reverse osmosis or winding module,
A seawater desalination apparatus having a plurality of reverse osmosis or scavenging modules. 제6항에 있어서,
상기 광간섭 단층촬영장치에서 촬영된 막 측정 데이터를 제공받고, 상기 막 측정 데이터에 기반하여, 막 오염 제거를 위한 약품 투입량을 결정하는 프로세서부;를 더 포함하는,
복수의 역삼투 나권형 모듈들을 갖는 해수담수화 장치.The method according to claim 6,
Further comprising a processor unit that is provided with the film measurement data photographed by the optical coherence tomography apparatus and determines a dosage of the drug for removing the film fouling based on the film measurement data,
A seawater desalination apparatus having a plurality of reverse osmosis or scavenging modules. 제6항에 있어서,
상기 광간섭 단층촬영장치는,
상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 횡방향으로 일정간격 이격되어, 상기 제1 역삼투 나권형 모듈과 나란하게 설치된 레일을 따라 제1 역삼투 나권형 모듈의 종방향으로 이동 가능한,
복수의 역삼투 나권형 모듈들을 갖는 해수담수화 장치.The method according to claim 6,
The optical coherent tomography apparatus comprises:
Wherein the first reverse osmosis or rolled module is spaced apart in the transverse direction of the first reverse osmosis or winding module and is longitudinally movable along the rails parallel to the first reverse osmosis or winding module,
A seawater desalination apparatus having a plurality of reverse osmosis or scavenging modules. 제8항에 있어서,
상기 광간섭 단층촬영장치는,
기설정된 측정 위치에 따라 상기 레일 상을 이동하여 정지하는,
복수의 역삼투 나권형 모듈들을 갖는 해수담수화 장치.9. The method of claim 8,
The optical coherent tomography apparatus comprises:
And moving and stopping the rail according to a predetermined measurement position,
A seawater desalination apparatus having a plurality of reverse osmosis or scavenging modules. 제9항에 있어서,
상기 기설정된 측정 위치는 상기 투명창들의 중심인,
복수의 역삼투 나권형 모듈들을 갖는 해수담수화 장치. 10. The method of claim 9,
The predetermined measurement position is a center of the transparent windows,
A seawater desalination apparatus having a plurality of reverse osmosis or scavenging modules. 제6항에 있어서,
상기 제1 역삼투 나권형 모듈은,
기설정된 측정 위치에 대응하는 위치에 상기 투명창들이 위치하도록 회전되는,
복수의 역삼투 나권형 모듈들을 갖는 해수담수화 장치.The method according to claim 6,
Wherein the first reverse osmosis or winding module comprises:
Wherein the transparent windows are located at positions corresponding to the predetermined measurement positions,
A seawater desalination apparatus having a plurality of reverse osmosis or scavenging modules. 제6항에 있어서,
상기 복수의 제2 역삼투 나권형 모듈들 중 일부는,
상기 제1 역삼투 나권형 모듈과 병렬로 연결되고,
각각의 제2 역삼투 나권형 모듈은 직렬 또는 병렬로 연결되는,
복수의 역삼투 나권형 모듈들을 갖는 해수담수화 장치.The method according to claim 6,
Some of the plurality of second reverse osmosis or winding modules may include:
Connected in parallel with the first reverse osmosis or winding module,
Each second reverse osmosis or winding module is connected in series or in parallel,
A seawater desalination apparatus having a plurality of reverse osmosis or scavenging modules. 기설정된 측정 위치로 광간섭 단층촬영장치를 이동시키는 단계;
상기 광간섭 단층촬영장치가 제1 역삼투 나권형 모듈의 원통형 하우징에 마련된 복수의 투명창들의 수직방향으로 빛을 방사하도록 상기 제1 역삼투 나권형 모듈을 회전시키는 단계; 및
기설정된 측정 시간동안 상기 광간섭 단층촬영장치가 상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 막 오염도를 측정하는 단계;를 포함하고,
상기 복수의 투명창들은 상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 회전에 따른 상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 외부에 마련된 상기 광간섭 단층촬영장치의 이동에 대응하여 상기 원통형 하우징 외부로부터의 빛을 상기 원통형 하우징에 포함된 관통홀로 투과시키고 상기 원통형 하우징에 나선형으로 배치되는,
역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법.Moving the optical coherence tomography apparatus to a predetermined measurement position;
Rotating the first reverse osmosis or winding module so that the optical coherence tomography apparatus emits light in a vertical direction of a plurality of transparent windows provided in a cylindrical housing of the first reverse osmosis or winding module; And
And measuring the degree of membrane contamination of the first reverse osmosis or winding module by the optical coherent tomography apparatus during a predetermined measurement time,
Wherein the plurality of transparent windows correspond to the movement of the optical coherence tomography apparatus provided outside the first reverse osmosis or winding module according to the rotation of the first reverse osmosis or winding module, A cylindrical housing having a through-hole penetrating therethrough and being spirally arranged in the cylindrical housing,
How to monitor reverse osmosis and spool module. 제13항에 있어서,
상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 원통형 하우징은,
상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 최외곽에 마련되고, 내부에 종방향으로 상기 관통홀을 갖는,
역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법.14. The method of claim 13,
The cylindrical housing of the first reverse osmosis or winding module comprises:
Wherein the first reverse osmosis membrane module is provided at the outermost portion of the first reverse osmosis membrane module and has the through-
How to monitor reverse osmosis and spool module. 제13항에 있어서,
상기 막은,
상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 내부에 마련되어 유입된 해수를 통과시키는 나권형의 단일 막인,
역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법.14. The method of claim 13,
The film may be,
Which is provided inside the first reverse osmosis or winding module to allow the inflow of seawater therethrough,
How to monitor reverse osmosis and spool module. 제13항에 있어서,
상기 투명창은,
상기 원통형 하우징에 복수개로 마련되며 상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 횡방향 및 종방향으로 일정 간격 이격되어 형성되고,
상기 원통형 하우징 외부로부터의 빛을 상기 관통홀로 투과시키는,
역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법.14. The method of claim 13,
The transparent window may include:
A plurality of second openings formed in the cylindrical housing and spaced from each other in a transverse direction and a longitudinal direction of the first reverse osmosis and winding module,
And a light source for transmitting light from outside the cylindrical housing to the through hole,
How to monitor reverse osmosis and spool module. 제13항에 있어서,
상기 막 오염도 측정 데이터들을 프로세서가 전달 받아 분석하는 단계;
상기 분석하는 단계는,
상기 막 오염도 측정 데이터를 시각적 자료로 분석하는 단계;
상기 시각적 자료를 후처리하여 막 오염도를 정량화하는 단계; 및
상기 정량화에 기반하여 약품 투입량을 계산하는 단계;를 포함하는,
역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법.14. The method of claim 13,
Analyzing the membrane contamination measurement data by the processor;
Wherein the analyzing comprises:
Analyzing the film contamination degree measurement data with visual data;
Post-processing the visual data to quantify membrane contamination; And
And calculating a drug input amount based on the quantification.
How to monitor reverse osmosis and spool module. 제17항에 있어서,
상기 시각적 자료는,
영상 또는 이미지 자료인,
역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법.18. The method of claim 17,
The visual data,
Image or image data,
How to monitor reverse osmosis and spool module. 제13항에 있어서,
상기 광간섭 단층촬영장치는,
상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 횡방향으로 일정간격 이격되어, 상기 제1 역삼투 나권형 모듈과 나란히 설치된 레일을 따라 제1 역삼투 나권형 모듈의 종방향으로 이동되는,
역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법.14. The method of claim 13,
The optical coherent tomography apparatus comprises:
Wherein the first reverse osmosis module is spaced a predetermined distance in the transverse direction of the first reverse osmosis or winding module and is moved in the longitudinal direction of the first reverse osmosis or winding module along a rail installed alongside the first reverse osmosis or winding module,
How to monitor reverse osmosis and spool module. 제13항에 있어서,
상기 제1 역삼투 나권형 모듈은,
외부에 마련된 모터에 의해 회전되고,
상기 제1 역삼투 나권형 모듈의 중심축을 기준으로 좌방향 또는 우방향으로 회전되는,
역삼투 나권형 모듈 모니터링 방법.

14. The method of claim 13,
Wherein the first reverse osmosis or winding module comprises:
Is rotated by an external motor,
Wherein the first reverse osmosis membrane is rotated in the left or right direction with respect to the center axis of the first reverse osmosis membrane module,
How to monitor reverse osmosis and spool module.

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KR102381081B1 (en) * 2020-12-14 2022-03-31 한국수자원공사 Capacitive deionization system for process automation by monitoring electrode surface using optical coherence tomography

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