KR101928212B1 - Method for washing reverse osmosis membrane - Google Patents

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KR101928212B1
KR101928212B1 KR1020170107250A KR20170107250A KR101928212B1 KR 101928212 B1 KR101928212 B1 KR 101928212B1 KR 1020170107250 A KR1020170107250 A KR 1020170107250A KR 20170107250 A KR20170107250 A KR 20170107250A KR 101928212 B1 KR101928212 B1 KR 101928212B1
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심주현
김기현
권민경
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현대제철 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a method of washing a reverse osmosis membrane to improve washing efficiency. The method of washing a reverse osmosis membrane comprises: a step where a pretreatment unit removes foreign substances from water to be treated flowing into a water treatment apparatus; a step where a first pump transports pretreatment water discharged after the foreign substances have been removed to a reverse osmosis membrane unit; a step where a second pump pressurizes a portion of treatment water of a treatment water tank unit storing treatment water from which contaminants have been removed by the reverse osmosis membrane of the reverse osmosis membrane unit to transport the portion of the treatment water to a lower portion of the reverse osmosis membrane unit to wash the reverse osmosis membrane; a step where a third pump pressurizes a cleaner in which chemicals and osmosis chemicals stored in a chemical cleaner tank unit are mixed to transport the cleaner to an upper portion of the reverse osmosis membrane unit to allow concentrated water to flow into the chemical cleaner tank unit; and a step of opening a valve to discharge concentrated water in accordance with control of a control unit in accordance with a preset period to momentarily discharge concentrated water gathered at the upper portion of the reverse osmosis membrane unit.

Description

역삼투막 세정 방법{METHOD FOR WASHING REVERSE OSMOSIS MEMBRANE}METHOD FOR WASHING REVERSE OSMOSIS MEMBRANE [0002]

본 발명은 역삼투막 세정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수처리 장치의 운전 중 농축수 배출에 의한 물리적 플러싱(Flushing)과 삼투역세정 펌프를 적용한 화학적 세정을 이용해 역삼투막(RO : Reverse Osmosis)의 파울링(Fouling)을 감소시키고 세정 효율을 향상시키기 위한 역삼투막 세정 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reverse osmosis membrane cleaning method and, more particularly, to a reverse osmosis membrane cleaning method using physical flushing by discharging concentrated water during operation of a water treatment apparatus and chemical cleaning using an osmosis reverse osmosis pump, And more particularly to a reverse osmosis membrane cleaning method for reducing fouling and improving cleaning efficiency.

일반적으로 지구상의 물의 약 97%는 해수로서 물의 양에 있어서는 절대 다수를 차지하고 있으나 생활용수나 산업용수로 이용하기에는 염도가 너무 높아서 사용하기에는 어려움이 있다. 부족한 지표수를 보충하고 물부족이 심화되고 있는 상황에서 해수의 담수화가 많은 주목을 받고 있다.In general, about 97% of the earth's water is seawater, but it is difficult to use because it is too salty to use for living water or industrial water. Desalination of seawater has attracted much attention in the situation where the lack of surface water is supplemented and the water shortage is deepening.

여기서 상기 담수화란 염분이 있는 해수 등을 음용수나 기타 용도로 사용할 수 있도록 하기 위하여 염분을 제거하는 일련의 공정이다. 이때 염분농도는 물에 용해되어 있는 정도에 따라 담수(Fresh water), 기수(Brackish water), 해수(Sea water)로 구분한다.Herein, the desalination is a series of processes for removing salt such that seawater having salinity can be used for drinking water or other purposes. At this time, the salt concentration is divided into fresh water, brackish water and sea water depending on the degree of dissolution in water.

상기 해수는 많은 종류의 염분을 포함하고 있어, 음용수로 사용하기 위해서는 염분을 제거해야만 하며, 해수를 담수화하는 방법으로는 역삼투막(RO : Reverse Osmosis)을 이용하는 방법이 널리 사용되고 있다. Since the seawater contains many kinds of salt, it is necessary to remove the salt to use it as drinking water. As a method of desalinating the seawater, a method using reverse osmosis (RO) is widely used.

이때 상기 역삼투막(RO)을 장기간 지속적으로 사용하게 되면 원수(또는 피처리수) 중 오염물질에 의해 파울링(Fouling)(또는 막오염)을 형성하게 되며, 간헐적인 세척과 화학세정에도 불구하고 담수의 생산량을 일정하게 유지하기 위해서는 역삼투막(RO)을 일정한 주기로 교환해야만 한다. 따라서 담수화설비나 수처리 장치의의 지속적인 운전 및 막교체 비용의 감소에 따른 경제성 향상을 위해 역삼투막의 교환주기나 수명을 연장할 필요가 있다.If the RO is continuously used for a long period of time, fouling (or membrane contamination) is formed by the contaminants in the raw water (or the water to be treated), and even if intermittent washing and chemical washing are performed, (RO) must be changed at regular intervals in order to keep the production amount of the reverse osmosis membrane constant. Therefore, it is necessary to extend the replacement cycle and lifetime of the reverse osmosis membrane in order to improve the economical efficiency due to the continuous operation of desalination facilities and water treatment apparatuses and reduction of membrane replacement costs.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 제10-1206618호(2012.11.23. 등록, 해수담수화용 역삼투막의 세정 장치 및 방법)에 개시되어 있다. The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent No. 10-1206618 (registered on November 23, 2012, reverse osmosis membrane cleaning apparatus and method for seawater desalination).

본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은 수처리 장치의 운전 중 농축수 배출에 의한 물리적 플러싱(Flushing)과 삼투역세정 펌프를 적용한 화학적 세정을 이용해 역삼투막(RO : Reverse Osmosis)의 파울링(Fouling)을 감소시키고 세정 효율을 향상시키기 위한 역삼투막 세정 방법을 제공하는 것이다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method of cleaning a reverse osmosis membrane (RO) using physical flushing by discharging concentrated water during operation of a water treatment apparatus and chemical cleaning using an osmotic reverse osmosis pump, And to improve the cleaning efficiency of the reverse osmosis membrane cleaning method.

본 발명의 일 측면에 따른 역삼투막 세정 방법은, 전처리부가 수처리 장치에 유입되는 피처리수에서 이물질을 제거하는 단계; 제1 펌프가 상기 이물질이 제거된 전처리수를 역삼투막부로 압송하는 단계; 역삼투막의 세정을 위하여, 제2 펌프가 상기 역삼투막부의 역삼투막을 통해 오염물질이 제거되어 배출된 처리수가 저장되는 처리수 탱크부의 처리수 일부를 가압하여 상기 역삼투막부의 하부에 압송하는 단계; 제3 펌프가 화학세정제 탱크부에 저장되어 있는 화학약품과 삼투약품이 혼합된 세정제를 가압하여 상기 역삼투막부의 상부에 압송하여 농축수를 상기 화학세정제 탱크부에 유입시키는 단계; 및 기 설정된 주기에 따른 제어부의 제어에 따라 농축수 배출을 위한 밸브를 오픈시켜 상기 역삼투막부의 상부에 모이는 농축수를 순간적으로 배출시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a reverse osmosis membrane cleaning method comprising the steps of: removing foreign matters from water to be treated flowing into a water treatment apparatus; The first pump transporting the pretreated water from which the foreign matter has been removed to the reverse osmosis membrane unit; The second pump presses a part of the treated water in the treated water tank part where the treated water is discharged through the reverse osmosis membrane of the reverse osmosis membrane part to remove contaminants and discharges the treated water to the lower part of the reverse osmosis membrane part; The third pump pressurizing the cleaning agent mixed with the chemical stored in the chemical cleaning agent tank and the osmotic agent and feeding the concentrated water to the top of the reverse osmosis membrane part to introduce the concentrated water into the chemical cleaning agent tank; And opening the valve for discharging the concentrated water according to the control of the control unit according to the predetermined period, thereby instantaneously discharging the concentrated water collected at the upper part of the reverse osmosis membrane unit.

본 발명에 있어서, 상기 역삼투막의 세정을 위하여, 제어부가 상기 역삼투막부에서 상기 처리수 탱크부로의 처리수 배출을 차단하고, 또한 상기 제1 펌프를 오프시켜 상기 전처리수가 상기 역삼투막부에 압송되지 않게 차단하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in order to clean the reverse osmosis membrane, a control unit blocks the discharge of treated water from the reverse osmosis membrane unit to the treated water tank unit and turns off the first pump to prevent the pretreated water from being sent to the reverse osmosis membrane unit .

본 발명에 있어서, 상기 역삼투막의 세정을 위하여, 상기 제어부는, 상기 역삼투막의 파울링을 제거하기 위하여, 기 설정된 주기에 따라, 상기 밸브를 제어하여 상기 역삼투막부의 상부에 모이는 농축수를 외부로 배출시키는 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in order to remove the fouling of the reverse osmosis membrane, the control unit controls the valve according to a predetermined period to discharge the concentrated water collected at the upper part of the reverse osmosis membrane unit to the outside Thereby performing an operation.

본 발명에 있어서, 상기 역삼투막의 세정을 위하여, 상기 제어부가 상기 농축수를 외부로 배출시키는 것을 통한 역삼투막의 파울링을 제거하는 동작을 화학적 세정시 및 수처리시에 모두 수행하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in order to clean the reverse osmosis membrane, the controller removes the fouling of the reverse osmosis membrane through the discharge of the concentrated water to the outside, during both the chemical cleaning and the water treatment.

본 발명에 있어서, 상기 역삼투막부는, 상부에 오염물질이 포함된 전처리수를 유입받고, 역삼투막을 통해 상기 오염물질이 제거된 처리수를 상기 역삼투막부의 하부에 유입시켜 모이게 하고, 상기 역삼투막부의 상부에 상기 오염물질이 농축된 농축수가 모이게 형성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the reverse osmosis membrane module may be configured such that the pretreated water containing contaminants is introduced into the upper part of the reverse osmosis membrane part, the treated water having the contaminant removed through the reverse osmosis membrane is introduced into the lower part of the reverse osmosis membrane part, Characterized in that the concentrated water in which the pollutant is concentrated is collectively formed.

본 발명에 있어서, 상기 제2 펌프는, 상기 처리수 탱크부에서 압송하는 처리수를 역삼투막부의 역삼투막을 통해 상기 역삼투막부의 상부로 유출시켜 물리적 세정 및 화학적 세정에 이용하는 삼투 역세정 방식을 위한 일종의 삼투 역세정 펌프인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the second pump may be a kind of osmosis unit for the osmotic cleaning method used for physical cleaning and chemical cleaning by discharging the treated water fed from the treated water tank portion through the reverse osmosis membrane of the reverse osmosis membrane portion to the upper portion of the reverse osmosis membrane portion And is a cleaning pump.

본 발명에 있어서, 상기 삼투 역세정을 위하여, 상기 제2 펌프에서 가압되는 최대 압력은 6Bar 이하인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the maximum pressure to be pressurized by the second pump is less than 6 Bar for the osmotic reverse cleaning.

본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은 수처리 장치의 운전 중 농축수 배출에 의한 물리적 플러싱(Flushing)과 삼투역세정 펌프를 적용한 화학적 세정을 이용해 역삼투막(RO)의 파울링(Fouling)을 감소시키고 세정 효율을 향상시키는 효과가 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for reducing fouling of a RO (Reverse osmosis Membrane) RO by using physical flushing by discharging concentrated water during operation of a water treatment apparatus and chemical cleaning using an osmotic cleaning pump The cleaning efficiency can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투막 세정 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 삼투 역세정 펌프의 최대 압력을 설정하는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 수처리 중 물리적 플러싱 효과를 얻기 위하여 농축수를 배출할 경우에 변화되는 데이터 테이블을 보인 예시도.
도 4는 상기 도 1에 있어서, 물리적 플러싱 효과를 얻기 위하여 농축수를 배출할 경우에 변화되는 플럭스(flux) 감소율을 측정한 데이터를 그래프 형태로 보인 예시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a reverse osmosis membrane scrubber according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is an exemplary diagram for explaining a method of setting the maximum pressure of the osmotic cleaning pump in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is an exemplary diagram showing a data table which is changed when the concentrated water is discharged in order to obtain a physical flushing effect during water treatment in FIG. 1; FIG.
FIG. 4 is a graph showing data obtained by measuring a flux reduction rate, which is varied when the concentrated water is discharged to obtain a physical flushing effect, in FIG. 1; FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 역삼투막 세정 방법의 일 실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of a reverse osmosis membrane cleaning method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투막 세정 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.FIG. 1 is a schematic view illustrating a reverse osmosis membrane scrubber according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 역삼투막 세정 장치는, 전처리부(110), 제1 펌프(PMP1), 역삼투막부(120), 처리수 탱크부(130), 제2 펌프(PMP2), 화학세정제 탱크부(140), 및 제3 펌프(PMP3)를 포함한다.1, the reverse osmosis membrane cleaning apparatus according to the present embodiment includes a pretreatment unit 110, a first pump PMP1, a reverse osmosis membrane unit 120, a treated water tank unit 130, a second pump PMP2 ), A chemical cleaner tank unit 140, and a third pump PMP3.

상기 전처리부(110)는 피처리수(예 : 해수)에서 콜로이드 물질, 유기물질, 무기물질, 미생물 등과 같은 이물질을 제거하여 배출한다. The pretreatment unit 110 removes foreign matters such as colloidal material, organic material, inorganic material, microorganism, and the like from the water to be treated (for example, seawater) and discharges it.

여기서 상기 전처리부(110)는 표준 전처리 방식 또는 막 중심 전처리 방식을 이용할 수 있다. 예컨대 상기 표준 전처리 방식은 모래여과, 다층여과, 카트리지 필터 등을 사용하는 방식이고, 상기 막 중심 전처리 방식은 정밀 여과막(MF : Microfiltration Membrane), 한외 여과막(UF : Ultrafiltration Membrane) 등을 이용하는 방식이다. 이 이외에도 상기 전처리부(110)는 다양한 방식으로 구현될 수 있다.Here, the pre-processing unit 110 may use a standard preprocessing method or a film-center preprocessing method. For example, the standard pretreatment method is a method using sand filtration, multi-layer filtration, cartridge filter and the like, and the membrane center preprocessing method uses a microfiltration membrane (MF) and an ultrafiltration membrane (UF). In addition, the preprocessing unit 110 may be implemented in various ways.

또한 상기 전처리부(110)는 사용자의 필요에 따라 다양한 방식의 여과기를 전처리부(110)에 사용할 수 있고, 동일 종류의 여과기를 복수로 연결하여 사용하는 등 다양하게 구성될 수도 있다.Also, the preprocessing unit 110 may use various types of filters in the preprocessing unit 110 according to the user's needs, and may be constructed in various ways such that a plurality of the same type of filters are connected and used.

상기 제1 펌프(PMP1)는 상기 전처리부(110)에서 전처리된 전처리수에 고압의 압력을 가하여 상기 역삼투막부(120)에 압송한다.The first pump PMP1 applies high pressure to the pretreatment water pretreated in the pretreatment unit 110 and presses the pretreated water to the reverse osmosis membrane unit 120.

상기 제1 펌프(PMP1)는 수처리시(또는 수 여과시)에 동작하여 전처리수를 상기 역삼투막부(120)에 압송하지만, 세정(즉, 역삼투막의 세정)시에는 동작하지 않게 하여 상기 전처리수를 상기 역삼투막부(120)에 압송하지 않는다.The first pump PMP1 operates at the time of water treatment (or during water filtration) to feed the pretreated water to the RO membrane 120, but does not operate at the time of cleaning (that is, cleaning the reverse osmosis membrane) And is not fed to the reverse osmosis membrane unit 120 by pressure.

상기 제1 펌프(PMP1)는 제어부(미도시)에 의해 수처리시 또는 세정시 온오프 제어된다.The first pump PMP1 is controlled by on / off control during water treatment or cleaning by a control unit (not shown).

상기 역삼투막부(120)는 상기 제1 펌프(PMP1)을 통해 압송되는 전처리수(즉, 전처리부를 통해 전처리된 수)를 유입받아 역삼투막(RO)을 이용하여 염분 등의 각종 오염물질이 제거된 처리수(예 : 담수)를 배출한다. The reverse osmosis membrane module 120 includes a reverse osmosis membrane RO that receives pre-treatment water (ie, water pretreated through a pretreatment unit) that is transported through the first pump PMP1 and removes various pollutants such as salts Water (eg fresh water) is discharged.

예컨대 상기 역삼투막부(120)의 상부에 염분 등의 각종 오염물질이 포함된 전처리수가 유입되면, 상기 역삼투막(RO)을 통해 상기 각종 오염물질이 제거된 처리수(예 : 담수)가 상기 역삼투막부(120)의 하부에 유입되어 모이고, 상기 역삼투막부(120)의 상부에는 다량의 오염물질이 농축된 농축수가 모이게 된다.For example, when the pretreatment water containing various contaminants such as salt is introduced into the upper part of the RO membrane 120, treated water (for example, fresh water) from which various pollutants have been removed through the reverse osmosis membrane RO, 120, and condensed water in which a large amount of contaminants are concentrated is collected in the upper part of the reverse osmosis membrane module 120.

이때 본 실시예에서 상기 역삼투막부(120)의 상부에 모이는 농축수는, 상기 제어부(미도시)가 기 설정된 주기(예 : 1시간 수처리 후 30초 밸브 제어)에 따라 밸브(V1)를 제어하여(예 : 밸브 오픈) 외부로 배출시키며, 상기 농축수 배출을 통해 상기 역삼투막(RO)의 파울링(Fouling)을 제거한다. At this time, in the present embodiment, the concentrated water that is collected on the upper part of the reverse osmosis membrane part 120 controls the valve V1 according to the predetermined period (for example, 30 seconds valve control after 1 hour water treatment) (For example, a valve opening), and the fouling of the reverse osmosis membrane RO is removed through the discharge of the concentrated water.

여기서 상기 파울링(Fouling)은 막 여과에서 막 자체의 변질이 아닌 외적요인에 의한 막 성능의 저하를 의미하는 것으로서, 막에 유입되는 용질에 의해 막의 막힘, 유로폐색 혹은 부착층의 형성을 초래하는 현상이다. 상기 파울링의 원인물질로서는 탁질, 스케일, 실리카, 금속산화물, 유기물, 미생물 등이 있다.Here, the fouling refers to a decrease in membrane performance due to an external factor, not deterioration of the membrane itself in membrane filtration, which results in clogging of the membrane, formation of a channel, or formation of an adherent layer due to the solute introduced into the membrane Phenomenon. The cause of the fouling may be contamination, scale, silica, metal oxide, organic matter, microorganism, and the like.

이때 본 실시예에서 상기 농축수 배출을 통한 역삼투막(RO)의 파울링 제거 동작은, 화학적 세정 시 수행될 수도 있고, 수처리(또는 오염물질 여과) 중에 수행될 수도 있다. At this time, in this embodiment, the fouling removal operation of the reverse osmosis membrane RO through the discharge of the concentrated water may be performed during chemical cleaning or during water treatment (or contaminant filtration).

또한 후술하겠지만, 상기 농축수 배출을 통한 역삼투막(RO)의 파울링 제거 동작 시, 상기 제2 펌프(PMP2)를 통해 상기 역삼투막부(120)의 하부에 처리수를 압송하여, 상기 처리수가 역삼투막(RO)을 통해 상기 역삼투막부(120)의 상부로 유출되게 함으로써, 상기 역삼투막(RO) 표면에 부착된 오염물질의 표면 부착력을 약화시키고 또한 농축수의 농도를 약화시킬 수 있다. As will be described later, during the fouling removal operation of the reverse osmosis membrane RO through the discharge of the concentrated water, the treatment water is fed under the reverse osmosis membrane part 120 through the second pump PMP2, RO to the upper part of the RO membrane 120 to weaken the surface adhesion force of the contaminants adhering to the surface of the reverse osmosis membrane RO and to lower the concentration of the concentrated water.

상기와 같이 역삼투막(RO) 표면에 부착된 오염물질의 표면 부착력이 약화되고, 또한 농축수의 오염물 농도가 약화됨에 따라, 상기 밸브(V1)의 오픈 시 농축수의 유속이 상승하여 상기 역삼투막(RO) 표면에 부착된 오염물질이 더 쉽게 떨어져 나가게 하는 효과(일종의 물리적 플러싱(Flushing) 효과)를 얻을 수 있다. As the surface adhesion force of the contaminants adhering to the surface of the reverse osmosis membrane RO is weakened and the concentration of contaminants in the concentrated water is weakened as described above, the flow rate of the concentrated water at the time of opening of the valve V1 rises, ) The effect of allowing the contaminants attached to the surface to fall off more easily (a kind of physical flushing effect) can be obtained.

상기 플러싱은 물을 한꺼번에 흘려 오염물을 씻어내는 것을 의미한다.The flushing means flushing water at a time to flush the contaminants.

이때 상기 역삼투막부(120)을 구성하는 역삼투막(RO)은 역삼투 현상을 일으키는 데 사용되는 반투막으로서 일정한 주기(예를 들어 3~5년)로 교환된다.At this time, the reverse osmosis membrane RO constituting the reverse osmosis membrane part 120 is a semipermeable membrane used for causing a reverse osmosis phenomenon and is exchanged for a predetermined period (for example, 3 to 5 years).

참고로 삼투압은 농도가 다른 두 액체를 반투막으로 막아 놓았을 때, 용질의 농도가 낮은 쪽에서 농도가 높은 쪽으로 용매가 옮겨가는 현상에 의해 나타나는 압력을 말하는데, 역삼투압은 삼투압보다 높은 압력을 가할 때, 용액으로부터 순수한 용매가 반투막을 통해 빠져 나오는 현상을 의미한다.For reference, osmotic pressure refers to the pressure caused by the transfer of solvent from the lower concentration side to the higher concentration side when the two liquids having different concentrations are sealed with the semipermeable membrane. The reverse osmosis pressure is a pressure when the osmotic pressure is higher than the osmotic pressure, This means that a pure solvent exits from the solution through the semipermeable membrane.

상기 처리수 탱크부(130)는 상기 역삼투막부(120)를 통해 각종 오염물질이 제거된 후 배출되는 처리수(예 : 담수)를 저장한다.The treated water tank 130 stores treated water (for example, fresh water) discharged after various pollutants are removed through the reverse osmosis membrane unit 120.

상기 처리수 탱크부(130)에 저장된 처리수는 미리 지정된 용도로 사용하기 위해 필요시 배출되며, 또한 상기 처리수 탱크부(130)에 저장된 처리수의 일부는, 상기 역삼투막(RO)의 세정 시, 상기 제2 펌프(PMP2)를 통해 상기 역삼투막부(120)에 압송된다.The treated water stored in the treated water tank unit 130 is discharged when necessary for use in a predetermined use and a part of the treated water stored in the treated water tank unit 130 is discharged to the outside of the RO , And is then sent to the reverse osmosis membrane (120) through the second pump (PMP2).

여기서 상기 역삼투막(RO)의 세정 시, 상기 제2 펌프(PMP2)를 통해 상기 역삼투막부(120)의 하부에 처리수를 압송하는 이유는, 상기 처리수가 역삼투막(RO)을 통해 상기 역삼투막부(120)의 상부로 유출되게 함으로써, 상기 역삼투막(RO) 표면에 부착된 오염물질의 표면 부착력을 약화시키고, 또한 농축수의 오염물 농도를 약화시키기 위해서이다. The reason why the treated water is fed to the lower part of the reverse osmosis membrane part 120 through the second pump PMP2 when the reverse osmosis membrane RO is cleaned is that the treated water passes through the reverse osmosis membrane part RO So as to weaken the surface adhesion force of the contaminants adhering to the surface of the reverse osmosis membrane RO and to reduce the concentration of contaminants in the concentrated water.

이에 따라 본 실시예에서는 상기와 같이 제2 펌프(PMP2)를 이용하여 처리수를 역삼투막(RO)을 통해 상기 역삼투막부(120)의 상부로 유출시켜(즉, 처리수를 수처리 시의 역방향으로 유출시켜) 세정시키는 방식을 삼투 역세정이라고 하고, 상기 제2 펌프(PMP2)를 삼투 역세정 펌프라고 할 수 있다. Accordingly, in this embodiment, the treated water is flowed out through the reverse osmosis membrane RO to the upper part of the reverse osmosis membrane unit 120 using the second pump PMP2 (that is, the treated water flows out in the reverse direction at the time of water treatment) ), And the second pump (PMP2) may be referred to as an osmotic reverse cleaning pump.

이때 상기 삼투 역세정을 위하여 상기 제2 펌프(PMP2)에서 가압되는 압력은, 실험을 통해 검출할 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 실험을 통해 6Bar 보다 높은 압력으로 가압되는 경우에 PA/PS(Polyamide/Polysulfone) 층과 부직포 층이 탈리되는 현상이 발생하게 된다. 다만 상기 제2 펌프(PMP2)에서 가압 가능한 최대 압력(예 : 6Bar)은 상기 역삼투막(RO)의 특성에 따라 달라질 수 있다. In this case, the pressure applied by the second pump PMP2 for the osmotic backwash can be detected through experiments. As shown in FIG. 2, when the pressure is higher than 6 Bar by the experiment, The PS (polyamide / polysulfone) layer and the nonwoven fabric layer are separated from each other. However, the maximum pressure (for example, 6 Bar) that can be pressurized by the second pump PMP2 may vary depending on the characteristics of the RO.

한편 상기 역삼투막(RO)의 세정 시, 상기 제어부(미도시)는 상기 역삼투막부(120)에서 상기 처리수 탱크부(130)로의 처리수 배출을 차단한다.On the other hand, when the reverse osmosis membrane RO is cleaned, the controller (not shown) cuts off the discharge of the treated water from the reverse osmosis membrane unit 120 to the treated water tank unit 130.

상기 화학세정제 탱크부(140)는 상기 역삼투막부(120)의 역삼투막(RO)을 세정하기 위한 세정용 화학약품과 상기 삼투 역세정을 지원하는 삼투약품이 혼합된 세정제를 저장할 수 있다. 참고로 상기 세정용 화학약품으로는 구연산 등이 있으며, 상기 삼투 역세정을 지원하는 삼투약품으로서 MgCl2, CaCl2, NaCl 등이 있다.The chemical cleaning agent tank 140 may store a cleansing agent mixed with a cleaning chemical for cleaning the reverse osmosis membrane RO of the reverse osmosis membrane unit 120 and an osmotic agent for supporting the osmotic cleaning. For the reference, the cleaning chemicals include citric acid and the like, and the osmotic chemicals supporting the osmotic cleaning include MgCl 2 , CaCl 2 , NaCl and the like.

일반적으로 막세정(CIP : Cleaning in Place)은 막이나 장치가 유기물, 무기물에 의해 오염되어 막 여과기능이 저하한 경우에 성능을 회복시키기 위한 수단으로서, 물리적 세정과 화학적 세정을 포함하는 개념이다. In general, cleaning in place (CIP) is a concept that includes physical cleaning and chemical cleaning as means for recovering performance in the event of membrane or apparatus being contaminated by organic or inorganic substances and degrading membrane filtration capability.

본 실시예에서는 직접적인 물리력(예 : 물 직분사)을 이용하지 않으면서도 상술한 바와 같은 물리적 세정 효과(즉, 물리적 플러싱(Flushing) 효과)(예 : 기 설정된 주기에 따라 밸브(V1)를 제어하여 순간적으로 농축수를 배출하는 동작)를 얻을 수 있으며, 아울러 삼투 역세정을 통해 농축수의 오염물 농도가 상기 삼투 역세정 전보다 약해진 상태에서 제3 펌프(또는 화학세정 펌프)(PMP3)를 통해 화학적 세정(화학약품과 삼투약품이 혼합된 세정제를 가압하여 상기 역삼투막부(120)의 상부에 압송하여 오염물을 세정)함으로써 화학적 세정 효과를 더 향상시킨다.In this embodiment, the physical cleaning effect (that is, the physical flushing effect) (for example, the valve V1 is controlled according to the predetermined period) without using the direct physical force (Or chemical washing pump) PMP3 in a state in which the concentration of contaminants in the concentrated water is weaker than that before the osmotic washing by osmotic reverse washing, (The cleaning agent mixed with the chemical agent and the osmotic agent is pressurized and is fed to the upper part of the reverse osmosis membrane unit 120 to clean the contaminants), thereby further improving the chemical cleaning effect.

상기와 같이 본 실시예는 물리적 세정 효과와 화학적 세정 효과를 동시에 얻을 수 있으며, 상호간에 상승의 효과를 추가로 얻을 수 있도록 한다.As described above, the present embodiment can obtain the physical cleaning effect and the chemical cleaning effect at the same time, and can further increase the effect of mutual increase.

도 3은 상기 도 1에 있어서, 수처리(또는 여과) 중 물리적 플러싱 효과를 얻기 위하여 농축수를 배출할 경우에 변화되는 데이터 테이블을 보인 예시도로서, 가령 1시간 동안의 수처리 후 약 30초 정도 밸브(V1)를 일시적으로 오픈시켜 농축수를 배출할 경우, 도 3의 데이터 테이블에 도시된 바와 같이, 농축수의 유량을 상대적으로 증가시켜 역삼투막(RO)의 표면이 단시간에 세척되는 일종의 물리적 플러싱 효과를 얻게 된다. FIG. 3 is a view showing a data table which is changed when the concentrated water is discharged in order to obtain a physical flushing effect in the water treatment (or filtration) in FIG. 1. In FIG. 3, 3, the flow of the concentrated water is relatively increased to cause a kind of physical flushing effect in which the surface of the reverse osmosis membrane RO is cleaned in a short time, as shown in the data table of FIG. .

다시 말해 본 실시예는 약 1시간 동안의 수처리(또는 여과) 운전 중 약 30초 정도의 농축수 유량을 증가시켜, 즉, 처리수의 회수율을 급격하게 낮추어 역삼투막(RO) 표면의 유속을 빠르게 하여 일종의 물리적인 표면 플러싱(Flushing)을 수행함으로써 비가역적 파울링을 감소시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.In other words, the present embodiment increases the concentrated water flow rate of about 30 seconds during the water treatment (or filtration) operation for about one hour, that is, the recovery rate of the treated water is drastically reduced to increase the flow rate of the surface of the reverse osmosis membrane RO There is an effect that irreversible fouling can be reduced by performing a kind of physical surface flushing.

도 4는 상기 도 1에 있어서, 물리적 플러싱 효과를 얻기 위하여 농축수를 배출할 경우에 변화되는 플럭스(flux) 감소율을 측정한 데이터를 그래프 형태로 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 화학적 세정시나 수처리(또는 오염물질 여과) 수행 중 물리적 플러싱 효과를 얻기 위하여 농축수를 배출할 시마다 플럭스 감소율이 1% 이상 개선되는 효과가 나타난다. FIG. 4 is a graphical representation of the measured flux reduction rate in the case of discharging the concentrated water in order to obtain a physical flushing effect in FIG. 1, and as shown in FIG. 4, In order to obtain a physical flushing effect during water treatment (or pollutant filtration), the flux reduction rate is improved by 1% or more in each discharge of concentrated water.

즉, 상술한 바와 같이 농축수 라인으로 농축수 배출 유량을 증가시키면 순간적으로 압력이 감소하게 되어 플러싱이 발생하여 파울링을 제거하게 됨으로써, 도 4에 도시된 바와 같이 농축수 배출 시마다(예 : 도 4의 빨간색 타원형 부분) 플럭스(flux)가 증가하게 된다. 이에 따라 기존의 화학적 세정 대비 10% 이상의 세정 효율을 향상시키는 효과를 얻을 수 있게 된다.That is, as described above, if the flow rate of the concentrated water is increased by the line of concentrated water as described above, the pressure is instantaneously decreased and flushing occurs to remove the fouling. As shown in FIG. 4, 4 red elliptical part) flux is increased. As a result, it is possible to obtain an effect of improving the cleaning efficiency of 10% or more of the conventional chemical cleaning.

상기와 같이 본 실시예는 수처리 장치의 운전 중 농축수 배출에 의한 물리적 플러싱(Flushing)과 삼투역세정 펌프를 적용한 화학적 세정을 이용해 역삼투막(RO : Reverse Osmosis)의 파울링(Fouling)을 감소시키고 세정 효율을 향상시키는 효과가 있다.As described above, the present embodiment reduces the fouling of the reverse osmosis membrane (RO) by using physical flushing by discharging the concentrated water during the operation of the water treatment apparatus and chemical cleaning using the osmotic reverse osmosis pump, There is an effect of improving the efficiency.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, I will understand the point. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

110 : 전처리부 120 : 역삼투막부
130 : 처리수 탱크부 140 : 화학세정제 탱크부
PMP1 : 제1 펌프 PMP2 : 제2 펌프
PMP3 : 제3 펌프110: Pretreatment unit 120: Reverse osmosis membrane
130: treated water tank part 140: chemical cleaner tank part
PMP1: first pump PMP2: second pump
PMP3: Third pump

Claims (7)

전처리부가 수처리 장치에 유입되는 피처리수에서 이물질을 제거하는 단계;
제1 펌프가 상기 이물질이 제거된 전처리수를 역삼투막부로 압송하는 단계;
역삼투막의 세정을 위하여, 제2 펌프가 상기 역삼투막부의 역삼투막을 통해 오염물질이 제거되어 배출된 처리수가 저장되는 처리수 탱크부의 처리수 일부를 가압하여 상기 역삼투막부의 하부에 압송하는 단계;
제3 펌프가 화학세정제 탱크부에 저장되어 있는 화학약품과 삼투약품이 혼합된 세정제를 가압하여 상기 역삼투막부의 상부에 압송하여 농축수를 상기 화학세정제 탱크부에 유입시키는 단계; 및
제어부의 제어에 따라 농축수 배출을 위한 밸브를 오픈시켜 상기 역삼투막부의 상부에 모이는 농축수를 순간적으로 배출시키는 단계;를 포함하되,
상기 역삼투막의 세정을 위하여,
제어부가 상기 역삼투막부에서 상기 처리수 탱크부로의 처리수 배출을 차단하고, 또한 상기 제1 펌프를 오프시켜 상기 전처리수가 상기 역삼투막부에 압송되지 않게 차단하고,
상기 제어부는, 상기 역삼투막의 파울링을 제거하기 위하여, 상기 밸브를 제어하여 상기 역삼투막부의 상부에 모이는 농축수를 외부로 배출시키는 동작을 수행하며,
상기 제2 펌프는, 상기 처리수 탱크부에서 압송하는 처리수를 역삼투막부의 역삼투막을 통해 상기 역삼투막부의 상부로 유출시켜 물리적 세정 및 화학적 세정에 이용하는 삼투 역세정 방식을 위한 일종의 삼투 역세정 펌프이고,
상기 삼투 역세정을 위하여, 상기 제2 펌프에서 가압되는 최대 압력은 6Bar 이하인 것을 특징으로 하는 역삼투막 세정 방법.
Removing the foreign matter from the for-treatment water flowing into the water treatment apparatus by the pretreatment unit;
The first pump transporting the pretreated water from which the foreign matter has been removed to the reverse osmosis membrane unit;
The second pump presses a part of the treated water in the treated water tank part where the treated water is discharged through the reverse osmosis membrane of the reverse osmosis membrane part to remove contaminants and discharges the treated water to the lower part of the reverse osmosis membrane part;
The third pump pressurizing the cleaning agent mixed with the chemical stored in the chemical cleaning agent tank and the osmotic agent and feeding the concentrated water to the top of the reverse osmosis membrane part to introduce the concentrated water into the chemical cleaning agent tank; And
Opening the valve for discharging the concentrated water under the control of the control unit, and instantaneously discharging the concentrated water collected at the upper part of the reverse osmosis membrane unit,
For cleaning the reverse osmosis membrane,
The control unit interrupts the discharge of the treated water from the reverse osmosis membrane unit to the treated water tank unit and turns off the first pump to block the pretreated water from being fed to the reverse osmosis membrane unit,
The control unit controls the valve to remove fouling of the reverse osmosis membrane and discharges the concentrated water collected at the upper part of the reverse osmosis membrane unit to the outside,
The second pump is a kind of osmotic reverse cleaning pump for osmotic cleaning method in which the treated water fed out from the treated water tank portion flows out through the reverse osmosis membrane of the reverse osmosis membrane portion to the upper portion of the reverse osmosis membrane portion and is used for physical washing and chemical washing,
Wherein the maximum pressure to be pressurized by the second pump is less than 6 Bar for the osmotic backwash.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 역삼투막의 세정을 위하여,
상기 제어부가 상기 농축수를 외부로 배출시키는 것을 통한 역삼투막의 파울링을 제거하는 동작을 화학적 세정시 및 수처리시에 모두 수행하는 것을 특징으로 하는 역삼투막 세정 방법.
The method according to claim 1, wherein, for cleaning the reverse osmosis membrane,
Wherein the operation of removing the fouling of the reverse osmosis membrane through the control unit discharging the concentrated water to the outside is performed both during the chemical cleaning and the water treatment.
제 1항에 있어서, 상기 역삼투막부는,
상부에 오염물질이 포함된 전처리수를 유입받고,
역삼투막을 통해 상기 오염물질이 제거된 처리수를 상기 역삼투막부의 하부에 유입시켜 모이게 하고,
상기 역삼투막부의 상부에 상기 오염물질이 농축된 농축수가 모이게 형성되는 것을 특징으로 하는 역삼투막 세정 방법.
The ozonizer module according to claim 1,
The pretreatment water containing the pollutant is introduced into the upper part,
The treated water having the contaminants removed through the reverse osmosis membrane is introduced into the lower part of the reverse osmosis membrane unit to be collected,
Wherein the reverse osmosis membrane cleaning unit is formed with condensed water concentrated on the reverse osmosis membrane unit.
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