KR102247791B1 - Train apparatus of forward osmosis process - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정삼투공정에 의해 저농도의 용액을 고농도의 용액으로 수처리하는 정삼투공정의 트레인 장치에 관한 것으로서, 고농도의 용액과 저농도의 용액이 유출입되는 제1 스테이지부와, 고농도의 용액과 저농도의 용액이 유출입되는 제2 스테이지부와, 수처리하는 정삼투막 유닛부와, 저농도 용액의 유입배관의 후단에 설치된 제1 제어밸브부와, 저농도 용액의 배출배관의 후단에 설치된 제2 제어밸브부와, 제1 스테이지부와 제2 스테이지부를 서로 연결시키는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 제1 스테이지부의 저농도 유입배관의 후단에 제1 제어밸브부를 설치하고 제2 스테이지부의 저농도 배출배관의 후단에 제2 제어밸브부를 설치하고 제1 스테이지부와 제2 스테이지부를 서로 연결시키도록 연결부를 설치함으로써, 고회수율 운전, 수온에 따른 압력변동 제어, 농축수 수질조건에 따른 스케일 제어 및 막교체 설치 및 유지관리가 용이하도록 특화시켜, 최적의 1 MIGD(Million Imperial Gallons per Day; 4,500㎥/day)급의 계열화로 대형 수처리 상용 플랜트를 구성할 수 있는 효과를 제공한다.The present invention relates to a train device of a forward osmosis process for water treatment of a low concentration solution into a high concentration solution by a forward osmosis process, wherein a first stage portion through which a high concentration solution and a low concentration solution flows, and a high concentration solution and a low concentration A second stage part through which the solution flows, a forward osmosis membrane unit for water treatment, a first control valve part installed at the rear end of the inlet pipe of the low concentration solution, and a second control valve part provided at the rear end of the discharge pipe of the low concentration solution. And a connection part connecting the first stage part and the second stage part to each other. Therefore, in the present invention, the first control valve unit is installed at the rear end of the low concentration inlet pipe of the first stage unit, the second control valve unit is installed at the rear end of the low concentration discharge pipe at the second stage unit, and the first stage unit and the second stage unit are connected to each other. It is specialized to facilitate high recovery rate operation, pressure fluctuation control according to water temperature, scale control according to concentrated water quality conditions, and membrane replacement installation and maintenance by installing the connection part so that the optimal 1 MIGD (Million Imperial Gallons per Day; 4,500) It provides the effect of constructing a large-scale water treatment commercial plant through the integration of the ㎥/day) level.

Description

정삼투공정의 트레인 장치{TRAIN APPARATUS OF FORWARD OSMOSIS PROCESS}Train device of forward osmosis process {TRAIN APPARATUS OF FORWARD OSMOSIS PROCESS}

본 발명은 정삼투공정의 트레인 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정삼투공정에 의해 저농도의 용액을 고농도의 용액으로 수처리하는 정삼투공정의 트레인 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a train device for a forward osmosis process, and more particularly, to a train device for a forward osmosis process for water treatment of a low-concentration solution into a high-concentration solution by a forward osmosis process.

통상, 정삼투공정(Forward osmosis process)은 삼투현상을 이용하여, 저농도 용액(Feed)을 고농도 용액(Draw)으로 반투과성막을 이용하여 투과시킴으로서, 저농도 용액 내의 오염물질을 배제시키고, 고농도 용액(Draw)을 희석시키는 수처리 기술이다.In general, the forward osmosis process uses an osmosis phenomenon to permeate a low-concentration solution (Feed) into a high-concentration solution (Draw) using a semi-permeable membrane, thereby excluding contaminants in the low-concentration solution, and a high-concentration solution (Draw). It is a water treatment technology that dilutes the water.

이러한 정삼투공정의 트레인 설계시, 정삼투공정의 고회수율 운전을 위하여, 스테이지의 구성이 필요하며, 운전압력은 저농도 용액(Feed) 쪽의 유입압력이 고농도 용액(Draw) 쪽의 유입압력 보다 항상 높아야 하므로, 만약 고농도 용액(Draw)의 유입압력이 저농도 용액(Feed)의 유입압력 보다 높을 경우에는 정삼투막 유닛에 손상이 발생되는 문제점이 있었다.When designing a train of such forward osmosis process, a stage configuration is required for high recovery rate operation of the forward osmosis process, and the operating pressure is that the inlet pressure of the low concentration solution (Feed) is always higher than the inflow pressure of the high concentration solution (Draw). Since it must be high, if the inlet pressure of the high-concentration solution (Draw) is higher than the inlet pressure of the low-concentration solution (Feed), there is a problem that damage to the forward osmosis membrane unit occurs.

특히, 수온에 따라 저농도 용액(Feed)의 유입압력의 변화 폭이 크게 변동하기 때문에 이에 대한 대책이 필요하고, 또한 제1 스테이지에서 발출되는 제1 농축수의 경우 수질상태에 따라 제2 스테이지의 삼투막 유닛 내에 스케일 문제를 발생 시킬 수 있으며, 이에 따라 제1 농축수에 대한, 약품주입 및 블랜딩(Blending)에 의한 처리가 가능하도록 트레인 장치 내에 별도의 시스템 구성이 필요하게 되는 문제도 있었다.In particular, because the width of the change in the inlet pressure of the low-concentration solution (Feed) varies greatly depending on the water temperature, countermeasures are required, and in the case of the first concentrated water discharged from the first stage, the osmosis of the second stage depends on the water quality. There is also a problem that a scale problem may occur in the membrane unit, and accordingly, a separate system configuration is required in the train device so that the first concentrated water can be treated by chemical injection and blending.

또한, 막여과 공정의 특성상, 교체주기에 맞추어 막 교체를 해야 하며, 정삼투막유닛을 배관에 연계하는데 있어 누수 없이 쉽게 배관에 연결할 수 있도록 하여, 유지관리를 편리하게 할 필요도 있었다.In addition, due to the characteristics of the membrane filtration process, the membrane must be replaced in accordance with the replacement cycle, and when connecting the forward osmosis membrane unit to the piping, it was also necessary to easily connect the forward osmosis membrane unit to the piping without leakage, thereby facilitating maintenance.

대한민국 등록특허 제10-0481801호 (2005년04월11일)Korean Patent Registration No. 10-0481801 (April 11, 2005) 대한민국 등록특허 제10-1516058호 (2015년04월30일)Korean Patent Registration No. 10-1516058 (April 30, 2015) 대한민국 등록특허 제10-1516080호 (2015년04월30일)Korean Patent Registration No. 10-1516080 (April 30, 2015)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 고회수율 운전, 수온에 따른 압력변동 제어, 농축수 수질조건에 따른 스케일 제어 및 막교체 설치 및 유지관리가 용이하도록 특화시켜, 최적의 1 MIGD(Million Imperial Gallons per Day; 4,500㎥/day)급의 계열화로 대형 수처리 상용 플랜트를 구성할 수 있는 정삼투공정의 트레인 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the conventional problems as described above, and is specialized to facilitate high recovery rate operation, pressure fluctuation control according to water temperature, scale control according to concentrated water quality conditions, and membrane replacement installation and maintenance. Its purpose is to provide a forward osmosis process train system capable of constructing a large-scale water treatment commercial plant with a 1 MIGD (Million Imperial Gallons per Day; 4,500㎥/day) level.

또한, 본 발명은 제1 스테이지부 및 제2 스테이지부에 정삼투막 유닛부의 탈부착을 용이하게 하는 동시에 정삼투막 유닛부의 교체를 용이하게 할 수 있는 정삼투공정의 트레인 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, another aspect of the present invention is to provide a forward osmosis process train device capable of facilitating attachment and attachment of the forward osmosis membrane unit to the first stage and the second stage and to facilitate replacement of the forward osmosis membrane unit. The purpose.

또한, 본 발명은 제1 스테이지부 및 제2 스테이지부와 정삼투막 유닛부 사이의 연결부위에 실링재를 설치하여 누수를 방지하고 기밀성을 향상시키는 동시에 체결고정시 결합지지력을 향상시킬 수 있는 정삼투공정의 트레인 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention provides a forward osmosis system that prevents leakage and improves airtightness by installing a sealing material at the connection part between the first stage part and the second stage part and the forward osmosis membrane unit part. Another object is to provide a process train device.

또한, 본 발명은 저농도 용액과 고농도 용액 사이의 유입 및 배출을 상부 및 하부에서 조절하여 정삼투막 유닛의 손상을 방지하는 동시에 정삼투막 유닛의 수처리 효율을 향상시킬 수 있는 정삼투공정의 트레인 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention is a train device of a forward osmosis process capable of improving the water treatment efficiency of the forward osmosis membrane unit while preventing damage to the forward osmosis membrane unit by controlling the inflow and discharge between the low concentration solution and the high concentration solution at the top and bottom. Another purpose is to provide.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 정삼투공정에 의해 저농도의 용액을 고농도의 용액으로 수처리하는 정삼투공정의 트레인 장치로서, 고농도의 용액과 저농도의 용액이 유출입되는 제1 스테이지부(10); 상기 제1 스테이지부(10)의 하방에 연결되어, 고농도의 용액과 저농도의 용액이 유출입되는 제2 스테이지부(20); 상기 제1 스테이지부(10)와 상기 제2 스테이지부(20)에 각각 설치되어, 농축수를 수처리하는 정삼투막 유닛부(30); 상기 제1 스테이지부(10)의 저농도 용액의 유입배관의 후단에 설치된 제1 제어밸브부(40); 상기 제2 스테이지부(20)의 저농도 용액의 배출배관의 후단에 설치된 제2 제어밸브부(50); 및 상기 제1 스테이지부(10)와 상기 제2 스테이지부(20)를 서로 연결시키는 연결부(60);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a forward osmosis process train device for water treatment of a low-concentration solution into a high-concentration solution by a forward osmosis process, and a first stage part through which a high-concentration solution and a low-concentration solution flow in and out ( 10); A second stage part 20 connected below the first stage part 10, through which a high-concentration solution and a low-concentration solution flow in and out; A forward osmosis membrane unit 30 installed in the first stage 10 and the second stage 20 to treat concentrated water; A first control valve unit 40 installed at a rear end of the inlet pipe of the low concentration solution of the first stage unit 10; A second control valve part 50 installed at a rear end of the discharge pipe of the low concentration solution of the second stage part 20; And a connection part 60 connecting the first stage part 10 and the second stage part 20 to each other.

본 발명의 상기 제1 스테이지부(10)와 상기 제2 스테이지부(20)에 상기 정삼투막 유닛부(30)를 연결하도록 설치되는 소켓부(70);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it further comprises a socket part 70 installed to connect the forward osmosis membrane unit part 30 to the first stage part 10 and the second stage part 20 of the present invention.

본 발명의 상기 소켓부(70)는, 상기 제1 스테이지부(10)와 상기 제2 스테이지부(20)에 상기 정삼투막 유닛부(30)를 연결하도록 절곡 형성된 연결소켓; 상기 연결소켓의 일단에 설치되어, 상기 제1 스테이지부(10)와 상기 제2 스테이지부(20)에 연결되는 스테이지 연결편; 상기 연결소켓의 일단 내부에 삽입되어, 상기 스테이지 연결편에 의해 압착되는 스테이지 실링편; 상기 정삼투막 유닛부(30)에 설치되어, 상기 연결소켓의 타단에 연결되는 유닛연결편; 및 상기 연결소켓과 상기 유닛연결편 사이에 설치되어, 상기 연결소켓과 상기 유닛연결편에 의해 압착되는 유닛실링편;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The socket part 70 of the present invention comprises: a connection socket bent to connect the forward osmosis membrane unit 30 to the first stage part 10 and the second stage part 20; A stage connecting piece installed at one end of the connecting socket and connected to the first stage unit 10 and the second stage unit 20; A stage sealing piece inserted into one end of the connection socket and compressed by the stage connecting piece; A unit connection piece installed on the forward osmosis membrane unit part 30 and connected to the other end of the connection socket; And a unit sealing piece installed between the connection socket and the unit connecting piece and compressed by the connecting socket and the unit connecting piece.

본 발명의 상기 제1 스테이지부(10)는, 고농도의 용액이 유입되는 제1 고농도 유입배관; 저농도의 용액이 유입되는 제1 저농도 유입배관; 상기 제1 고농도 유입배관의 하류에 연결되어, 고농도의 용액이 배출되는 제1 고농도 배출배관; 및 상기 제1 저농도 유입배관의 하류에 연결되어, 저농도의 용액이 배출되는 제1 저농도 배출배관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The first stage unit 10 of the present invention includes: a first high-concentration inlet pipe through which a high-concentration solution is introduced; A first low-concentration inlet pipe through which a low-concentration solution is introduced; A first high-concentration discharge pipe connected downstream of the first high-concentration inlet pipe to discharge a high-concentration solution; And a first low-concentration discharge pipe connected downstream of the first low-concentration inlet pipe and through which a low-concentration solution is discharged.

본 발명의 상기 제2 스테이지부(20)는, 고농도의 용액이 유입되는 제2 고농도 유입배관; 저농도의 용액이 유입되는 제2 저농도 유입배관; 상기 제2 고농도 유입배관의 하류에 연결되어, 고농도의 용액이 배출되는 제2 고농도 배출배관; 및 상기 제2 저농도 유입배관의 하류에 연결되어, 저농도의 용액이 배출되는 제2 저농도 배출배관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The second stage part 20 of the present invention includes: a second high-concentration inlet pipe through which a high-concentration solution is introduced; A second low-concentration inlet pipe through which a low-concentration solution is introduced; A second high-concentration discharge pipe connected downstream of the second high-concentration inlet pipe to discharge a high-concentration solution; And a second low-concentration discharge pipe connected downstream of the second low-concentration inlet pipe and through which a low-concentration solution is discharged.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 제1 스테이지부의 저농도 유입배관의 후단에 제1 제어밸브부를 설치하고 제2 스테이지부의 저농도 배출배관의 후단에 제2 제어밸브부를 설치하고 제1 스테이지부와 제2 스테이지부를 서로 연결시키도록 연결부를 설치함으로써, 고회수율 운전, 수온에 따른 압력변동 제어, 농축수 수질조건에 따른 스케일 제어 및 막교체 설치 및 유지관리가 용이하도록 특화시켜, 최적의 1 MIGD(Million Imperial Gallons per Day; 4,500㎥/day)급의 계열화로 대형 수처리 상용 플랜트를 구성할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, in the present invention, the first control valve unit is installed at the rear end of the low concentration inlet pipe of the first stage unit, and the second control valve unit is installed at the rear end of the low concentration discharge pipe at the second stage unit. By installing the connection part to connect the stage parts to each other, it is specialized to facilitate high recovery rate operation, pressure fluctuation control according to water temperature, scale control according to concentrated water quality conditions, and membrane replacement installation and maintenance. Gallons per day; 4,500㎥/day) level of integration provides the effect of constructing a large-scale water treatment commercial plant.

또한, 제1 스테이지부와 제2 스테이지부에 정삼투막 유닛부를 연결하도록 소켓부를 설치함으로써, 제1 스테이지부 및 제2 스테이지부에 정삼투막 유닛부의 탈부착을 용이하게 하는 동시에 정삼투막 유닛부의 교체를 용이하게 할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by installing a socket to connect the forward osmosis membrane unit to the first stage and the second stage to facilitate attachment and detachment of the forward osmosis membrane unit to the first stage and the second stage, the forward osmosis membrane unit is It provides an effect that can facilitate replacement.

또한, 소켓부로서 연결소켓과 스테이지 연결편과 스테이지 실링편과 유닛연결편과 유닛실링편을 구비함으로써, 제1 스테이지부 및 제2 스테이지부와 정삼투막 유닛부 사이의 연결부위에 실링재를 설치하여 누수를 방지하고 기밀성을 향상시키는 동시에 체결고정시 결합지지력을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by providing a connecting socket, a stage connecting piece, a stage sealing piece, a unit connecting piece, and a unit sealing piece as a socket part, a sealing material is installed at the connecting part between the first stage part and the second stage part and the forward osmosis membrane unit part to leak water. It provides an effect that can prevent and improve the airtightness and at the same time improve the bonding support during fastening and fixing.

또한, 제1 스테이지부로서 제1 고농도 유입배관과 제1 저농도 유입배관과 제1 고농도 배출배관과 제1 저농도 배출배관과 제1 연결배관을 구비함으로써, 저농도 용액과 고농도 용액 사이의 유입 및 배출을 하부에서 조절하여 정삼투막 유닛의 손상을 방지하는 동시에 정삼투막 유닛의 수처리 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by providing a first high-concentration inlet pipe, a first low-concentration inlet pipe, a first high-concentration discharge pipe, a first low-concentration discharge pipe, and a first connection pipe as a first stage part, the inflow and discharge between the low concentration solution and the high concentration solution It is controlled from the lower part to prevent damage to the forward osmosis membrane unit and at the same time provide an effect of improving the water treatment efficiency of the forward osmosis membrane unit.

또한, 제2 스테이지부로서 제2 고농도 유입배관과 제2 저농도 유입배관과 제2 고농도 배출배관과 제2 저농도 배출배관을 구비함으로써, 저농도 용액과 고농도 용액 사이의 유입 및 배출을 상부에서 조절하여 정삼투막 유닛의 손상을 방지하는 동시에 정삼투막 유닛의 수처리 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by providing a second high-concentration inlet pipe, a second low-concentration inlet pipe, a second high-concentration discharge pipe, and a second low-concentration discharge pipe as the second stage part, the inflow and discharge between the low-concentration solution and the high-concentration solution are controlled from the top. It provides an effect of preventing damage to the osmosis membrane unit and improving the water treatment efficiency of the forward osmosis membrane unit.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치를 나타내는 구성도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치의 고농도 용액의 유입 유무상태를 나타내는 상태도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치의 저농도 용액의 유입 유무상태를 나타내는 상태도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치의 고농도 용액의 배출 유무상태를 나타내는 상태도.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치의 저농도 용액의 배출 유무상태를 나타내는 상태도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치의 소켓부를 나타내는 구성도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치의 소켓부를 나타내는 상세도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치의 소켓부의 일단부위를 나타내는 분해도.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치의 소켓부의 타단부위를 나타내는 분해도.1 and 2 are configuration diagrams showing a train device of a forward osmosis process according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are state diagrams showing the presence or absence of a high concentration solution in the train device of the forward osmosis process according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are state diagrams showing the presence or absence of a low concentration solution in the train device of the forward osmosis process according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are state diagrams showing the presence or absence of discharge of a high concentration solution of the train device of the forward osmosis process according to an embodiment of the present invention.
9 and 10 are state diagrams showing the presence or absence of discharge of a low-concentration solution in the train device of the forward osmosis process according to an embodiment of the present invention.
11 is a block diagram showing a socket portion of a train device in a forward osmosis process according to an embodiment of the present invention.
12 is a detailed view showing a socket portion of a train device in a forward osmosis process according to an embodiment of the present invention.
13 is an exploded view showing an end portion of a socket portion of a train device in a forward osmosis process according to an embodiment of the present invention.
14 is an exploded view showing the other end of the socket portion of the train device of the forward osmosis process according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치를 나타내는 구성도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치의 고농도 용액의 유입 유무상태를 나타내는 상태도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치의 저농도 용액의 유입 유무상태를 나타내는 상태도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치의 고농도 용액의 배출 유무상태를 나타내는 상태도이고, 도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치의 저농도 용액의 배출 유무상태를 나타내는 상태도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치의 소켓부를 나타내는 구성도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치의 소켓부를 나타내는 상세도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치의 소켓부의 일단부위를 나타내는 분해도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치의 소켓부의 타단부위를 나타내는 분해도이다.1 and 2 are configuration diagrams showing a train device of a forward osmosis process according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are diagrams of a high concentration solution of a train device of a forward osmosis process according to an embodiment of the present invention. 5 and 6 are diagrams showing the presence or absence of a low-concentration solution in the train device of the forward osmosis process according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 7 and 8 are diagrams illustrating an embodiment of the present invention. A state diagram showing the presence or absence of discharge of a high concentration solution of the train device of the forward osmosis process according to the embodiment, and FIGS. 9 and 10 illustrate the state of the discharge of the low concentration solution of the train device of the forward osmosis process according to an embodiment of the present invention. FIG. 11 is a configuration diagram showing a socket part of a train device in a forward osmosis process according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a diagram illustrating a socket part of a train device in a forward osmosis process according to an embodiment of the present invention. 13 is an exploded view showing one end of a socket part of a forward osmosis process train device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a socket of a forward osmosis process train device according to an embodiment of the present invention. It is an exploded view showing the other end of the negative.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 정삼투공정의 트레인 장치는, 제1 스테이지부(10), 제2 스테이지부(20), 정삼투막 유닛부(30), 제1 제어밸브부(40), 제2 제어밸브부(50), 연결부(60) 및 소켓부(70)를 포함하여 이루어져, 정삼투(Forward osmosis) 공정의 반투과성막을 이용하여 저농도의 용액(Feed)을 고농도의 용액(Draw)으로 수처리하는 정삼투공정의 트레인 장치이다.1 and 2, the train apparatus of the forward osmosis process according to the present embodiment includes a first stage unit 10, a second stage unit 20, a forward osmosis membrane unit unit 30, and a first Consisting of a control valve part 40, a second control valve part 50, a connection part 60, and a socket part 70, a low-concentration solution (Feed) is prepared using a semi-permeable film of a forward osmosis process. It is a train device of forward osmosis process that treats water with a high concentration of a solution (Draw).

제1 스테이지부(10)는, 고농도의 용액(Draw)과 저농도의 용액(Feed)이 유출입되는 스테이지로서, 도 3 내지 도 10에 나타낸 바와 같이 제1 고농도 유입배관(11), 제1 저농도 유입배관(12), 제1 고농도 배출배관(13), 제1 저농도 배출배관(14) 및 제1 연결배관(15)으로 이루어져 있다.The first stage unit 10 is a stage through which a high-concentration solution (Draw) and a low-concentration solution (Feed) flow in and out, and as shown in FIGS. 3 to 10, a first high-concentration inflow pipe 11 and a first low-concentration inflow It consists of a pipe 12, a first high-concentration discharge pipe 13, a first low-concentration discharge pipe 14, and a first connection pipe 15.

제1 고농도 유입배관(11)은, 고농도의 용액(Draw)이 유입되는 고농도 유입배관으로서, 정삼투공정의 트레인 장치의 상류부위의 상부 일방에 상하방향으로 설치된 유입배관으로 이루어져 상방에서 하방으로 고농도의 용액이 유입하게 된다.The first high-concentration inlet pipe 11 is a high-concentration inlet pipe through which a high-concentration solution (Draw) is introduced, and consists of an inlet pipe installed in an upstream direction on one side of the upstream portion of the forward osmosis process train device. The solution of is introduced.

제1 저농도 유입배관(12)은, 저농도의 용액(Feed)이 유입되는 저농도 유입배관으로서, 정삼투공정의 트레인 장치의 상류부위의 상부 타방에 상하방향으로 설치된 유입배관으로 이루어져 상방에서 하방으로 고농도의 용액이 유입하게 된다.The first low-concentration inlet pipe 12 is a low-concentration inlet pipe through which a low-concentration solution (Feed) is introduced, and consists of an inlet pipe installed in the upper and lower directions of the upper part of the upstream part of the forward osmosis process. The solution of is introduced.

제1 고농도 배출배관(13)은, 제1 고농도 유입배관(11)의 하류에 연결되어 고농도의 용액이 배출되는 고농도 배출배관으로서, 정삼투공정의 트레인 장치의 하류부위의 상부 일방에 상하방향으로 설치된 배출배관으로 이루어져 하방에서 상방으로 고농도의 용액의 처리수가 배출하게 된다.The first high-concentration discharge pipe (13) is a high-concentration discharge pipe connected to the downstream of the first high-concentration inlet pipe (11) to discharge a high-concentration solution. It consists of an installed discharge pipe and discharges the treated water of a high concentration solution from the bottom to the top.

제1 저농도 배출배관(14)은, 제1 저농도 유입배관(12)의 하류에 연결되어 저농도의 용액이 배출되는 저농도 배출배관으로서, 정삼투공정의 트레인 장치의 하류부위의 상부 타방에 상하방향으로 설치된 배출배관으로 이루어져 상방에서 하방으로 저농도의 용액의 처리수가 배출하게 된다.The first low-concentration discharge pipe 14 is a low-concentration discharge pipe connected downstream of the first low-concentration inlet pipe 12 to discharge a low-concentration solution. It consists of installed discharge pipes and discharges the treated water of low concentration solution from the top to the bottom.

제1 연결배관(15)은, 제1 저농도 유입배관(12)과 제1 저농도 배출배관(14) 사이에 설치된 연결배관으로서, 제1 저농도 유입배관(12)의 하단과 제1 저농도 배출배관(14)의 하단 사이에 설치되어 서로 연결시켜, 저농도 용액이 정삼투막 유닛부(30)를 통과하지 않고 바이패스하게 된다.The first connection pipe 15 is a connection pipe installed between the first low concentration inlet pipe 12 and the first low concentration discharge pipe 14, and the lower end of the first low concentration inlet pipe 12 and the first low concentration discharge pipe ( It is installed between the lower ends of 14) and connected to each other, so that the low concentration solution is bypassed without passing through the forward osmosis membrane unit part 30.

제2 스테이지부(20)는, 제1 스테이지부(10)의 하방에 연결되어, 고농도의 용액(Draw)과 저농도의 용액(Feed)이 유출입되는 스테이지로서, 도 2 내지 도 10에 나타낸 바와 같이 제2 고농도 유입배관(21), 제2 저농도 유입배관(22), 제2 고농도 배출배관(23) 및 제2 저농도 배출배관(24)으로 이루어져 있다.The second stage unit 20 is connected below the first stage unit 10 and is a stage through which a high-concentration solution (Draw) and a low-concentration solution (Feed) flow in and out, as shown in FIGS. 2 to 10. It consists of a second high-concentration inlet pipe 21, a second low-concentration inlet pipe 22, a second high-concentration discharge pipe 23, and a second low-concentration discharge pipe 24.

제2 고농도 유입배관(21)은, 제1 스테이지부(10)의 하방에 고농도의 용액(Draw)이 유입되는 고농도 유입배관으로서, 정삼투공정의 트레인 장치의 상류부위의 하부 일방에 상하방향으로 설치된 유입배관으로 이루어져 상방에서 하방으로 고농도의 용액이 유입하게 된다.The second high-concentration inlet pipe 21 is a high-concentration inlet pipe through which a high-concentration draw is introduced under the first stage unit 10, and is located in a vertical direction at the lower one of the upstream portion of the forward osmosis process. It consists of an installed inlet pipe, and a high concentration solution flows from the top to the bottom.

제2 저농도 유입배관(22)은, 제1 스테이지부(10)의 하방에 저농도의 용액(Feed)이 유입되는 제2 저농도 유입배관으로서, 정삼투공정의 트레인 장치의 상류부위의 하부 타방에 상하방향으로 설치된 유입배관으로 이루어져 상방에서 하방으로 저농도의 용액이 유입하게 된다.The second low-concentration inlet pipe 22 is a second low-concentration inlet pipe through which a low-concentration solution (Feed) flows under the first stage unit 10, and is located at the lower side of the upstream portion of the forward osmosis process. It consists of an inlet pipe installed in the direction, and a low concentration solution flows from the top to the bottom.

제2 고농도 배출배관(23)은, 제2 고농도 유입배관(21)의 하류에 연결되어 고농도의 용액(Draw)이 배출되는 고농도 배출배관으로서, 정삼투공정의 트레인 장치의 하류부위의 하부 일방에 상하방향으로 설치되며 제1 고농도 배출배관(13)의 하부에 연통된 배출배관으로 이루어져 하방에서 상방으로 고농도의 용액의 처리수가 배출하게 된다.The second high-concentration discharge pipe 23 is a high-concentration discharge pipe connected to the downstream of the second high-concentration inlet pipe 21 to discharge a high-concentration solution. It is installed in the vertical direction and consists of a discharge pipe connected to the lower portion of the first high concentration discharge pipe 13, and the treated water of the high concentration solution is discharged from the lower side to the upper side.

제2 저농도 배출배관(24)은, 제2 고농도 유입배관(23)의 하류에 연결되어 저농도의 용액이 배출되는 저농도 배출배관으로서, 정삼투공정의 트레인 장치의 하류부위의 하부 타방에 상하방향으로 설치되며 제1 저농도 배출배관(14)의 하부에 연통된 배출배관으로 이루어져 상방에서 하방으로 저농도의 용액의 처리수가 배출하게 된다.The second low-concentration discharge pipe 24 is a low-concentration discharge pipe connected downstream of the second high-concentration inlet pipe 23 to discharge a low-concentration solution. It is installed and consists of a discharge pipe connected to the lower part of the first low-concentration discharge pipe 14 to discharge the treated water of the low-concentration solution from the top to the bottom.

정삼투막 유닛부(30)는, 제1 스테이지부(10)와 제2 스테이지부(20)에 각각 설치되어 농축수를 수처리하는 정삼투막 유닛수단으로서, 저농도 용액(Feed)을 고농도 용액(Draw)으로 반투과성막인 정삼투막 유닛을 이용하여 투과시키게 되어, 저농도 용액(Feed) 내의 오염물질을 배제시키고, 고농도의 용액(Draw)을 희석시키게 된다.The forward osmosis membrane unit unit 30 is a forward osmosis membrane unit unit that is installed in the first stage unit 10 and the second stage unit 20 to water-treat the concentrated water, and uses a low-concentration solution (Feed) into a high-concentration solution ( By using a forward osmosis membrane unit which is a semi-permeable membrane through Draw), contaminants in the low-concentration solution (Feed) are excluded, and the high-concentration solution (Draw) is diluted.

이러한 정삼투막 유닛으로는 중공섬유모듈(Hollow fiber module) 형태의 정삼투막 유닛을 적용하며, 1 MIGD(Million Imperial Gallons per Day; 4,500㎥/day)급의 성능을 구비하며 계열화로 대형 수처리 상용 플랜트를 구성할 수 있게 된다.As such a forward osmosis membrane unit, a hollow fiber module type forward osmosis membrane unit is applied, and it has a performance of 1 MIGD (Million Imperial Gallons per Day; 4,500㎥/day), and is used for large-scale water treatment by systemization. The plant can be configured.

제1 제어밸브부(40)는, 제1 스테이지부(10)의 저농도 용액의 제1 저농도 유입배관(12)의 후단에 설치된 제어밸브수단으로서, 제1 저농도 유입배관(12)의 후단과 제1 저농도 배출배관(14)의 후단 사이에 서로 연결하는 제1 연결배관(15)에 설치되는 유량제어밸브로 이루어져, 정삼투막 유닛부(30)을 통과하지 않고 바이패스하는 저농도 용액의 제1 농축수(1st Concentrate)의 유량을 제어하게 된다.The first control valve unit 40 is a control valve means installed at the rear end of the first low concentration inlet pipe 12 of the low concentration solution of the first stage unit 10, and 1 Consisting of a flow control valve installed in the first connection pipe 15 connected to each other between the rear ends of the low concentration discharge pipe 14, the first of the low concentration solution bypassed without passing through the forward osmosis membrane unit 30 It controls the flow rate of 1st Concentrate.

제2 제어밸브부(50)는, 제2 스테이지부(20)의 저농도 용액의 제2 저농도 배출배관(24)의 후단에 설치된 제어밸브수단으로서, 제2 저농도 배출배관(24)의 후단에 설치되는 유량제어밸브로 이루어져, 제2 저농도 배출배관(24)에서 배출되는 저농도 용액에서 처리된 처리수로서 제2 농축수(2nd Concentrate)의 유량을 제어하게 된다.The second control valve unit 50 is a control valve means installed at the rear end of the second low concentration discharge pipe 24 of the low concentration solution of the second stage unit 20, and is installed at the rear end of the second low concentration discharge pipe 24 It consists of a flow rate control valve, and controls the flow rate of the second concentrated water (2nd Concentrate) as treated water treated in the low concentration solution discharged from the second low concentration discharge pipe (24).

이러한 제1 제어밸브부(40)와 제2 제어밸브부(50)에 의하면, 각각의 유입배관과 배출배관과 연결부(60)에서 압력변화가 농축수의 수질에 따라 제어가 가능하도록 구성하게 되는 것도 가능함은 물론이다.According to the first control valve unit 40 and the second control valve unit 50, the pressure change in each inlet pipe, discharge pipe, and connection unit 60 is configured to enable control according to the quality of the concentrated water. Of course it is also possible.

연결부(60)는, 제1 스테이지부(10)와 제2 스테이지부(20)를 서로 연결시키는 연결부재로서, 제1 스테이지부(10)의 제1 저농도 배출배관(14)의 하단과 제2 스테이지부(20)의 제2 저농도 유입배관(22)의 상단 사이에 서로 연결하도록 설치된 연결배관으로 이루어져 있다.The connection part 60 is a connection member connecting the first stage part 10 and the second stage part 20 to each other, and the lower end of the first low-concentration discharge pipe 14 of the first stage part 10 and the second It consists of a connection pipe installed to connect to each other between the upper ends of the second low concentration inlet pipe 22 of the stage unit 20.

이러한 연결부(60)에 의해 제1 저농도 배출배관(14)에서 정삼투막 유닛부(30)에 의해 1차적으로 처리되어 배출된 저농도 용액의 처리수를 제2 저농도 유입배관(22)으로 유입시켜 정삼투막 유닛부(30)에 의해 2차적으로 처리시킨 후 제2 저농도 배출배관(24)으로 배출시키게 된다.The treated water of the low-concentration solution discharged by the forward osmosis membrane unit 30 from the first low-concentration discharge pipe 14 is introduced into the second low-concentration inlet pipe 22 by this connection part 60. After secondary treatment by the forward osmosis membrane unit 30, it is discharged to the second low-concentration discharge pipe 24.

소켓부(70)는, 제1 스테이지부(10)와 제2 스테이지부(20)에 정삼투막 유닛부(30)를 연결하도록 설치되는 연결부재로서, 도 11 내지 도 14에 나타낸 바와 같이 연결소켓(71), 스테이지 연결편(72), 스테이지 실링편(73), 유닛연결편(74), 유닛실링편(75) 및 체결고정편(76)으로 이루어져 있다.The socket unit 70 is a connecting member installed to connect the forward osmosis membrane unit 30 to the first stage unit 10 and the second stage unit 20, and is connected as shown in Figs. It consists of a socket 71, a stage connecting piece 72, a stage sealing piece 73, a unit connecting piece 74, a unit sealing piece 75, and a fastening fixing piece 76.

연결소켓(71)은, 제1 스테이지부(10) 및 제2 스테이지부(20)에 정삼투막 유닛부(30)를 연결하도록 절곡 형성된 소켓부재로서, 제1 스테이지부(10) 및 제2 스테이지부(20)와 정삼투막 유닛부(30) 사이에 연통하도록 "ㄱ"자 형상으로 절곡형상으로 형성된 연통부재로 이루어져 있다.The connection socket 71 is a socket member formed to be bent to connect the forward osmosis membrane unit 30 to the first and second stage units 10 and 20, and includes a first stage unit 10 and a second stage unit. It consists of a communication member formed in a bent shape in a "b" shape so as to communicate between the stage part 20 and the forward osmosis membrane unit part 30.

스테이지 연결편(72)은, 연결소켓(71)의 "T"자 형상의 일단의 양쪽에 각각 설치되어 제1 스테이지부(10)와 제2 스테이지부(20)에 연결되는 연결부재로서, 연결소켓(71)과 제1 스테이지부(10) 및 제2 스테이지부(20)의 유입배관과 배출배관에 각각 연통하도록 설치되어 제1 스테이지부(10) 및 제2 스테이지부(20)와 정삼투막 유닛부(30) 사이를 연통시키게 된다.The stage connecting piece 72 is a connecting member that is installed on both sides of one end of the “T” shape of the connecting socket 71 and is connected to the first stage unit 10 and the second stage unit 20, and is a connection socket It is installed to communicate with the inlet pipe and discharge pipe of the first stage portion 10 and the second stage portion 20, respectively, and the first stage portion 10 and the second stage portion 20 and the forward osmosis membrane The unit part 30 communicates with each other.

스테이지 실링편(73)은, 연결소켓(71)의 일단 내부에 삽입되어 스테이지 연결편(72)에 의해 압착되는 링형상의 실링부재로서, 연결소켓(71)과 스테이지 연결편(72) 사이에 고무재 또는 실리콘재의 실링편이 1개 이상이 설치되어 이들 사이의 연결부위를 실링하여 기밀을 유지하게 된다.The stage sealing piece 73 is a ring-shaped sealing member inserted into one end of the connecting socket 71 and crimped by the stage connecting piece 72, and a rubber material between the connecting socket 71 and the stage connecting piece 72 Alternatively, at least one sealing piece of silicone material is installed to seal the connection portion between them to maintain airtightness.

유닛연결편(74)은, 정삼투막 유닛부(30)에 설치되어 연결소켓(71)의 타단에 연결되는 연결부재로서, 정삼투막 유닛부(30)의 일방에 설치되어 정삼투막 유닛부(30)를 연결소켓(71)에 연결시키게 된다.The unit connection piece 74 is a connection member installed in the forward osmosis membrane unit part 30 and connected to the other end of the connection socket 71, and is installed on one side of the forward osmosis membrane unit part 30 to provide a forward osmosis membrane unit part. (30) is connected to the connection socket (71).

유닛실링편(75)은, 연결소켓(71)과 유닛연결편(74) 사이에 설치되어 연결소켓(71)과 유닛연결편(74)에 의해 압착되는 링형상의 실링부재로서, 연결소켓(71)과 유닛연결편(74) 사이에 고무재 또는 실리콘재의 실링편이 1개 이상이 설치되어 이들 사이의 연결부위를 실링하여 기밀을 유지하게 된다.The unit sealing piece 75 is a ring-shaped sealing member installed between the connecting socket 71 and the unit connecting piece 74 and compressed by the connecting socket 71 and the unit connecting piece 74, and the connecting socket 71 One or more sealing pieces of rubber material or silicone material are installed between the unit connecting piece 74 and the connecting portion between them is sealed to maintain airtightness.

체결고정편(76)은, 연결소켓(71)과 유닛연결편(74) 사이에 설치되어 연결소켓(71)과 유닛연결편(74)을 서로 체결고정 결합시키는 고정수단으로서, 일단의 내부에 연결소켓(71)이 체결고정되고, 타단의 내부에 유닛연결편(74)이 체결고정되어 있다.The fastening fixing piece 76 is a fixing means installed between the connecting socket 71 and the unit connecting piece 74 to fasten and fix the connecting socket 71 and the unit connecting piece 74 to each other, and a connecting socket inside one end (71) is fastened and fixed, and the unit connecting piece 74 is fastened and fixed inside the other end.

이와 같이, 소켓부(70)는 대략 "ㄱ"형상의 소켓으로서 각각의 정삼투막 유닛이 트레인에 연계될 때 사용되며, 연결소켓(71)과 유닛연결편(74)과 유닛실링편(75)과 체결고정편(76)은 정삼투막 유닛과 트레인의 배관에 연결되는 부분으로 끝쪽에 고무링을 통해 누수를 방지하며, 각각 배관 끝이 나사형태의 홈이 있어 외부의 너트를 통해 연결할 수 있게 된다.In this way, the socket portion 70 is an approximately "a" shaped socket and is used when each forward osmosis membrane unit is connected to the train, and the connection socket 71 and the unit connecting piece 74 and the unit sealing piece 75 And the fastening fixing piece 76 is a part that is connected to the forward osmosis membrane unit and the pipe of the train, and prevents leakage through a rubber ring at the end, and each pipe end has a screw-shaped groove so that it can be connected through an external nut. do.

또한, 연결소켓(71)과 스테이지 연결편(72)과 스테이지 실링편(73)은, 가운데 너트 형태의 배관이 양쪽 배관의 나사형태 홈과 결합되어 쉽게 회전이 가능하고, 특히 회전시 중간부위의 너트 형태의 배관 안쪽의 넓은 고무링 면적 안쪽으로 양쪽 배관 끝의 고무링이 움직이면서, 중간부위의 너트 형태의 배관이 움직일 때 누수가 되지 않도록 하는 구성이다.In addition, the connection socket 71, the stage connection piece 72, and the stage sealing piece 73 can be easily rotated because the middle nut-shaped pipe is combined with the screw-shaped grooves of both pipes. It is a configuration that prevents water leakage when the rubber rings at both ends of the pipe move inside the wide rubber ring area inside the pipe and the nut-shaped pipe in the middle part moves.

이러한 본 발명의 정삼투공정 트레인 장치는, 정삼투(Forward osmosis) 공정의 특징에 맞추어, 고회수율 운전이 가능하고, 수온변동에 따른 압력변화에 대응이 가능하며, 막교체 시 편리 하도록 설계된 것으로서, 대형 수처리 상용 플랜트에서 1개의 계열화가 가능한 1개의 최적 트레인 장치를 구성함으로써 1개의 트레인은 고회수율 운전이 가능하도록 상하로 나누어지며, 제1 스테이지부(10)와 제2 스테이지부(20)의 형태로 구성되어 있다.The forward osmosis process train device of the present invention is designed to be convenient when replacing the membrane, enabling high recovery rate operation, responding to pressure changes due to changes in water temperature, according to the characteristics of the forward osmosis process, By configuring one optimal train device that can be integrated into one in a large-scale water treatment commercial plant, one train is divided up and down to enable high-yield operation, and the shape of the first stage unit 10 and the second stage unit 20 It consists of.

따라서, 고농도 용액(Draw)의 유량은 제1 스테이지부(10)와 제2 스테이지부(20)에 각각 병렬로 유입되어, 정삼투공정을 통해 처리수(Product)로 최종 배출된다.Accordingly, the flow rate of the high-concentration solution (Draw) is introduced in parallel to the first stage unit 10 and the second stage unit 20, respectively, and finally discharged as treated water (Product) through a forward osmosis process.

또한, 저농도 용액(Feed)의 유량은 제1 스테이지부(10)로 유입되어 제2 스테이지부(20)에 직접 연결되며, 최종 제2 농축수(2nd Concentrate)로 배출된다, 또한 운전조건에 따라 저농도 용액(Feed)의 유량의 일부 유량을 제1 스테이지부(10)의 저농도 용액(Feed)의 제1 저농도 배출배관(14) 후단에 설치된 제1 제어밸브부(40)의 유량제어밸브를 통해 제2 스테이지부(20)로 유입시키는 것도 가능함은 물론이다.In addition, the flow rate of the low-concentration solution (Feed) flows into the first stage unit 10 and is directly connected to the second stage unit 20, and is discharged as a final second concentrated water (2nd Concentrate), and according to the operating conditions. Part of the flow rate of the low-concentration solution (Feed) through the flow control valve of the first control valve unit 40 installed at the rear end of the first low-concentration discharge pipe 14 of the low-concentration solution (Feed) of the first stage unit 10 It goes without saying that it is also possible to flow into the second stage unit 20.

또한, 수온의 변동시, 운전조건에 따라 펌프로 압력과, 유량을 동시에 제어하기가 어렵기 때문에, 저농도 용액(Feed)의 제2 농축수(2nd Concentrate)의 제2 저농도 배출배관(24)의 후단에 설치된 제2 제어밸브부(50)의 유량제어밸브를 통해 전체 시스템의 운전압력을 제어하는 것도 가능함은 물론이다.In addition, when the water temperature fluctuates, it is difficult to simultaneously control the pressure and flow rate with the pump according to the operating conditions, so the second low-concentration discharge pipe 24 of the second concentrated water of the low-concentration solution (Feed) It goes without saying that it is also possible to control the operating pressure of the entire system through the flow control valve of the second control valve unit 50 installed at the rear end.

특히, 막여과 공정의 경우, 일정한 주기로 막교체를 수행해야 하는데, 연결이 쉽고, 누수를 방지할 수 있도록 디자인된 "ㄱ"자 형상의 소켓부(70)을 설치하여, 정삼투막 유닛을 트레인에 설치하는데 있어 유지관리가 편리하도록 하는 것도 가능함은 물론이다.In particular, in the case of the membrane filtration process, membrane replacement should be performed at regular intervals, but by installing a "L" shaped socket part 70 designed to be easy to connect and prevent leakage, to train the forward osmosis membrane unit It goes without saying that it is also possible to make maintenance convenient for installation on the wall.

최종적으로 정삼투공정 트레인을 구성하는데 있어 고회수율, 다양한 운전조건 대응, 막교체 설치 및 유지관리가 용이 하도록 특화시켜, 최적의 1 MIGD(Million Imperial Gallons per Day; 4,500㎥/day)급의 계열화로 대형 수처리 상용 플랜트를 구성할 수 있게 된다.Finally, in constructing the forward osmosis process train, it is specialized to facilitate high recovery rate, response to various operating conditions, and easy membrane replacement, installation and maintenance, and the optimal integration of 1 MIGD (Million Imperial Gallons per Day; 4,500㎥/day). It is possible to construct a large-scale water treatment commercial plant.

본 발명은 정삼투공정 트레인 장치 내에 상하로 제1 스테이지부(10)와 제2 스테이지부(20)를 구성하여, 고회수율 운전이 가능하도록 하였으며, 제1 스테이지부(10)에서 배출되어 제2 스테이지부(20)에 연계되는 제1 농축수(1st Concentrate)의 손실수두를 최소화 하기 위해 제1 스테이지부(10)를 제2 스테이지부(20)의 상부에 배치하도록 설치하는 것이 바람직하다.In the present invention, the first stage unit 10 and the second stage unit 20 are configured up and down in the forward osmosis process train device to enable a high recovery rate operation, and are discharged from the first stage unit 10 to provide a second stage. It is preferable to install the first stage unit 10 to be disposed above the second stage unit 20 in order to minimize the head loss of the first concentrated water connected to the stage unit 20.

또한, 제1 농축수(1st Concentrate)의 경우 농수배수가 높아짐에 따라 스케일이 발생할 경우에, 저농도 용액(Feed)의 유입원수와 혼합(Blending)되어 농도를 조절시킬 수 있도록 하고, pH의 경우에는 유입원수의 저농도 용액(Feed)을 통해 제1 농축수(1st Concentrate)의 pH 조절이 가능하도록 제1 스테이지부(10)의 저농도 용액(Feed)의 제1 저농도 배출배관(14)의 후단에 설치된 제1 제어밸브부(40)에 유량제어밸브를 구성하였으며, 원수의 저농도 용액(Feed)의 유입을 통해 압력손실도 저감시킬 수 있게 된다.In addition, in the case of the first concentrated water (1st Concentrate), when scale occurs as the agricultural water drainage increases, it is blended with the inflow source water of the low-concentration solution (Feed) so that the concentration can be adjusted. It is installed at the rear end of the first low-concentration discharge pipe 14 of the low-concentration solution (Feed) of the first stage unit 10 so that the pH of the first concentrated water can be adjusted through the low-concentration solution (Feed) of the incoming source water. A flow control valve is configured in the first control valve unit 40, and pressure loss can also be reduced through the inflow of a low-concentration solution (Feed) of raw water.

정삼투공정 트레인 장치 내에서 시스템 전체의 운전압력을 조절하는 경우에는 제2 농축수(2nd Concentrate)의 저농도 배출배관(24)의 후단에 제2 제어밸브부(60)의 유량제어밸브를 구성하여, 트레인 장치의 전체 압력을 제어할 수 있게 되며, 이를 통해 고농도 용액(Draw) 및 저농도 용액(Feed)의 유입압력(△P)을 일정하게 유지할 수 있게 된다.When controlling the operating pressure of the entire system within the forward osmosis process train device, a flow control valve of the second control valve unit 60 is configured at the rear end of the low concentration discharge pipe 24 of the second concentrated water. , It is possible to control the total pressure of the train device, through which the inlet pressure (ΔP) of the high-concentration solution (Draw) and the low-concentration solution (Feed) can be kept constant.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 제1 스테이지부의 저농도 유입배관의 후단에 제1 제어밸브부를 설치하고 제2 스테이지부의 저농도 배출배관의 후단에 제2 제어밸브부를 설치하고 제1 스테이지부와 제2 스테이지부를 서로 연결시키도록 연결부를 설치함으로써, 고회수율 운전, 수온에 따른 압력변동 제어, 농축수 수질조건에 따른 스케일 제어 및 막교체 설치 및 유지관리가 용이하도록 특화시켜, 최적의 1 MIGD(Million Imperial Gallons per Day; 4,500㎥/day)급의 계열화로 대형 수처리 상용 플랜트를 구성할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, according to the present invention, the first control valve unit is installed at the rear end of the low concentration inlet pipe of the first stage unit, and the second control valve unit is installed at the rear end of the low concentration discharge pipe at the second stage unit. By installing the connection part to connect the stage parts to each other, it is specialized to facilitate high recovery rate operation, pressure fluctuation control according to water temperature, scale control according to concentrated water quality conditions, and membrane replacement installation and maintenance. Gallons per day; 4,500㎥/day) level of integration provides the effect of constructing a large-scale water treatment commercial plant.

또한, 제1 스테이지부와 제2 스테이지부에 정삼투막 유닛부를 연결하도록 소켓부를 설치함으로써, 제1 스테이지부 및 제2 스테이지부에 정삼투막 유닛부의 탈부착을 용이하게 하는 동시에 정삼투막 유닛부의 교체를 용이하게 할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by installing a socket to connect the forward osmosis membrane unit to the first stage and the second stage to facilitate attachment and detachment of the forward osmosis membrane unit to the first stage and the second stage, the forward osmosis membrane unit is It provides an effect that can facilitate replacement.

또한, 소켓부로서 연결소켓과 스테이지 연결편과 스테이지 실링편과 유닛연결편과 유닛실링편을 구비함으로써, 제1 스테이지부 및 제2 스테이지부와 정삼투막 유닛부 사이의 연결부위에 실링재를 설치하여 누수를 방지하고 기밀성을 향상시키는 동시에 체결고정시 결합지지력을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by providing a connecting socket, a stage connecting piece, a stage sealing piece, a unit connecting piece, and a unit sealing piece as a socket part, a sealing material is installed at the connecting part between the first stage part and the second stage part and the forward osmosis membrane unit part to leak water. It provides an effect that can prevent and improve the airtightness and at the same time improve the bonding support during fastening and fixing.

또한, 제1 스테이지부로서 제1 고농도 유입배관과 제1 저농도 유입배관과 제1 고농도 배출배관과 제1 저농도 배출배관과 제1 연결배관을 구비함으로써, 저농도 용액과 고농도 용액 사이의 유입 및 배출을 상부에서 조절하여 정삼투막 유닛의 손상을 방지하는 동시에 정삼투막 유닛의 수처리 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by providing a first high-concentration inlet pipe, a first low-concentration inlet pipe, a first high-concentration discharge pipe, a first low-concentration discharge pipe, and a first connection pipe as a first stage part, the inflow and discharge between the low concentration solution and the high concentration solution It is controlled from the top to prevent damage to the forward osmosis membrane unit and at the same time provide an effect of improving the water treatment efficiency of the forward osmosis membrane unit.

또한, 제2 스테이지부로서 제2 고농도 유입배관과 제2 저농도 유입배관과 제2 고농도 배출배관과 제2 저농도 배출배관을 구비함으로써, 저농도 용액과 고농도 용액 사이의 유입 및 배출을 하부에서 조절하여 정삼투막 유닛의 손상을 방지하는 동시에 정삼투막 유닛의 수처리 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by providing a second high-concentration inlet pipe, a second low-concentration inlet pipe, a second high-concentration discharge pipe, and a second low-concentration discharge pipe as the second stage part, the inflow and discharge between the low concentration solution and the high concentration solution are controlled from the bottom to It provides an effect of preventing damage to the osmosis membrane unit and improving the water treatment efficiency of the forward osmosis membrane unit.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다. The present invention described above may be implemented in various other forms without departing from the technical idea or main characteristics thereof. Therefore, the above embodiments are merely illustrative in all respects and should not be interpreted as limiting.

10: 제1 스테이지부 20: 제2 스테이지부
30: 정삼투막 유닛부 40: 제1 제어밸브부
50: 제2 제어밸브부 60: 연결부
70: 소켓부10: first stage unit 20: second stage unit
30: forward osmosis membrane unit 40: first control valve unit
50: second control valve part 60: connection part
70: socket part

Claims (5)

정삼투공정에 의해 저농도의 용액을 고농도의 용액으로 수처리하는 정삼투공정의 트레인 장치로서,
고농도의 용액과 저농도의 용액이 유출입되는 제1 스테이지부(10);
상기 제1 스테이지부(10)의 하방에 연결되어, 고농도의 용액과 저농도의 용액이 유출입되는 제2 스테이지부(20);
상기 제1 스테이지부(10)와 상기 제2 스테이지부(20)에 각각 설치되어, 농축수를 수처리하는 정삼투막 유닛부(30);
상기 제1 스테이지부(10)의 저농도 용액의 유입배관의 후단에 설치된 제1 제어밸브부(40);
상기 제2 스테이지부(20)의 저농도 용액의 배출배관의 후단에 설치된 제2 제어밸브부(50); 및
상기 제1 스테이지부(10)와 상기 제2 스테이지부(20)를 서로 연결시키는 연결부(60);를 포함하고,
상기 제1 스테이지부(10)는,
고농도의 용액이 유입되는 제1 고농도 유입배관;
저농도의 용액이 유입되는 제1 저농도 유입배관;
상기 제1 고농도 유입배관의 하류에 연결되어, 고농도의 용액이 배출되는 제1 고농도 배출배관;
상기 제1 저농도 유입배관의 하류에 연결되어, 저농도의 용액이 배출되는 제1 저농도 배출배관; 및
상기 제1 저농도 유입배관의 하단과 상기 제1 저농도 배출배관의 하단 사이에 설치되어 서로 연결시켜, 저농도 용액이 상기 정삼투막 유닛부를 통과하지 않고 바이패스하는 제1 연결배관;을 포함하고,
상기 제2 스테이지부(20)는,
고농도의 용액이 유입되는 제2 고농도 유입배관;
저농도의 용액이 유입되는 제2 저농도 유입배관;
상기 제2 고농도 유입배관의 하류에 연결되어, 고농도의 용액이 배출되는 제2 고농도 배출배관; 및
상기 제2 저농도 유입배관의 하류에 연결되어, 저농도의 용액이 배출되는 제2 저농도 배출배관;을 포함하고,
상기 제1 제어밸브부(40)는, 상기 제1 연결배관에 설치되어 상기 정삼투막 유닛부(30)를 통과하지 않고 바이패스하는 저농도 용액의 제1 농축수의 유량을 제어하고,
상기 제2 제어밸브부(50)는, 상기 제2 저농도 배출배관의 후단에 설치되어, 상기 제2 저농도 배출배관에서 배출되는 저농도 용액에서 처리된 처리수로서 제2 농축수의 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 정삼투공정의 트레인 장치.As a forward osmosis process train device that water-treats a low-concentration solution into a high-concentration solution by a forward osmosis process,
A first stage unit 10 through which a solution having a high concentration and a solution having a low concentration flow in and out;
A second stage part 20 connected below the first stage part 10 to allow a high-concentration solution and a low-concentration solution to flow in and out;
A forward osmosis membrane unit (30) installed in the first stage part (10) and the second stage part (20), respectively, for water treatment of concentrated water;
A first control valve unit 40 installed at a rear end of the inlet pipe of the low concentration solution of the first stage unit 10;
A second control valve part 50 installed at a rear end of the discharge pipe of the low concentration solution of the second stage part 20; And
Includes; a connection part 60 connecting the first stage part 10 and the second stage part 20 to each other,
The first stage unit 10,
A first high-concentration inlet pipe through which a high-concentration solution is introduced;
A first low-concentration inlet pipe through which a low-concentration solution is introduced;
A first high-concentration discharge pipe connected to a downstream side of the first high-concentration inlet pipe to discharge a high-concentration solution;
A first low-concentration discharge pipe connected to a downstream side of the first low-concentration inlet pipe to discharge a low-concentration solution; And
A first connection pipe installed between the lower end of the first low-concentration inlet pipe and the lower end of the first low-concentration discharge pipe and connected to each other to bypass the low concentration solution without passing through the forward osmosis membrane unit;
The second stage unit 20,
A second high-concentration inlet pipe through which a high-concentration solution is introduced;
A second low-concentration inlet pipe through which a low-concentration solution is introduced;
A second high-concentration discharge pipe connected to a downstream side of the second high-concentration inlet pipe to discharge a high-concentration solution; And
Includes; a second low-concentration discharge pipe connected to the downstream of the second low-concentration inlet pipe, through which a low-concentration solution is discharged,
The first control valve part 40 controls the flow rate of the first concentrated water of the low-concentration solution installed in the first connection pipe and bypassed without passing through the forward osmosis membrane unit part 30,
The second control valve unit 50 is installed at the rear end of the second low-concentration discharge pipe to control the flow rate of the second concentrated water as treated water treated in the low-concentration solution discharged from the second low-concentration discharge pipe. A train device for forward osmosis process, characterized by. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 스테이지부(10)와 상기 제2 스테이지부(20)에 상기 정삼투막 유닛부(30)를 연결하도록 설치되는 소켓부(70);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정삼투공정의 트레인 장치.The method of claim 1,
The forward osmosis process further comprises a socket part 70 installed to connect the forward osmosis membrane unit 30 to the first stage part 10 and the second stage part 20 Train device. 제 2 항에 있어서,
상기 소켓부(70)는,
상기 제1 스테이지부(10)와 상기 제2 스테이지부(20)에 상기 정삼투막 유닛부(30)를 연결하도록 절곡 형성된 연결소켓;
상기 연결소켓의 일단에 설치되어, 상기 제1 스테이지부(10)와 상기 제2 스테이지부(20)에 연결되는 스테이지 연결편;
상기 연결소켓의 일단 내부에 삽입되어, 상기 스테이지 연결편에 의해 압착되는 스테이지 실링편;
상기 정삼투막 유닛부(30)에 설치되어, 상기 연결소켓의 타단에 연결되는 유닛연결편; 및
상기 연결소켓과 상기 유닛연결편 사이에 설치되어, 상기 연결소켓과 상기 유닛연결편에 의해 압착되는 유닛실링편;을 포함하는 것을 특징으로 하는 정삼투공정의 트레인 장치.The method of claim 2,
The socket part 70,
A connection socket bent to connect the forward osmosis membrane unit 30 to the first stage unit 10 and the second stage unit 20;
A stage connecting piece installed at one end of the connecting socket and connected to the first stage unit 10 and the second stage unit 20;
A stage sealing piece inserted into one end of the connection socket and compressed by the stage connecting piece;
A unit connection piece installed on the forward osmosis membrane unit part 30 and connected to the other end of the connection socket; And
And a unit sealing piece installed between the connecting socket and the unit connecting piece and compressed by the connecting socket and the unit connecting piece. 삭제delete 삭제delete
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