KR102294957B1 - Backwashing system for activated carbon layer - Google Patents

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KR102294957B1
KR102294957B1 KR1020210001198A KR20210001198A KR102294957B1 KR 102294957 B1 KR102294957 B1 KR 102294957B1 KR 1020210001198 A KR1020210001198 A KR 1020210001198A KR 20210001198 A KR20210001198 A KR 20210001198A KR 102294957 B1 KR102294957 B1 KR 102294957B1
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최재호
김세정
이태일
박현
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서울특별시
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Abstract

The present invention provides a system and method for washing an activated carbon layer in an adsorbent that can suppress the loss of the activated carbon layer. The system includes: adsorption paper for accommodating therein an activated carbon layer for filtering water; a sampler for collecting a portion of the water located above the activated carbon layer in the adsorbent; a particle shape analyzer for measuring the size of activated carbon particles contained in the water collected by the sampler; and a control unit for calculating an expansion rate of the activated carbon layer based on the measured size of the activated carbon grains, and adjusting the strength for washing the activated carbon layer based on the calculated expansion rate. When it is assumed in the water filtration process that the height from the lower end of the activated carbon layer accommodated in the adsorption paper to the upper end of the activated carbon layer is called the activated carbon first layer height, and it is assumed in the backwashing process that the height from the lower end of the activated carbon layer to the upper end of the activated carbon layer is called the activated carbon second layer height, the expansion rate of the activated carbon layer is calculated as the expansion rate (%) of the activated carbon layer = (height of expansion/height of the first activated carbon layer) x 100.

Description

여과지 내의 활성탄층 역세척 시스템{BACKWASHING SYSTEM FOR ACTIVATED CARBON LAYER}BACKWASHING SYSTEM FOR ACTIVATED CARBON LAYER

본 발명은 상수도 물의 공급을 위한 정수장 중 흡착지 내에 구비되는 활성탄층의 세척 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a washing system for an activated carbon layer provided in an adsorbent in a water purification plant for supplying tap water.

상수도 물의 공급을 위한 정수장은 상수원수의 취수를 위한 취수장, 물과 정수 약품을 혼합시키는 혼화지, 응집 과정을 통하여 이물질을 침전시켜 제거하는 침전지, 침전수를 모래층의 여과 막 사이를 통과시키면서 불순물을 제거하는 여과지(흡착지) 및 불순물이 제거된 정수를 저장하는 정수지로 이루어질 수 있다.Water purification plants for supplying tap water include a water intake plant for raw water intake, a mixed paper for mixing water and water purification chemicals, a settling tank for removing foreign substances by precipitating them through agglomeration process, and a sedimentation tank to remove impurities while passing the sedimented water through the sand filtration membrane. It may consist of a filter paper (adsorption paper) to remove and a purified paper for storing purified water from which impurities have been removed.

여과지는 활성탄 또는 활성탄층을 이용하여 불순물 제거할 수 있는데, 활성탄층이 일정 기간 동안 사용되면 여과지의 활성탄층에는 이물질 또는 현탁 물질이 축적될 수 있고, 이로 인하여 활성탄층의 통수 및 흡착 능력이 감소된다. 활성탄층의 통수 및 흡착 능력을 회복하기 위하여 활성탄층에 대한 주기적인 역세척이 필요하다.The filter paper can remove impurities using activated carbon or an activated carbon layer. If the activated carbon layer is used for a certain period of time, foreign substances or suspended substances may accumulate in the activated carbon layer of the filter paper, thereby reducing the water passage and adsorption capacity of the activated carbon layer. . Periodic backwashing of the activated carbon layer is required in order to recover the water passage and adsorption capacity of the activated carbon layer.

역세척은 활성탄 흡착지에서 활성탄층 내에 탁질이 억류되어 허용최대손실수두에 도달하거나 수질이 허용치에 도달하면 여과를 중지하고 여과 과정에서의 물의 흐름과 반대되는 방향으로 물을 강제로 활성탄층에 투입하여 활성탄을 팽창, 부유시켜 수류에 의하여 폐색된 여층을 세척하는 것이다.Backwashing stops filtration and forcibly injects water into the activated carbon bed in the opposite direction to the water flow in the filtration process when the turbidity is trapped in the activated carbon bed in the activated carbon adsorbent and reaches the allowable maximum loss head or when the water quality reaches the allowable value. The activated carbon is expanded and suspended to wash the filter layer blocked by the water flow.

역세척에 의하여 활성탄층은 팽창되게 되는데, 활성탄층의 팽창은 이물질의 제거 및 활성탄층의 유실과 관련되는 중요한 관리 팩터에 해당하므로, 이에 대한 제어 관리가 중요하다. The activated carbon layer is expanded by backwashing. Since the expansion of the activated carbon layer corresponds to an important management factor related to the removal of foreign substances and the loss of the activated carbon layer, it is important to control and manage it.

그런데, 종래 기술에서는 활성탄층의 팽창률을 측정하기 위해서는 정수처리시설 내에서 오존공정을 정지하고 팽창률 측정기를 사용하여 조사 인력이 직접 현장에서 시료 채취 장비를 이용하여 시료를 다양한 깊이에서 채취한 후 이를 이용하여 활성탄층의 팽창 정도를 수동으로 측정하고 있는 실정이다. 따라서, 목표 팽창률 만족을 위해서는 수시로 현장 인력이 투입되어 수동으로 작업을 하여야 하므로 정확한 측정이 어렵고 매우 번거로운 문제가 있었다.However, in the prior art, in order to measure the expansion rate of the activated carbon layer, the ozone process is stopped in the water treatment facility, and the investigator directly collects samples at various depths using the sampling equipment at the site using the expansion rate measuring device, and then uses the same. Therefore, the extent of expansion of the activated carbon layer is measured manually. Therefore, in order to satisfy the target expansion rate, field personnel are frequently input and manual work is required, so accurate measurement is difficult and very cumbersome.

1. 공개특허공보 제10-2018-0009916호1. Unexamined Patent Publication No. 10-2018-0009916

본원 발명은 흡착지 내의 활성탄층 세척시 활성탄층의 팽창률을 정확하게 측정할 수 있고, 활성탄층의 유실 또는 손실을 억제할 수 있는 흡착지 내의 활성탄층 세척 시스템 및 세척 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and a washing method for washing an activated carbon layer in an adsorbent which can accurately measure the expansion rate of the activated carbon layer and suppress the loss or loss of the activated carbon layer when washing the activated carbon layer in the adsorbent.

본 발명은, 물을 여과하기 위한 활성탄층을 내부에 수용하는 흡착지; 상기 흡착지 내부에서 상기 활성탄층 상측에 위치하는 물의 일부를 채취하는 시료 채취기; 상기 시료 채취기에서 채취된 물에 포함된 활성탄 알갱이의 크기를 측정하는 입자 형상 분석기; 및 상기 측정된 활성탄 알갱이의 크기에 기초하여 상기 활성탄층의 팽창률을 산출하고, 산출된 팽창률에 기초하여 상기 활성탄층을 세척하기 위한 강도를 조절하는 제어부;를 포함하는 흡착지 내의 활성탄층 세척 시스템을 제공한다.The present invention, an adsorption paper for accommodating therein an activated carbon layer for filtering water; a sampler for collecting a portion of the water located above the activated carbon layer in the adsorbent; a particle shape analyzer for measuring the size of activated carbon particles contained in the water collected by the sampler; and a control unit that calculates the expansion rate of the activated carbon layer based on the measured size of the activated carbon grains, and adjusts the strength for washing the activated carbon layer based on the calculated expansion rate; to provide.

물의 여과 공정에서, 상기 흡착지 내부에 수용된 활성탄층의 하단에서부터 상기 활성탄층의 상단까지의 높이를 활성탄 제1층고라고 하고, 역세척 공정에서, 상기 활성탄층의 하단에서부터 상기 활성탄층의 상단까지의 높이를 활성탄 제2층고라고 하면, 상기 활성탄층의 팽창률은 아래 <식 1>에 의하여 산출된다.In the water filtration process, the height from the lower end of the activated carbon layer accommodated in the adsorption paper to the upper end of the activated carbon layer is called the activated carbon first bed height, and in the backwashing process, from the lower end of the activated carbon layer to the upper end of the activated carbon layer Assuming that the height is the height of the second layer of activated carbon, the expansion rate of the activated carbon layer is calculated by the following <Equation 1>.

<수학식 1> <Equation 1>

활성탄층의 팽창률(%) = (팽창 높이/활성탄 제1층고) × 100Expansion rate (%) of the activated carbon layer = (height of expansion/height of the first floor of activated carbon) × 100

팽창 높이 = 활성탄 제2층고 - 활성탄 제1층고Expansion height = the height of the second floor of activated carbon - the height of the first floor of activated carbon

여기서, 상기 활성탄 제2층고는, 역세척 공정 중 상기 시료 채취기가 채취한 물에 함유된 활성탄 알갱이의 크기가 미리 설정된 소정의 기준값 범위에 들어가는 경우 해당 그 활성탄 알갱이가 채취된 물의 높이이며, 상기 시료 채취기는 높이를 달리하여 흡착지 내부의 물을 채취할 수 있고, 상기 활성탄 알갱이 기준값은 0.1mm ~ 1.5mm인 것이 좋다.Here, the second layer height of the activated carbon is the height of the water from which the activated carbon particles are collected when the size of the activated carbon particles contained in the water collected by the sampler during the backwashing process falls within a preset reference value range, and the sample The collector can collect water inside the adsorbent by varying the height, and the reference value of the activated carbon grains is preferably 0.1 mm to 1.5 mm.

상기 활성탄의 알갱이의 크기는 상기 시료 채취기에 의해 채취된 물의 내부에 존재하는 복수 개의 활성탄 알갱이들의 평균 입도이거나, 또는 상기 활성탄의 알갱이의 크기는 상기 시료 채취기에 의해 채취된 물의 내부에 존재하는 복수 개의 활성탄 알갱이들의 유효경일 수 있고, 상기 유효경은 입도가적곡선에서 소정의 수치범위를 통과한 활성탄 알갱이들의 입경일 수 있다. The size of the activated carbon grains is the average particle size of a plurality of activated carbon grains present in the water collected by the sampler, or the size of the activated carbon grains is the plurality of activated carbon grains present in the water collected by the sampler. The effective diameter may be the effective diameter of the activated carbon particles, and the effective diameter may be the particle diameter of the activated carbon particles passing a predetermined numerical range in the particle size and dropping curve.

물의 여과 공정에서 상기 활성탄층을 통과하는 물의 흐름 방향과 반대 방향으로 상기 활성탄층에 세척액을 투입하는 펌프를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 산출된 팽창률이 목표 팽창률에 도달하지 못한 때에는 상기 펌프의 출력을 증가시키고, 상기 산출된 팽창률이 상기 목표 팽창률을 초과한 때에는 상기 펌프의 출력을 감소시킨다.Further comprising a pump for injecting a washing solution into the activated carbon layer in a direction opposite to the flow direction of water passing through the activated carbon layer in the water filtration process, wherein the control unit outputs the pump when the calculated expansion rate does not reach the target expansion rate increases, and when the calculated expansion rate exceeds the target expansion rate, the output of the pump is decreased.

본 발명은 흡착지 내의 활성탄층의 세척시, 채취된 여과수 내에 포함된 입상 활성탄을 입자 형상 분석기를 통하여 식별하고 식별된 입상 활성탄 알갱이의 크기를 측정한 결과에 기초하여 활성탄층의 팽창 높이를 산출하고, 산출된 팽창 높이에 기초하여 활성탄층의 팽창률을 정확하게 측정할 수 있고, 정확하게 측정된 팽창률을 제어함으로써 활성탄층에 대한 세척을 정확하고 원활하게 수행할 수 있고, 활성탄층의 유실 또는 손실을 억제할 수 있다.The present invention identifies the granular activated carbon contained in the collected filtered water through a particle shape analyzer when washing the activated carbon layer in the adsorbent paper, and calculates the expansion height of the activated carbon layer based on the result of measuring the size of the identified granular activated carbon particles, , it is possible to accurately measure the expansion rate of the activated carbon layer based on the calculated expansion height, and by controlling the accurately measured expansion rate, it is possible to accurately and smoothly perform washing of the activated carbon layer, and to suppress the loss or loss of the activated carbon layer. can

도 1은 본 발명에 따른 여과지 내의 활성탄층 세척 시스템의 일 실시 예를 나타낸다.
도 2는 흡착지 내의 활성탄층의 세척 방법에 관한 플로차트이다
도 3는 활성탄층에 대한 세척 이전의 여과 공정에서의 활성탄층의 층고를 측정하는 것을 나타낸다.
1 shows an embodiment of an activated carbon layer washing system in a filter paper according to the present invention.
2 is a flowchart of a method for washing an activated carbon layer in an adsorbent paper;
3 shows the measurement of the bed height of the activated carbon layer in the filtration process before washing the activated carbon layer.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들이며 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In addition, the terms used are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본원 발명의 흡착지 내의 활성탄층 세척 시스템의 일 실시 예를 나타내고, 도 2는 흡착지 내의 활성탄층 세척 방법에 관한 플로차트이고, 도 3은 활성탄층에 대한 세척 이전의 여과 공정에서의 활성탄층의 층고를 측정하는 것을 나타낸다. 1 shows an embodiment of the activated carbon bed washing system in the adsorbent of the present invention, FIG. 2 is a flowchart related to the method for washing the activated carbon bed in the adsorbent, and FIG. 3 is the activated carbon in the filtration process prior to washing the activated carbon layer. Measures the floor height of the floor.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 흡착지 내의 활성탄층 세척 시스템은 여과지지(15), 흡착지(15) 내의 활성탄층(18, 또는 활성탄), 시료 채취기(또는 시료채취 및 높이 측정기, 12), 입자 형상 분석기(13), 및 제어부(14)를 포함할 수 있다. 흡착지(15)는 여과 또는 이물질 제거를 위한 역세척이 이루어지는 장소 또는 수용공간을 의미하는 것으로, 흡착지(15)는 물을 여과하기 위한 곳이므로 여과지로 표현될 수도 있다.1 to 3, the activated carbon bed washing system in the sorbent paper is a filter paper 15, an activated carbon layer 18 or activated carbon in the sorbent 15, a sampler (or a sample collection and height measurement device, 12) , a particle shape analyzer 13 , and a control unit 14 . The adsorption paper 15 refers to a place or accommodation space where backwashing is performed for filtration or removal of foreign substances, and since the adsorption paper 15 is a place for filtering water, it may be expressed as a filter paper.

활성탄층(18)은 흡착지(15) 내에 배치될 수 있고, 흡착지(15) 내로 유입되는 물에 포함된 불순물을 제거할 수 있다. 활성탄층(18)은 입상 또는 입자 형태의 활성탄이 층 형태로 쌓인 구조일 수 있고, 흡착지(15) 내로 유입되는 물은 활성탄층(18)을 통과함으로서 물에 포함된 불순물이 제거될 수 있다.The activated carbon layer 18 may be disposed in the adsorption paper 15 , and may remove impurities contained in water flowing into the adsorption paper 15 . The activated carbon layer 18 may have a structure in which granular or particulate activated carbon is stacked in a layer form, and the water flowing into the adsorption paper 15 passes through the activated carbon layer 18 so that impurities contained in water can be removed. .

흡착지(15) 내에서 활성탄층(18)은 흡착지(15)의 하부에 위치할 수 있고, 여과를 위한 물은 활성탄층(18) 상부로 유입되어 활성탄층(18) 상에 일시적으로 저장될 수 있다. 예컨대, 도 3을 참조하면, 물의 여과를 위하여 유량계(11)는 흡착지(15) 내로 유입되는 수량을 조절할 수 있고, 활성탄층(18) 상에 위치하는 트러프(19)보다 높게 흡착지(15) 내에 저장된 물의 높이를 조절할 수 있다. 여과를 위하여 트러프보다 높도록 물의 높이가 조절될 수 있다. 이때 트러프(19)는 활성탄층의 세척을 위한 세척액(세척수)의 배수를 위한 통로일 수 있다.The activated carbon layer 18 in the adsorption paper 15 may be located at the lower part of the adsorption paper 15 , and water for filtration is introduced into the activated carbon layer 18 and temporarily stored on the activated carbon layer 18 . can be For example, referring to FIG. 3 , for water filtration, the flow meter 11 can control the amount of water flowing into the adsorption paper 15, and is higher than the trough 19 located on the activated carbon layer 18. 15) The height of the stored water can be adjusted. The height of the water can be adjusted to be higher than the trough for filtration. In this case, the trough 19 may be a passage for draining a washing liquid (washing water) for washing the activated carbon layer.

반면에, 도 1에 도시된 바와 같이, 유량계(11)에 의하여 역세척 시작 전에는 흡착지(15) 내의 물의 높이가 트러프(19)보다 낮도록 흡착지(15) 내의 물의 높이가 조절될 수 있다. 시료 채취 및 높이 측정기(12)는 활성탄층(18) 세척시 흡착지(15) 내에 저장된 물의 일부(이하 “시료”라 한다)를 채취한다.On the other hand, as shown in FIG. 1 , the water level in the suction paper 15 can be adjusted so that the water level in the suction paper 15 is lower than the trough 19 before backwashing is started by the flow meter 11 . have. The sampling and height measuring device 12 collects a portion of the water stored in the absorbent paper 15 (hereinafter referred to as “sample”) when the activated carbon layer 18 is washed.

예컨대, 시료 채취 및 높이 측정기(12)는 활성탄층(18) 세척시 흡착지(15) 내의 높이를 달리하면서 상하로 이동하면서 다양한 높이에 위치하는 물의 일부를 채취한다.For example, the sampling and height measuring device 12 collects a portion of water located at various heights while moving up and down while varying the height in the adsorption paper 15 when the activated carbon layer 18 is washed.

도 2 및 도 3을 참조하면, 여과 공정에서의 활성탄층(18)의 층고(a)를 획득한다(S105).2 and 3, the layer height (a) of the activated carbon layer 18 in the filtration process is obtained (S105).

시료 채취 및 높이 측정기(12)는 여과 공정에서 활성탄층(18)의 층고(a)를 측정할 수 있다. 즉, 물의 여과 공정에서 시료 채취 및 높이 측정기(12)는 활성탄층(18)의 최상부(또는 최상부면)까지 이동될 수 있다. 그리고, 활성탄층(18)의 최하부(또는 최하부면)으로부터 활성탄층(18)의 최상부(또는 최상부면)까지의 높이 역시 측정될 수 있는데, 이를 '활성탄 제1층고'라고 한다. 다시 말하면, 활성탄 제1층고는, 물을 여과하는 여과 공정에서 상기 흡착지 내부에 수용된 활성탄층의 하단에서부터 상기 활성탄층의 상단까지의 높이를 의미한다.The sampling and height measuring device 12 may measure the floor height (a) of the activated carbon layer 18 in the filtration process. That is, in the water filtration process, the sampling and height measuring device 12 may be moved to the top (or top surface) of the activated carbon layer 18 . In addition, the height from the lowermost (or lowermost surface) of the activated carbon layer 18 to the uppermost (or uppermost surface) of the activated carbon layer 18 may also be measured, which is referred to as 'activated carbon first floor height'. In other words, the activated carbon first layer height means the height from the lower end of the activated carbon layer accommodated in the adsorbent paper to the upper end of the activated carbon layer in the filtration process of filtering water.

그리고, 후술하는 활성탄층 역세척 공정에서는 역류하는 세척을 위한 유량이 역방향으로 유입되면서 활성탄층이 위로 팽창하게 된다(이하 설명). 이 역세척 공정에서, 상기 활성탄층의 하단에서부터 상기 활성탄층의 상단까지의 높이를 '활성탄 제2층고'라고 한다.And, in the activated carbon layer backwashing process, which will be described later, the activated carbon layer expands upward as the flow rate for washing counterflow flows in the reverse direction (described below). In this backwashing process, the height from the lower end of the activated carbon layer to the upper end of the activated carbon layer is referred to as 'activated carbon second layer height'.

시료 채취 및 높이 측정기(12)는 시료가 채취되는 지점의 높이를 측정하는 기능을 포함할 수 있도록 함으로써 활성탄층의 팽창위치를 감지할 수 있도록 한다. 시료 채취 및 높이 측정기(12)는 흡착지(15)에서 상하 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 본 발명의 시료 채취 및 높이 측정기(12)는 흡착지(15) 내부에 위치하여 흡착지(15) 내부 시료를 측정하면서 채취되는 시료의 위치(높이)를 측정할 수 있다. 시료가 채취되는 지점의 높이를 측정하는 방법은 다양한 수단이 가능하다. 이를 위한, 하나의 예로서 시료 채취기 말단에 구비된 시료 채취수단이 여과지 내부 물 속으로 진입되는 거리를 측정할 수 있는 와이어 등 다양한 수단이 가능할 것이다. 이를 이용하여 여과지 내부에 진입되는 채취수단의 거리를 측정하는 것이며, 기타 다른 여러가지 방법도 응용가능하다.The sample collection and height measuring device 12 may include a function of measuring the height of the point at which the sample is collected, so that the expanded position of the activated carbon layer can be detected. The sampling and height measuring device 12 may be moved in the vertical direction in the sorbent 15 . That is, the sample collection and height measuring device 12 of the present invention can measure the position (height) of the sample to be collected while measuring the sample inside the suction paper 15 by being located inside the suction paper 15 . A method of measuring the height of the point at which the sample is taken may be performed by various means. For this purpose, as an example, various means such as a wire capable of measuring the distance at which the sampling means provided at the end of the sample collector enters into the water inside the filter paper will be possible. This is to measure the distance of the collection means entering the inside of the filter paper, and various other methods are also applicable.

시료 채취 및 높이 측정기(12)는 시료 및 높이를 측정하는 하나의 구성으로 표현되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 시료 채취기 및 높이 측정기가 별개의 구성으로 구비될 수 있다. 또한 시료 채취 및 높이 측정기(12)는 “시료 채취기”로 대체하여 표현될 수 있고, 시료 채취기는 시료 채취 및 높이 측정이 모두 가능할 수도 있다.The sampling and height measuring device 12 is represented as one configuration for measuring the sample and the height, but is not limited thereto. In another embodiment, the sample collector and the height measuring device may be provided as separate components. In addition, the sample collection and height measuring device 12 may be expressed by being replaced with a “sample collector”, and the sample collector may be capable of both sampling and measuring the height.

도 1을 보면, 활성탄층(18)의 층고(a)는 운영 기간이 증가함에 따라 활성탄층(18) 세척시 마모, 유실 또는 분탄 생성 등으로 감소되어 변경될 수 있으므로, 활성탄층(18)의 정확한 팽창률 산출을 위해서는 실제 측정이 필수적이다. 여과 공정에서 측정된 활성탄층(18)의 층고(a)(또는 높이)를 편의상 “활성탄 제1층고”라 한다.Referring to FIG. 1 , the floor height a of the activated carbon layer 18 may be changed due to abrasion, loss or generation of powdered coal during washing of the activated carbon layer 18 as the operating period increases. Actual measurement is essential to accurately calculate the expansion rate. The floor height (a) (or height) of the activated carbon layer 18 measured in the filtration process is referred to as “the first floor height of the activated carbon” for convenience.

다음으로, 여과 공정을 중단하고 활성탄층에 대한 세척 공정(“역세척 공정”이라고도 함)을 수행한다(S110). 먼저, 활성탄층(18)에 대한 여과 공정을 중단하고 흡착지(15) 내의 물의 높이가 트러프(19)보다 낮도록 흡착지(15) 내의 물의 높이가 조절될 수 있다. 그리고, 펌프(16)를 이용하여 여과 공정에서의 활성탄층(18)을 통과하는 물의 흐름 방향과 반대되는 방향으로 강제로 활성탄층(18)에 세척액(예컨대, 물)을 주입 또는 투입하여 활성탄층(18)에 대한 세척이 이루어질 수 있다.Next, the filtration process is stopped and a washing process (also referred to as a “backwashing process”) on the activated carbon layer is performed (S110). First, the filtration process for the activated carbon layer 18 is stopped, and the height of the water in the sorbent 15 may be adjusted so that the level of water in the sorbent 15 is lower than that of the trough 19 . In addition, a washing solution (eg, water) is forcibly injected into the activated carbon layer 18 in a direction opposite to the flow direction of water passing through the activated carbon layer 18 in the filtration process by using the pump 16 or input to the activated carbon layer. (18) can be washed.

세척액(예컨대, 물)은 하부 집수 장치(17)를 통과 또는 경유하여 활성탄층(18)에 주입 또는 투입될 수 있다. 역세척 공정에 의하여 활성탄층(18)은 상측 방향으로 팽창된다. 단위 체적(예컨대, ㎥)에 대한 활성탄층(18)의 밀도가 감소될 수 있다.The washing liquid (eg, water) may be injected or injected into the activated carbon layer 18 through or through the lower water collecting device 17 . By the backwashing process, the activated carbon layer 18 is expanded in an upward direction. The density of the activated carbon layer 18 per unit volume (eg, m 3 ) may be reduced.

다음으로, 역세척 공정 중 시료 채취 및 높이 측정기(12)를 이용하여 상기 활성탄 제1층고 이상의 높이에 위치하는 흡착지(15) 내의 물의 일부(시료)를 채취한다(S120). 다음으로, 입자형상 분석기(13)를 이용하여 채취된 시료에 포함된 활성탄 알갱이의 크기(예컨대, 입경, 또는 직경)을 측정한다(S130).Next, during the backwashing process, a portion (sample) of water in the absorbent paper 15 positioned at a height of the activated carbon first layer or higher is collected using the sampling and height measuring device 12 (S120). Next, the size (eg, particle diameter or diameter) of the activated carbon particles included in the sample collected by using the particle shape analyzer 13 is measured ( S130 ).

다음으로, 제어부(14)에 의하여 측정된 활성탄 알갱이의 크기와 기준값을 비교하고, 비교한 결과에 기초하여 활성탄층(18)의 팽창 높이를 산출한다(S140 내지 S150). 즉, 측정된 활성탄 알갱이의 크기에 대한 정보는 제어부(14)로 전송될 수 있고, 제어부(14)는 측정된 활성탄 알갱이의 크기와 미리 설정된 소정의 기준값을 비교할 수 있다(S140).Next, the size of the activated carbon grains measured by the control unit 14 and a reference value are compared, and the expansion height of the activated carbon layer 18 is calculated based on the comparison result (S140 to S150). That is, information on the measured size of the activated carbon grains may be transmitted to the control unit 14, and the control unit 14 may compare the measured size of the activated carbon grains with a preset reference value (S140).

측정된 활성탄 알갱이의 크기가 기준값보다 크면, 제어부(14)는 시료 채취 및 높이 측정기(12)를 더 높은 위치로 이동시킨다(S145). 그리고 이동된 시료 채취 및 높이 측정기(12)는 더 높은 위치에서 흡착지(15) 내의 물의 일부(시료)를 채취할 수 있다(S120).If the size of the measured activated carbon grains is larger than the reference value, the control unit 14 moves the sample collection and height measuring device 12 to a higher position (S145). And the moved sample collection and height measuring instrument 12 may collect a portion of the water (sample) in the adsorbent 15 at a higher position (S120).

다음으로, 입자형상 분석기(13)를 이용하여 채취된 시료에 포함된 활성탄 알갱이의 크기(예컨대, 입경, 또는 직경)을 측정할 수 있고(S130), 제어부(14)는 제어부(14)는 측정된 활성탄 알갱이의 크기와 기준값을 비교한다(S140).Next, using the particle shape analyzer 13, the size (eg, particle diameter, or diameter) of the activated carbon particles included in the sample can be measured ( S130 ), and the control unit 14 controls the control unit 14 to measure The size of the activated carbon grains and a reference value are compared (S140).

S120 내지 S145의 단계는 S140 단계의 조건을 만족할 때까지 반복 수행될 수 있다. 예컨대, 시료 채취 및 높이 측정기(12)는 상하로 이동하면서 다양한 지점들에서 시료를 채취할 수 있으며, 또한 각 지점의 높이를 측정할 수 있다.Steps S120 to S145 may be repeatedly performed until the condition of step S140 is satisfied. For example, the sample collection and height measuring device 12 may take samples at various points while moving up and down, and may also measure the height of each point.

기설정된 활성탄 알갱이의 기준값은 펌프(160)의 유량에 의하여 팽창된 활성탄의 팽창률을 고려하여 설정될 수 있다. 예컨대, 활성탄 알갱이의 크기는 입자형상 분석기(13)에서 측정된 알갱이들의 평균 입도(또는 직경)일 수 있고, 기준값은 0.1mm ~ 1.5mm일 수 있다. The preset reference value of the activated carbon grains may be set in consideration of the expansion rate of the activated carbon expanded by the flow rate of the pump 160 . For example, the size of the activated carbon grains may be the average particle size (or diameter) of the grains measured by the particle shape analyzer 13 , and the reference value may be 0.1 mm to 1.5 mm.

다른 실시 예에서는 활성탄 알갱이의 크기는 측정 또는 검출된 알갱이들의 입경들 중 최대 입경일 수 있다. 또 다른 실시 예에서는 활성탄 알갱이의 크기는 측정 또는 검출된 알갱이들의 입경들 중 최소 입경일 수 있다. In another embodiment, the size of the activated carbon grains may be the largest particle size among the particle sizes of the measured or detected grains. In another embodiment, the size of the activated carbon grains may be the smallest among the particle sizes of the measured or detected grains.

또 다른 실시 예에서는 활성탄 알갱이의 크기는 활성탄 알갱이의 유효경일 수 있으며, 이때 유효경의 의미는 활성탄의 입도가적곡선 상에서의 10% 통과 입경일 수 있다. In another embodiment, the size of the activated carbon grains may be the effective diameter of the activated carbon grains, and in this case, the effective diameter may be 10% of the particle size passing through the particle size and dropping curve of the activated carbon.

다음으로 활성탄 알갱이의 크기가 기준값의 범위에 들어왔을 때, 이때 시료를 채취한 높이(위치)를 "활성탄 제2층고”라고 하고 이를 통해 제어부(14)는 활성탄층(18)의 팽창 높이(h)를 산출할 수 있다. 즉, 활성탄 제2층고는 활성탄 알갱이의 크기가 기준값 범위에 있을 때의 시료 채취 및 높이 측정기(12)에 의한 시료 채취 지점의 높이이다.Next, when the size of the activated carbon grains falls within the reference value range, the height (position) at which the sample is collected is called the "activated carbon second floor height", and through this, the controller 14 controls the expansion height (h) of the activated carbon layer 18. ) can be calculated, that is, the height of the second layer of activated carbon is the height of the sampling point by the sampling and height measuring device 12 when the size of the activated carbon grains is within the reference value range.

제어부(14)는 활성탄 제2층고에서 활성탄 제1층고를 뺀 결과를 활성탄층의 팽창 높이(h)로 산출할 수 있다. 제어부(14)는 팽창 높이(h), 활성탄 제1층고의 수치를 이용하여 활성탄층(18)의 팽창률을 산출할 수 있다.The control unit 14 may calculate the result of subtracting the activated carbon first floor height from the activated carbon second floor height as the expansion height (h) of the activated carbon layer. The controller 14 may calculate the expansion rate of the activated carbon layer 18 using the expansion height h and the numerical value of the activated carbon first floor height.

[활성탄층의 팽창률(%)] = 팽창 높이(h)/활성탄 제1층고(a) × 100[Expansion rate of the activated carbon layer (%)] = Expansion height (h) / Activated carbon first floor height (a) × 100

다음으로, 제어부(14)는 산출된 활성탄층(18)의 팽창률에 기초하여 활성탄층(18)의 세척을 위한 세척 강도를 조절할 수 있다. 제어부(14)는 산출된 활성탄층(18)의 팽창률에 기초하여 활성탄층(18)의 세척을 위한 세척액(또는 세척수)의 유량, 세척액의 유속, 또는 세척액의 유압 중 적어도 하나를 조절할 수 있다.Next, the control unit 14 may adjust the washing intensity for washing the activated carbon layer 18 based on the calculated expansion rate of the activated carbon layer 18 . The control unit 14 may adjust at least one of a flow rate of a washing solution (or washing water) for washing the activated carbon layer 18, a flow rate of the washing solution, or a hydraulic pressure of the washing solution based on the calculated expansion rate of the activated carbon layer 18 .

제어부(14)는 산출된 팽창률이 목표 팽창률에 도달하지 못한 때에는 유량 제어가 가능한 인버터식 펌프(16)의 출력을 증가시켜 활성탄층(18)의 세척 유량을 증가시킬 수 있다. 반면에, 산출된 팽창률이 목표 팽창율을 초과할 때에는 펌프(16)의 출력을 감소시켜 활성탄층(18)의 세척 유량을 감소시킬 수 있다. 이러한 과정을 거쳐 산출된 팽창률이 목표 팽창률에 도달되도록 역세척 공정을 위한 유량이 피드백 제어될 수 있다.The control unit 14 may increase the washing flow rate of the activated carbon layer 18 by increasing the output of the inverter pump 16 capable of controlling the flow rate when the calculated expansion rate does not reach the target expansion rate. On the other hand, when the calculated expansion rate exceeds the target expansion rate, the output of the pump 16 may be reduced to reduce the washing flow rate of the activated carbon layer 18 . The flow rate for the backwashing process may be feedback-controlled so that the expansion rate calculated through this process reaches the target expansion rate.

본 발명은 역세척 공정시 입사 형상 분석기(13)를 통하여 채취된 세척수의 입상 활성탄 알갱이의 크기를 측정한 결과에 기초하여 활성탄층의 팽창 높이 및 팽창률을 정확하게 측정할 수 있고, 정확하게 측정된 팽창률에 기초하여 역세척의 유량의 피드백 제어함에 따라 역세척을 원활하게 관리 범위 내에서 수행할 수 있고, 활성탄층(18)의 유실 또는 손실을 억제할 수 있다.The present invention can accurately measure the expansion height and expansion rate of the activated carbon layer based on the result of measuring the size of the granular activated carbon grains of the washing water collected through the incident shape analyzer 13 during the backwashing process, and Based on the feedback control of the flow rate of backwashing, backwashing can be smoothly performed within a management range, and loss or loss of the activated carbon layer 18 can be suppressed.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the

[도면 상 번호의 설명][Explanation of numbers on drawings]

12: 시료 채취기(또는 시료채취 및 높이 측정기)12: sampler (or sampler and height meter)

13: 입자 형상 분석기13: Particle Shape Analyzer

14: 제어부14: control unit

15: 활성탄 흡착지15: activated carbon absorbent paper

16: 펌프16: pump

17: 하부 집수 장치17: lower water catchment device

18: 활성탄 또는 활성탄층18: activated carbon or activated carbon layer

19: 트러프19: trough

Claims (10)

물을 여과하기 위한 활성탄층을 내부에 수용하는 흡착지; 상기 흡착지 내부에서 상기 활성탄층 상측에 위치하는 물의 일부를 채취하는 시료 채취기; 상기 시료 채취기에서 채취된 물에 포함된 활성탄 알갱이의 크기를 측정하는 입자 형상 분석기; 및 상기 측정된 활성탄 알갱이의 크기에 기초하여 상기 활성탄층의 팽창률을 산출하고, 산출된 팽창률에 기초하여 상기 활성탄층을 세척하기 위한 강도를 조절하는 제어부;를 포함하고, 상기 시료 채취기는 흡착지 내부에서 높이를 달리하여 흡착지 내부의 물을 채취하고,
물의 여과 공정에서 상기 흡착지 내부에 수용된 활성탄층의 하단에서부터 상기 활성탄층의 상단까지의 높이를 활성탄 제1층고라고 하고, 역세척 공정에서 상기 활성탄층의 하단에서부터 상기 활성탄층의 상단까지의 높이를 활성탄 제2층고라고 하고, 팽창 높이를 상기 활성탄 제2층고와 상기 활성탄 제1층고의 차이값이라고 할때, 상기 활성탄층의 팽창률은 아래 <식 1>에 의하여 산출되고,
<식 1>
활성탄층의 팽창률(%) = (팽창 높이/활성탄 제1층고) × 100
상기 활성탄 제2층고는, 역세척 공정 중 상기 시료 채취기가 채취한 물에 함유된 활성탄 알갱이의 크기가 미리 설정된 소정의 기준값 범위에 들어가는 경우 해당 활성탄 알갱이가 채취된 물의 높이이며,
상기 활성탄 알갱이 기준값은 0.1mm ~ 1.5mm이며,
상기 활성탄의 알갱이의 크기는 상기 시료 채취기에 의해 채취된 물의 내부에 존재하는 복수 개의 활성탄 알갱이들의 평균 입도인 것을 특징으로 하는 활성탄층 역세척 시스템.
Adsorption paper for accommodating therein an activated carbon layer for filtering water; a sampler for collecting a portion of the water located above the activated carbon layer in the adsorbent; a particle shape analyzer for measuring the size of activated carbon particles contained in the water collected by the sampler; and a control unit that calculates the expansion rate of the activated carbon layer based on the measured size of the activated carbon grains, and adjusts the strength for washing the activated carbon layer based on the calculated expansion rate. The water inside the adsorbent is collected by varying the height in the
In the water filtration process, the height from the lower end of the activated carbon layer accommodated in the adsorption paper to the upper end of the activated carbon layer is called the activated carbon first bed height, and the height from the lower end of the activated carbon layer to the upper end of the activated carbon layer in the backwashing process is When the activated carbon second floor height is called, and the expansion height is the difference between the activated carbon second floor height and the activated carbon first floor height, the expansion rate of the activated carbon layer is calculated by the following <Equation 1>,
<Equation 1>
Expansion rate (%) of the activated carbon layer = (height of expansion/height of the first floor of activated carbon) × 100
The second layer height of the activated carbon is the height of the water from which the activated carbon particles are collected when the size of the activated carbon particles contained in the water collected by the sampler during the backwashing process falls within a preset reference value range,
The activated carbon grain reference value is 0.1mm ~ 1.5mm,
The activated carbon particle size is an activated carbon layer backwashing system, characterized in that the average particle size of a plurality of activated carbon particles present in the water collected by the sampler.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 활성탄의 알갱이의 크기는 상기 시료 채취기에 의해 채취된 물의 내부에 존재하는 복수 개의 활성탄 알갱이들의 유효경일 수 있고, 상기 유효경은 입도가적곡선에서 소정의 수치범위를 통과한 활성탄 알갱이들의 입경인 것을 특징으로 하는 활성탄층 역세척 시스템.
According to claim 1,
The size of the activated carbon particles may be an effective diameter of a plurality of activated carbon particles present in the water collected by the sampler, and the effective diameter is the particle diameter of the activated carbon particles passing a predetermined numerical range in the particle size and dropping curve. Activated carbon bed backwashing system characterized.
제7항에 있어서,
물의 여과 공정에서 상기 활성탄층을 통과하는 물의 흐름 방향과 반대 방향으로 상기 활성탄층에 세척액을 투입하는 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄층 역세척 시스템.
8. The method of claim 7,
Activated carbon bed backwashing system, characterized in that it further comprises a pump for injecting the washing solution into the activated carbon layer in the opposite direction to the flow direction of the water passing through the activated carbon layer in the water filtration process.
삭제delete 삭제delete
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102475354B1 (en) * 2022-07-08 2022-12-07 서울특별시 Activated carbon expansion rate measuring device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09225453A (en) * 1996-02-27 1997-09-02 Hitachi Ltd Control method of activated carbon tower
JP2003010873A (en) * 2001-07-03 2003-01-14 Sumitomo Heavy Ind Ltd Backwashing method
KR20090026693A (en) * 2007-09-10 2009-03-13 한국건설기술연구원 Monitoring method and apparatus of filter bed expansion in drinking water treatment
KR20180009916A (en) 2016-07-20 2018-01-30 (주)엠에스플로우 An Ultrasound Apparatus for Measuring an Interface Surface of an Active Carbon

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100545098B1 (en) * 2003-07-07 2006-01-24 한국수자원공사 A measuring apparatus for rate of expansion of packing material in filter layer and it's method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09225453A (en) * 1996-02-27 1997-09-02 Hitachi Ltd Control method of activated carbon tower
JP2003010873A (en) * 2001-07-03 2003-01-14 Sumitomo Heavy Ind Ltd Backwashing method
KR20090026693A (en) * 2007-09-10 2009-03-13 한국건설기술연구원 Monitoring method and apparatus of filter bed expansion in drinking water treatment
KR20180009916A (en) 2016-07-20 2018-01-30 (주)엠에스플로우 An Ultrasound Apparatus for Measuring an Interface Surface of an Active Carbon

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102475354B1 (en) * 2022-07-08 2022-12-07 서울특별시 Activated carbon expansion rate measuring device

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