KR200384561Y1 - 자동경도측정기를 갖는 경수연화장치 - Google Patents

자동경도측정기를 갖는 경수연화장치 Download PDF

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KR200384561Y1 KR20-2005-0005370U KR20050005370U KR200384561Y1 KR 200384561 Y1 KR200384561 Y1 KR 200384561Y1 KR 20050005370 U KR20050005370 U KR 20050005370U KR 200384561 Y1 KR200384561 Y1 KR 200384561Y1
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Abstract

본 고안은 자동경도측정기를 갖는 경수연화장치에 관한 것으로, 내부에 이온교환수지를 구비하고, 외부로부터 공급되는 원수에 포함된 경도성분을 해당 이온교환을 통해 이온교환수지에 부착시켜 경도성분을 제거함으로써 연수화된 처리수를 생산하는 적어도 둘 이상의 정수기(10, 20); 상기 정수기(10, 20)들 중 이온교환능력이 포화된 재생과정의 정수기로 이온교환수지의 재생을 위한 염수를 공급하는 염수 탱크(40); 상기 정수기(10, 20)들에서 이온교환이 가능한 기준치의 처리수를 급수받아 저장하는 기준수 탱크(30); 상기 기준수 탱크(30)에 대한 기준수의 경도를 측정하고 상기 정수기(10, 20)들 중 정상가동되는 연수과정의 정수기 또는 이온교환수지 재생과정의 정수기로부터 각각 처리수 또는 수세수를 공급받아 해당 처리수 또는 수세수에 대한 경도를 반복 측정해, 해당 기준수의 경도측정치와 처리수 또는 수세수에 대한 경도측정치를 제공하는 경도측정장치(60); 및 상기 정수기(10, 20)의 연수가동 및 재생을 위한 제어를 실시하되, 상기 경도측정장치(60)의 경도측정결과 정상가동되는 정수기의 처리수에 대한 경도측정치가 설정된 가동기준치 이상이면 해당 정수기의 가동을 중지하고 대기 정수기로 교체하며, 재생되는 정수기의 수세수에 대한 경도측정치가 설정된 재생기준치 이하이면 해당 정수기의 재생을 완료하고 가동 대기시키는 가동 제어부(70); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동경도측정기를 갖는 경수연화장치{WATER SOFTNER SYSTEM}
본 고안은 자동경도측정기를 갖는 경수연화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적어도 둘 이상의 정수기를 교체 가동하는 경수연화장치에 있어 원수 및 그 처리수에 존해하는 스케일 성분의 경도성분(TOTAL HARDNESS.(Ca2+, Mg2+))을 자동 측정해 정량화하여 각 정수기의 통수 및 재생을 포함하는 가동 1싸이클내에서 양이온교환수지 능력의 포화 여부와 수세완료 여부를 자동경도측정기로 실시간 측정 분석하여 정수기의 연수능 재생 및 정수기 교체가 자동화되도록 하는 자동경도측정기를 갖는 경수연화장치 및 그 가동방법에 관한 것이다.
경수연화장치는 양이온 교환수지의 이온 교환특성을 이용하여 원수에 포함되어 있는 불순물이 이온교환수지에 흡착되는 과정에 의해 제거되도록 함으로써 이온교환 수지를 통과한 원수의 수질을 개선하고, 이온교환수지의 장기간 사용에 의해 흡착된 불순물은 별도로 공급해주는 염화나트륨으로 치환하여 외부로 배출되도록 함으로써 반복 사용할 수 있도록 구성된다.
이와 같은 경수연화장치는 물의 경도에 영향을 미치는 마그네슘이나 칼슘 이온을 흡착제거하여 연화시키는데 탁월한 효능을 발휘하게 되므로 경수연화장치 또는 연수기로 불려지고 있는데, 계속적인 불순물의 흡착으로 양이온교환수지가 포화상태에 도달할 때 양이온교환수지에 나트륨 이온을 공급하여 주면 양이온교환수지는 불순물과 나트륨 이온을 차환하여 불순물을 배출하게 되고, 배출된 불순물은 적절하 수단에 의해 외부로 방출됨으로써 양이온교환수지의 포화재생이 반복적으로 이루어지게 된다.
대부분의 경우, 경수연화장치는 원수 중에 존재하는 스케일 성분의 경도성분(Ca2+, Mg2+)을 제거하는 목적으로 사용되게 되는데, 그 효율성을 위해 둘 이상의 정수기를 구비하여 가동 중 양이온교환능력이 포화된 정수기는 재생 공정에 들어가도록 하고 다른 재생완료된 대기정수기를 교체 사용함으로써 교체 사용에 의해 연속적으로 경수연화가 이루어질 수 있도록 하게 된다.
현재 이와같은 경수연화장치내 정수기의 교체 시기를 파악하기 위한 대표적인 방법으로는 처리수 샘플을 채취하여 암모니아 완충액과 EBT 시약을 이용해 해당 측정수에 용존하는 Ca2+, Mg2+ emd 2가 양이온 금속의 함량에 대응하는 원수전경도(CaCo3 ppm)에 따른 환산 검수 샘플수 50ml에 완충액과 EBT 시약을 가해 샘플수가 적색이면 경도검출 EDTA 용액으로 적색이 없어질 때까지 적정하게 되는 방식이 있다(총경도 ppm = 소비ml * Factor * 1000/시료량(ml)).
즉, 이와 같은 방법에 의해 검수 샘플수로 해당 양이온교환수지의 교환능력이 포화된 것을 확인한 후 양이온교환능력이 포화된 정수기를 대기 정수기로 교체하고 해당 포화 정수기는 재생 싸이클 중 소금물(NaCl)을 투입함으로써 양이온수지를 활성화하여 다음 교체 사용을 위해 대기시키게 되는 것이다.
하지만, 이러한 경수연화장치를 자동화하고자 하는 경우, 실시간으로 처리수의 경도를 분석할 수 있는 적절한 센서가 없어서 현장에서는 각 정수기의 평균교환 능력을 산정(Ton)하고 안전율을 주어 일정량의 처리수 사용 후 자동교체시키는 방식이나, 1 싸이클론 당 평균 사용시간을 산정하고 안전율을 주어 타이머로 자동교체시키는 방식을 사용하고 있는데, 이러한 두가지 방법은 모두 일 평균 용수 사용량에 큰 편차가 존재하는 경수연화공정에서는 그 적용이 매우 난해하며 실제로 용수로스 및 교환능력 포화로 인한 미처리수가 타겟공정에 투입될 수 있는 큰 위험성이 항상 상존하는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 적어도 둘 이상의 정수기를 교체 가동하는 경수연화장치에 있어 원수 및 그 처리수에 존해하는 스케일 성분의 경도성분(Ca2+, Mg2+)을 자동 측정해 정량화하여, 각 정수기의 통수 및 재생을 포함하는 가동 1싸이클내에서 양이온교환수지 능력의 포화 여부와 수세완료 여부를 자동경도측정기로 실시간 측정 분석하여 정수기의 연수능 재생 및 정수기 교체가 자동화되도록 하는 자동경도측정기를 갖는 경수연화장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 자동경도측정기를 갖는 경수연화장치는, 내부에 이온교환수지를 구비하고, 외부로부터 공급되는 원수에 포함된 경도성분을 해당 이온교환을 통해 이온교환수지에 부착시켜 경도성분을 제거함으로써 연수화된 처리수를 생산하는 적어도 둘 이상의 정수기(10, 20); 상기 정수기(10, 20)들 중 이온교환능력이 포화된 재생과정의 정수기로 이온교환수지의 재생을 위한 염수를 공급하는 염수 탱크(40); 상기 정수기(10, 20)들에서 이온교환이 가능한 기준치의 처리수를 급수받아 저장하는 기준수 탱크(30); 상기 기준수 탱크(30)에 대한 기준수의 경도를 측정하고 상기 정수기(10, 20)들 중 정상가동되는 연수과정의 정수기 또는 이온교환수지 재생과정의 정수기로부터 각각 처리수 또는 수세수를 공급받아 해당 처리수 또는 수세수에 대한 경도를 반복 측정해, 해당 기준수의 경도측정치와 처리수 또는 수세수에 대한 경도측정치를 제공하는 경도측정장치(60); 및 상기 정수기(10, 20)의 연수가동 및 재생을 위한 제어를 실시하되, 상기 경도측정장치(60)의 경도측정결과 정상가동되는 정수기의 처리수에 대한 경도측정치가 설정된 가동기준치 이상이면 해당 정수기의 가동을 중지하고 대기 정수기로 교체하며, 재생되는 정수기의 수세수에 대한 경도측정치가 설정된 재생기준치 이하이면 해당 정수기의 재생을 완료하고 가동 대기시키는 가동 제어부(70); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 기준수 탱크(30)에 저장되는 기준수의 경도가 경도 0(3500)이며, 상기 가동 제어부(70)에서 정상가동 중인 정수기의 연수가동 계속여부를 결정하는 처리수 경도의 가동기준치가 경도 2(4500)이고, 재생가동 중인 정수기의 재생 중 수세 계속여부를 결정하는 수세수 경도의 재생기준치가 경도 0(3500)인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 경도측정장치(60)는, 물의 착염 화학반응 촉진을 위한 지시약을 저장하는 시약조(63, 64); 상기 기준수 탱크(30)로부터의 기준수 또는 상기 정수기(10, 20)들로부터의 처리수 또는 수세수를 측정수로서 소정 량 유입받고, 상기 시약조(63, 64)로부터 반응시약을 유입받아 해당 측정수와 혼합시키는 반응조(61); 상기 반응조(61)에 소정 각도로 투과빔을 조사하여 해당 반응조(61)내의 측정수에 대한 착염정도를 인지하는 빔센서(65); 상기 빔센서(65)에서 인지된 측정수의 착염색 변화치를 경도측정치로 정량화하는 측정 제어부(66); 및 상기 측정 제어부(66)의 경도측정치를 외부로 표시하고 상기 가동 제어부(70)로 제공하는 측정치 출력부(67); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 반응조(61)에 대한 상기 빔센서(65)의 센서빔 투과각도는 해당 반응조(61)의 수직방향에 대하여 85도로 고정되어 해당 센서빔이 반응조 측면으로 조사되어 투과되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 시약조(63, 64)에는 측정수의 착염을 위한 EBT 시약 및 NH3 시약이 각각 저장되며, 측정수 착염시 해당 반응조(61)에 투입되는 EBT 시약 및 NH3 시약의 투입 비율은 18 : 8 인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 경도측정장치(60)는 상기 반응조(61)내의 반응시약 및 측정수의 착염 화학반응 촉진을 위한 에어 교반용 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
이하에서 본 고안은 적어도 둘 이상의 정수기를 교체 가동하는 경수연화장치에 있어 원수 및 그 처리수에 존해하는 스케일 성분의 경도성분(Ca2+, Mg2+)을 자동 측정해 정량화하여, 각 정수기의 통수 및 재생을 포함하는 가동 1싸이클내에서 양이온교환수지 능력의 포화 여부와 수세완료 여부를 자동경도측정기로 실시간 측정 분석하여 정수기의 연수능 재생 및 정수기 교체가 자동화되도록 하는 자동경도측정기를 갖는 경수연화장치를 바람직한 실시예로 설명할 것이나, 본 고안의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
본 고안이 적용된 자동경도측정기를 갖는 경수연화장치는 적어도 둘 이상의 정수기(10, 20)와, 상기 정수기의 재생을 위한 염수를 공급하는 염수 탱크(40)와, 상기 정수기의 처리수가 저장되는 응축수 탱크(50), 상기 정수기의 재생을 위한 최적경도 기준수가 저장되는 기준수 탱크(30)와, 상기 정수기(10, 20)의 가동처리수 또는 재생수세수를 검출하여 실시간 경도측정을 실시하고 이를 상기 기준수 탱크(30)의 경도기준수와 비교하여 소정 설정기준 만족 여부에 따라 정수기재생 과정의 개시 및 정수기세수 과정의 종료를 결정하게 되는 경도측정장치(60)와 그리고 상기 각 부의 자동밸브들을 ON/OFF 상태로 자동제어하여 연수동작 및 재생동작을 구동시키며 상기 경도측정장치(60)의 경도측정결과에 따라 각 정수기(10, 20)의 가동, 교체 및 재생을 진행하는 가동 제어부(70)로 구성된다.
이하에서, 설명의 편의를 위해 본 고안의 경수연화장치가 2개의 정수기(20, 30)을 구비하는 것으로 설명되지만, 본 고안의 원리는 이에 제한되지 않고 적어도 둘 이상의 정수기를 구비한 모든 경수연화장치에 적용될 수 있음은 물론이다.
일반적으로 경수연화장치의 운전은 통수공정과 재생공정으로 나눌 수 있는데, 통수공정은 원수 중의 경도성분(Ca2+, Mg2+)을 Na형의 양이온교환수지로 제거하여 규정경도(PPM as CaCo3) 이하의 연수를 채수하는 공정이다. 또한, 재생공정은 통수에 의해 이온교환능력을 잃어버린 양이온교환수지를 재생재(NaCl)를 사용하여 다시 이온교환능력을 회복시키는 공정으로써, 이는 물을 상향으로 뿜어 이온교환수지의 현탁물질을 제거하는 역세공정과, 재생재를 주입해 활성화시키는 약주공정과, 원수를 통수해 이온교환수지를 재세척하는 수세공정으로 크게 분류되게 된다.
도 1을 참조하면, 상기 제 1 정수기(10)는 외부로부터 공급되는 원수에 포함된 경도성분을 내부의 양이온교환수지에 흡착시켜 해당 원수를 연화시키는 기능을 수행하게 되는데, 도면에 도시된 바와 같이 가동시 외부 원수(지하수)를 1-2 밸브를 통해 공급받아 이를 연화시키고 해당 연화된 처리수를 1-5 밸브의 라인을 통해 상기 응축수 탱크(50)로 저장시키게 된다.
또한, 상기 제 1 정수기(10)는 재생시 1-6 밸브를 통해 상기 염수 탱크(40)로부터 염수(NaCl)를 공급받게 된다. 여기에서 1-1 밸브는 드레인용이고, 1-4 밸브는 드레인 및 측정수 제공용이며, 1-3 밸브는 역세용이다.
마찬가지로, 상기 제 1 정수기(10)와 함께 마련되어 교환사용되게 되는 상기 제 2 정수기(20) 역시 외부로부터 공급되는 원수에 포함된 경도성분을 내부의 양이온교환수지에 흡착시켜 해당 원수를 연화시키는 기능을 수행하게 되는데, 도면에 도시된 바와 같이 가동시 외부 원수(지하수)를 2-2 밸브를 통해 공급받아 이를 연화시키고 해당 연화된 처리수를 2-5 밸브의 라인을 통해 상기 응축수 탱크(50)로 저장시키게 된다. 이와 같은 제 1 정수기(10) 및 제 2 정수기(20)의 실설치예가 도 2에 도시되어 있다.
그리고 상기 제 1 정수기(10)와 마찬가지로, 상기 제 2 정수기(10)는 재생시 2-6 밸브를 통해 상기 염수 탱크(40)로부터 염수(NaCl)를 공급받게 된다. 여기에서 2-1 밸브는 드레인용이고, 2-4 밸브는 드레인 및 측정수 제공용이며, 2-3 밸브는 역세용이다.
한편, 상기 염수 탱크(40)는 상기 정수기(10, 20)로 재생을 위한 재생제 즉 염수(NaCl)을 공급해주는 역할을 하게 되는데, 해당 염수 탱크(40)에는 적절한 염수를 만들기 위한 주재생제가 투입되는 4-1 밸브, 원수가 공급되는 4-2 밸브, 그리고 상기 각 정수기(10, 20)로 염수를 공급하기 위한 4-3 배출펌프가 구비되며, 정수기로의 염수 배출레벨을 조절하기 위한 염수배출 레벨센서(41)와 내부로의 원수 투입레벨을 조절하기 위한 원수투입 레벨센서(42)도 구비되게 된다.
상기 기준수 탱크(30)는 상기 정수기(10, 20)의 경도측정을 위한 기준경도를 매번 맞추어주기 위한 기준수가 저장되게 되는데, 해당 정수기들로부터 3-1 밸브를 통해 공급되는 정수기의 가동가능 경도기준치인 경도 0(3500)의 기준수로 채워지게 된다.
여기에서 상기 기준수 탱크(30)에 채워지는 기준수는 가동중인 정수기의 가동 중지 타이밍 즉 가동중인 정수기 처리수의 경도 2(4500) 도달 여부를 판별하기 위한 비교물질로 기능할 수 있도록, 재생 정수기의 재생의 수세완료 시점인 경도 0(3500)의 원수로 채워지게 되며, 이러한 기준수 탱크(30)의 기준수(경도 0)를 통해 가동 중인 정수기의 가동중지 즉 재생개시 시점인 경도 2(4500) 도달 여부를 비교판단하게 된다.
한편, 상기 경도측정장치(60)는 상기 정수기(10, 20)의 처리수 또는 수세수에 대한 경도측정을 실시해 해당 처리수의 처리수 기준경도 초과여부나 해당 수세수의 수세수 기준경도 미달여부를 판별해 관리자에게 보고하게 되는데, 이러한 경도측정장치(60)는 반응조(61), EBT 시약조(63), NH3 시약조(64), 빔센서(65), 측정제어부(66), 측정치 출력부(67)로 구성되는데, 이와 같은 경도측정장치(60)의 실설치예가 도 3 내지 도 5에 도시되어 있다.
즉, 상기 경도측정장치(60)는 우선 가동중인 정수기(10, 20)에 대하여는 그 연화과정에 의한 처리수에 대하여 계속적인 경도측정을 실시하여, 해당 처리수가 해당 정수기의 계속사용여부를 가름하는 처리수 기준경도인 경도 2를 초과하는 상태인지 여부를 계속적으로 감시하게 된다. 이는 해당 정수기의 교체 타이밍을 관리자가 즉시 인지할 수 있도록 하기 위함이다.
또한 상기 경도측정장치(60)는 재생중인 정수기(10, 20)의 수세과정에 따른 수세수에 대한 경도측정을 실시하여, 해당 수세수가 해당 수세과정의 계속 여부를 가름하는 수세수 기준경도인 경도 0에 만족할 만큼 저하되었는지 여부를 감시하게 된다. 이는 해당 정수기의 재생과정 완료를 의미하는 수세종료 타이밍을 관리자가 즉시 인지할 수 있도록 하기 위함이다.
이러한 경도측정장치(60)를 보다 상세히 살펴보면, 상기 투명한 외면을 갖는 반응조(61)에는 경도를 측정하고자하는 측정대상수 즉, 연화과정중의 처리수나 수세과정중의 수세수가 채워지게 되며 더불어 상기 EBT 시약조(63) 및 NH3 시약조(64)의 측정보조시약이 소정 비율로 투입되게 되며, 이에 따라, 상기 빔센서(65)의 투과빔이 해당 반응조에 투과되면 상기 측정 제어부(66)가 해당 반응조(61)의 착염색 변화치를 통해 적절한 경도측정치를 정량화하고 해당 경도측정치를 측정치 출력부(67)를 통해 관리자에게 보고하게 되는 것이다.
여기에서, 해당 경도측정장치(60)는 연화과정 중인 정수기(10, 20)의 처리수에 대한 경도측정시에는 상기 기준수 탱크(30)의 기준수의 경도를 우선 측정(경도 0(3500))하고 다음으로 해당 연화과정중의 정수기(10, 20)의 처리수에 대한 경도측정을 실시하게 되는데, 이러한 과정은 해당 정수기의 연화과정 중 소정 시간 간격(예컨데 20분)을 두고 계속적으로 반복실시되게 된다.
또한, 상기 경도측정장치(60)는 재생 중 수세공정 중인 정수기(10, 20)의 수세수에 대한 경도의 측정시에도 상기 기준수 탱크(30)의 기준수의 경도를 우선 측정(경도 0(3500))하고 다음으로 해당 수세공정중의 정수기(10, 20)의 수세수에 대한 경도측정을 실시하게 되는데, 이러한 과정 역시 해당 정수기의 수세과정 중 소정 시간 간격(예컨데 10분)을 두고 계속적으로 반복실시되게 된다.
이때, 상기 반응조(61)에는 내부 측정수(처리수 또는 수세수) 유입정도를 단속하는 측정수 레벨센서(61)가 구비되어 소정 레벨(예컨데, 500cc)로 측정수를 유입시키게 된다.
그리고, 상기 EBT 시약조(63) 및 NH3 시약조(64)에는 각각 배출펌프(6-5, 6-6)가 구비되어 최적의 반응을 위한 정량의 반응시약이 투입되도록 하게 되는데, 모터회전에 따라 EBT 시약 및 NH3 시약의 배출량을 결정하는 튜브펌프 방식의 상기 배출펌프(6-5, 6-6)의 회전비율은 18 : 8 이 바람직한데, 즉, 상기 EBT 시약조(63) 및 NH3 시약조(64)에서 500cc 측정수가 유입된 상기 반응조(61)로 투입되는 EBT 시약 및 NH3 시약의 투입비율은 18 : 8 인 것이 바람직하다.
또한, 상기 빔센서(65)에서 해당 반응조(61) 내의 측정수에 대한 착염정도를 파악하기 위해 조사하는 센서빔의 투과각도는 해당 반응조(61)를 측면에서 관통하게 되는 수평방향이며, 보다 최적의 착염 센서감도가 이루어지도록 해당 센서빔의 투과각도는 반응조(61)의 수직방향에 대하여 85도로서 반응조 측면으로 조사되는 것이 바람직하다.
이러한 빔센서(65)의 출력치는 일반적인 연수의 기준인 경도 0의 상황에서는 자체 출력기준에 따라 3500 이 출력되고, 경도 2에서는 4500 이 출력되도록 설정되나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 반응조(61)는 기준수 탱크(30)의 기준수 유입을 위한 6-3 밸브, 정수기(10, 20)의 연수 처리수 또는 재생 수세수 유입을 위한 6-1 밸브 및 6-2 밸브를 구비하게 되며, 해당 반응조(61)의 화학반응 촉진의 에어(AIR)교반을 위한 6-7 밸브와 반응수의 외부 드레인을 위한 6-4 밸브를 구비하게 된다.
한편, 상기 가동 제어부(70)는 자동밸브로 구성되는 상기 각 부의 밸브들을 공정에 따라 ON/OFF 상태로 자동제어하여 정수기의 연수동작 및 재생동작을 구동시키며, 상기 경도측정장치(60)의 경도측정결과에 따라 각 정수기(10, 20)의 가동, 교체 및 재생을 진행하게 된다.
이하, 도 6을 참조하여 이와같은 자동경도측정기를 갖는 경수연화장치의 가동 방법에 대하여 상세히 기술한다.
우선, 상기 제 1 정수기(10) 및 제 2 정수기(20) 중 하나의 정수기(10)가 정상적으로 작동되어 연수를 배출해 내고, 다른 하나의 정수기(20)는 재생완료 후 대기상태에 있게 된다(S10).
이때, 정상가동되는 상기 제 1 정수기(10)에서 원수의 유입을 위한 1-2 밸브와 연수된 처리수의 배출을 위한 1-5 밸브는 ON 상태이며, 나머지 1-1 밸브, 1-3 밸브, 1-4 밸브 및 1-6 밸브는 OFF 상태이다.
그리고, 재생완료 후 대기상태인 상기 제 2 정수기(20)의 모든 밸브(2-1 밸브, 2-2 밸브, 2-3 밸브, 2-4 밸브, 2-5 밸브 및 2-6 밸브)는 OFF 상태이다.
그리고, 해당 처리수의 경도측정을 위한 경도자동측정기 역시 모든 밸브 및 모듈(6-1밸브, 6-2 밸브, 6-3 밸브, 6-4 밸브, 6-5 밸브, 6-6 밸브, 6-7 밸브, 반응조 레벨센서(62) 및 측정치 출력부(67))가 OFF 상태이다.
그리고, 재생을 위한 염수공급을 담당하는 상기 염수 탱크(40)는 재생제 투입을 위한 4-1 밸브를 제외한 모든 밸브(4-2 밸브 및 4-3 밸브)가 OFF 상태이다.
따라서, 상기 정상가동되는 제 1 정수기(10)에서는 원수를 1-2 밸브를 통해 유입받고 자체 연수과정을 거친 후 상기 1-5 밸브를 통해 해당 처리수를 상기 응축수 탱크(50)로 배출시키게 된다.
여기에서 상기 모든 밸브는 상기 자동 제어부(70)에서의 설정 및 제어 따라 자동적으로 ON/OFF 되는 능동형의 자동밸브인 것이 바람직하다.
이후, 정상가동되는 상기 제 1 정수기(10)에 대한 상기 경도측정장치(60)의 경도자동측정은 어느정도의 대기시간(예컨데, 8시간)을 거친 이후 개시되게 된다(S11). 왜냐하면, 해당 제 1 정수기(10)에 대한 경도측정장치(60)의 경도자동측정이 재생공정(약 2시간 30분 소요)에 있는 제 2 정수기(20)의 소금물 수세시 진행되는 경도자동측정 작동과 겹치지 않도록 하기 위함이다. 이러한 측정 대기시간은 통계적인 정수기 교체시기(예컨데, 15~20시간) 보다 작아야 함은 물론이다.
다음으로, 상기 정상가동되는 제 1 정수기(10)의 상기 경도측정 대기시간 이후, 상기 경도측정장치(60)에서는 표 1에 도시된 바와 같은 50 Step에 따라 경도 0(3500)으로 정량화된 기준수 탱크(30)의 기준수 경도를 측정하고 더불어 가동 상태의 상기 제 1 정수기(10)의 처리수 경도를 측정하여 각각의 측정 경도를 측정치 출력부(67)을 통해 관리자에게 보고하게 된다(S20).
Step 처리내용 Step 처리내용
0 대기 28 린스2(5s)
10 드레인(20s) 29 드레인(20s)
11 린스1(5s) 30 처리수 공급(0.1s)
12 드레인(20s) 31 안정(1s)
13 린스2(5s) 32 드레인(20s)
14 드레인(20s) 36 린스1(5s)
15 기준수 공급(0.1s) 37 드레인(20s)
16 기준수 안정(1s) 38 린스2(5s)
17 EBT 시약 투입(18) 39 드레인(20s)
18 NH3 시약 투입(8) 40 처리수 공급(0.1s)
19 안정대기(5s) 41 안정대기(1s)
20 AIR교반(60s) 45 EBT 시약 투입(18)
21 혼합안정대기(10s) 46 NH3 시약 투입(8)
22 경도측정 47 안정대기(1s)
25 드레인(20s) 48 AIR교반(60s)
26 린스1(5s) 49 혼합안정대기(10s)
27 드레인(20s) 50 경도측정
이러한 가동정수기에 대한 경도자동측정 과정인 상기 S20 단계에 대해 표 1을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
우선, 상기 경도측정장치(60)는 경도측정을 위한 대기상태이다(0 Step).
그리고, 상기 경도측정장치(60)는 정수기측의 6-1 밸브와 드레인용의 6-4 밸브를 약 20초간 ON 상태로 하여 라인에 고인물을 드레인시키게 된다(10 Step).
다음으로, 상기 경도측정장치(60)는 6-1 밸브를 약 5초간 ON 상태로 하여 1차 린스 과정으로 해당 반응조(61)를 1차 세척하고(11 Step), 다시 6-4 밸브를 약 20초간 ON 상태로 하여 완전 드레인시킨다(12 Step).
또한, 상기 경도측정장치(60)는 다시 6-1 밸브를 약 5초간 ON 상태로 하여 2차 린스 과정으로 해당 반응조(61)를 2차 세척하고(13 Step), 다시 6-4 밸브를 약 20초간 ON 상태로 하여 완전 드레인시킨다(14 Step).
이후, 상기 경도측정장치(60)는 경도측정을 위한 기준수를 공급받기 위해 상기 6-3 밸브를 약 0.1초간 ON 시켜 상기 기준수 탱크(30)로부터 경도 0(3500)으로 정량화된 기준수를 해당 반응조(61)에 유입시키게 되는데, 해당 반응조(61)로 유입되는 기준수의 양은 반응조 레벨센서(62)에 의해 감지단속되어 약 500cc가 유입된 후 해당 6-3 밸브는 OFF 되게 된다(15 Step).
그리고, 상기 경도측정장치(60)는 약 1초간 해당 반응조(61) 내의 기준수를 안정시킨다(16 Step).
다음으로, 상기 경도측정장치(60)는 상기 EBT 시약조(63)의 6-5 배출펌프를 18회전시켜 정량의 EBT 시약을 상기 반응조(61)에 투입(17 Step)시키는 동시에, 상기 NH3 시약조(64)의 6-6 배출펌프를 8회전시켜 정량의 NH3 시약을 상기 반응조(61)에 투입(18 Step)시킴으로써 해당 반응조(61)에 유입된 기준수의 경도성분(Ca2+, Mg2+)을 경도측정가능하도록 착염시키게 된다.
이때, 상기 반응시약(EBT 시약, NH3 시약)의 투입에 따라 기준수의 경도성분(Ca2+, Mg2+)은 착염되어 색상변화가 일어나게 되는데, 해당 경도성분의 농도가 높을수록 포도주색에 가깝게 착염되고 해당 경도성분의 농도가 낮을수록 청색에 가깝게 착염되게 되며, 여기에서 상기 6-5 배출펌프와 6-6 배출펌프는 모터회전에 따라 EBT 시약 및 NH3 시약의 배출량을을 결정하게 되는데 상술한 바와 같이 그 비율을 18 : 8로 정량화함으로써 최적의 경도측정환경을 위한 착염반응을 유도할 수 있게 된다.
그리고, 상기 경도측정장치(60)는 반응시약에 의해 정량화되어 착염반응이 진행되는 기준수가 들어있는 해당 반응조(61)를 약 5초간 안정시킨다(16 Step).
이후, 상기 경도측정장치(60)는 상기 6-5 밸브를 약 60초간 개방하여 외부 공기를 해당 반응조(61)에 분사시킴으로써 내부 기준수와 EBT 시약 및 NH3 시약을 완전반응시키는 에어교반과정을 실시한다(20 Step).
그리고, 상기 경도측정장치(60)는 기준수와 EBT 시약 및 NH3 시약으로 채워진 해당 반응조(61)를 약 10초간 안정화시켜 해당 측정대상인 기준수가 흔들리는 것을 방지하게 된다(21 Step).
그리고, 상기 경도측정장치(60)는 해당 반응조(61)내의 측정대상인 기준수에 대하여 빔센서(65)를 통해 투과빔을 투과시키고 이에 따라 내부 기준수의 착염색 변화치를 상기 측정 제어부(66)를 통해 검출해 정량화하고 해당 경도측정치(경도 0(3500))를 측정치 출력부(67)를 통해 관리자에게 보고하게 된다(22 Step).
이때, 상기 기준수에 대한 경도측정치는 경도 0(3500)이 출력되게 되는데, 이는 해당 기준수 자체가 경도 0에 맞추어진 것이기 때문이며, 이러한 기준수는 각 정수기(10, 20)의 재생시 수세완료 시점인 경도 0 측정시에 해당 기준수가 새롭게 채워지기 때문에 가능하게 되며, 이러한 수세과정에 대해서는 이하에서 좀더 상세하게 설명되어질 것이다.
다음으로, 기준수에 대한 경도측정을 완료한 상기 경도측정장치(60)는 해당 반응조(61)내의 반응수 즉, 경도측정이 완료된 기준수와 EBT 시약 및 NH3 시약의 혼합액을 완전배출시키기 위해 상기 6-4 밸브를 20초간 완전개방시키게 된다(25 Step).
다음으로, 상기 경도측정장치(60)는 6-1 밸브를 약 5초간 ON 상태로 하여 1차 린스 과정으로 해당 반응조(61)를 1차 세척하고(26 Step), 다시 6-4 밸브를 약 20초간 ON 상태로 하여 완전 드레인시킨다(27 Step).
또한, 상기 경도측정장치(60)는 다시 6-1 밸브를 약 5초간 ON 상태로 하여 2차 린스 과정으로 해당 반응조(61)를 2차 세척하고(28 Step), 다시 6-4 밸브를 약 20초간 ON 상태로 하여 완전 드레인시킨다(29 Step).
이후, 상기 경도측정장치(60)는 현재 생산되는 처리수를 공급받기 위해 상기 6-1 밸브를 약 0.1초간 ON 시켜 현재 가동중인 상기 제 1 정수기(10)로부터 연수처리된 처리수를 해당 반응조(61)에 유입시키게 되는데, 해당 반응조(61)로 유입되는 처리수의 양은 반응조 레벨센서(62)에 의해 감지단속되어 약 500cc가 유입된 후 해당 6-1 밸브는 OFF 되게 된다(30 Step).
그리고, 상기 경도측정장치(60)는 약 1초간 해당 반응조(61) 내의 처리수를 안정시킨다(31 Step).
또한, 재차 반응조(61)에 대한 세척 및 드레인을 위해, 상기 경도측정장치(60)는 6-4 밸브를 20초간 완전개방시켜 해당 반응조(61)내의 처리수를 완전배출시키고(35 Step), 6-1 밸브를 약 5초간 ON 상태로 하여 1차 린스 과정으로 해당 반응조(61)를 1차 세척하고(36 Step), 다시 6-4 밸브를 약 20초간 ON 상태로 하여 완전 드레인시키며(37 Step), 다시 6-1 밸브를 약 5초간 ON 상태로 하여 2차 린스 과정으로 해당 반응조(61)를 2차 세척하고(38 Step), 다시 6-4 밸브를 약 20초간 ON 상태로 하여 완전 드레인시킨다(39 Step).
이후, 상기 경도측정장치(60)는 경도측정을 위한 현재 처리수를 공급받기 위해 상기 6-1 밸브를 약 0.1초간 ON 시켜 현재 가동중인 상기 제 1 정수기(10)로부터 연수처리된 처리수를 반응조 레벨센서(62)에 의해 약 500cc로 정량화하여 해당 반응조(61)에 유입시키게 된다(40 Step).
그리고, 상기 경도측정장치(60)는 약 1초간 해당 반응조(61) 내의 처리수를 안정시킨다(41 Step).
다음으로, 상기 경도측정장치(60)는 상기 EBT 시약조(63)의 6-5 배출펌프를 18회전시켜 정량의 EBT 시약을 상기 반응조(61)에 투입(45 Step)시키는 동시에, 상기 NH3 시약조(64)의 6-6 배출펌프를 8회전시켜 정량의 NH3 시약을 상기 반응조(61)에 투입(46 Step)시킴으로써 해당 반응조(61)에 유입된 제 1 정수기(10)의 연수 처리수의 경도성분(Ca2+, Mg2+)을 경도측정가능하도록 착염시키게 된다.
마찬가지로, 상기 반응시약(EBT 시약, NH3 시약)의 투입에 따라 해당 제 1 정수기(10)의 처리수내 경도성분(Ca2+, Mg2+)은 착염되어 색상변화가 일어나게 되며, 또한 상기 6-5 배출펌프와 6-6 배출펌프는 모터회전에 따라 EBT 시약 및 NH3 시약의 배출량을 18 : 8의 비율로 정량화시키게 된다.
그리고, 상기 경도측정장치(60)는 반응시약에 의해 정량화되어 착염반응이 진행되는 처리수가 들어있는 해당 반응조(61)를 약 5초간 안정시킨다(47 Step).
이후, 상기 경도측정장치(60)는 상기 6-5 밸브를 약 60초간 개방하여 외부 공기를 해당 반응조(61)에 분사시킴으로써 내부 처리수와 EBT 시약 및 NH3 시약을 완전반응시키는 에어교반과정을 실시한다(48 Step).
그리고, 상기 경도측정장치(60)는 처리수와 EBT 시약 및 NH3 시약으로 채워진 해당 반응조(61)를 약 10초간 안정화시켜 해당 측정대상인 처리수가 흔들리는 것을 방지하게 된다(49 Step).
마지막으로, 상기 경도측정장치(60)는 해당 반응조(61)내의 측정대상인 처리수에 대하여 빔센서(65)를 통해 투과빔을 투과시키고 이에 따라 내부 처리수의 착염색 변화치를 상기 측정 제어부(66)를 통해 검출해 정량화하고 해당 경도측정치를 측정치 출력부(67)를 통해 관리자에게 보고하게 된다(50 Step).
이상 설명된 자동경도측정과정을 통해 현재 가동중인 정수기(10)에서 연화처리된 처리수에 대한 경도를 측정하고 측정치 출력부(67)를 통해 해당 관리자에게 그 측정치를 보고하게 된다.
한편, 상기 정상가동중인 제 1 정수기(10)의 처리수에 대한 센서출력치를 수신한 상기 가동 제어부(70)는 상기 제 S20 단계를 통해 출력된 2가지의 경도측정값, 즉, 상기 기준수 탱크(30)의 경도 0(3500)으로 정량화된 기준수의 경도측정치(3500)와 현재 가동중인 해당 제 1 정수기(10)의 처리수에 대한 경도측정치를 비교하여(S30), 해당 기준수와 처리수간 경도측정치의 차이가 1000 이하인 경우, 다시말해, 처리수의 경도측정치가 경도 2(4500) 이상인 경우, 상기 제 S20 단계를 통한 처리수 자동경도측정의 50 Step을 반복해 해당 경도측정장치(60)를 통해 재차 기준수의 경도측정치와 처리수의 경도측정치를 검출하고 비교하는 과정을 반복 수행하게 된다.
이때, 이러한 기준수와 처리수에 대한 자동경도측정 및 비교 과정은 약 20분 간격으로 반복작동되도록 하여 정수기의 이온교환능력의 포화상태를 즉각적으로 파악할 수 있도록 하게 된다.
한편, 상기 제 S30 단계의 판단결과, 해당 기준수와 처리수간 경도측정치의 차이가 1000 이상인 경우, 다시말해, 처리수의 경도측정치가 경도 2(4500) 이상으로서 해당 제 1 정수기(10)내 양이온교환수지의 이온교환능력이 포화된 상태로 판별된 경우, 상기 가동 제어부(70)는 가동중이던 상기 제 1 정수기(10)의 가동을 중단시키고 재생완료 후 대기중이던 상기 제 2 정수기(20)로 교체해 가동시키게 된다(S40).
이때, 교체되어 정상가동되는 상기 제 2 정수기(20)에서 원수의 유입을 위한 2-2 밸브와 연수된 처리수의 배출을 위한 2-5 밸브는 ON 상태로 전환되며, 나머지 2-1 밸브, 2-3 밸브, 2-4 밸브 및 2-6 밸브는 OFF 상태이다.
그리고, 가동완료 후 재생대기 상태인 상기 제 1 정수기(10)의 모든 밸브(2-1 밸브, 2-2 밸브, 2-3 밸브, 2-4 밸브, 2-5 밸브 및 2-6 밸브)는 OFF 상태로 전환된다.
그리고, 해당 처리수의 경도측정을 위한 경도자동측정기 역시 모든 밸브 및 모듈(6-1밸브, 6-2 밸브, 6-3 밸브, 6-4 밸브, 6-5 밸브, 6-6 밸브, 6-7 밸브, 반응조 레벨센서(62) 및 측정치 출력부(67))이 OFF 상태이다.
그리고, 재생을 위한 염수공급을 담당하는 상기 염수 탱크(40) 역시 재생제 투입을 위한 4-1 밸브를 제외한 모든 밸브(4-2 밸브 및 4-3 밸브)가 OFF 상태이다.
따라서, 교체되어 정상가동되는 제 2 정수기(20)에서는 원수를 2-2 밸브를 통해 유입받고 자체 연수과정을 거친 후 상기 2-5 밸브를 통해 해당 처리수를 상기 응축수 탱크(50)로 배출시키게 된다.
한편, 양이온교환수지의 이온교환능력이 포화되어 가동이 중지된 상기 제 1 정수기(10)는 해당 양이온교환수지의 재생을 위해, 물을 역세하여 탁질을 제거하는 역세공정(10 Step)과, 염수(NaCl) 재생제를 투입시켜 해당 양이온교환수지를 활성화시키는 약주공정(20 Step), 그리고 안정을 위한 침강정치공정(30 Step)을 거치게 된다(S50).
우선 역세공정(10 Step)시, 상기 가동 제어부(70)는 해당 제 1 정수기(10)의 모든 밸브가 OFF된 상태에서 드레인을 위한 1-1 밸브와 역세수 투입을 위한 1-3 밸브를 약 30분간 ON 상태로 전환시켜 원수를 이용해 정수기내에서 상향으로 물을 역세시킴으로써 해당 수지층에 누적된 현탁물질 또는 콜로이드상 물질을 제거시키며, 이후 약 10분간 해당 제 1 정수기(10)를 안정 정치시켜 해당 역세공정을 완료시키게 된다.
그리고, 약주공정(20 Step)시, 상기 가동 제어부(70)는 해당 제 1 정수기(10)의 모든 밸브가 OFF된 상태에서 1-4 밸브와 염수투입을 위한 1-6 밸브만을 ON 상태로 전환시키고 마찬가지로 상기 염수 탱크(40)에서 염수배출을 위한 4-3 배출펌프를 ON 상태로 전환시켜 해당 염수 탱크(40)의 염수가 제 1 정수기(10)로 투입되도록 하고 이와 동시에 농도유지를 위해 염수 탱크(40)의 재생제 투입용 4-1 밸브를 OFF 상태로 전환시키며, 염수배출 레벨센서(41)의 염수배출량 조절에 따라 해당 염수배출용 4-3 배출펌프를 다시 OFF 상태로 전환시킴으로써, 해당 제 1 정수기(10)의 양이온교환수지 재생을 위한 염수를 해당 제 1 정수기(10)로 투입시키게 된다.
그리고 이러한 염수 탱크(40)로부터의 염수 배출 중지와 동시에 제 1 정수기(10)의 상기 1-4 밸브 및 1-6 밸브가 OFF되며, 마찬가지로 해당 염수 탱크(40)에서는 원수유입용 4-2 밸브를 열어 원수를 채워넣고 원수유입 레벨센서(42)의 수위 조절에 따라 해당 원수유입용의 4-2 밸브를 잠금과 동시에 재생제 투입용 4-1 밸브를 다시 열어 염수 탱크(40)를 회복시키게 된다.
그리고, 침강정치공정(30 Step)시, 상기 가동 제어부(70)는 염수투입이 완료된 제 1 정수기(10)의 모든 밸브를 OFF 상태로 전환시키고 약 1 시간 동안 안정을 위한 정치를 실시하게 된다.
이후, 상기 가동 제어부(70)는 상기 제 1 정수기(10)에 대한 활성화 재생 중 원수를 탑상부에서 통수하여 해당 이온교환수지를 재세척하는 수세공정을 거치게 되는데, 이때, 상기 경도측정장치(60)를 이용해 해당 제 1 정수기(10)의 재생 중 수세수에 대한 경도를 10분 간격으로 반복 측정하게 되는데, 이러한 수세수에 대한 자동경도측정 공정 역시 상기 표 1에 도시된 바와 같은 50 Step에 따라 경도 0(3500)으로 정량화된 기준수 탱크(30)의 기준수 경도를 측정하고 더불어 재생 중 수세 상태의 해당 제 1 정수기(10)의 수세수 경도를 측정하여 각각의 측정 경도를 측정치 출력부(67)을 통해 관리자에게 보고하게 된다(S60).
이상 설명된 자동경도측정과정을 통해 상기 경도측정장치(60)는 현재 재생 공정 중에 있는 제 1 정수기(10)의 수세수에 대한 경도를 측정하고 측정치 출력부(67)를 통해 해당 관리자에게 그 측정치를 보고하게 된다.
한편, 상기 재생 중 수세과정에 있는 제 1 정수기(10)의 수세수에 대한 센서출력치를 수신한 상기 가동 제어부(70)는 상기 제 60 단계를 통해 출력된 2가지의 경도측정값, 즉, 상기 기준수 탱크(30)의 경도 0(3500)으로 정량화된 기준수의 경도측정치(3500)와 현재 수세공정중인 해당 제 1 정수기(10)의 수세수에 대한 경도측정치를 비교하여(S70), 해당 기준수와 수세수간 경도측정치의 차이가 존재하면, 다시말해, 수세수의 경도측정치가 경도 0(3500) 이상인 경우, 해당 제 1 정수기(10)에 대한 수세 계속 실시 후 상기 제 S60 단계를 통한 수세수 자동경도측정의 50 Step을 반복해 해당 경도측정장치(60)를 통해 재차 기준수의 경도측정치와 수세수의 경도측정치를 검출하고 비교하는 과정을 반복 수행하게 된다.
이때, 이러한 기준수와 수세수에 대한 자동경도측정 및 비교 과정은 약 10분 간격으로 반복작동되도록 하여 해당 정수기의 이온교환능력의 회복상태를 즉각적으로 파악할 수 있도록 하게 된다.
이때, 수세 중인 해당 제 1 정수기에 대한 경도는 반드시 경도 0(3500)이어야만 하는 것은 아니며, 경도 0(3500) 이하 값이면 관계없다. 그리고 상술한 바와 같이 해당 정수기의 수세시 경도 0에 해당 수세수가 도달하게 되면 해당 수세수를 상기 기준수 탱크(30)에 일정량 주입시켜 해당 기준수를 일정주기로 교체해 줌으로써 기준수의 오염 및 수질저하에 따른 기준수 기능상실을 막게 된다.
한편, 상기 제 S70 단계의 판단결과, 해당 기준수와 수세수간 경도측정치의 차이가 없거나 또는 오히려 수세수의 경도측정치가 기준수의 경도측정치 보다 낮은 경우, 다시말해, 수세수의 경도측정치가 경도 0(3500) 이하로서 해당 제 1 정수기(10)내 양이온교환수지의 이온교환능력이 회복된 상태로 판별된 경우, 상기 가동 제어부(70)는 해당 제 1 정수기(10)를 가동 대기시키게 된다(S80).
이러한 재생 중 수세상태에 있는 제 1 정수기(10)에 대한 역세, 약주, 침정, 수세 및 측정을 포함한 상기 재생 과정이 약 2시간 30분 소요되기 때문에 정상가동되는 상태의 제 2 정수기(20)에 대한 자동경도측정 개시시기는 해당 제 2 정수기(20)의 정상가동 이후 약 8시간 이후인 것이 안정적이다.
이와 같은 처리수 및 수세수에 대한 경도측정치에 따른 정수기의 교체 및 재생완료를 결정하게 되는 경도측정치의 일예가 도 7의 그래프에 도시되어 있다. 도 7의 그래프를 참조하면, "2"에서 해당 정수기의 경도는 경도 0(3500) 이상으로 그 측정출력치가 올라가게 되며, "1"에서 해당 정수기의 경도가 교체 설정치인 경도 2(4500) 이상으로 올라가게 되어 해당 정수기의 교체가 이루어지게 된다. 즉 경도 0(3500)을 일정하게 유지하는 기준수에 비해 해당 처리수에 대한 경도측정치가 경도 2(4500)를 나타냄으로써 그 측정 차이값이 1000 이 되며 이는 해당 정수기의 교체 시점을 의미하게 된다.
이상에서 설명한 본 고안은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 나타난 자동경도측정기를 갖는 경수연화장치는 적어도 둘 이상의 정수기를 교체 가동하는 경수연화장치에 있어 원수 및 그 처리수에 존해하는 스케일 성분의 경도성분(TOTAL HARDNESS.(Ca2+, Mg2+))을 자동 측정해 정량화하여 각 정수기의 통수 및 재생을 포함하는 가동 1싸이클내에서 양이온교환수지 능력의 포화 여부와 수세완료 여부를 자동경도측정기로 실시간 측정 분석하여 정수기의 연수능 재생 및 정수기 교체가 자동화되도록 함으로써 종래 정수기의 평균교환능력 산정에 따른 처리량 대비 정수기 교체 방식이나 평균사용시간 산정에 따른 시간 대비 타이머의 교체 방식에 비해, 일일 평균 용수 사용량의 편차가 큰 보일러에서도 용수로스가 현저하게 줄어들게 되며, 정수기의 교환능력 상실로 인한 미처리수가 보일러에 투입될 위험성이 완전히 제거되어 자동화된 공정속에서 안전한 연수를 얻을 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 고안이 적용된 경수연화장치를 나타내는 도면.
도 2는 본 고안이 적용된 경수연화장치의 실제 설치예를 나타내는 도면.
도 3 내지 도 5는 본 고안이 적용된 경도측정장치의 실제 설치예를 나타내는 도면.
도 6은 본 고안이 적용된 경수연화장치의 가동방법을 전체적으로 나타내는 흐름도.
도 7은 본 고안이 적용된 경도측정장치의 측정치 출력예들을 나타내는 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제 1 정수기 20 : 제 2 정수기
30 : 기준수 탱크 40 : 염수 탱크
41 : 염수배출 레벨센서 42 : 원수투입 레벨센서
50 : 응축수 탱크 60 : 경도측정장치
61 : 반응조 62 : 반응조 레벨센서
63 : EBT 시약조 64 : NH3 시약조
65 : 빔센서 66 : 측정 제어부
67 : 측정치 출력부 70 : 가동 제어부

Claims (6)

  1. 내부에 이온교환수지를 구비하고, 외부로부터 공급되는 원수에 포함된 경도성분을 해당 이온교환을 통해 이온교환수지에 부착시켜 경도성분을 제거함으로써 연수화된 처리수를 생산하는 적어도 둘 이상의 정수기(10, 20);
    상기 정수기(10, 20)들 중 이온교환능력이 포화된 재생과정의 정수기로 이온교환수지의 재생을 위한 염수를 공급하는 염수 탱크(40);
    상기 정수기(10, 20)들에서 이온교환이 가능한 기준치의 처리수를 급수받아 저장하는 기준수 탱크(30);
    상기 기준수 탱크(30)에 대한 기준수의 경도를 측정하고 상기 정수기(10, 20)들 중 정상가동되는 연수과정의 정수기 또는 이온교환수지 재생과정의 정수기로부터 각각 처리수 또는 수세수를 공급받아 해당 처리수 또는 수세수에 대한 경도를 반복 측정해, 해당 기준수의 경도측정치와 처리수 또는 수세수에 대한 경도측정치를 제공하는 경도측정장치(60); 및
    상기 정수기(10, 20)의 연수가동 및 재생을 위한 제어를 실시하되, 상기 경도측정장치(60)의 경도측정결과 정상가동되는 정수기의 처리수에 대한 경도측정치가 설정된 가동기준치 이상이면 해당 정수기의 가동을 중지하고 대기 정수기로 교체하며, 재생되는 정수기의 수세수에 대한 경도측정치가 설정된 재생기준치 이하이면 해당 정수기의 재생을 완료하고 가동 대기시키는 가동 제어부(70); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동경도측정기를 갖는 경수연화장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기준수 탱크(30)에 저장되는 기준수의 경도가 경도 0(3500)이며,
    상기 가동 제어부(70)에서 정상가동 중인 정수기의 연수가동 계속여부를 결정하는 처리수 경도의 가동기준치가 경도 2(4500)이고, 재생가동 중인 정수기의 재생 중 수세 계속여부를 결정하는 수세수 경도의 재생기준치가 경도 0(3500)인 것을 특징으로 하는 자동경도측정기를 갖는 경수연화장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 경도측정장치(60)는,
    물의 착염 화학반응 촉진을 위한 지시약을 저장하는 시약조(63, 64);
    상기 기준수 탱크(30)로부터의 기준수 또는 상기 정수기(10, 20)들로부터의 처리수 또는 수세수를 측정수로서 소정 량 유입받고, 상기 시약조(63, 64)로부터 반응시약을 유입받아 해당 측정수와 혼합시키는 반응조(61);
    상기 반응조(61)에 소정 각도로 투과빔을 조사하여 해당 반응조(61)내의 측정수에 대한 착염정도를 인지하는 빔센서(65);
    상기 빔센서(65)에서 인지된 측정수의 착염색 변화치를 경도측정치로 정량화하는 측정 제어부(66); 및
    상기 측정 제어부(66)의 경도측정치를 외부로 표시하고 상기 가동 제어부(70)로 제공하는 측정치 출력부(67); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동경도측정기를 갖는 경수연화장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 반응조(61)에 대한 상기 빔센서(65)의 센서빔 투과각도는 해당 반응조(61)의 수직방향에 대하여 85도로 고정되어 해당 센서빔이 반응조 측면으로 조사되어 투과되는 것을 특징으로 하는 자동경도측정기를 갖는 경수연화장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 시약조(63, 64)에는 측정수의 착염을 위한 EBT 시약 및 NH3 시약이 각각 저장되며, 측정수 착염시 해당 반응조(61)에 투입되는 EBT 시약 및 NH3 시약의 투입 비율은 18 : 8 인 것을 특징으로 하는 자동경도측정기를 갖는 경수연화장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 경도측정장치(60)는
    상기 반응조(61)내의 반응시약 및 측정수의 착염 화학반응 촉진을 위한 에어 교반용 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동경도측정기를 갖는 경수연화장치.
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CN114988508A (zh) * 2022-07-14 2022-09-02 浙江力聚热能装备股份有限公司 一种基于机器视觉检测水质的水处理装置及方法

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