KR20100116847A

KR20100116847A - 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치 및 방법

Info

Publication number: KR20100116847A
Application number: KR1020090035478A
Authority: KR
Inventors: 이의신; 이범구; 오희경; 엄정열; 이권기; 강성훈
Original assignee: (주)대우건설; 주식회사 대우엔텍
Priority date: 2009-04-23
Filing date: 2009-04-23
Publication date: 2010-11-02
Also published as: IN2010KO00418A; KR101050418B1; CN101869807A; CN101869807B

Abstract

본 발명은 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 원수에 포함된 오염물질을 제거하는 분리막을 구비하는 막여과 정수처리시스템에 있어서, 상기 분리막으로 원수를 공급하도록 원수 배관 상에 설치되는 원수 전자밸브와; 상기 분리막에서 배출되는 여과수를 배출하도록 여과수 배관 상에 설치되는 여과수 전자밸브와; 상기 분리막으로 역세수조의 역세수를 역세 펌프를 통해 공급하도록 일단이 원수 배관과 연결되고, 타단이 역세수조와 연결된 역세수 배관 상에 설치되는 역세수 전자밸브와; 상기 분리막으로부터 배출되는 역세수 및 약품을 배출하도록 원수 배관과 연결된 드레인 배관 상에 설치되는 드레인 전자밸브와; 상기 여과수 배관 상에 병렬 설치되어 상기 분리막으로 제 1약품을 공급하는 제 1약품 탱크와; 상기 여과수 배관 상에 병렬 설치되어 상기 분리막으로 제 2약품을 공급하는 제 2약품 탱크와; 원수의 수질을 측정하도록 상기 원수 배관 상에 설치되는 온라인 측정기; 및 기설정된 시간에 따라 상기 온라인 측정기로부터 측정된 원수의 총조류 개체수를 파악하여 총조류 개체수가 기준값 미만이면 상기 제 1약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하고, 측정된 원수의 총조류 개체수를 파악하여 총조류 개체수가 기준값 이상이면 상기 제 2약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하여 상기 분리막을 일정시간동안 화학 세정하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면 원수 수질을 실시간으로 측정하여 총조류 개 체수를 검출하고, 총조류 개체수에 따라 약품을 변경하여 분리막을 세정함으로써 분리막의 효율적인 운영이 가능하고, 분리막의 수명을 늘려 분리막 교체에 따라 비용을 절감시키고, 막의 투과율 저하에 따른 펌프에 부하가 걸리는 것을 미연에 차단하여 운전에 소요되는 펌프 동력비를 절감할 수 있다.

분리막, 약품, 세정, 실시간, 지능형

Description

지능형 고효율 분리막 유지 세정장치 및 방법{CLEANING APPARATUS FOR MAINTAINING HIGH EFFICIENCY INTELLIGENT SEPARATE MEMBRANES AND METHOD THEREOF}

본 발명은 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 원수 수질을 실시간으로 측정하여 총조류 개체수를 검출하고, 총조류 개체수에 따라 약품을 변경하여 분리막을 세정하도록 하는 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치 및 방법에 관한 것이다.

막분리 기술이란 용매 속에 분산되어 있는 용질을 분리할 때 적용되는 기술로서, 분리하고자 하는 용질의 크기에 따라 적절한 크기의 구멍이나 여과체와 구동력을 사용하는 분리 기술의 일종이다.

막(Membrane)은 액체나 기체상태에서 용해되지 않는 입자를 분리하는 일반여과(Filteration)뿐만 아니라 액체에 용해된 용존 물질이나 혼합 기체까지도 분리 가능한 특수한 물질을 지칭하는 것으로 이는 막의 반투과의 성질을 이용한다. 다시 말하면 막은 반투과의 성질을 이용하여 어떤 물질을 성질이 다른 물질과 분리 혹은 전달하는 것으로 정의될 수 있으며, 단순하게 어떠한 크기 이상을 분리 혹은 전달 하는 것 이외에도 전하반발력, 용해도, 확산률 등의 성질을 이용하여 분리 혹은 전달을 강화시키기도 한다.

막은 막을 구성하고 있는 물질의 물성, 구조, 막의 응용분야 및 역할 등에 의하여 다음과 같이 분류될 수 있다.

1. 정밀여과(Micro-Filtration)

정밀여과란 용질의 크기가 0.1~10㎛ 정도인 용질을 분리하는 막분리 공정으로, 이때 사용되는 막은 공경의 약 0.01~10㎛ 정도 이다.

정밀여과 공정에서 추진력은 압력차로 표시되고 있고, 분리 효과는 근본적으로 막(Membrane)의 공경과 분리 대상물질의 크기에 좌우된다. 정밀여과의 가장 큰 문제는 막 표면에서의 콜로이드 물질의 침착 현상을 들 수 있는데, 이것은 콜로이드 물질이 막 표면의 세공을 막음으로 정밀여과의 효과를 상대적으로 저하시키는 현상으로 주기적으로 막을 교체하거나, 재생시켜야만 하는 문제점이 있다.

2. 한외여과법(Ultra filtration)

한외여과란 분자 크기가 10~1000Å 거대분자(Macromolecule)나 콜로이드 입자를 분리하는 막분리 공정을 말한다. 역 삼투(REVERSE OSMOSIS)법과 유사한 분리조작으로 압력차를 추진력으로 사용한다.

막의 분리는 용질 및 공경의 크기에 의해 거의 지배되고, 미세공 입구에서 입체장애(STERIC HINDRANCE)와 세공내에서 용질과 세공벽간의 마찰저항에 의해 분리 효과가 나타난다.

3. 역 삼투(Reverse Osmosis)여과

역 삼투막은 공경이 약 10Å내외이고, 세공이 거의 존재하지 않으므로 일반적으로 비공성막이라할 수있으며, 이는 유기고분자가 교질입자(micelle)를 형성하고 있는 교질입자간의 간격을 통하여 물질투과가 행해진다. 역삼투법에서는 유기고분자의 유전체(dielectric) 계수가 낮기 때문에 용존염이 이 막에 잘 흡착되지 않을 뿐 아니라, 고압에서는 용매인 물이 유효 압력차가 아닌 삼투압차에 비례하여 투과되므로 물이 용존염에 비하여 상대적으로 잘 투과되기 때문에 분리 효과가 상승된다.

또한 역삼투는 분자 크기에 따른 분리 조작이 아니므로 정밀여과나 한외여과에서와 같은 유기물의 침착현상이 적으며, 결과적으로 막의 수명도 길다.

여기서 언급하는 분리막은 용액과 용질을 분리하는 막으로서, 역삼투막(RO), 한외여과막(UF), 정밀여과막(MF) 등이 있으며, 이중 한외여과막은 순수(純水)제조장치, 중수도 시스템등에 사용되고, 정밀여과막은 가정용 정수기, 원자력 발전소의 복수여과, 폐수처리장치, 각종 용수처리장치 등에서 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 분리막은 침전이나 가압부상등 다른 고액 분리방식에 비해 소요 면적이 적고 처리효율이 높을 뿐만 아니라 처리시간이 단축되므로 그 적용분야가 점차 확대되고 있다.

이러한 분리막은 일반적으로 ‘분리막 묶음 또는 다발’인 막모듈 형태로 사용되는데, 막모듈은 그 형태에 따라 가압식과 침지식으로 구분된다. 가압식은 다수의 분리막을 압력용기인 가압케이스에 넣어 압력을 가하여 사용하는 방법이고 침지식은 반응조 내부에 설치되어 흡입압력을 이용하여 정여과하는 방법이다.

침지식 분리막 공정은 직경이 큰 고형물질이 통과될 수 없는 무수히 많은 미세구멍으로 형성된 관 또는 관 형상의 막으로서, 막여과조내에 설치되어 원수로 침지된 분리막을 통해 흡입펌프가 분리막 외부의 원수를 분리막 내부로 흡입하여 분리막의 미세공극에 의해 순수한 물과 오염물질을 분리하는 방법이다.

상기 침지식 분리막 공정은 다른 공정에 비해 상대적으로 스케일-업(Scale-up)이 용이하고 공간 이용률이 높고 완벽에 가까운 처리 및 제거 효율을 나타내지만 멤브레인 공정의 막힘 현상(fouling)으로 지금까지 그 사용이 제한되어 왔다. 이러한 막힘 현상의 원인은 유기물, 고분자, 콜로이드 등 입자들이 여과시간이 지속될수록 멤브레인을 통과하지 못함에 따라 그 표면에 침척되어 농도가 증가되면서 점차 농축되어 젤화(고체화)되는 현상이 나타나기 때문이다.

상기와 같은 현탁 물질에 의한 막힘 이외에도 탄산칼슘 등이 용해도 이상으로 농축되는 것에 의해 스케일의 형성이나 막과 강한 친화성을 가진 물질에 의해 막표면에서의 흡착층이 형성되는 현상 등 화학적인 작용에 의해서도 막힘이 발생된다. 이러한 막 표면의 막힘 현상들은 복합적으로 발생 되는 것이 대부분이다.

막여과 설비를 오랫동안 운전하면 막의 여과성능이 저하된다. 이러한 현상은 막 자체의 변질에 의한 노화, 막 표면에 부착층이 생기거나 막힘 또는 고형물에 의한 유로 폐쇄 등 막의 오염이 발생되기 때문이다. 막의 노화에 따른 성능 저하는 막을 주기적으로 교체하는 것 이외에 별다른 대안이 없으나, 막의 오염에 의한 성능 저하는 막을 세정하여 해결할 수 있다. 그러므로 막 여과에는 반드시 막의 성능을 회복하기 위한 세정 조작이 필요하다

공기세정(air scrubbing)과 같이 막을 요동시키는 것 등 물리적인 작용에 의해 막에 부착된 물질을 제거하는 조작을 말한다. 상기 물리세정법을 통해 대부분의 오염물질을 제거할 수 있으나, 시간이 지남에 따라 물리세정을 반복해도 제거되지 않는 물질이 막 표면이나 막 내부에 서서히 축적되는데, 이는 약품세정을 통해 세정시킨다.

한편, 약품 세정방법에는 여과라인을 닫고 밸브를 바꾸어서 막 모듈 내의 약액을 순환시키는 온라인 방식과, 막 여과 설비로부터 막 모듈을 떼어내어 세정을 행하는 오프라인 방식이 있다. 오프라인 방식에는 정수장내에 세정장치를 설치하여 행하는 방법과 외부에서 행하는 방법이 있다. 상기 화학세정은 막 차압이나 막 여과유속이 소정의 값까지 달한 시점을 기준으로 하며, 화학세정에서는 물리세정에서 제거되지 않고 축적한 부착물을 분해하거나 용해시키는 것에 의해 제거하기 때문에 막의 여과 능력을 초기의 상태까지 회복시킬 수 있다.

막의 세정에 사용하는 약품은 막에 부착된 물질의 성상, 오염된 정도 또는 막 재질이 내약품성 등을 고려하여 선정한다. 사용되는 약품으로서는 가성소다, 황산(H2SO4), 염산 등과 같은 산, 차아염소산나트륨(NaOCl) 등의 산화제, 수산, 구연산 등의 유기산 및 세제 등을 들 수 있다.

그러나, 종래의 화학세정방식은 원수 수질과 상관없이 오염된 막을 일정 주기로, 일정 약품을 사용하여 온라인 또는 오프라인 방식으로 이루어지기 때문에 막의 수명이 단축되고, 막의 투과율 저하에 따른 펌프에 부하가 걸리는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원수 수질을 실시간으로 측정하여 총조류 개체수를 검출하고, 총조류 개체수에 따라 약품을 변경하여 분리막을 세정함으로써 분리막의 효율적인 운영이 가능하도록 하는 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 원수 수질에 따라 수시로 화학 세정을 실시함으로써 분리막의 수명을 늘려 분리막 교체에 따라 비용을 절감시키고, 막의 투과율 저하에 따른 펌프에 부하가 걸리는 것을 미연에 차단하여 운전에 소요되는 펌프 동력비를 절감하도록 하는 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

원수에 포함된 오염물질을 제거하는 분리막을 구비하는 막여과 정수처리시스템에 있어서, 상기 분리막으로 원수를 공급하도록 원수 배관 상에 설치되는 원수 전자밸브와; 상기 분리막에서 배출되는 여과수를 배출하도록 여과수 배관 상에 설치되는 여과수 전자밸브와; 상기 분리막으로 역세수조의 역세수를 역세 펌프를 통해 공급하도록 일단이 원수 배관과 연결되고, 타단이 역세수조와 연결된 역세수 배관 상에 설치되는 역세수 전자밸브와; 상기 분리막으로부터 배출되는 역세수 및 약품을 배출하도록 원수 배관과 연결된 드레인 배관 상에 설치되는 드레인 전자밸브 와; 상기 여과수 배관 상에 병렬 설치되어 상기 분리막으로 제 1약품을 공급하는 제 1약품 탱크와; 상기 여과수 배관 상에 병렬 설치되어 상기 분리막으로 제 2약품을 공급하는 제 2약품 탱크와; 원수의 수질을 측정하도록 상기 원수 배관 상에 설치되는 온라인 측정기; 및 기설정된 시간에 따라 상기 온라인 측정기로부터 측정된 원수의 총조류 개체수를 파악하여 총조류 개체수가 기준값 미만이면 상기 제 1약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하고, 측정된 원수의 총조류 개체수를 파악하여 총조류 개체수가 기준값 이상이면 상기 제 2약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하여 상기 분리막을 일정시간동안 화학 세정하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 제 1약품 탱크는 상기 여과수 배관 상에 병렬 연결되는 제 1약품 배관과; 상기 제 1약품 배관에 설치되어 상기 제 1약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하는 제 1약품 펌프; 및 상기 제 1약품 배관에 설치되어 외부 제어에 따라 상기 제 1약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하는 제 1약품 전자밸브를 더 구비한다.

여기에서 또한, 상기 제 1약품은 500~2,000mg/L의 농도를 갖는 NaOCl, NaOCl+NaOH와 같은 산화제이다.

여기에서 또, 상기 제 2약품 탱크는 상기 여과수 배관 상에 병렬 연결되는 제 2약품 배관과; 상기 제 2약품 배관에 설치되어 상기 제 2약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하는 제 2약품 펌프; 및 상기 제 2약품 배관에 설치되어 외부 제어에 따라 상기 제 2약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하는 제 2약품 전 자밸브를 더 구비한다.

여기에서 또, 상기 제 2약품은 500~2,000mg/L의 농도를 갖는 H2SO4와 같은 산성 화학 약품이다.

여기에서 또, 상기 총조류 개체수의 기준값은 10,000개이다.

여기에서 또, 상기 컨트롤러는 시간을 카운팅하여 기설정된 시간에 도달되면, 화학세정 전에 상기 원수 전자밸브와 여과수 전자밸브를 폐쇄시켜 여과 공정을 중지되도록 한 다음, 상기 역세수 전자밸브와 드레인 전자밸브를 개방시키고, 상기 역세 펌프를 일정시간동안 동작시켜 상기 분리막의 역세척을 실시한 다음, 역세척이 종료되면 상기 역세 펌프를 오프시키고, 상기 역세수 전자밸브 및 드레인 전자밸브를 폐쇄한다.

여기에서 또, 상기 컨트롤러는 화학 세정이 종료되면, 상기 원수 전자밸브와 여과수 전자밸브를 폐쇄시켜 여과 공정을 중지되도록 한 다음, 상기 역세수 전자밸브와 드레인 전자밸브를 개방시키고, 상기 역세 펌프를 일정시간동안 동작시켜 상기 분리막 내부의 약품을 역세수로 세척한 다음, 약품 세척이 종료되면 상기 역세 펌프를 오프시키고, 상기 역세수 전자밸브 및 드레인 전자밸브를 폐쇄하고, 상기 원수 전자밸브와 여과수 전자밸브를 개방시켜 상기 분리막을 이용하여 원수를 여과한다.

여기에서 또, 상기 컨트롤러는 상기 제 1약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하거나 또는 상기 제 2약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급할 때 관리자에게 공급되는 약품 종류를 통보한다.

여기에서 또, 상기 컨트롤러의 통보 방식은 알람, SMS, E-메일, 메시지 팝업중 선택된 어느 하나의 방식으로 수행한다.

본 발명의 다른 특징은,

사익 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치를 이용한 세정방법에 있어서, 원수 전자밸브와 여과수 전자밸브만을 개방시켜 분리막을 이용하여 원수를 여과하는 여과 운전 단계와; 시간을 카운팅하여 기설정된 시간에 도달되었는지의 여부를 판단하는 시간 카운팅 단계와; 판단 결과 기설정된 시간에 도달되었으면 상기 원수 전자밸브와 여과수 전자밸브를 폐쇄시켜 여과를 중지하는 여과 운전 중지 단계와; 여과가 중지되면 상기 역세수 전자밸브와, 드레인 전자밸브를 개방시키고, 역세 펌프를 동작시켜 상기 분리막을 역세수로 역세척을 수행하는 역세척 단계와; 역세척이 완료되면, 온라인 측정기로부터 측정된 원수의 총조류 개체수를 파악하여 기준값과 비교하는 개체수 비교 단계와; 비교 결과 총조류 개체수가 기준값 미만이면 제 1약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하고, 기준값 이상이면 제 2약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하여 상기 분리막을 일정시간동안 화학 세정하는 화학 세정 단계와; 화학 세정이 종료되면 상기 역세수 전자밸브와, 드레인 전자밸브를 개방시키고, 역세 펌프를 동작시켜 상기 분리막 내부의 잔류 약품을 역세수로 세척하는 약품 세척 단계; 및 화학 세정이 종료되면 상기 역세수 전자밸브와, 드레인 전자밸브를 개방시키고, 역세 펌프를 동작시켜 상기 분리막을 역세수로 약품 세척을 수행하는 약품 세척 단계; 및 약품 세척이 종료되면 상기 역세 펌프와 역세수 전자밸브를 폐쇄하고, 상기 원수 전자밸브와 여과수 전자밸브를 개방시켜 상기 분 리막을 이용하여 원수를 여과하는 여과 운전 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 화학 세정 단계는 화학 세정시 관리자에게 알람, SMS, E-메일, 메시지 팝업중 선택된 어느 하나의 방식으로 약품 종류를 통보한다.

여기에서 또, 상기 총조류 개체수의 기준값은 10,000개이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치 및 방법에 따르면, 원수 수질을 실시간으로 측정하여 총조류 개체수를 검출하고, 총조류 개체수에 따라 약품을 변경하여 분리막을 세정함으로써 분리막의 효율적인 운영이 가능하고, 분리막의 수명을 늘려 분리막 교체에 따라 비용을 절감시키고, 막의 투과율 저하에 따른 펌프에 부하가 걸리는 것을 미연에 차단하여 운전에 소요되는 펌프 동력비를 절감할 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명에 따른 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구 체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치(100)는, 원수 전자밸브(110)와, 여과수 전자밸브(120)와, 역세수 전자밸브(130)와, 드레인 전자밸브(140)와, 제 1약품 탱크(150)와, 제 2약품 탱크(160)와, 온라인 측정기(170) 및 컨트롤러(180)로 구성된다.

먼저, 원수 전자밸브(110)는 분리막(101)으로 원수를 공급하도록 원수 배관(111) 상에 설치되고, 컨트롤러(180)의 제어에 의해 개폐가 제어된다.

그리고, 여과수 전자밸브(120)는 분리막(101)에서 배출되는 여과수를 배출하도록 여과수 배관(121) 상에 설치되고, 하기에서 설명할 컨트롤러(180)의 제어에 의해 개폐가 제어된다.

또한, 역세수 전자밸브(130)는 분리막(101)으로 역세수조(131)의 역세수를 역세 펌프(133)를 통해 공급하도록 일단이 원수 배관(111)과 연결되고, 타단이 역세수조(131)와 연결된 역세수 배관(135) 상에 설치되고, 컨트롤러(180)의 제어에 의해 개폐가 제어된다.

또, 드레인 전자밸브(140)는 분리막(101)으로부터 배출되는 역세수 및 약품을 배출하도록 원수 배관(111)과 연결된 드레인 배관(141) 상에 설치되고, 컨트롤러(180)의 제어에 의해 개폐가 제어된다.

한편, 제 1약품 탱크(150)는 여과수 배관(121) 상에 병렬 설치되어 분리막으로 제 1약품을 공급한다. 여기에서, 제 1약품 탱크(150)는 여과수 배관(121) 상에 병렬 연결되는 제 1약품 배관(151)과, 제 1약품 배관(151)에 설치되어 제 1약품 탱크(150)의 약품을 분리막(101)으로 공급하는 제 1약품 펌프(153)와, 제 1약품 배관(151)에 설치되어 컨트롤러(180)의 제어에 따라 개폐되어 제 1약품 탱크(150)의 약품을 분리막(101)으로 공급하는 제 1약품 전자밸브(155)를 더 구비하고, 제 1약품은 500~2,000mg/L의 농도를 갖는 NaOCl, NaOCl+NaOH와 같은 산화제이다.

그리고, 제 2약품 탱크(160)는 여과수 배관(121) 상에 병렬 설치되어 분리막으로 제 2약품을 공급한다. 여기에서, 제 2약품 탱크(160)는 여과수 배관(121) 상에 병렬 연결되는 제 2약품 배관(161)과, 제 2약품 배관(161)에 설치되어 제 2약품 탱크(160)의 약품을 분리막(101)으로 공급하는 제 2약품 펌프(163)와, 제 2약품 배관(161)에 설치되어 컨트롤러(180)의 제어에 따라 개폐되어 제 2약품 탱크(160)의 약품을 분리막(101)으로 공급하는 제 2약품 전자밸브(165)를 더 구비하고, 제 2약품은 500~2,000mg/L의 농도를 갖는 H2SO4와 같은 산성 화학 약품이다.

또한, 온라인 측정기(170)는 원수의 수질을 측정하도록 원수 배관(111) 상에 설치된다.

또, 컨트롤러(180)는 시간을 카운팅하여 기설정된 시간(예를 들어, 1일 1~3 회, 1주 2~3회 등)에 따라 온라인 측정기로부터 측정된 원수의 총조류 개체수를 파악하여 총조류 개체수가 기준값(예를 들어, 10,000개) 미만이면 제 1약품 탱크(150)의 약품을 분리막(101)으로 공급하고, 측정된 원수의 총조류 개체수를 파악하여 총조류 개체수가 기준값 이상이면 제 2약품 탱크(160)의 약품을 분리막(101)으로 공급하여 분리막(101)을 일정시간동안 화학 세정한다. 이때, 컨트롤러(180)는 화학 세정시 약품 종류를 관리자에게 알람, SMS, E-메일, 메시지 팝업중 선택된 어느 하나의 방식으로 통보하며, 이러한 방식은 공지의 구성을 이용한다.

여기에서, 컨트롤러(180)는 기설정된 시간에 도달되면, 화학세정 전에 원수 전자밸브(110)와 여과수 전자밸브(120)를 폐쇄시켜 여과 공정을 중지되도록 한 다음, 역세수 전자밸브(130)와 드레인 전자밸브(140)를 개방시키고, 역세 펌프(133)를 일정시간동안 동작시켜 분리막(101)의 역세척을 실시한 다음, 역세척이 종료되면 역세 펌프(133)와 역세수 전자밸브(130)를 폐쇄한다.

또한, 컨트롤러(180)는 화학 세정이 종료되면, 원수 전자밸브(110)와 여과수 전자밸브(120)를 폐쇄시켜 여과 공정을 중지되도록 한 다음, 역세수 전자밸브(130)와 드레인 전자밸브(140)를 개방시키고, 역세 펌프(133)를 일정시간동안 동작시켜 분리막(101)의 약품 세척을 실시한 다음, 약품 세척이 종료되면 역세 펌프(133)와 역세수 전자밸브(130)를 폐쇄하고, 원수 전자밸브(110)와 여과수 전자밸브(120)를 개방시켜 분리막(101)을 이용하여 원수를 여과한다.

이하, 본 발명에 따른 지능형 고효율 분리막 세정방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 지능형 고효율 분리막 세정방법을 설명하기 위한 공정도이다.

먼저, 컨트롤러(180)는 원수 전자밸브(110)와 여과수 전자밸브(120)만을 개방시켜 분리막(101)을 이용하여 원수를 여과하는 여과 운전을 수행한다(S100).

그리고, 컨트롤러(180)는 시간을 카운팅하여(S111), 기설정된 시간에 도달되었는지의 여부를 판단한다(S112).

그리하여, 판단 결과 기설정된 시간에 도달되었으면 컨트롤러(180)는 원수 전자밸브(110)와 여과수 전자밸브(120)를 폐쇄시켜 여과 운전을 중지한다(S120). 이때, 컨트롤러(180)는 기설정된 시간에 미도달되었으면 단계 100(S100)으로 리턴되어 여과 운전을 수행한다.

그런 다음, 컨트롤러(180)는 역세수 전자밸브(130)와 드레인 전자밸브(140)를 개방시키고, 역세 펌프(133)를 일정시간동안 동작시켜 분리막(101)의 역세척을 수행한다(S130).

그리고, 역세척이 완료되면 컨트롤러(180)는 온라인 측정기(170)로부터 측정된 원수의 총조류 개체수를 파악하여(S141), 기준값과 비교한다(S142).

그리하여, 비교 결과 총조류 개체수가 기준값 미만이면 컨트롤러(180)는 결과에 해당되는 약품 종류를 관리자에게 알람, SMS, E-메일, 메시지 팝업중 선택된 어느 하나의 방식으로 통보한다(S151).

그런 다음, 컨트롤러(180)는 제 1약품 전자밸브(155)를 개방시키고, 제 1약품 펌프(153)를 동작시켜 제 1약품 탱크(150)의 약품을 분리막(101)으로 공급하여 분리막(101)을 일정시간동안 화학 세정한다(S152). 여기에서, 컨트롤러(180)는 약품을 침지하는 방식 또는 약품을 순환시키는 방식을 사용할 수 있고, 약품을 순환시키는 방식을 적용하기 위해서는 별도의 순환 밸브(미도시)가 구비된다.

반대로, 컨트롤러(180)는 총조류 개체수가 기준값 이상이면 컨트롤러(180)는 결과에 해당되는 약품 종류를 관리자에게 알람, SMS, E-메일, 메시지 팝업중 선택된 어느 하나의 방식으로 통보한다(S153).

그런 다음, 컨트롤러(180)는 제 2약품 전자밸브(165)를 개방시키고, 제 2약품 펌프(163)를 동작시켜 제 2약품 탱크(160)의 약품을 분리막(101)으로 공급하여 분리막(101)을 일정시간동안 화학 세정한다(S154). 여기에서, 컨트롤러(180)는 약품을 침지하는 방식 또는 약품을 순환시키는 방식을 사용할 수 있고, 약품을 순환시키는 방식을 적용하기 위해서는 별도의 순환 밸브(미도시)가 구비된다.

화학 세정이 종료되면 컨트롤러(180)는 제 1약품 전자밸브(155) 또는 제 2약품 전자밸브(165)를 폐쇄시키고, 제 1약품 펌프(153) 또는 제 2약품 펌프(163)를 오프시킨 다음 역세수 전자밸브(130)와, 드레인 전자밸브(140)를 개방시키고, 역세 펌프(133)를 동작시켜 분리막(101) 내부의 잔류 약품을 일정 시간동안 역세수로 세척한다(S160).

그리고, 약품 세척이 종료되면 컨트롤러(180)는 역세수 전자밸브(130)와, 드레인 전자밸브(140)를 폐쇄시키고, 역세 펌프(133)를 오프시킨 다음 원수 전자밸브(110)와 여과수 전자밸브(120)를 개방시켜 분리막(101)을 이용하여 원수를 여과한다(S170).

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치의 구성을 나타낸 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 지능형 고효율 분리막 세정방법을 설명하기 위한 공정도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

101 : 분리막 110 : 원수 전자밸브

120 : 여과수 전자밸브 130 : 역세수 전자밸브

140 : 드레인 전자밸브 150 : 제 1약품 탱크

160 : 제 2약품 탱크 170 : 온라인 측정기

180 : 컨트롤러

Claims

원수에 포함된 오염물질을 제거하는 분리막을 구비하는 막여과 정수처리시스템에 있어서,

상기 분리막으로 원수를 공급하도록 원수 배관 상에 설치되는 원수 전자밸브와;

상기 분리막에서 배출되는 여과수를 배출하도록 여과수 배관 상에 설치되는 여과수 전자밸브와;

상기 분리막으로 역세수조의 역세수를 역세 펌프를 통해 공급하도록 일단이 원수 배관과 연결되고, 타단이 역세수조와 연결된 역세수 배관 상에 설치되는 역세수 전자밸브와;

상기 분리막으로부터 배출되는 역세수 및 약품을 배출하도록 원수 배관과 연결된 드레인 배관 상에 설치되는 드레인 전자밸브와;

상기 여과수 배관 상에 병렬 설치되어 상기 분리막으로 제 1약품을 공급하는 제 1약품 탱크와;

상기 여과수 배관 상에 병렬 설치되어 상기 분리막으로 제 2약품을 공급하는 제 2약품 탱크와;

원수의 수질을 측정하도록 상기 원수 배관 상에 설치되는 온라인 측정기; 및

기설정된 시간에 따라 상기 온라인 측정기로부터 측정된 원수의 총조류 개체수를 파악하여 총조류 개체수가 기준값 미만이면 상기 제 1약품 탱크의 약품을 상 기 분리막으로 공급하고, 측정된 원수의 총조류 개체수를 파악하여 총조류 개체수가 기준값 이상이면 상기 제 2약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하여 상기 분리막을 일정시간동안 화학 세정하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1약품 탱크는,

상기 여과수 배관 상에 병렬 연결되는 제 1약품 배관과;

상기 제 1약품 배관에 설치되어 상기 제 1약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하는 제 1약품 펌프; 및

상기 제 1약품 배관에 설치되어 외부 제어에 따라 상기 제 1약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하는 제 1약품 전자밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1약품은,

500~2,000mg/L의 농도를 갖는 NaOCl, NaOCl+NaOH와 같은 산화제인 것을 특징으로 하는 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2약품 탱크는,

상기 여과수 배관 상에 병렬 연결되는 제 2약품 배관과;

상기 제 2약품 배관에 설치되어 상기 제 2약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하는 제 2약품 펌프; 및

상기 제 2약품 배관에 설치되어 외부 제어에 따라 상기 제 2약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하는 제 2약품 전자밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제 2약품은,

500~2,000mg/L의 농도를 갖는 H2SO4와 같은 산성 화학 약품인 것을 특징으로 하는 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 총조류 개체수의 기준값은,

10,000개인 것을 특징으로 하는 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 컨트롤러는,

시간을 카운팅하여 기설정된 시간에 도달되면, 화학세정 전에 상기 원수 전 자밸브와 여과수 전자밸브를 폐쇄시켜 여과 공정을 중지되도록 한 다음, 상기 역세수 전자밸브와 드레인 전자밸브를 개방시키고, 상기 역세 펌프를 일정시간동안 동작시켜 상기 분리막의 역세척을 실시한 다음, 역세척이 종료되면 상기 역세 펌프를 오프시키고, 상기 역세수 전자밸브 및 드레인 전자밸브를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 컨트롤러는,

화학 세정이 종료되면, 상기 원수 전자밸브와 여과수 전자밸브를 폐쇄시켜 여과 공정을 중지되도록 한 다음, 상기 역세수 전자밸브와 드레인 전자밸브를 개방시키고, 상기 역세 펌프를 일정시간동안 동작시켜 상기 분리막 내부의 약품을 역세수로 세척한 다음, 약품 세척이 종료되면 상기 역세 펌프를 오프시키고, 상기 역세수 전자밸브 및 드레인 전자밸브를 폐쇄하고, 상기 원수 전자밸브와 여과수 전자밸브를 개방시켜 상기 분리막을 이용하여 원수를 여과하는 것을 특징으로 하는 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 컨트롤러는,

상기 제 1약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하거나 또는 상기 제 2약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급할 때 관리자에게 공급되는 약품 종류를 통 보하는 것을 특징으로 하는 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치.
제 9 항에 있어서,

상기 컨트롤러의 통보 방식은,

알람, SMS, E-메일, 메시지 팝업중 선택된 어느 하나의 방식으로 수행하는 것을 특징으로 하는 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치.
제 1 항의 지능형 고효율 분리막 유지 세정장치를 이용한 세정방법에 있어서,

원수 전자밸브와 여과수 전자밸브만을 개방시켜 분리막을 이용하여 원수를 여과하는 여과 운전 단계와;

시간을 카운팅하여 기설정된 시간에 도달되었는지의 여부를 판단하는 시간 카운팅 단계와;

판단 결과 기설정된 시간에 도달되었으면 상기 원수 전자밸브와 여과수 전자밸브를 폐쇄시켜 여과를 중지하는 여과 운전 중지 단계와;

여과가 중지되면 상기 역세수 전자밸브와, 드레인 전자밸브를 개방시키고, 역세 펌프를 동작시켜 상기 분리막을 역세수로 역세척을 수행하는 역세척 단계와;

역세척이 완료되면, 온라인 측정기로부터 측정된 원수의 총조류 개체수를 파악하여 기준값과 비교하는 개체수 비교 단계와;

비교 결과 총조류 개체수가 기준값 미만이면 제 1약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하고, 기준값 이상이면 제 2약품 탱크의 약품을 상기 분리막으로 공급하여 상기 분리막을 일정시간동안 화학 세정하는 화학 세정 단계와;

화학 세정이 종료되면 상기 역세수 전자밸브와, 드레인 전자밸브를 개방시키고, 역세 펌프를 동작시켜 상기 분리막 내부의 잔류 약품을 역세수로 세척하는 약품 세척 단계; 및

약품 세척이 종료되면 상기 역세 펌프와, 역세수 전자밸브 및 드레인 전자밸브를 폐쇄하고, 상기 원수 전자밸브와 여과수 전자밸브를 개방시켜 상기 분리막을 이용하여 원수를 여과하는 여과 운전 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지능형 고효율 분리막 세정방법.
제 11 항에 있어서,

상기 화학 세정 단계는,

화학 세정시 관리자에게 알람, SMS, E-메일, 메시지 팝업중 선택된 어느 하나의 방식으로 약품 종류를 통보하는 것을 특징으로 하는 지능형 고효율 분리막 세정방법.
제 11 항에 있어서,

상기 제 1약품은,

500~2,000mg/L의 농도를 갖는 NaOCl, NaOCl+NaOH와 같은 산화제인 것을 특징으로 하는 지능형 고효율 분리막 세정방법.
제 11 항에 있어서,

상기 제 2약품은,

500~2,000mg/L의 농도를 갖는 H2SO4와 같은 산성 화학 약품인 것을 특징으로 하는 지능형 고효율 분리막 세정방법.
제 11 항에 있어서,

상기 총조류 개체수의 기준값은,

10,000개인 것을 특징으로 하는 지능형 고효율 분리막 세정방법.