KR20120127805A - 센서를 구비한 회수율 자동제어 막여과 수처리장치 - Google Patents

센서를 구비한 회수율 자동제어 막여과 수처리장치 Download PDF

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Abstract

수처리 장치 및 수처리 제어 방법이 개시된다. 수처리 장치는 원수가 유입되는 여과조; 상기 여과조 내에 배치되고, 상기 여과조 내의 원수를 필터링하여 여과수를 생성하는 제1필터부; 및 상기 여과조로부터 배출되는 원수를 필터링하여, 상기 여과조에 공급하는 하나 이상의 제2필터부를 포함한다.

Description

센서를 구비한 회수율 자동제어 막여과 수처리장치{ APPARATUS FOR AUTOMATIC RECOVERY CONTROL MEMBRANE TREATING WATER INCLUDING SENSOR }
실시예는 막여과 필터링장치를 사용한 정수시스템에 관한것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 막여과조의 운영을 하는 방법으로 여과조 내의 원수의 오염정도를 판단하여 원수배수부로 배출되는 원수의 양을 자동적으로 조절하여 필터링 장치의 여과부하를 줄일 수 있다. 또한 회수율을 조절함으로써 1차 처리수에 대한 에너지 소모가 과도해지는 것을 방지할 수 있다.
최근의 정수처리 시스템의 경우 혼화조, 응집조, 침전조 및 1차처리수조를 거친 원수를 막여과조에서 막여과필터링장치를 통해 필터링하는 형식을 통해 여과수를 생산한다. 필터링작업이 진행될수록 막여과조내의 원수의 오염도가 높아져서 여과효율이 떨어지는 단점이 있었다. 이를 극복하기 위해 막여과조 내의 오염도가 높아진 원수를 배출해 내는 방법을 통해 여과효율을 높이는 방법을 사용하였다. 이경우 과도한 원수 배출의 경우 1차처리수조까지 거친 원수를 필터링 하지 못함에 따라 에너지 소비가 컸고, 원수배수량을 줄일 경우 막여과장치에 과도한 여과부하를 가지고 오는 문제가 있었다.
따라서 여과효율을 높이며 1차처리수조를 거친 원수의 사용비율을 높일 수 있는 새로운 수처리장치가 필요하다.
실시예는 정수처리과정에서 막여과조내의 오염정도를 감지하여 그에 따라 원수 회수율을 제어함으로써 막여과조에 위치하는 필터부의 여과부하를 줄인다. 또한 원수 배수부에 회전율조절부와 세정이 쉬운 제2필터부를 별도의 세정이 쉬운 필터를 두어 배출된 원수가 여과조 내로 회수될 때 오염도를 줄인다. 또한 원수배수부에 인접하거나 필터의 여과막에 인접한 센서를 구비하여 원수의 오염도를 파악한다. 상기 오염도에 따라 원수의 회수율을 조절하거나 역세수를 분출함으로써 여과과정을 원활하게 하는 수처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예에 따라 원수가 유입되는 여과조가 구비된다. 여과조는 여과조 내의 원수의 오염도를 파악할 수 있는 제1필터부; 여과조로부터 배출되는 원수를 필터링 하는 제2필터부; 상기 여과조로부터 배출되는 원수를 필터링하여 상기 여과조에 공급하는 하나 이상의 제2필터부; 필터부의 필터링효율이 떨어질 경우 역세수를 분사할 수 있는 역세수분사장치; 및 상기 여과조내부센서로부터 원수의 오염도를 받아 회수율조절부, 제2필터부 및 역세수분사장치를 제어할 수 있는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 여과조내의 오염도를 판단하여 소정의 값 이상일 경우 원수배수양을 늘리게 된다. 원수배수량을 늘림으로써 제1필터부의 여과부하를 줄이게 된다. 원수배수부의 일측에 위치하는 제2필터는 교환 혹은 세정이 쉬운 필터로 구성되어 있으며 원수를 여과조 내부로 회수하기 전에 필터링함으로써 제1필터부의 여과부하를 줄일 수 있다.
상기 제어부는 기설정 된 값에 의해서 회수율조절부, 제2필터부 및 역세수분사장치를 제어할 수 있으며 외부와의 통신으로 제어신호입력장치에 입력된 신호를 받아서 상기 회수율조절부, 제2필터부 및 역세수분사장치를 제어할 수 있다..
실시예에 따른 수처리 장치의 경우 여과조 내의 오염도에 따라 회수율조절부를 제어한다. 회수율조절부는 여과조로부터 배수되는 원수량을 조절하여 여과조 내의 원수의 오염도를 줄인다. 여과조 내의 오염도가 조절됨으로써 제1필터부의 여과부하가 줄어든다.
여과조에서 배수되는 원수의 경우 제2필터부를 거쳐 오염도가 감소하여 여과조 내로 공급된다. 회수된 원수를 다시 여과함으로써 1차 처리수에 대한 에너지 소비를 줄일 수 있다.
원수배수부에 위치하고, 세척 및 교환이 쉬운 제2 필터부를 구비하여 적은 여과 압력으로 원수의 오염도를 줄일 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 수처리 장치는 효과적으로 여과수를 생성할 수 있고, 취수 된 원수를 효과적으로 정수처리 할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 수처리장치를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 제1필터부를 도시한 도면이다.
도 3는 제2필터부의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 제2필터부에서 역세수 및 배출수의 흐름의 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 제2필터부에서 역세수 및 배출수의 흐름의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 8은 외부의 제어신호입력장치에 의해 제어부에 제어신호 입력을 도시한 도면이다.
도 9는 여과조센서부에서 측정된 원수의 오염도에 따른 회수율을 조절하는 방식을 나타낸 순서도이다.
이하에서는 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다. 또한 각 구성요소의 상 또는 하부에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 수처리장치를 도시한 도면이다. 도 2는 실시예에 따른 제1 필터부를 도시한 도면이다. 도 3는 제2필터부(130)의 일 실시예를 나타낸다. 도 4 및 도 5는 제2필터부(130)에서 역세수 및 배출수의 흐름의 일 예를 도시한 도면이다. 도 6 및 도 7은 제2필터부(130)에서 역세수 및 배출수의 흐름의 제2 실시예를 도시한 도면이다. 도 8은 외부의 제어신호입력장치(205)에 의해 제어부(140)에 제어신호 입력을 도시한 도면이다. 도 9는 여과조센서부(110)에서 측정된 원수의 오염도에 따른 회수율을 조절하는 방식을 나타낸 순서도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 수처리장치는 여과조(100), 제1필터부(101), 여과조센서부(110), 원수배수부(120), 원수배수부밸브(121), 원수배수부펌프(122), 제2필터부(130), 제어부(140) 및 역세수분사장치(150)를 포함할 수 있다.
회수율조절부(160)는 상기 원수배수부밸브(121) 및 원수배수부펌프(122)를 포함한다.
혼화조(미도시), 응집조(미도시) 및 침전조(미도시)를 순서로 지나서 1차처리수조(10)을 거쳐서 여과조(100)로 유입되는 원수가 유입된다. 1차 처리수조의 원수는 여과조(100)내로 유입되면서 제1필터부(101)에 의해 여과될 수 있다. 상기 제1필터부(101)를 지난 여과수는 여과수저장조(미도시)에 저장될 수 있다.
상기 제1필터부(101)는 1개이상의 필터링모듈(102)을 포함한다. 필터링모듈(102)은 중공사막필터, 침지식평막필터 또는 원형맴브레인필터 등을 포함한다. 상기 필터링모듈(102)의 여과막 기공은 여과하려는 입자의 직경에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 기공들의 직경은 수 나노미터 내지 수십 마이크로 미터일 수 있다. 즉, 상기 기공들을 통해 원수 중 여과수가 통과하고, 이물질은 통과하지 못하게 된다.
여과조(100) 내부에는 여과조(100)의 원수 오염도를 측정할 수 있는 여과조센서부(110)가 위치할 수 있다. 상기 여과조센서부(110)가 측정하는 오염도는 탁도(Turbidity), 부유물질(Suspended Solids)양, 부유물 입도(particle size), 총유기 탄소(TOC)양 또는 UV흡광도중 하나 이상의 값일 수 있다. 상기 여과조센서부(110)가 측정한 오염도에 따라 제어부(140)는 회수율조절부(160) 및 역세수분사장치 역세수분사장치(150)를 제어한다. 또한 상기 여과조센서부(110)는 원수배수부(120) 입구에 위치하여 배수되는 원수의 오염도를 측정할 수 있다.
여과조(100)의 일측에는 원수배수부(120)가 존재할 수 있다. 상기 원수배수부(120)를 통해 상기 여과조(100)내부의 원수를 배수할 수 있다.
여과 작업이 진행됨에 따라 원수에서 오염물질을 제거한 여과수가 여과수저장조(미도시)로 이동하게 된다. 원수 내의 오염물질은 여과조(100) 내에 남게 되고 따라서 여과조(100)내의 원수의 오염도가 높아지게 된다.
상기 여과조(100) 내의 원수의 오염도를 낮추기 위해 제어부(140)에 의해 회수율조절부(160)가 제어된다. 회수율조절부(160)가 여과조(100)내의 원수를 배수양을 조절함으로써 오염도가 높아진 원수를 배수한다. 오염도가 높아진 원수를 배수하고 1차처리수조(10)로부터 오염물질이 농축되지 않은 원수를 공급받음으로써 여과조(100) 내 원수의 오염도를 감소 시킬 수 있다. 여과조(100)내의 원수의 오염도를 높이지 않음으로써 제1필터부(101)에 의해 걸러질 오염물질의 양을 줄여서 제1필터부(101)의 여과부하를 줄인다.
도 3내지 도5를 참조하면 원수배수부(120) 일단에는 배수되는 오염된 원수를 여과할 수 있는 제2필터부(130)가 구비될 수 있다. 상기 제2필터부(130)는 상기 여과조(100)로부터 배출되는 원수, 즉, 배출수를 필터링하여, 상기 여과조(100)에 다시 공급한다. 상기 제 1 순환 필터부(410)는 상기 배출수를 필터링하여, 상기 여과조(100)에 직접 공급할 수 있다.
상기 제 1 순환 필터부(410)는 다중 여재 필터(multi media filter;MMF), 마이크로 필터(micro filter;MF), 울트라 필터(ultra filter;UF) 또는 부직포 필터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 순환 필터부(410)는 탈부착이 가능할 수 있다. 즉, 상기 제 1 순환 필터부(410)의 세정이 용이하도록, 상기 제 1 순환 필터부(410)는 상기 제2필터부(130)에 탈부착이 가능할 수 있다. 즉, 상기 제 1 순환 필터부(410)는 탈착되고, 세정된 후, 다시 상기 제2필터부(130)에 부착될 수 있다.
상기 제 1 순환 필터부(410)는 상기 배출수 내의 탁도 물질을 걸러낸다. 즉, 상기 제 1 순환 필터부(410)는 상기 제1필터부(101)에 의해서 걸러진 미세한 입자, 원생 동물 또는 조류 등이 응집되어 거대 입자로 형성되는 탁도 입자들을 걸러낼 수 있다.
상기 제 2 순환 필터부(420)는 상기 여과조(100)로부터 배출되는 원수, 즉, 배출수를 필터링하여, 상기 여과조(100)에 다시 공급한다. 상기 제 2 순환 필터부(420)는 상기 배출수를 필터링하여, 상기 여과조(100)에 직접 공급할 수 있다.
상기 제 2 순환 필터부(420)는 다중 여재 필터(multi media filter;MMF), 마이크로 필터(micro filter;MF), 울트라 필터(ultra filter;UF) 또는 부직포 필터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 순환 필터부(420)는 탈부착이 가능할 수 있다. 즉, 상기 제 2 순환 필터부(420)의 세정이 용이하도록, 상기 제 2 순환 필터부(420)는 상기 제2필터부(130)에 탈부착이 가능할 수 있다. 즉, 상기 제 2 순환 필터부(420)는 탈착되고, 세정된 후, 다시 상기 제2필터부(130)에 부착될 수 있다.
상기 제 2 순환 필터부(420)는 상기 배출수 내의 탁도 물질을 걸러낸다. 즉, 상기 제 2 순환 필터부(420)는 상기 제1필터부(101)에 의해서 걸러진 미세한 입자, 원생 동물 또는 조류 등이 응집되어 거대 입자로 형성되는 탁도 입자들을 걸러낼 수 있다.
상기 제 1 순환 필터부(410) 및 상기 제 2 순환 필터부(420)는 서로 병렬로 연결될 수 있다. 즉, 상기 여과조(100)로부터 배출되는 배출수는 상기 제 1 순환 필터부(410) 및 상기 제 2 순환 필터부(420)에 분기되어 공급될 수 있다.
상기 제 1 순환 필터부(410)의 앞에는 제 1 밸브(411)가 구비되고, 상기 제 1 순환 필터부(410)의 뒤에는 제 2 밸브(412)가 구비될 수 있다. 상기 제 1 밸브(411) 및 상기 제 2 밸브(412)에 의해서, 상기 제 1 순환 필터부(410)의 구동 여부가 결정될 수 있다.
또한, 상기 제 2 순환 필터부(420)의 앞에는 제 3 밸브(421)가 구비되고, 상기 제 2 순환 필터부(420)의 뒤에는 제 3 밸브(421)가 구비될 수 있다. 상기 제 3 밸브(421) 및 상기 제 4 밸브(422)에 의해서, 상기 제 2 순환 필터부(420)의 구동 여부를 결정할 수 있다.
상기 제 1 슬러지 배출라인(413)은 상기 제 1 순환 필터부(410) 및 상기 여과조(100) 사이에 연결된다. 더 자세하게, 상기 제 1 슬러지 배출라인(413)은 상기 제 1 순환 필터부(410) 및 상기 제 1 밸브(411) 사이에 연결된다. 상기 제 1 슬러지 배출라인(413)은 상기 제 1 순환 필터부(410)의 전면에 모이는 슬러지를 배출시킬 수 있다.
또한, 상기 제 1 슬러지 배출 라인에는 제 5 밸브(414)가 구비될 수 있다. 상기 제 5 밸브(414)는 상기 제 1 슬러지 배출 라인을 개폐시킨다.
상기 제 2 슬러지 배출라인(423)은 상기 제 2 순환 필터부(420) 및 상기 여과조(100) 사이에 연결된다. 더 자세하게, 상기 제 2 슬러지 배출라인(423)은 상기 제 2 순환 필터부(420) 및 상기 제 3 밸브(421) 사이에 연결된다. 상기 제 2 슬러지 배출라인(423)은 상기 제 2 순환 필터부(420)의 전면에 모이는 슬러지를 배출시킬 수 있다.
또한, 상기 제 2 슬러지 배출 라인에는 제 6 밸브(424)가 구비될 수 있다. 상기 제 6 밸브(424)는 상기 제 2 슬러지 배출 라인을 개폐시킨다.
상기 세정부(430)는 상기 제 1 순환 필터부(410) 및 상기 제 2 순환 필터부(420)를 세정한다. 더 자세하게, 상기 세정부(430)는 상기 제 1 순환 필터부(410) 및 상기 제 2 순환 필터부(420)에 역세수를 공급할 수 있다. 상기 역세수는 상기 제1필터부(101)에 의해 생성된 여과수일 수 있다.
상기 세정부(430)는 상기 제 1 순환 필터부(410) 및 상기 제 2 순환 필터부(420)에, 상기 배출수의 흐름에 대하여 반대 방향으로 역세수를 공급한다. 상기 세정부(430)는 상기 제 1 순환 필터부(410) 및 상기 제 2 밸브(412) 사이에 상기 역세수를 공급한다. 또한, 상기 세정부(430)는 상기 제 2 순환 필터부(420) 및 상기 제 4 밸브(422) 사이에 상기 역세수를 공급한다.
또한, 상기 세정부(430)에 세정 약품을 공급하기 위한 세정 약품 공급부가 구비될 수 있다. 즉, 상기 세정 약품 공급부는 상기 역세수에 세정 약품을 공급하여, 상기 제 1 순환 필터부(410) 및 상기 제 2 순환 필터부(420)의 세정을 촉진시킬 수 있다. 상기 세정 약품의 예로서는 염산 용액 또는 황산 용액 등을 들 수 있다.
본 실시예에서는 2 개의 순환 필터부들이 상기 제2필터부(130)에 구비되는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 상기 제2필터부(130)에는 하나의 순환 필터부가 구비되거나, 3개 이상의 순환 필터부들이 구비될 수 있다
상기 제 1 순환 필터부(410) 및 상기 제 2 순환 필터부(420)는 서로 동시에 구동되거나, 하나만 구동될 수 있다. 즉, 상기 제 1 밸브(411), 상기 제 2 밸브(412), 상기 제 3 밸브(421) 및 상기 제 4 밸브(422) 모두 열린 상태로, 상기 배출수는 상기 제 1 순환 필터부(410) 및 상기 제 2 순환 필터부(420)에 유입될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 순환 필터부(420)가 세정되는 경우, 상기 제 1 순환 필터부(410) 만 구동될 수 있다.
이때, 상기 제 1 밸브(411) 및 상기 제 2 밸브(412)가 열리고, 상기 제 3 밸브(421) 및 상기 제 4 밸브(422)는 닫힌다. 또한, 상기 제 5 밸브(414)는 닫히고, 상기 제 6 밸브(424)는 열린다.
이에 따라서, 상기 여과조(100)로부터 배출되는 배출수는 상기 제 1 순환 필터부(410)를 통과한다. 이에 따라서, 상기 제 1 순환 필터부(410)에 의해서, 상기 배출수는 필터링되고, 상기 여과조(100)에 직접 유입된다.
또한, 상기 세정부(430)로부터의 역세수는 상기 제 2 순환 필터부(420)에 역으로 공급된다. 또한, 상기 제 3 밸브(421) 및 상기 제 4 밸브(422)가 닫힌 상태이고, 상기 제 6 밸브(424)가 열린 상태이므로, 상기 세정부(430)로부터 분사되는 역세수는 상기 제 2 순환 필터부(420)를 세정하고, 상기 제 2 슬러지 배출라인(423)을 통하여 배출될 수 있다.
이때, 상기 세정부(430)의 분사압에 의해서, 상기 제 2 순환 필터부(420)의 앞에 포집된 슬러지가 상기 역세수와 함께, 상기 제 2 슬러지 배출라인(423)을 통하여, 배출될 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 순환 필터부(410)가 세정되는 경우, 상기 제 2 순환 필터부(420) 만 구동될 수 있다.
이때, 상기 제 1 밸브(411) 및 상기 제 2 밸브(412)가 닫히고, 상기 제 3 밸브(421) 및 상기 제 4 밸브(422)는 열린다. 또한, 상기 제 5 밸브(414)는 열리고, 상기 제 6 밸브(424)는 닫힌다.
이에 따라서, 상기 여과조(100)로부터 배출되는 배출수는 상기 제 2 순환 필터부(420)를 통과한다. 이에 따라서, 상기 제 2 순환 필터부(420)에 의해서, 상기 배출수는 필터링되고, 상기 여과조(100)에 직접 유입된다.
또한, 상기 세정부(430)로부터의 역세수는 상기 제 1 순환 필터부(410)에 역으로 공급된다. 또한, 상기 제 1 밸브(411) 및 상기 제 2 밸브(412)가 닫힌 상태이고, 상기 제 5 밸브(414)가 열린 상태이므로, 상기 세정부(430)로부터 분사되는 역세수는 상기 제 1 순환 필터부(410)를 세정하고, 상기 제 1 슬러지 배출라인(413)을 통하여 배출될 수 있다.
이때, 상기 세정부(430)의 분사압에 의해서, 상기 제 1 순환 필터부(410)의 앞에 포집된 슬러지가 상기 역세수와 함께, 상기 제 1 슬러지 배출라인(413)을 통하여, 배출될 수 있다.
상기 제2필터부(130)는 두 개 이상의 순환 필터부들을 포함하는 경우, 효과적으로 배출수를 필터링할 수 있고, 순환 필터부들을 효과적으로 세정할 수 있다. 또한, 상기 세정부(430)의 세정압에 의해서, 상기 제 1 순환 필터부(410) 및 상기 제 2 순환 필터부(420)의 슬러지가 용이하게 제거될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 실시예로 제 1 순환 필터부(610) 및 제 2 순환 필터부(620)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 또한, 제2필터부(130)는 제 1 바이 패스(615) 및 제 2 바이 패스(625)를 더 포함한다.
상기 제 1 바이 패스(615)는 상기 제 1 순환 필터부(610)와 서로 병렬로 연결된다. 또한, 상기 제 1 바이 패스(615)에는 제 7 밸브(616)가 구비된다. 또한, 상기 제 2 바이 패스(625)는 상기 제 2 순환 필터부(620)와 서로 병렬로 연결된다. 상기 제 2 바이 패스(625)에는 제 8 밸브(626)가 구비된다.
또한, 제 1 세정부(630) 및 제 2 세정부(640)가 상기 제 1 순환 필터부(610) 및 상기 제 2 순환 필터부(620)에 각각 역세수를 분출할 수 있다.
또한, 상기 제 1 순환 필터부(610)의 전 및 후에는 각각 제 1 밸브(611) 및 제 2 밸브(612)가 구비되고, 상기 제 2 순환 필터부(620)의 전 및 후에는 각각 제 3 밸브(621) 및 제 4 밸브(622)가 구비된다.
또한, 상기 제 1 밸브(611) 및 상기 제 1 순환 필터부(610) 사이에는 제 1 슬러리 배출라인이 연결되고, 상기 제 1 슬러리 배출라인에는 제 5 밸브(614)가 구비된다.
또한, 상기 제 3 밸브(621) 및 상기 제 2 순환 필터부(620) 사이에는 제 2 슬러리 배출 라인이 연결되고, 상기 제 2 슬러리 배출라인에는 제 6 밸브(624)가 구비된다.
상기 제 1 밸브(611), 상기 제 2 밸브(612), 상기 제 3 밸브(621) 및 상기 제 4 밸브(622)가 열리고, 상기 제 5 밸브(614), 상기 제 6 밸브(624), 상기 제 7 밸브(616) 및 상기 제 8 밸브(626)가 닫힌 상태에서, 상기 제 1 순환 필터부(610) 및 상기 제 2 순환 필터부(620)는 모두 구동된다.
이와는 다르게, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 순환 필터부(610)는 세정되고, 상기 제 2 순환 필터부(620)는 상기 배출수를 필터링할 수 있다. 이때, 상기 제 1 밸브(611), 상기 제 2 밸브(612), 상기 제 6 밸브(624) 및 상기 제 8 밸브(626)가 닫히고, 상기 제 3 밸브(621), 상기 제 4 밸브(622), 상기 제 5 밸브(614) 및 상기 제 7 밸브(616)는 열릴 수 있다.
이에 따라서, 상기 배출수는 상기 제 1 바이 패스(615) 및 상기 제 2 순환 필터부(620)를 통과하고, 상기 제 1 세정부(630)로부터 분출되는 역세수는 상기 제 1 순환 필터부(610)를 세정할 수 있다. 이때, 상기 제 1 순환 필터부(610)의 슬러지는 상기 제 1 세정부(630)의 세정압에 의해서 상기 제 1 슬러지 배출라인(613)을 통하여 배출될 수 있다.
반대로, 상기 제 2 순환 필터부(620)는 세정되고, 상기 제 1 순환 필터부(610)는 상기 배출수를 필터링할 수 있다. 이때, 상기 제 1 밸브(611), 상기 제 2 밸브(612), 상기 제 6 밸브(624) 및 상기 제 8 밸브(626)가 열리고, 상기 제 3 밸브(621), 상기 제 4 밸브(622), 상기 제 5 밸브(614) 및 상기 제 7 밸브(616)는 닫힐 수 있다.
이에 따라서, 상기 배출수는 상기 제 2 바이 패스(625) 및 상기 제 1 순환 필터부(610)를 통과하고, 상기 제 2 세정부(640)로부터 분출되는 역세수는 상기 제 2 순환 필터부(620)를 세정할 수 있다. 이때, 상기 제 2 순환 필터부(620)의 슬러지는 상기 제 2 세정부(640)의 세정압에 의해서 상기 제 2 슬러지 배출라인(623)을 통하여 배출될 수 있다.
이와 같이, 실시예에 따른 수처리 장치는 상기 여과조(100) 내의 원수의 탁도를 적절하게 조절하여, 상기 제1필터부(101)의 성능을 극대화시킬 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 수처리 장치는 효과적으로 여과수를 생성할 수 있고, 취수된 원수를 효과적으로 정수처리 할 수 있다.
도 8을 참조하면 상기 제어부(140)는 외부의 제어신호입력장치(205)로부터 제어신호를 입력받아서 동작할 수 있다. 상기 제어신호입력장치(205)는 제어부에 직접 연결될 수 있고 서버(200)를 통하여 연결될 수 있다. 제어부(140)와 제어신호입력장치(205)는 유선 혹은 무선으로 연결될 수 있다. 구체적으로 유선 연결은 이더넷연결, 전화통신선 중 하나이상으로 연결될 수 있다. 무선 연결은 와이파이, 지그비, 상용무선전화주파수 중 하나 이상으로 연결될 수 있다.
상기 제어신호입력장치(205)는 유,무선 통신방법을 통해 여과조센서부(110)가 측정한 원수 오염도, 여과수배출량, 여과압력, 여과수센서부(104,105)가 측정한 여과수의 오염도를 포함하는 정보를 전송받아 표시부(210)에 표시할 수 있다.
입력부(220)를 통해 입력된 신호는 제어부(140)로 전달되어 제1필터부(101)의 여과작업을 제어할 수 있다. 구체적으로 입력부(220)을 통해 입력된 신호는 제어부(140)로 전달이 되고, 제어부(140)는 제1필터부의 여과작업을 개시 및 중지 할 수 있다. 또한 제어부(140)는 제1필터부(101)에 포함되는 각각의 필터링모듈(102)의 여과작업도 개시 및 중지 할 수 있다.
입력부(220)을 통해 입력된 신호는 제어부(140)로 전달되어 원수배수부밸브(121) 및 원수배수부펌프(122)로 이루어진 회수율조절부(160)를 제어할 수 있다. 구체적으로 원수 배수량을 증가시킬 때는 원수배수부밸브(121) 개방 또는 원수배수부펌프(122) 가동 중 하나 이상의 동작을 수행한다. 원수 배수량을 감소시킬 때는 원수배수부밸브(121) 차단 또는 원수배수부펌프(122) 정지 중 하나 이상의 동작을 수행할 수 있다.
입력부(220)를 통해 입력된 신호는 제어부(140)로 전달되어 역세수분사장치(150)를 제어할 수 있다.
상기 제어신호입력장치(205)는 휴대폰, PDA, PC, 수처리전용 단말기일 수 있다. 사용자의 입력을 통해 상기된 구성요소를 제어할 경우 기 설정된 값에 의해 자동제어되는 동작보다 사용자 입력을 우선하여 수처리장치가 작동되게 된다.
도1 및 도 8을 참조하면, 상기 제1필터부(101)와 연결된 역세수분사장치(150)를 구비할 수 있다. 상기 역세수분사장치(150)는 제1필터부(101)에서 원수가 여과되는 반대 반대방향으로 역세수를 분출하여 제1필터부(101)의 여과막을 세정할 수 있다. 상기 역세수는 여과수일 수 있고 세정을 촉진시키기 위한 약품이 더 첨가될 수 있다.
여과수 생산량이 초기 운전시의 생산량보다 일정량 이상 떨어진 경우 상기 제어부(140)가 상기 역세수분사장치(150)를 작동 시켜서 상기 여과막을 세정할 수 있다. 여과압력이 기설정한 값 이상일 경우에도 상기 제어부(140)가 상기 역세수분사장치(150)를 작동할 수 있다.
또한 상기 제어부(140)는 여과수생산량 혹은 여과압력을 표시부(210)로 전송하고 사용자의 입력을 받아 역세수분사장치(150)의 작동을 조절할 수 있다. 여과수생산량 및 여과압력 전송은 유무선 양측을 통해 할 수 있으며 사용자 입력을 받는 형식도 PC, 수처리 전용단말기, 휴대폰 등을 통할 수 있다. 사용자의 입력을 통해 역세수분사장치(150)의 작동을 조절할 경우 기 설정된 값에 의해 자동제어되는 동작보다 사용자 입력을 우선하여 수처리장치가 작동되게 된다.
역세수 분사가 있을 경우 제어부(140)에 의해 원수배수부밸브(121)와 원수배수부펌프(122)를 조절하여서 원수배수량을 늘릴 수 있다. 역세수 분사가 진행되는 동안 원수의 여과과정은 중지될 수 있다. 보다 구체적으로 여과수 생산량이 초기에 비해 80%이하로 떨어진 경우 역세수 분사를 할 수 있으며 이때의 배수량을 유입 원수의 15~20%까지 올릴 수 있다. 이로써 역세수분사로 인해 높아진 여과조(100)내의 오염도를 낮출 수 있게 된다.
도2 및 도8을 참조하면, 제1필터부(101)는 필터링모듈(102), 원수유입부(103), 여과수센서부(104,105), 여과수배출부(106), 역세수관(107), 원수유입부센서(108), 여과수배출부밸브(109)로 이루어질 수 있다.
상기 제1필터부(101)는 1개이상의 필터링모듈(102)로 이루어지고 상기 각 필터링모듈(102)은 원수를 여과하여 여과수를 배출 할 수 있다. 상기 원수유입부(103)에는 원수유입부센서(108)가 존재할 수 있다. 상기 원수유입부센서(108)는 원수의 오염도를 측정하여 제어부(140)로 전달할 수 있다.
또한 여과작업이 계속되면서 필터링모듈(102)의 여과막이 파단되는 경우가 발생할 수 있다. 이경우 파단된 필터링모듈(102)의 여과를 중지하는 작업이 필요하다. 파단여부 감지를 위해 여과수배출부(106)에 여과수센서부(104,105)를 설치할 수 있다.
막의 파단이 일어날 경우 여과수의 오염도가 높아질 수 있고 이경우 상기 여과수센서부(104,105)가 여과수의 오염도를 감지하여 막의 파단을 판단할 수 있다. 여과수센서부(104,105)가 판단한 여과수의 오염도가 기 설정값 이상으로 증가할 경우 제어부(140)에 의해 여과작업을 중지될 수 있다.
여과수센서부(104,105)는 상기 필터링모듈(102)들의 여과수관들이 합지되는 부분에 설치될 수 있고(105), 각 필터링모듈(102)의 여과수관 부분에 설치될 수도 있다.(104) 각 필터링모듈(102)의 여과수관 부분에 설치될 경우 필터링모듈(102)별로 파단여부를 감지할 수 있고 파단이 일어난 필터링모듈(102) 부분만 여과작업을 중지할 수 있다. 이때 여과작업 중지는 여과수배출부밸브(109)를 제어함으로써 가능할 수 있다. 또한 이 제어작업은 제어부(140)에 의해 제어될 수 있으며 제어신호입력장치(205)를 통해 들어온 사용자 신호를 통하여서도 가능하다.
이와같이 필터링모듈(102)에 인접하는 센서를 구비함으로써 원수의 오염도를 파악하고 막의 파단여부를 감지할 수 있다. 상기 센서가 측정하는 오염도는 탁도(Turbidity), 부유물질(Suspended Solids)양, 부유물 입도(particle size), 총유기 탄소(TOC)양 또는 UV흡광도중 하나 이상의 값일 수 있다.
도 1 및 도 9를 참조하면 제어부(140)는 여과조센서부(110)를 통해 여과조(100)내 원수의 오염도가 기 설정된 값 이상일 때 회수율조절부(160)를 조절하여 원수배수량을 늘리게 된다. 구체적으로 원수배수부밸브(121)는 유량조절밸브, 압력조절밸브등이 사용될 수 있다. 실행의 일 예로 평상시 원수배수부(120)로 배수되는 원수의 양은 여과조(100)로 유입되는 원수의 5~10%이다. 여과조센서부(110)가 측정한 여과조(100)내의 원수의 탁도가 25NTU 이상일 경우 배수량을 유입량의 15~20%로 늘릴 수 있다. 상기 제어부(140)는 PLC등의 제어방법에 의해 회수율조절부(160)를 자동제어 할 수 있다.
도 9를 참조하면, 여과조(100) 내부의 제1필터부(101)에서 여과작업을 시작한다. S100단계는 초기 운전 혹은 정상상태 운전을 계속하는 단계를 포함한다. 상기 정상상태 운전의 경우 유입된 원수의 5~10%를 원수배수부(120)로 배수하는 상태일 수 있다.
S110단계는 여과조센서부(110)에 의해 계측한 오염도의 값이 기준값을 넘는 경우 를 판단하는 단계를 포함한다. 상기 판단결과 기준값을 넘지 않을 경우 S100단계로 돌아가 계속 정상상태 운전을 하며 기준값을 넘을 경우 S120단계로 간다. 상기 기준값은 탁도값이 25NTU이상인 경우를 포함한다.
S120단계는 회수율을 증가시키는 단계를 포함한다. 여과조센서부(110)에 의해 측정된 오염도가 기준값을 넘긴 경우 여과조(100)의 오염도 감소를 위해 원수배수부(120)로의 배수량을 늘리게 된다. 구체적으로 배수량을 원수 유입량의 15~20%까지 늘릴 수 있다.
S130단계는 여과조센서부(110)에 의해 여과조(100)의 오염도를 판단하는 단계를 포함한다. 판단한 오염도가 기준값을 넘을 경우 S120으로 돌아가 계속 회수율을 증가시킬 수 있고 오염도가 기준값 밑으로 떨어진 경우 S140단계로 넘어간다.
S140단계는 원수배수량을 줄여서 회수율을 감소시키는 단계를 포함한다. 여과조(100)의 오염도가 기준값 이하로 감소하였으므로 정상상태의 운전으로 돌아갈 수 있다. 이와 같이 여과의 한 사이클이 이루어 질 수 있으며 상시로 측정된 여과조센서부(110)의 계측값에 따라 배수율을 제어함으로써 제1필터부(101)의 여과부하를 줄이고 효율적인 수처리가 가능하다.
또한, 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1차처리수조(10)
여과조(100)
제1필터부(101)
필터링모듈(102)
원수유입부(103)
여과수센서부(104,105)
여과수배출부(106)
역세수관(107)
원수유입부센서(108)
여과수배출부밸브(109)
여과조센서부(110)
원수배수부(120)
원수배수부밸브(121)
원수배수부펌프(122)
제2필터부(130)
제어부(140)
역세수분사장치(150)
회수율조절부(160)
제어신호입력장치(205)
표시부(210)
입력부(220)
제 1 순환 필터부(410, 610)
제 2 순환 필터부(420, 620)
제 1 슬러지 배출라인(413, 613)
제 2 슬러지 배출라인(423, 623)
세정부(430)

Claims (11)

  1. 원수가 유입되는 여과조;
    상기 여과조 내의 원수를 필터링하여 여과수를 생성하는 1개 이상의 필터링모듈로 이루어진 제1필터부;
    상기 여과조 내에 위치하며 원수의 오염도를 감지하는 여과조센서부;
    상기 여과조로부터 배출되는 원수를 필터링하여 상기 여과조에 공급하는 하나 이상의 제2필터부;
    상기 여과조로부터 배출되는 원수의 양을 조절할 수 있는 회수율조절부; 및
    상기 센서와 연결되며 상기 제2필터부 및 상기 회수율조절부를 제어하는 제어부를 포함하는 수처리장치
  2. 제1항에 있어서 상기 제어부에 제어신호를 입력할 수 있는 제어신호입력장치를 포함하는 수처리장치
  3. 제1항에 있어서,
    상기 여과조의 원수를 상기 제2 필터부로 보내는 원수배수부를 포함하며;
    상기 여과조센서부는 원수배수부 입구측에 위치하는 수처리장치
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1필터부에 원수가 여과되는 방향과 반대방향으로 역세수를 분사할 수 있는 역세수분사장치를 더 포함하는 수처리장치
  5. 제4항에 있어서
    상기 역세수분사장치는 시간당 여과수 생산양이 설정값 이하, 설정된 여과압력 이상 중 하나 이상일 때 작동하는 수처리장치
  6. 제4항에 있어서
    상기 역세수분사장치는 여과조센서부가 측정한 원수의 오염도가 설정값 이상일 경우 작동하는 수처리장치
  7. 제1항에 있어서
    상기 제1필터부에서 여과된 여과수를 배출하는 여과수배출부 및
    상기 여과수배출부 일측에 놓이고 여과수의 오염도를 측정하는 하나 이상의 여과수센서를 포함하는 수처리장치
  8. 제7항에 있어서
    상기 여과수배출부는 상기 필터링모듈에서 나오는 여과수관들이 합지되어 이루어지며 상기 여과수센서는 상기 여과수관마다 위치하는 수처리장치
  9. 제8항에 있어서,
    상기 여과수센서가 측정하는 여과수의 오염도가 소정의 값 이상일 경우 해당하는 상기 여과수센서가 위치하는 필터링모듈의 여과작업을 중지시키는 수처리장치.
  10. 원수를 걸러서 여과수를 만드는 여과막;
    상기 여과막에 인접하는 하나 이상의 센서를 구비하는 수처리장치
  11. 제10항에 있어서 상기 여과막은;
    원수와 접촉하는 제1표면; 및
    여과수가 배출되는 제2표면;으로 이루어져 있으며 상기 센서는 제1평면 또는 제2평면 중 한곳 이상에 인접하는 수처리장치
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