KR20170044982A - 실시간 모니터링 시스템이 구비된 냉각수 정화 시스템 및 이를 이용한 냉각수 정화 방법 - Google Patents
실시간 모니터링 시스템이 구비된 냉각수 정화 시스템 및 이를 이용한 냉각수 정화 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170044982A KR20170044982A KR1020150144771A KR20150144771A KR20170044982A KR 20170044982 A KR20170044982 A KR 20170044982A KR 1020150144771 A KR1020150144771 A KR 1020150144771A KR 20150144771 A KR20150144771 A KR 20150144771A KR 20170044982 A KR20170044982 A KR 20170044982A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cooling water
- cooling
- unit
- purifier
- monitoring
- Prior art date
Links
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 title claims abstract description 161
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 58
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 40
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000012921 fluorescence analysis Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 2
- 239000003640 drug residue Substances 0.000 claims 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002455 scale inhibitor Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 230000001660 hyperkinetic effect Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 229940070721 polyacrylate Drugs 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011403 purification operation Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/008—Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/02—Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks
-
- B01F3/04106—
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/38—Treatment of water, waste water, or sewage by centrifugal separation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/74—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with air
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/04—Oxidation reduction potential [ORP]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/05—Conductivity or salinity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/22—Eliminating or preventing deposits, scale removal, scale prevention
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
유체 순환식 냉각 시스템에 사용되는 냉각수 정화 시스템에 있어서, 순환된 냉각수를 냉각시키는 냉각부(100); 상기 냉각부(100)에서 냉각된 냉각수를 저장하는 냉각수 저장부(200); 및 상기 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수를 정화하는 정화부(300);를 포함하되, 상기 정화부(300)는, 마이크로 버블을 이용한 물리적 정화부(310); 및 스케일방지제, 부식방지제 및 미생물저감제 중 어느 하나 이상을 이용한 화학적 정화부(320);를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템이 제공된다.
본 발명에 따르면 냉각수 순환 시스템의 보충수 및 정화약품의 사용량을 절감하여 시스템의 유지 비용을 효과적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면 냉각수 순환 시스템의 보충수 및 정화약품의 사용량을 절감하여 시스템의 유지 비용을 효과적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 건물 설비분야에 관한 것으로서 실시간 모니터링 시스템이 구비된 냉각수 정화 시스템 및 이를 이용한 냉각수 정화 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 냉각수 저장부에 냉각수의 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 모니터링부를 구비하고 모니터링에 따른 측정치를 고려하여 냉각수에 대한 정화작업을 수행토록 함으로써 정화작용에 소요되는 약품, 보충수 및 전력을 절감할 수 있도록 하여 건물 냉각 시스템의 운영비용을 효율적으로 절감할 수 있는 실시간 모니터링 시스템이 구비된 냉각수 정화 시스템 및 이를 이용한 냉각수 정화 방법에 관한 것이다.
개폐식 냉각수 시스템은 전자산업과 같이 대량의 냉각수가 소요되는 연속 제조공정에서 발생하는 폐열을 방출하기 위해 널리 사용되며, 냉각수의 증발로 인한 부족분과 수중의 이물질이 일정농도 이상으로 농축되는 것을 방지하기 위해 보충수의 보충이 요구된다.
냉각수를 냉각시키는 냉각탑에서 보충수가 유입되면 냉각수는 열교환기를 거쳐 시스템을 순환한다. 이러한 순환 과정에서 냉각수의 상당량이 증발하고, 냉각탑의 통과 과정에서 유체의 비산으로 인한 냉각수 손실이 발생된다.
또한, 냉각수의 순환 횟수가 증가함에 따라 점차적으로 냉각수 내의 이온, 스케일 등의 농축현상이 발생되며, 농축량이 일정수준에 도달하게 되면 농축수를 폐수로 배출하여야 한다.
이러한 배출 및 보충을 통한 냉각수 수질관리가 미흡한 경우에는 냉각수의 순환체계를 이루는 배관 내의 스케일 형성, 부식 문제가 발생될 수 있고, 냉각 수조 등에서의 미생물 활성에 따른 미생물 과다생장 현상이 발생될 수 있다.
상술된 문제점들에 의해 냉각수 시스템의 폐수배출량 및 보충수량이 증가하는 경우, 전자 산업과 같이 대량의 냉각수를 사용하는 분야에서는 용수 비용 및 이에 상응하는 과도한 폐수 처리 비용이 발생할 수 있으며, 이는 제조 비용을 증가시켜 경쟁력을 약화시킬 수 있다.
따라서 최근 농축배수 증가를 통한 폐수 배출량 및 물 사용량 감소를 위하여 효과적인 냉각수 수질 관리기술이 요구되고 있으며, 농축배수 증가를 위해 냉각수 내 스케일 제거, 미생물 사멸, 부식억제를 효과적으로 관리할 필요가 있다.
본 발명은 상술된 종래의 냉각수 순환 시스템의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각수 순환 시스템의 보충수 및 정화약품의 사용량을 절감하여 시스템의 유지 비용을 효과적으로 절감할 수 있는 실시간 모니터링 시스템이 구비된 냉각수 정화 시스템 및 이를 이용한 냉각수 정화 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 냉각수 순환 시스템의 유지 비용을 절감할 수 있도록 함으로써, 제품의 제조 단가를 낮추고 가격 경쟁력을 갖출 수 있도록 하는 공장 및 건물 등의 적용이 가능토록 하는 실시간 모니터링 시스템이 구비된 냉각수 정화 시스템 및 이를 이용한 냉각수 정화 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 유체 순환식 냉각 시스템에 사용되는 냉각수 정화 시스템에 있어서, 순환된 냉각수를 냉각시키는 냉각부(100); 상기 냉각부(100)에서 냉각된 냉각수를 저장하는 냉각수 저장부(200); 및 상기 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수를 정화하는 정화부(300);를 포함하되, 상기 정화부(300)는, 마이크로 버블을 이용한 물리적 정화부(310); 및 스케일방지제, 부식방지제 및 미생물저감제 중 어느 하나 이상을 이용한 화학적 정화부(320);를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템이 제공된다.
여기서, 상기 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수의 상태를 모니터링하는 모니터링부(400);를 더 포함하되, 상기 모니터링부(400)는 상기 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수의 수소이온농도(pH), 전도율(Conductivity), 산화환원전위(Oxidation Reduction Potential), 부식도 및 약품잔존농도 중 어느 하나 이상을 모니터링하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템일 수 있다.
또한, 상기 스케일방지제, 상기 부식방지제 및 상기 미생물저감제는 형광물질과 결합된 상태에서 상기 정화부(300)에 투입되는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템일 수 있다.
또한, 상기 물리적 정화부(310)의 상기 마이크로 버블은 공동현상(Cavitation)에 의하여 발생되는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템일 수 있다.
또한, 상기 물리적 정화부(310)는, 상기 물리적 정화부(310)로 유입된 냉각수에 상기 마이크로 버블을 주입하는 혼합조(311); 및 상기 혼합조(311)에서 석출된 탄산칼슘을 냉각수에서 분리하는 분리조(312);를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템일 수 있다.
또한, 상기 분리조(312)는, 상기 분리조(312)로 유입된 냉각수는 통과시키고, 상기 혼합조(311)에서 석출된 탄산칼슘은 차단하는 필터(312a);를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템일 수 있다.
또한, 상기 분리조(312)는, 상기 분리조(312)로 유입된 냉각수와 상기 혼합조(311)에서 석출된 탄산칼슘을 원심분리하는 원심분리 장치(312b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템일 수 있다.
또한, 상기 냉각부(100)는 개방형 냉각탑(100a)인 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템일 수 있다.
또한, 상기 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수가 열교환 장치까지 이동될 수 있도록 하는 공급 파이브(500);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 냉각수 정화 시스템을 이용한 냉각수 정화 방법에 있어서, 상기 냉각부(100)로 유입된 냉각수를 냉각시키는 제1 단계(S100); 상기 제1 단계(S100)에서 냉각된 냉각수를 상기 냉각수 저장부(200)로 이동시키는 제2 단계(S200); 상기 정화부(300)를 이용하여 상기 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수를 정화하는 제3 단계(S300); 및 상기 제3 단계(S300)에서 정화된 냉각수를 공급 파이프(500)를 통하여 배출하는 제4 단계(S400);를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 방법일 수 있다.
여기서, 상기 제3 단계(S300)는, 상기 모니터링부(400)를 이용하여 상기 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수의 상태를 모니터링하는 모니터링 단계; 및 상기 모니터링 단계에서 측정된 결과를 기초로 상기 화학적 정화부(320)에 투입하는 스케일방지제, 부식방지제 또는 미생물저감제의 양을 결정하는 투입량 결정단계;를 포함하되, 상기 모니터링 단계 및 상기 투입량 결정단계는 실시간으로 수행되는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 방법일 수 있다.
또한, 상기 스케일방지제, 상기 부식방지제 및 상기 미생물저감제는 형광물질과 결합된 상태에서 상기 정화부(300)에 투입되며, 상기 모니터링부(400)는 상기 정화부(300)에 잔존된 상기 형광물질에 대한 형광분석을 통해 상기 스케일방지제, 상기 부식방지제 및 상기 미생물저감제의 잔존 농도를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 방법일 수 있다.
또한, 상기 제3 단계(S300)는, 상기 물리적 정화부(310)에서 석출된 탄산칼슘을 필터링하는 필터링 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 방법일 수 있다.
본 발명에 따르면 냉각수 순환 시스템의 보충수 및 정화약품의 사용량을 절감하여 시스템의 유지 비용을 효과적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면 냉각수 순환 시스템의 유지 비용을 절감할 수 있도록 함으로써, 제품의 제조 단가를 낮추고 가격 경쟁력을 갖출 수 있도록 하는 공장 및 건물 등의 적용이 가능토록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 정화 시스템의 구조도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 냉각수 정화 시스템의 물리적 정화부의 정화처리에 따라 변화된 탄산칼슘의 응집도를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 냉각수 정화 시스템의 물리적 정화부의 정화처리에 따라 변화된 대장균의 제거 정도를 나타내는 그래프 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 냉각수 정화 시스템의 물리적 정화부의 정화처리에 따라 변화된 대장균의 제거 정도를 나타내는 그림 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 냉각수 정화 시스템의 물리적 정화부의 정화처리에 따라 변화된 탄산칼슘의 응집도를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 냉각수 정화 시스템의 물리적 정화부의 정화처리에 따라 변화된 대장균의 제거 정도를 나타내는 그래프 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 냉각수 정화 시스템의 물리적 정화부의 정화처리에 따라 변화된 대장균의 제거 정도를 나타내는 그림 도면.
본 발명에 따른 실시간 모니터링 시스템이 구비된 냉각수 정화 시스템 및 이를 이용한 냉각수 정화 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
본 발명은 건물 등에 설치된 유체 순환식 냉각 시스템에 사용되는 냉각수 정화 시스템에 관한 것이다.
유체 순환식 냉각 시스템은 물(냉각수)과 같은 유체의 순환을 통해 열교환을 수행하고 순환된 냉각수를 냉각탑 등의 냉각장치로 냉각하여 지속적 순환을 수행하는데, 이 경우 냉각수의 순환횟수가 증대될수록 냉각수 내의 이온 및 스케일의 농축이 발생하므로 농축된 냉각수를 배출하고, 보충수를 주입한다.
보충수의 주입 횟수가 증대될수록 냉각 시스템의 유지 비용이 상승되므로 횟수의 감소를 위해 냉각수에 스케일방지제, 부식방지제 및 미생물저감제와 같은 화학적 약품 처리를 하게 되는데, 화학적 약품의 사용 횟수 역시 냉각 시스템의 유지 비용에 포함된다.
본 발명은 냉각수를 저장하는 냉각수 저장부(200)와 연결된 물리적 정화부(310) 및 화학적 정화부(320)를 설치하여 화학적 약품 처리의 횟수를 감소시켜 약품 사용량을 감소시키고, 냉각수 저장부(200)를 실시간으로 모니터링 하는 모니터링부(400)를 설치하여 정화부(300)의 가동을 조절함으로써, 정화부(300) 가동 효율을 높임과 아울러, 냉각수에 대한 효율적인 정화 작업을 수행하여 요구되는 보충수의 양을 줄임으로써 냉각 시스템의 유지 관리 비용을 절감시킬 수 있는 냉각수 정화 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 정화 시스템은 기본적으로 순환된 냉각수를 냉각시키는 냉각부(100), 냉각부(100)에서 냉각된 냉각수를 저장하는 냉각수 저장부(200) 및 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수를 정화하는 정화부(300)를 포함한다(도 1).
냉각부(100)는 냉각수를 냉각시키는 구성으로서, 충진재가 대기중에 노출되어 냉각수가 공기와 직접 접촉하는 방식의 개방형 냉각탑(100a)과 물은 충진재 안에서만 흐르고 공기와 열교환기가 간접 접촉하는 밀폐형 냉각탑(100b) 등을 모두 포함한다.
냉각부(100)에서 냉각된 냉각수는 냉각부(100)와 연결된 냉각수 저장부(200)로 이동된다.
정화부(300)는 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수의 정화를 수행하는 구성으로서, 마이크로 버블을 이용한 물리적 정화부(310) 및 스케일방지제, 부식방지제 및 미생물저감제 중 어느 하나 이상을 이용한 화학적 정화부(320)를 포함할 수 있다(도 1).
물리적 정화부(310)는 마이크로 버블이 붕괴되면서 국부적으로 발생되는 고온의 열과 에너지(Hyper-kinetic)를 이용하여 미생물을 사멸시키고, 탄산칼슘의 석출을 유도한다. 구체적으로 미생물은 hyper-kinetic 환경에서 반복되는 고압 및 진공의 압력변화와 충돌로 인해 세포막에 손상되어 생장이 억제되거나 사멸이 이루어지며, 냉각수에 녹아있는 칼슘 및 탄산이온은 고온의 환경에서 흡혈반응을 통해 탄산칼슘을 촉진 및 생성하여 기존에 존재하던 탄산칼슘과 응집(aggregation)을 이루며 석출된다.
물리적 정화부(310)의 마이크로 버블은 마이크로 버블 생성기에 의해 주입되는 방식 또는 공동현상(Cavitation)에 의하여 발생되는 방식 등이 가능하다.
공동현상은 수중에서 진공 Cavity (버블)의 생성, 성장, 소멸의 동력학적 과정을 지칭한다. 따라서 물리적 정화부(310)에 공동현상을 발생시키기 위해 물리적 정화부(310)는 진공상태를 만들 수 있는 장치를 포함할 수 있다.
도 2는 500mg/L의 탄산칼슘이 포함된 pH 7-8의 냉각수를 물리적 정화부(310)를 통해 정화 처리를 수행한 결과를 비교한 것이다. 물리적 정화부(310)에 의한 정화 처리 전후 필터링을 통해 걸러진 탄산칼슘의 각 시료를 건조하여 전자현미경을 통해 관찰하면, 마이크로 버블에 의해 탄산칼슘의 입자가 응집되어 있음을 알 수 있다(도 2(a), 도 2(b)는 처리 전 상태). 이러한 응집현상으로 인하여 스케일을 유발하는 탄산칼슘 입자의 비표면적이 감소하는 결과로 이어져 스케일 발생이 저감되는 효과를 기대할 수 있다.
도 3은 대장균의 농도가 3750 CFU/mL 인 pH 7-8의 냉각수를 물리적 정화부(310)에 의한 정화 처리를 통해 정화한 예이다. 정화 처리 결과 정화 후 60분 후 도 4(b)에 보이는 바와 같이 모든 대장균이 사멸하였으며, 처리 후 20분 이내의 90% 이상의 대장균이 제거되어 물리적 정화부(310)에 의한 정화 공정이 미생물 제거에 탁월함을 확인할 수 있다.
물리적 정화부(310)에 의해 석출된 탄살칼슘은 냉각수와 분리되어 슬러지 처리될 수 있다.
이를 위해 물리적 정화부(310)는 물리적 정화부(310)로 유입된 냉각수에 상기 마이크로 버블을 주입하는 혼합조(311) 및 혼합조(311)에서 석출된 탄산칼슘을 냉각수에서 분리하는 분리조(312)를 포함할 수 있으며, 분리조(312)는 분리조(312)로 유입된 냉각수는 통과시키고 혼합조(311)에서 석출된 탄산칼슘은 차단하는 필터(312a) 또는 유입된 냉각수와 혼합조(311)에서 석출된 탄산칼슘을 원심분리하는 원심분리 장치(312b) 등의 구성으로 형성되는 것이 가능하다.
화학적 정화부(320)는 Poly Aluminum Sulfate 등을 주성분으로 하는 부식방지제, Poly acrylate 등을 주성분으로 하는 스케일방지제, Sodium hypochlorite 등을 주성분으로 하는 미생물억제제를 사용하여 냉각수에 화학적 정화작업을 수행한다.
화학적 정화부(320)에 투입되는 화학 약품은 형광물질과 결합된 상태로 주입되며, 후술되는 모니터링부(400)는 냉각수에 대한 형광분석을 통해 냉각수 내에 잔존하는 약품의 농도를 실시간으로 측정할 수 있다.
물리적 정화부(310)와 화학적 정화부(320)는 냉각수 저장부(200) 내에 일체로 구비될 수 있으며, 별도의 수조를 설치하여 냉각수 저장부(200)와 분리된 구성으로 설치하는 것도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 정화 시스템은 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수의 상태를 모니터링하는 모니터링부(400)를 포함할 수 있다(도 1).
모니터링부(400)는 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수의 상태를 실시간으로 모니터링하여 냉각수 상태에 관한 정보를 운용자에게 전달한다.
구체적으로 모니터링부(400)는 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수의 수소이온농도(pH), 전도율(Conductivity), 산화환원전위(Oxidation Reduction Potential), 부식도 및 약품잔존농도 중 어느 하나 이상을 모니터링하여 이에 관한 정보를 생성할 수 있으며, 운용자는 모니터링부(400)에서 생성된 정보를 기초로 정화부(300)의 구동 여부 및 구동 정도를 결정할 수 있다.
운용자의 정화부(300)의 구동 여부 및 구동 정도는 자동화된 시스템에 의해 수치로 환산된 정보와 소정의 설정 정보를 비교하여 자동 수행되는 것이 가능하다.
정화부(300)에 의한 정화 작업이 수행된 냉각수는 공급 파이프(500)를 통해 열교환 장치까지 이동되어 열 교환 역할을 수행한다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 정화 시스템을 이용한 냉각수 정화 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 정화 시스템을 이용한 냉각수 정화 방법은 냉각부(100)로 유입된 냉각수를 냉각시키는 제1 단계(S100), 제1 단계(S100)에서 냉각된 냉각수를 냉각수 저장부(200)로 이동시키는 제2 단계(S200), 정화부(300)를 이용하여 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수를 정화하는 제3 단계(S300) 및 제3 단계(S300)에서 정화된 냉각수를 공급 파이프(500)를 통하여 배출하는 제4 단계(S400)를 포함할 수 있다.
이 경우 제3 단계(S300)는 모니터링부(400)를 이용하여 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수의 상태를 모니터링하는 모니터링 단계 및 모니터링 단계에서 측정된 결과를 기초로 화학적 정화부(320)에 투입하는 스케일방지제, 부식방지제 또는 미생물저감제의 양을 결정하는 투입량 결정단계를 포함하되, 모니터링 단계 및 투입량 결정단계는 실시간으로 수행될 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100 : 냉각부
200 : 저장부
300 : 정화부
400 : 모니터링부
500 : 공급 파이프
200 : 저장부
300 : 정화부
400 : 모니터링부
500 : 공급 파이프
Claims (13)
- 유체 순환식 냉각 시스템에 사용되는 냉각수 정화 시스템에 있어서,
순환된 냉각수를 냉각시키는 냉각부(100);
상기 냉각부(100)에서 냉각된 냉각수를 저장하는 냉각수 저장부(200); 및
상기 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수를 정화하는 정화부(300);를 포함하되,
상기 정화부(300)는,
마이크로 버블을 이용한 물리적 정화부(310); 및
스케일방지제, 부식방지제 및 미생물저감제 중 어느 하나 이상을 이용한 화학적 정화부(320);를
포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수의 상태를 모니터링하는 모니터링부(400);를 더 포함하되,
상기 모니터링부(400)는 상기 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수의 수소이온농도(pH), 전도율(Conductivity), 산화환원전위(Oxidation Reduction Potential), 부식도 및 약품잔존농도 중 어느 하나 이상을 모니터링하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 스케일방지제, 상기 부식방지제 및 상기 미생물저감제는 형광물질과 결합된 상태에서 상기 정화부(300)에 투입되는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 물리적 정화부(310)의 상기 마이크로 버블은 공동현상(Cavitation)에 의하여 발생되는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템.
- 제4항에 있어서,
상기 물리적 정화부(310)는,
상기 물리적 정화부(310)로 유입된 냉각수에 상기 마이크로 버블을 주입하는 혼합조(311); 및
상기 혼합조(311)에서 석출된 탄산칼슘을 냉각수에서 분리하는 분리조(312);를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 분리조(312)는,
상기 분리조(312)로 유입된 냉각수는 통과시키고, 상기 혼합조(311)에서 석출된 탄산칼슘은 차단하는 필터(312a);를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템.
- 제5항에 있어서,
상기 분리조(312)는,
상기 분리조(312)로 유입된 냉각수와 상기 혼합조(311)에서 석출된 탄산칼슘을 원심분리하는 원심분리 장치(312b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 냉각부(100)는 개방형 냉각탑(100a)인 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수가 열교환 장치까지 이동될 수 있도록 하는 공급 파이브(500);를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 시스템.
- 제2항의 냉각수 정화 시스템을 이용한 냉각수 정화 방법에 있어서,
상기 냉각부(100)로 유입된 냉각수를 냉각시키는 제1 단계(S100);
상기 제1 단계(S100)에서 냉각된 냉각수를 상기 냉각수 저장부(200)로 이동시키는 제2 단계(S200);
상기 정화부(300)를 이용하여 상기 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수를 정화하는 제3 단계(S300); 및
상기 제3 단계(S300)에서 정화된 냉각수를 공급 파이프(500)를 통하여 배출하는 제4 단계(S400);를
포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 제3 단계(S300)는,
상기 모니터링부(400)를 이용하여 상기 냉각수 저장부(200)에 저장된 냉각수의 상태를 모니터링하는 모니터링 단계; 및
상기 모니터링 단계에서 측정된 결과를 기초로 상기 화학적 정화부(320)에 투입하는 스케일방지제, 부식방지제 또는 미생물저감제의 양을 결정하는 투입량 결정단계;를 포함하되,
상기 모니터링 단계 및 상기 투입량 결정단계는 실시간으로 수행되는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 스케일방지제, 상기 부식방지제 및 상기 미생물저감제는 형광물질과 결합된 상태에서 상기 정화부(300)에 투입되며,
상기 모니터링부(400)는 상기 정화부(300)에 잔존된 상기 형광물질에 대한 형광분석을 통해 상기 스케일방지제, 상기 부식방지제 및 상기 미생물저감제의 잔존 농도를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 방법.
- 제12항에 있어서,
상기 제3 단계(S300)는,
상기 물리적 정화부(310)에서 석출된 탄산칼슘을 필터링하는 필터링 단계;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 정화 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150144771A KR101801068B1 (ko) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | 실시간 모니터링 시스템이 구비된 냉각수 정화 시스템 및 이를 이용한 냉각수 정화 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150144771A KR101801068B1 (ko) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | 실시간 모니터링 시스템이 구비된 냉각수 정화 시스템 및 이를 이용한 냉각수 정화 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170044982A true KR20170044982A (ko) | 2017-04-26 |
| KR101801068B1 KR101801068B1 (ko) | 2017-11-27 |
Family
ID=58705027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150144771A KR101801068B1 (ko) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | 실시간 모니터링 시스템이 구비된 냉각수 정화 시스템 및 이를 이용한 냉각수 정화 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101801068B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210152867A (ko) | 2020-06-09 | 2021-12-16 | 전북대학교산학협력단 | 광전지-전기변색-배터리 일체형 융합소자 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4778941B2 (ja) * | 2007-09-27 | 2011-09-21 | シャープ株式会社 | 冷却方法および冷却装置 |
-
2015
- 2015-10-16 KR KR1020150144771A patent/KR101801068B1/ko active IP Right Grant
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210152867A (ko) | 2020-06-09 | 2021-12-16 | 전북대학교산학협력단 | 광전지-전기변색-배터리 일체형 융합소자 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101801068B1 (ko) | 2017-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5836392B2 (ja) | バイポーラ膜を用いた水処理 | |
| KR100899519B1 (ko) | 스케일 제거 시스템 | |
| CN109095695A (zh) | 环保型循环水整体处理方法 | |
| CN101010556B (zh) | 冷却水循环装置及其水垢去除方法 | |
| CN205313291U (zh) | 冷却循环水综合处理系统 | |
| GB2444114A (en) | An electrolytic process for the treatment of effluent | |
| JP4064969B2 (ja) | 室内載置型現像廃液処理装置並びに室内型現像廃液処理方法 | |
| KR101801068B1 (ko) | 실시간 모니터링 시스템이 구비된 냉각수 정화 시스템 및 이를 이용한 냉각수 정화 방법 | |
| US20150284276A1 (en) | Method and device for treating fouling in water systems | |
| KR20000012689A (ko) | 폐수처리장치 | |
| CN107140769A (zh) | 一种新型冷却塔循环水处理系统 | |
| CN110436687A (zh) | 一种适合工业循环水的零排放系统和方法 | |
| KR101869088B1 (ko) | 냉각용 순환수 처리장치 | |
| CN207435251U (zh) | 一种食品废水低功耗零排放设备 | |
| JP2006198547A (ja) | 水系の電解処理方法及び装置 | |
| CN209039254U (zh) | 一种适合工业循环水的零排放系统 | |
| CN110615507B (zh) | 一种循环冷却水处理设备及循环冷却水的处理方法 | |
| JP2009195808A (ja) | 開放循環系の冷却システムにおける循環水再生利用装置および再利用方法 | |
| WO2015133049A1 (ja) | 水処理システム、プログラム | |
| JP2003166798A (ja) | 冷却水処理機能を具える冷却水循環システム及びその冷却水処理方法 | |
| JP2007075738A (ja) | スケール防止装置及び方法 | |
| JP2005351549A (ja) | 冷却塔維持制御システム | |
| CN205933499U (zh) | 一种污水处理再利用设备 | |
| JP2004082104A (ja) | 電解式滅菌装置と方法 | |
| JP2006218353A (ja) | 電解処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |