KR20190046718A - Operation method of water quality management system and water quality management system - Google Patents

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Abstract

재생식 이온 교환 장치 (1) 와, 이온 농도계 (22) 를 갖는 수질 측정 장치 (2) 와, 재생식 이온 교환 장치 (1) 로부터 배출되는 처리수 (W1) 를 유통하는 제 1 배출관 (3) 과, 자동 밸브 (5) 를 개재하여 제 1 배출관 (3) 으로부터 분기되어 있고, 처리수 (W1) 를 수질 측정 장치 (2) 에 공급하는 제 2 배출관 (4) 을 구비하는 수질 관리 시스템 (10). 이러한 수질 관리 시스템에 의하면, 초순수 제조 장치의 1 차 순수 시스템에 사용하는 재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수 중의 나트륨 이온 (Na+) 이나 염화물 이온 (Cl-) 의 농도를 안정적으로 저하시킬 수 있고, 따라서, 후단의 서브 시스템에 사용하는 비재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수 중의 나트륨 이온 (Na+) 농도나 염화물 이온 (Cl-) 농도의 단기 변동을 억제할 수 있다.A regeneration type ion exchange device 1, a water quality measuring device 2 having an ion concentration meter 22 and a first discharge pipe 3 for distributing treated water W1 discharged from the regenerative ion exchanger 1, And a second discharge pipe 4 branched from the first discharge pipe 3 via the automatic valve 5 and supplying the treated water W1 to the water quality measuring device 2, ). According to this water quality management system, it is possible to stably lower the concentration of sodium ions (Na + ) or chloride ions (Cl - ) in the treated water discharged from the regenerative ion exchange apparatus used in the primary pure water system of the ultrapure water producing apparatus Therefore, it is possible to suppress the short-term fluctuation of the sodium ion (Na + ) concentration or the chloride ion (Cl - ) concentration in the treatment water discharged from the non-raw material ion exchange apparatus used in the downstream subsystem.

Description

수질 관리 시스템 및 수질 관리 시스템의 운전 방법Operation method of water quality management system and water quality management system

본 발명은, 재생식 이온 교환 장치, 특히, 전자 제품 등을 제조하는 과정에서 사용하는 초순수 제조 장치의 1 차 순수 시스템에 사용하는 재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수의 수질을 관리하는 수질 관리 시스템 및 이 시스템의 운전 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a regeneration type ion exchange apparatus, and particularly to a regeneration type ion exchange apparatus for use in a primary pure water system of an ultrapure water production apparatus used in the process of manufacturing an electronic product, And a method of operating the system.

초순수 제조 장치는, 일반적으로, 전처리 시스템, 1 차 순수 시스템, 2 차 순수 시스템 (서브 시스템) 에 의해 구성된다. 전처리 시스템은, 응집, 가압 부상 (침전), 여과 (막여과) 장치 등을 구비하고, 원수 (原水) 중의 현탁 물질이나 콜로이드 물질의 제거를 실시한다. 전처리 시스템에 의한 처리 과정에서는, 고분자계 유기물, 소수성 유기물 등을 제거할 수도 있다. 1 차 순수 시스템은, 기본적으로 역침투 (RO) 막 분리 장치 및 재생형 이온 교환 장치 (혼상식 (混床式) 또는 4 상 5 탑식 등) 를 구비한다. RO 막 분리 장치에서는, 염류를 제거함과 함께, 이온성, 콜로이드성의 TOC 성분을 제거한다. 재생형 이온 교환 장치에서는, 염류를 제거함과 함께, 이온 교환 수지에 의해 흡착 또는 이온 교환되는 TOC 성분의 제거도 실시한다.The ultrapure water producing apparatus is generally constituted by a pretreatment system, a primary pure water system, and a secondary pure water system (subsystem). The pretreatment system has a device for coagulation, pressurization (sedimentation), filtration (membrane filtration), etc., and removes suspended substances and colloidal substances in raw water. In the treatment process by the pretreatment system, polymer-based organic substances, hydrophobic organic substances and the like may be removed. The primary pure water system is basically equipped with a reverse osmosis (RO) membrane separator and a regenerative ion exchanger (mixed bed type or four-phase five-column type). In the RO membrane separator, salts are removed and ionic and colloidal TOC components are removed. In the regenerative ion exchanger, the salt is removed and the TOC component adsorbed or ion-exchanged by the ion exchange resin is also removed.

서브 시스템은, 기본적으로 저압 자외선 (UV) 산화 장치, 비재생형 혼상식 이온 교환 장치 및 한외 여과 (UF) 막 분리 장치를 구비하고, 1 차 순수의 순도를 보다 더 높임으로써 초순수를 제조한다. 저압 UV 산화 장치에서는, 저압 자외선 램프로부터 나오는 185 ㎚ 의 자외선에 의해 TOC 성분을 유기산, 나아가서는 CO2 까지 분해한다. 분해에 의해 생성된 유기물 및 CO2 는, 후단의 비재생형 혼상식 이온 교환 장치로 제거한다. UF 막 분리 장치에서는, 미립자를 제거함과 함께, 이온 교환 수지의 유출 입자의 제거도 실시한다.The sub-system basically comprises a low-pressure ultraviolet (UV) oxidizer, a non-regenerative mixed-bed ion exchange device, and an ultrafiltration (UF) membrane separator to produce ultrapure water by further increasing the purity of the primary pure water. In the low pressure UV oxidation apparatus, the TOC component is decomposed to organic acid and further to CO 2 by ultraviolet rays of 185 nm emitted from a low-pressure ultraviolet lamp. The organic matter and CO 2 produced by the decomposition are removed by a non-regenerating mixed-bed type ion exchange apparatus at the subsequent stage. In the UF membrane separation apparatus, the fine particles are removed, and the outflow particles of the ion exchange resin are also removed.

상기 서술한 바와 같은 초순수 제조 장치에 있어서, 1 차 순수 시스템에 사용되는 재생식 이온 교환 장치는, 요구되는 처리수의 수질에 따라 1 탑 또는 탈기 장치를 포함하는 복수의 탑으로 구성되고, 전단에 역침투 (RO) 막 장치를 갖는 것이 일반적이다. 그리고, 이 재생식 이온 교환 장치의 후단에는, 비재생식 이온 교환 장치를 구비한 서브 시스템이 형성된다. In the ultrapure water producing apparatus as described above, the regenerative ion exchange apparatus used in the primary pure water system is composed of a plurality of towers including one tower or a degassing apparatus depending on the quality of water to be treated, It is common to have a reverse osmosis (RO) membrane device. At the downstream end of the regenerative ion exchanger, a subsystem having a non-regenerative ion exchanger is formed.

종래, 상기 서술한 바와 같은 재생식 이온 교환 장치에서는, 채수와 재생을 반복하면서, 전기 화학적으로 수중의 이온류의 제거를 실시하고 있다. 또한, 재생이란, 이온 교환 장치의 이온 교환의 기능이 저하되었을 경우에, 이온 교환 장치에 충전되어 있는 아니온 교환 수지나 카티온 교환 수지 등의 이온 교환 수지를, 염산 (HCl) 또는 수산화나트륨 (NaOH) 등의 재생 약품에 접촉시켜, 재생하는 것이다. 피처리수 중의 이온류를 주로 제거하는 이온 교환 장치로 처리된 처리수의 이온 농도는, 공급되는 피처리수의 이온 농도와 처리수량 (공간 속도와 선속도) 에 따라 정해지기 때문에, 통상, 상기 서술한 바와 같은 재생식 이온 교환 장치에 있어서는, 처리수의 저항률 (또는 전기 전도도) 에 임계값을 설정하고, 이 임계값을 초과한 시점에서 재생 약품에 의해 이온 교환 수지의 재생을 실시하고 있다. 그러나, 재생 후의 이온 교환 수지 중에 잔존하는 재생 약품에서 기인하여, 이온을 제거한 후의 채수시의 처리수에는 나트륨 이온 (Na+) 또는 염화물 이온 (Cl-) 이 존재해 버린다.Conventionally, in the regenerative ion exchange apparatus as described above, ions are removed from the water electrochemically while repeating the collection and regeneration. Regeneration refers to regeneration of an ion exchange resin such as anion exchange resin or cation exchange resin charged in an ion exchange apparatus in the presence of hydrochloric acid (HCl) or sodium hydroxide NaOH), and the like. Since the ion concentration of the treated water treated with the ion exchange apparatus that mainly removes the ions in the for-treatment water is determined according to the ion concentration of the supplied water to be treated and the treated amount (space velocity and linear velocity) In the regenerative ion exchange apparatus as described, a threshold value is set for the resistivity (or electrical conductivity) of the treated water, and regeneration of the ion exchange resin is carried out by the regenerating agent at a point of time when the threshold value is exceeded. However, sodium ions (Na < + & gt ; ) or chloride ions (Cl < - >) are present in the water treated at the time of water collection after ions are removed due to the regenerating agent remaining in the ion-

최근, 서브 시스템에 사용되는 비재생식 이온 교환 장치에 있어서, 처리수 중의 나트륨 이온 (Na+) 농도나 염화물 이온 (Cl-) 농도의 단기 변동이 현재화됨과 함께, 이 비재생식 이온 교환 장치의 처리수를 반도체 제품의 세정에 사용했을 경우, 제조된 반도체 제품의 수율의 저하를 초래할 우려가 있는 것을 알 수 있었다.Recently, in the non-production type ion exchange apparatus used in the subsystem, short-term fluctuation of the sodium ion (Na + ) concentration or the chloride ion (Cl - ) concentration in the treated water becomes present, It has been found that when water is used for washing semiconductor products, the yield of the produced semiconductor products may be lowered.

그래서, 상기 서술한 바와 같은 재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수 중의 나트륨 이온 (Na+) 농도나 염화물 이온 (Cl-) 농도의 변동의 원인에 대해, 본 발명자가 검토한 결과, 1 차 순수 시스템에 사용되는 재생식 이온 교환 장치의 처리수의 나트륨 이온 (Na+) 농도나 염화물 이온 (Cl-) 농도가, 후단의 서브 시스템에 사용되는 비재생식 이온 교환 장치의 처리수의 수질에 영향을 미치고 있는 것을 알 수 있었다.As a result, the inventors of the present invention have investigated the cause of the fluctuation of the sodium ion (Na + ) concentration and the chloride ion (Cl - ) concentration in the treated water discharged from the above-described regenerative ion exchanger, The sodium ion (Na + ) or chloride ion (Cl - ) concentration of the treated water in the regenerative ion exchanger used in the system affects the water quality of the treated water of the non - I was able to find out what was going on.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 초순수 제조 장치의 1 차 순수 시스템에 사용하는 재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수 중의 나트륨 이온 (Na+) 이나 염화물 이온 (Cl-) 의 농도를 안정적으로 저하시킬 수 있고, 따라서, 후단의 서브 시스템에 사용하는 비재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수 중의 나트륨 이온 (Na+) 농도나 염화물 이온 (Cl-) 농도의 단기 변동을 억제할 수 있는 수질 관리 시스템 및 수질 관리 시스템의 운전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is regenerative sodium ions in the treated water discharged from the ion exchanger (Na +) and chloride ion (Cl -) used in the primary pure water system of a pure water manufacturing apparatus to be made in view of the above problems, stable concentrations of (Na + ) concentration or chloride ion (Cl - ) concentration in the treated water discharged from the non-raw material ion exchange apparatus used in the downstream subsystem, Management system and a method of operating a water quality management system.

상기 과제를 해결하기 위해, 첫 번째로 본 발명은, 재생식 이온 교환 장치와, 이온 농도계를 갖는 수질 측정 장치와, 상기 재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수를 유통하는 제 1 배출관과, 상기 제 1 배출관으로부터 분기되어 있고, 상기 처리수를 상기 수질 측정 장치에 공급하는 제 2 배출관을 구비하는 수질 관리 시스템을 제공한다 (발명 1).In order to solve the above-described problems, first, the present invention provides a regeneration type ion exchange apparatus comprising a regeneration type ion exchange apparatus, a water quality measurement apparatus having an ion concentration meter, a first discharge pipe for circulating treated water discharged from the regenerative ion exchange apparatus, And a second discharge pipe branched from the first discharge pipe and supplying the treated water to the water quality measuring device (Invention 1).

이러한 발명 (발명 1) 에 의하면, 수질 측정 장치에 의해, 재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수의 저항률뿐만 아니라 이온 농도도 측정할 수 있으므로, 이 측정값에 기초하여 이온 교환 수지의 재생의 적부를 관리함으로써, 처리수 중의 이온 농도를 안정적으로 저하시킬 수 있고, 따라서, 후단의 서브 시스템에 사용하는 비재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수 중의 이온 농도의 단기 변동을 억제하는 것이 가능해진다. 또, 수질 측정 장치가, 제 1 배출관 상에 형성되어 있는 것은 아니며, 예를 들어 자동 밸브를 개재하여 제 1 배출관으로부터 분기되는 제 2 배출관에 접속되어 있음으로써, 자동 밸브의 전환 조작에 의해, 필요에 따른 타이밍에, 처리수의 수질을 간이하게 측정하는 것이 가능해진다.According to the invention (invention 1), not only the resistivity of the treated water discharged from the regenerative ion exchanger but also the ion concentration can be measured by the water quality measuring device, and therefore, It is possible to stably lower the ion concentration in the treated water and to suppress short-term fluctuations in the ion concentration in the treated water discharged from the non-raw material ion exchange apparatus used in the downstream subsystem. Further, the water quality measuring device is not formed on the first discharge pipe, but is connected to the second discharge pipe branched from the first discharge pipe via the automatic valve, for example, It is possible to easily measure the quality of the treated water at the timing corresponding to the timing of the process.

상기 발명 (발명 1) 에 있어서는, 상기 재생식 이온 교환 장치가 복수의 재생식 이온 교환탑을 갖는 경우에 있어서, 상기 재생식 이온 교환 장치의 최후단의 재생식 이온 교환탑으로부터 유출되는 유출수를 상기 처리수로 하는 것이 바람직하다 (발명 2).In the above invention (Invention 1), when the regenerative ion exchange apparatus has a plurality of regenerable ion exchange columns, the effluent flowing out from the regenerative ion exchange column at the rearmost end of the regenerative ion exchanger It is preferable to use treated water (invention 2).

재생식 이온 교환 장치가 복수의 재생식 이온 교환탑을 갖는 경우에, 후단의 서브 시스템에 유입되는 피처리수 중의 이온 농도를 저하시키기 위해서는, 최후단의 재생식 이온 교환탑의 처리수 중의 이온 농도를 저하시키면 된다. 이러한 발명 (발명 2) 에 의하면, 최후단의 재생식 이온 교환탑의 유출수를 처리수로 하여, 이온 농도 (및 저효율) 를 측정하고, 이 측정값에 기초하여 이온 교환 수지의 재생의 적부를 관리함으로써, 처리수 중의 이온 농도를 안정적으로 저하시킬 수 있고, 따라서, 후단의 서브 시스템에 사용하는 비재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수 중의 이온 농도의 단기 변동을 억제하는 것이 가능해진다.In the case where the regenerative ion exchange apparatus has a plurality of regenerable ion exchange columns, in order to lower the concentration of ions in the for-treatment water flowing into the downstream subsystem, the ion concentration . According to the invention (invention 2), the ion concentration (and the low efficiency) is measured using the effluent of the last-stage regenerative ion exchange column as the treated water, and the adequacy of regeneration of the ion exchange resin It is possible to stably lower the ion concentration in the treated water and to suppress short-term fluctuations in the ion concentration in the treated water discharged from the non-raw material ion exchange apparatus used in the downstream subsystem.

상기 발명 (발명 1, 2) 에 있어서는, 상기 처리수를 채수하기 위한 채수 모드와, 상기 재생식 이온 교환 장치를 재생하기 위한 재생 모드를 포함하는 운전 모드를 자동적으로 전환하는 자동 전환 제어 수단을 구비하고, 상기 자동 전환 제어 수단이, 상기 수질 측정 장치의 측정값에 따라, 상기 운전 모드의 자동 전환 제어를 실시하는 것이 바람직하다 (발명 3).In the above invention (inventions 1 and 2), there is provided an automatic switching control means for automatically switching an operation mode including a watering mode for collecting the treated water and a regeneration mode for regenerating the regenerative ion exchange apparatus And the automatic switching control means performs the automatic switching control of the operating mode according to the measured value of the water quality measuring device (invention 3).

이러한 발명 (발명 3) 에 의하면, 재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수의 이온 농도 (및 저효율) 를 수질 측정 장치에 의해 측정하고, 이 측정값에 따라, 재생식 이온 교환 장치의 운전 모드를 자동적으로 채수 모드 또는 재생 모드로 전환할 수 있으므로, 재생식 이온 교환 장치의 재생을 적절히 관리하는 것이 가능해지고, 따라서 후단의 서브 시스템에 유입되는 피처리수 중의 이온의 농도를 제어하는 것이 가능해진다.According to this invention (invention 3), the ion concentration (and the low efficiency) of the treated water discharged from the regenerative ion exchanger is measured by a water quality measuring device, and the operation mode of the regenerative ion exchanger The regeneration mode of the regeneration type ion exchange apparatus can be appropriately controlled and the concentration of ions in the for-treatment water flowing into the downstream subsystem can be controlled.

상기 발명 (발명 1 - 3) 에 있어서는, N 개 (N 은 2 이상의 정수 (整數)) 의 병렬로 형성되는 상기 재생식 이온 교환 장치와, N 개 이하의 병렬로 형성되는 상기 수질 측정 장치를 구비하고, 상기 N 개의 재생식 이온 교환 장치의 각각으로부터 배출되는 각 처리수가, 상기 N 개 이하의 수질 측정 장치의 각각에 공급 가능하게 구성되는 것이 바람직하다 (발명 4).In the above invention (invention 1-3), the regenerative ion exchanger formed in parallel with N (N is an integer of 2 or more) and the water quality measuring apparatus formed in parallel with N or less are provided , And each treated water discharged from each of the N regenerative ion exchange apparatuses is configured to be supplied to each of the N or less water quality measuring apparatuses (invention 4).

종래의 이온 농도를 측정하는 이온 농도계는, 개체차에 따라 그 측정값에 수백 ng/ℓ 레벨의 농도 범위에서 편차가 생겨 버린다. 따라서, 재생식 이온 교환 장치가 복수 병렬로 형성되는 경우에, 각 계열에 대해 처리수의 이온 농도를 측정하기 위해서 이온 농도계를 형성하면, 각 이온 농도계의 교정과 크로스체크에 시간을 필요로 하여, 필요에 따른 타이밍에 처리수의 수질의 관리를 적절히 실시할 수 없는 상황이 발생하고 있었다. 이러한 발명 (발명 4) 에 의하면, 재생식 이온 교환 장치가 N 개 (N 은 2 이상의 정수) 병렬로 형성되는 경우에도, 하나의 수질 관리 시스템에 의해, 필요에 따른 타이밍에, 특정한 재생식 이온 교환 장치를 선택하여 수질의 측정을 실시할 수 있으므로, 재생식 이온 교환 장치마다 이온 농도계 (수질 측정 장치) 를 형성한 경우에 비해, 처리수의 수질의 관리가 간이하고, 또한 이온 농도를 억제한 처리수를 안정적으로 후단의 서브 시스템에 유입하는 것이 가능해진다. 또, 하나의 수질 관리 시스템에 의해 복수의 재생식 이온 교환 장치의 수질을 관리할 수 있기 때문에, 재생식 이온 교환 장치마다 이온 농도계 (수질 측정 장치) 를 형성할 필요가 없는 점에서, 경제적 효과도 크다. 이 효과는, 특히 수질 측정 장치의 개수가 재생식 이온 교환 장치의 개수보다 작은 경우에 현저하다.Conventionally, the ion concentration meter for measuring the ion concentration has a deviation in the concentration range of several hundred ng / liter level in the measured value depending on the individual difference. Therefore, when a plurality of regenerative ion exchange apparatuses are formed in parallel, if an ion concentration meter is formed to measure the ion concentration of the treated water for each series, time is required for calibration and cross-checking of each ion concentration meter, There has been a situation where the management of the quality of the treated water can not be appropriately carried out at the timing according to necessity. According to the invention (invention 4), even when the regenerative ion exchanger is formed in parallel with N (N is an integer of 2 or more), it is possible to perform a specific regenerative ion exchange (Water quality measuring device) is provided for each of the regenerative ion exchange apparatuses, it is possible to simplify the management of the quality of the treated water and to perform the treatment for suppressing the ion concentration It is possible to stably enter the downstream subsystem. In addition, since the water quality of a plurality of regenerative ion exchange apparatuses can be managed by one water quality management system, there is no need to form an ion density meter (water quality measuring apparatus) for each regenerative ion exchange apparatus, Big. This effect is remarkable particularly when the number of water quality measuring devices is smaller than the number of regenerative ion exchange devices.

두 번째로 본 발명은, 상기 발명 1 내지 상기 발명 4 중 어느 것에 기재된 수질 관리 시스템의 운전 방법으로서, 상기 처리수의 이온 농도를 상기 이온 농도계에 의해 측정하는 공정과, 상기 측정한 이온 농도의 측정값에 기초하여, 상기 처리수를 채수하기 위한 채수 모드와 상기 재생식 이온 교환 장치를 재생하기 위한 재생 모드를 자동 전환 제어하는 공정을 구비하는 수질 관리 시스템의 운전 방법을 제공한다 (발명 5).Secondly, the present invention provides a method for operating a water quality management system according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, comprising the steps of: measuring the ion concentration of the treated water by the ion concentration meter; And a step of automatically switching and controlling a watering mode for collecting the treated water and a regeneration mode for regenerating the regenerative ion exchange apparatus based on the value of the water quality management system.

이러한 발명 (발명 5) 에 의하면, 재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수의 저항률뿐만 아니라 이온 농도도 측정할 수 있으므로, 이 측정값에 기초하여 운전 모드를 자동적으로 채수 모드 또는 재생 모드로 전환하는 것이 가능해진다. 따라서, 재생식 이온 교환 장치가 복수의 재생식 이온 교환탑을 갖는 경우나, 복수 병렬로 형성되는 경우에도, 처리수의 수질을 적절히 관리할 수 있고, 따라서, 후단의 서브 시스템에 사용하는 비재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수 중의 이온 농도의 단기 변동을 억제하는 것이 가능해진다.According to the invention (invention 5), not only the resistivity of the treated water discharged from the regenerative ion exchanger but also the ion concentration can be measured. Therefore, the operation mode is automatically switched to the water sampling mode or the regeneration mode Lt; / RTI > Therefore, even when the regenerative ion exchange apparatus has a plurality of regenerative ion exchange columns or a plurality of the regenerative ion exchange columns are formed in parallel, it is possible to appropriately manage the quality of the water to be treated, It is possible to suppress the short-term fluctuation of the ion concentration in the treated water discharged from the ion exchange apparatus.

본 발명에 의하면, 수질 측정 장치에 의해, 재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수의 저항률뿐만 아니라 이온 농도도 측정할 수 있으므로, 이 측정값에 기초하여 이온 교환 수지의 재생의 적부를 관리함으로써, 처리수 중의 이온 농도를 안정적으로 저하시킬 수 있고, 따라서, 후단의 서브 시스템에 사용하는 비재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수 중의 이온 농도의 단기 변동을 억제하는 것이 가능해진다. 또, 수질 측정 장치가, 제 1 배출관 상에 형성되어 있는 것은 아니며, 자동 밸브를 개재하여 제 1 배출관으로부터 분기되는 제 2 배출관에 접속되어 있음으로써, 자동 밸브의 전환 조작에 의해, 필요에 따른 타이밍에, 처리수의 수질을 간이하게 측정하는 것이 가능해진다. According to the present invention, not only the resistivity of the treated water discharged from the regenerative ion exchange apparatus but also the ion concentration can be measured by the water quality measuring apparatus, and therefore, by appropriately managing the regeneration of the ion exchange resin based on the measured value, It is possible to stably lower the ion concentration in the treated water and thus to suppress the short-term fluctuation of the ion concentration in the treated water discharged from the non-raw material ion exchange apparatus used in the downstream subsystem. In addition, the water quality measuring device is not formed on the first discharge pipe but connected to the second discharge pipe branched from the first discharge pipe through the automatic valve, whereby the timing It is possible to easily measure the quality of the treated water.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 수질 관리 시스템을 나타내는 개략 계통도이다. 도 1 에 있어서, 수질 관리 시스템은 제 1 예의 재생식 이온 교환 장치를 구비하고 있다.
도 2 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 수질 관리 시스템을 나타내는 개략 계통도이다. 도 2 에 있어서, 각 계열의 재생식 이온 교환 장치에 대해서는 그 표시를 생략하고 있다.
도 3 은, 본 발명의 수질 관리 시스템이 구비하는 재생식 이온 교환 장치의 제 2 예를 나타내는 개략 계통도이다.
도 4 는, 본 발명의 수질 관리 시스템이 구비하는 재생식 이온 교환 장치의 제 3 예를 나타내는 개략 계통도이다.
도 5 는, 본 발명의 수질 관리 시스템이 구비하는 재생식 이온 교환 장치의 제 4 예를 나타내는 개략 계통도이다.
도 6 은, 본 발명의 수질 관리 시스템이 구비하는 재생식 이온 교환 장치의 제 5 예를 나타내는 개략 계통도이다.
도 7 은, 본 발명의 수질 관리 시스템이 구비하는 재생식 이온 교환 장치의 제 6 예를 나타내는 개략 계통도이다.
1 is a schematic diagram showing a water quality management system according to a first embodiment of the present invention. In Fig. 1, the water quality management system is provided with the regenerative ion exchange apparatus of the first example.
2 is a schematic diagram showing a water quality management system according to a second embodiment of the present invention. In Fig. 2, the indication of the regenerative ion exchanger of each series is omitted.
3 is a schematic diagram showing a second example of a regenerative ion exchanger provided in the water quality management system of the present invention.
4 is a schematic diagram showing a third example of a regenerative ion exchanger provided in the water quality management system of the present invention.
5 is a schematic diagram showing a fourth example of the regenerative ion exchanger provided in the water quality management system of the present invention.
6 is a schematic diagram showing a fifth example of a regenerative ion exchanger provided in the water quality management system of the present invention.
7 is a schematic diagram showing a sixth example of the regenerative ion exchanger provided in the water quality management system of the present invention.

이하, 본 발명의 수질 관리 시스템의 실시형태에 대해, 적절히 도면을 참조하여 설명한다. 이하에 설명하는 실시형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것으로서, 전혀 본 발명을 한정하는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments of the water quality management system of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. The embodiments described below are for the purpose of facilitating understanding of the present invention and are not intended to limit the present invention at all.

[제 1 실시형태][First Embodiment]

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 수질 관리 시스템 (10) 을 나타내는 개략 계통도이다. 도 1 에 있어서, 수질 관리 시스템 (10) 은, 재생식 이온 교환 장치 (1) 와, 저항률계 (21) 와 이온 농도계 (22) 를 갖는 수질 측정 장치 (2) 와, 재생식 이온 교환 장치 (1) 로부터 배출하는 이온 교환 처리수 (W1) 를 유통하는 제 1 배출관 (3) 과, 이온 교환 처리수 (W1) 를 수질 측정 장치 (2) 에 공급하는 제 2 배출관 (4) 을 구비하고, 제 2 배출관 (4) 이, 자동 밸브 (5) 를 개재하여 제 1 배출관 (3) 으로부터 분기되어 있는 구성이다. 또, 수질 관리 시스템 (10) 은, 이온 교환 처리수 (W1) 를 채수하기 위한 채수 모드와, 재생식 이온 교환 장치 (1) 를 재생하기 위한 재생 모드를 포함하는 운전 모드를 자동적으로 전환하는 자동 전환 제어 수단 (도시 생략) 을 구비한다. 또한, 제 1 실시형태에 있어서, 수질 관리 시스템 (10) 이 구비하고 있는 재생식 이온 교환 장치 (1) 를, 재생식 이온 교환 장치의 제 1 예로 한다.1 is a schematic diagram showing a water quality management system 10 according to a first embodiment of the present invention. 1, the water quality management system 10 includes a regenerative ion exchanger 1, a water quality measuring device 2 having a resistivity meter 21 and an ion density meter 22, And a second outlet pipe 4 for supplying the ion exchange water W1 to the water quality measuring device 2. The first outlet pipe 3 communicates the ion exchange water W1 discharged from the ion exchange water W1, And the second discharge pipe (4) is branched from the first discharge pipe (3) via the automatic valve (5). The water quality management system 10 is also provided with a water supply mode for automatically switching the operation mode including the water intake mode for taking in the ion exchange water W1 and the regeneration mode for regenerating the regenerative ion exchanger 1 And a switching control means (not shown). In the first embodiment, the regenerative ion exchanger 1 provided in the water quality management system 10 is a first example of the regenerative ion exchanger.

<재생식 이온 교환 장치><Regenerative Ion Exchange Apparatus>

본 실시형태에 있어서, 재생식 이온 교환 장치 (1) 를 구성하는 재생식 이온 교환탑 (11) 은, 원통상의 교환탑 본체 (111) 내에, 카티온 교환 수지와 아니온 교환 수지의 혼합 수지에 의한 이온 교환 수지층 (12) 이 배치되어 있다. 교환탑 본체 (111) 의 상부에는 이온 교환 처리를 실시하는 전처리수 (W) 를 공급하는 공급관 (6) 이 접속되어 있는 한편, 하부에는 이온 교환 처리수 (W1) 를 배출하는 제 1 배출관 (3) 이 접속되어 있고, 제 1 배출관 (3) 에는 자동 밸브 (5) 를 개재하여 제 2 배출관 (4) 이 접속되어 있다. 또한, 제 1 배출관 (3) 은, 후단의 서브 시스템 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 전처리수 (W) 는, 재생식 이온 교환 장치 (1) 에 의해 이온 성분이 제거되고, 이온 교환 처리수 (W1) 로서, 제 1 배출관 (3) 을 거쳐 서브 시스템에 공급된다. 서브 시스템에서 제조된 초순수는, 유스 포인트에 공급되고, 전자 제품 등을 제조하는 과정에서 세정 등에 사용된다.In the present embodiment, the regenerative ion exchange column 11 constituting the regenerative ion exchanger 1 has a cylindrical exchange column main body 111 in which a mixed resin of a cation exchange resin and an anion exchange resin The ion-exchange resin layer 12 is disposed. The upper portion of the exchange column main body 111 is connected to a supply pipe 6 for supplying the pretreating water W for performing the ion exchange treatment while a lower portion of the first discharge pipe 3 And the second discharge pipe 4 is connected to the first discharge pipe 3 via the automatic valve 5. [ Further, the first discharge pipe 3 is connected to a sub-system (not shown) at the rear end. The pretreatment water W is supplied to the subsystem via the first discharge pipe 3 as the ion exchange treated water W1 after the ion component is removed by the regenerative ion exchanger 1. The ultra-pure water produced in the subsystem is supplied to the use point, and is used for cleaning in the process of manufacturing an electronic product or the like.

공급관 (6) 에는, 재생 약액인 알칼리로서의 수산화나트륨 (NaOH) 수용액을 공급하는 제 1 약액 공급관 (7) 이 접속되어 있다. 제 1 배출관 (3) 에는, 자동 밸브 (5) 의 상류측에, 재생 약액인 산으로서의 염산 (HCl) 을 공급하는 제 2 약액 공급관 (8) 이 접속되어 있다. 교환탑 본체 (111) 의 측부에는, 재생시의 폐수를 배출하는 재생 폐수 배출관 (9) 이 접속되어 있다. 이들 제 1 배출관 (3), 제 2 배출관 (4), 공급관 (6), 제 1 약액 공급관 (7), 제 2 약액 공급관 (8) 및 재생 폐수 배출관 (9) 에는 각각 개폐 밸브 (도시 생략) 가 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 약액 공급관 (7) 에는 가열기 (플레이트식 열교환기) (71) 가 형성되어 있다.To the supply pipe 6, a first chemical liquid supply pipe 7 for supplying an aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) as alkali, which is a regenerated chemical liquid, is connected. A second chemical liquid supply pipe 8 for supplying hydrochloric acid (HCl) as an acid as a regenerant chemical liquid is connected to the first discharge pipe 3 on the upstream side of the automatic valve 5. A regeneration waste water discharge pipe 9 for discharging waste water at the time of regeneration is connected to the side of the exchange column body 111. An opening / closing valve (not shown) is connected to each of the first discharge pipe 3, the second discharge pipe 4, the supply pipe 6, the first chemical liquid supply pipe 7, the second chemical liquid supply pipe 8 and the regeneration waste water discharge pipe 9, Respectively. In the present embodiment, a heater (plate heat exchanger) 71 is formed in the first chemical liquid supply pipe 7.

(카티온 교환 수지)(Cation exchange resin)

재생식 이온 교환 장치 (1) 에 있어서, 이온 교환 수지층 (12) 을 구성하는 카티온 교환 수지로는, 양이온 교환기로서 술폰기를 붙인 강산성 카티온 교환 수지, 카르복실산기를 붙인 약산성 카티온 교환 수지 모두 사용 가능하고, PSA 의 용출이 적은 점에서 겔형 수지가 일반적으로 사용된다. 또, 상기 카티온 교환 수지는, 디비닐벤젠이 가교제가 되고, 사슬형 구조가 가교되어 망목 구조의 수지가 형성되어 있기 때문에, 디비닐벤젠이 많을수록 사슬의 분기가 많아, 조밀한 구조가 되고, 디비닐벤젠이 적으면 분지가 적은 망목이 큰 수지가 얻어진다. 통상적인 물처리에 사용하는 수지는, 가교도가 8 % 정도인 것으로, 표준 가교 수지라고 불린다. 이에 대해, 가교도가 9 % 이상인 것은 고가교도 수지라고 불린다. 본 실시형태에 있어서는, 표준 가교 수지, 고가교도 수지 모두 사용할 수 있지만, 표준 가교 수지를 바람직하게 사용할 수 있다.In the regenerative ion exchanger 1, the cation exchange resin constituting the ion exchange resin layer 12 is preferably a strongly acidic cation exchange resin having a sulfone group as a cation exchanger, a weak acid cation exchange resin having a carboxylic acid group Gel resins are generally used because they are both usable and have a low elution of PSA. Further, in the above-mentioned cation exchange resin, since divinylbenzene serves as a crosslinking agent and the chain-like structure is crosslinked to form a network-like resin, the number of branches of the chain increases as the number of divinylbenzene increases, When the amount of divinylbenzene is small, a resin having a large molecular weight with a small number of branches is obtained. A resin used for ordinary water treatment has a degree of crosslinking of about 8% and is called a standard crosslinking resin. On the other hand, those having a degree of crosslinking of 9% or more are referred to as high-bridging resins. In the present embodiment, both standard crosslinked resins and high-crosslinked resins can be used, but standard crosslinked resins can be preferably used.

(아니온 교환 수지)(Anion exchange resin)

이온 교환 수지층 (12) 을 구성하는 아니온 교환 수지로는, PSA 의 용출이 적은 점에서 겔형 수지가 사용된다. 스티렌-디비닐벤젠 공중합체 등을 모체로 한 스티렌 골격에, 트리메틸암모늄기나 디메틸에탄올암모늄기 등의 4 급 암모늄기를 갖는 강염기성 아니온 교환 수지, 스티렌-디비닐벤젠 공중합체 등을 모체로 한 스티렌 골격 또는 폴리아크릴산에스테르 골격에, 1 급 ∼ 3 급 아미노기를 관능기로서 갖는 약염기성 아니온 교환 수지 모두 사용할 수 있지만, 강염기성 아니온 교환 수지를 바람직하게 사용할 수 있다. 아니온 교환 수지의 교환기는, OH 형인 것이 바람직하다.As the anion exchange resin constituting the ion exchange resin layer 12, a gel resin is used in view of the less elution of PSA. A styrene-divinylbenzene copolymer, and the like, a strongly basic anion exchange resin having a quaternary ammonium group such as a trimethylammonium group or a dimethylethanolammonium group, a styrene-divinylbenzene copolymer having a styrene- Or a weakly basic anion exchange resin having a primary or tertiary amino group as a functional group in a polyacrylate ester skeleton can be used, but strongly basic anion exchange resins can be preferably used. The exchanger of the anion exchange resin is preferably of the OH type.

이온 교환 수지층 (12) 을 구성하는 혼합 수지에 있어서의 카티온 교환 수지와 아니온 교환 수지의 혼합 비율은, 카티온 교환 수지와 아니온 교환 수지의 비가 30 : 70 ∼ 70 : 30 인 것이 바람직하고, 특히 30 : 70 ∼ 50 : 50 으로, 아니온 교환 수지를 많이 혼합하는 것이 바람직하다. 또한, 이온 교환 수지층 (12) 을 구성하는 이온 교환 수지의 물성에 대해서는, 입상이면 특별히 제한은 없다.The mixing ratio of the cation exchange resin and the anion exchange resin in the mixed resin constituting the ion exchange resin layer 12 is preferably 30:70 to 70:30 in the ratio of the cation exchange resin to the anion exchange resin , Particularly preferably 30:70 to 50:50, by mixing a large amount of anion exchange resin. The physical properties of the ion exchange resin constituting the ion exchange resin layer 12 are not particularly limited as long as they are granular.

(재생식 이온 교환탑)(Regenerative ion exchange column)

재생식 이온 교환탑 (11) 의 재질은, 이온 교환 수지의 재생 약품에 내성이 있는 것이면, 특별히 제한되지 않는다.The material of the regenerative ion exchange column 11 is not particularly limited as long as it is resistant to the regenerating agent of the ion exchange resin.

<수질 측정 장치><Water quality measuring device>

본 실시형태에 있어서, 수질 측정 장치 (2) 는, 저항률계 (21) 와 이온 농도계 (22) 를 이 순서로 갖는다. 수질 측정 장치 (2) 는, 저항률계 (21) 와 이온 농도계 (22) 사이의 배관에 제 2 자동 밸브 (24) 를 가지고 있다. 저항률계 (21) 와, 제 2 자동 밸브 (24) 사이의 배관에는, 저항률계 (21) 에 의한 저항률 측정 후의 폐수를 계 외로 배출하기 위한 제 1 폐수 배출관 (26) 이, 제 1 자동 밸브 (23) 를 개재하여 분기되어 형성되어 있다. 또, 이온 농도계 (22) 의 하류측에는, 수질 측정 장치 (2) 로부터 배출되는 폐수를 계 외로 배출하기 위한 제 2 폐수 배출관 (27) 이, 제 3 자동 밸브 (25) 를 개재하여 형성되어 있다.In the present embodiment, the water quality measuring apparatus 2 has a resistivity meter 21 and an ion density meter 22 in this order. The water quality measuring device 2 has a second automatic valve 24 in the piping between the resistivity meter 21 and the ion density meter 22. A first wastewater discharge pipe 26 for discharging the wastewater after measuring the resistivity by the resistivity meter 21 to the outside of the system is connected to the piping between the resistivity meter 21 and the second automatic valve 24, 23 are formed. A second wastewater discharge pipe 27 for discharging the wastewater discharged from the water quality measuring device 2 to the outside of the system is formed on the downstream side of the ion concentration meter 22 via a third automatic valve 25.

(저항률계)(Resistivity meter)

수질 측정 장치 (2) 를 구성하는 저항률계 (21) 는, 이온 교환 처리수 (W1) 의 저항률을 측정하는 것이다. 저항률계 (21) 의 종류는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 시판되는 전기 저항률계로 이온 교환 처리수 (W1) 의 저항률을 측정해도 된다. 또한, 저항률계 (21) 의 측정 셀의 재질은, 순수를 1 ℓ/min 으로 통수했을 경우에, 측정 대상의 이온 농도가 20 ng/ℓ 이상 용출되지 않는 것이면 특별히 한정되지 않는다.The resistivity meter 21 constituting the water quality measuring device 2 measures the resistivity of the ion-exchanged water W1. The kind of the resistivity meter 21 is not particularly limited. For example, the resistivity of the ion-exchanged water W1 may be measured by a commercially available electric resistivity meter. The material of the measuring cell of the resistivity meter 21 is not particularly limited as long as the concentration of ions to be measured does not elute by 20 ng / liter or more when pure water is passed at 1 liter / min.

(이온 농도계)(Ion concentration meter)

수질 측정 장치 (2) 를 구성하는 이온 농도계 (22) 는, 이온 교환 처리수 (W1) 의 이온 농도를 측정하는 것이다. 이온 농도계 (22) 의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 본 실시형태에 있어서는, 나트륨 이온 전극에 의해, 이온 교환 처리수 (W1) 의 이온 농도를 측정하고 있다. 또한, 이온 농도계 (22) 의 측정 셀의 재질은, 순수를 1 ℓ/min 으로 통수했을 경우에, 측정 대상의 이온 농도가 20 ng/ℓ 이상 용출되지 않는 것이면 특별히 한정되지 않는다.The ion concentration meter 22 constituting the water quality measuring apparatus 2 measures the ion concentration of the ion exchange treated water W1. The kind of the ion density meter 22 is not particularly limited, but in the present embodiment, the ion concentration of the ion-exchanged water W1 is measured by the sodium ion electrode. The material of the measurement cell of the ion concentration meter 22 is not particularly limited as long as the concentration of the ion to be measured does not elute by 20 ng / liter or more when pure water is passed at 1 liter / min.

<자동 전환 제어 수단><Automatic switching control means>

자동 전환 제어 수단은, 수질 측정 장치 (2) 의 측정값에 따라, 운전 모드의 전환 제어를 실시하는 것이다. 구체적으로는, 채수 모드시에는, 이온 교환 처리수 (W1) 의 저항률을 저항률계 (21) 에 의해 측정하고, 이 측정값이 저항률계 (21) 에 미리 설정한 임계값을 초과한 시점에서, 이온 교환 수지층 (12) 의 이온 교환능이 저하되어 온 것으로 판단하고, 재생 모드로의 전환을 실시한다. 그리고, 재생 모드시에는, 이온 교환 처리수 (W1) 에 포함되는 나트륨 이온 (Na+) 농도를 이온 농도계 (22) 에 의해 측정하고, 이 측정값이 이온 농도계 (22) 에 미리 설정한 임계값 이하가 된 시점에서, 재생을 적합하다고 판단하고, 재생 처리를 종료하고 채수 모드로의 전환을 실시한다.The automatic switching control means carries out the switching control of the operation mode in accordance with the measured value of the water quality measuring device (2). Specifically, in the water sampling mode, the resistivity of the ion-exchanged water W1 is measured by the resistivity meter 21. When the measured value exceeds the preset threshold value in the resistivity meter 21, It is determined that the ion exchange capacity of the ion exchange resin layer 12 has decreased, and switching to the regeneration mode is performed. In the regeneration mode, the concentration of sodium ions (Na + ) contained in the ion-exchanged water W1 is measured by an ion density meter 22, and the measured value is compared with a threshold value Or less, it is determined that the reproduction is appropriate, the reproduction process is terminated, and the conversion to the reception mode is performed.

(재생 약품)(Regenerating medicine)

본 실시형태에 있어서는, 재생식 이온 교환탑 (11) 의 교환탑 본체 (111) 내에 충전되는 이온 교환 수지의 재생에 사용하는 약품으로서, 수산화나트륨 (NaOH) 및 염산 (HCl) 을 사용하고 있지만, 이온 교환 수지의 성능을 현저하게 저하시키지 않고 회생시킬 수 있는 것이면, 이들에 한정되는 것은 아니다.In the present embodiment, sodium hydroxide (NaOH) and hydrochloric acid (HCl) are used as medicines for regeneration of the ion exchange resin filled in the exchange column body 111 of the regenerative ion exchange column 11, But the present invention is not limited thereto as long as the performance of the ion exchange resin can be regenerated without significantly lowering the performance.

(전처리수)(Preprocessing water)

전처리수 (W) 의 수질에 대해서는, 전자 제품 등을 제조하는 과정에서 사용되는 초순수의 요구 수질에서 원수의 처리 방법이 상이하기 때문에, 특별히 제한은 없다. 또, 전처리수 (W) 의 원수에 대해서도 특별히 제한은 없다.There is no particular limitation on the quality of the water of the pretreated water W because the processing method of the raw water differs from the required water quality of the ultrapure water used in the process of manufacturing electronic products and the like. The raw water of the pretreated water W is not particularly limited.

(배관)(pipe)

수질 관리 시스템 (10) 에 사용되는 제 1 배출관 (3) 등의 배관의 재질은, 순수를 1 ℓ/min 으로 통수했을 경우에, 측정 대상의 이온 농도가 20 ng/ℓ 이상 용출되지 않는 것이면 특별히 한정되지 않는다.The material of the piping such as the first discharge pipe 3 used in the water quality management system 10 is not particularly limited as long as the concentration of the ion to be measured does not exceed 20 ng / It is not limited.

(자동 밸브)(Automatic valve)

수질 관리 시스템 (10) 에 사용되는 자동 밸브의 사양은, 순수를 1 ℓ/min 으로 통수했을 경우에, 측정 대상의 이온 농도가 20 ng/ℓ 이상 용출되지 않는 것이면 특별히 한정되지 않는다.The specifications of the automatic valve used in the water quality management system 10 are not particularly limited as long as the concentration of the ion to be measured does not exceed 20 ng / liter when pure water is passed at 1 liter / min.

[수질 관리 시스템의 운전 방법][Operation method of water quality management system]

다음으로, 상기 서술한 제 1 실시형태의 수질 관리 시스템 (10) 의 운전 방법에 대해 설명한다. 또한, 이하에 있어서, 「채수 모드」 란 재생식 이온 교환 장치 (1) 로부터 배출되는 이온 교환 처리수 (W1) 의 채수시의 운전 방식을 의미하고, 「재생 모드」 란 재생식 이온 교환 장치 (1) 의 이온 교환 수지층 (12) 의 재생시의 운전 방식을 의미한다.Next, the operation method of the water quality management system 10 of the first embodiment described above will be described. Hereinafter, the "collection mode" means an operation mode at the time of collection of the ion exchange water W1 discharged from the regenerative ion exchange apparatus 1, and the "regeneration mode" means a regenerative ion exchange apparatus 1) at the time of regeneration of the ion exchange resin layer 12.

<채수 모드><Feeding mode>

채수 모드에서는, 공급관 (6) 및 제 1 배출관 (3) 을 개성 (開成), 제 1 약액 공급관 (7), 제 2 약액 공급관 (8) 및 재생 폐수 배출관 (9) 을 폐쇄한 후에, 제 1 배출관 (3) 에 있어서는, 자동 밸브 (5) 에 의해 제 2 배출관 (4) 으로의 통수도 가능하게 한 상태에서, 전처리수 (W) 를 공급관 (6) 으로부터 하향류로 재생식 이온 교환탑 (11) 에 공급한다. 공급된 전처리수 (W) 는, 재생식 이온 교환탑 (11) 에 충전된 혼합 수지인 이온 교환 수지층 (12) 에 있어서, 카티온성 성분 및 아니온성 성분이 제거된다 (이온 교환 공정). 이온 성분이 제거된 전처리수 (W) 는, 이온 교환 처리수 (W1) 로서 제 1 배출관 (3) 을 거쳐 후단의 서브 시스템에 공급됨과 동시에, 제 2 배출관 (4) 을 거쳐 수질 측정 장치 (2) 에 공급된다. 또한, 이 때의 통수 조건은, 통상적인 이온 교환에 의한 처리와 동일한 정도로 할 수 있고, 이온 교환 수지층 (12) 의 이온 교환 수지의 용적에 대해 공간 속도 5 ∼ 100 h-1, 특히 5 ∼ 50 h-1 로 하면 된다.After the supply pipe 6 and the first discharge pipe 3 are opened, the first chemical liquid supply pipe 7, the second chemical liquid supply pipe 8 and the regeneration waste water discharge pipe 9 are closed in the water collection mode, In the discharge pipe 3, the pre-treatment water W is discharged from the supply pipe 6 to the regeneration type ion exchange column (lower flow path) while the automatic valve 5 allows the flow to the second discharge pipe 4 11). As the pretreated water W supplied, the cationic component and the anionic component are removed in the ion exchange resin layer 12 which is a mixed resin filled in the regenerative ion exchange column 11 (ion exchange step). The pretreated water W from which the ion component has been removed is supplied to the downstream subsystem via the first discharge pipe 3 as the ion exchange treated water W1 and is supplied to the water quality measuring device 2 . The water flow condition at this time can be the same as that of the ordinary ion exchange treatment, and the flow rate of the ion exchange resin in the ion exchange resin layer 12 is 5 to 100 h -1 , 50 h -1 .

수질 측정 장치 (2) 에 있어서는, 제 1 자동 밸브 (23) 를 개성, 제 2 자동 밸브 (24) 를 폐쇄한 상태에서, 이온 교환 처리수 (W1) 가 제 2 배출관 (4) 으로부터 저항률계 (21) 에 통수된다. 통수된 이온 교환 처리수 (W1) 에 대해, 저항률계 (21) 에 의해 저항률의 측정을 실시한다 (저항률 측정 공정). 저항률 측정 후의 이온 교환 처리수 (W1) 는, 제 1 폐수 배출관 (26) 을 거쳐, 계 외로 배출된다. 자동 전환 제어 수단은, 이온 교환 처리수 (W1) 의 저항률이, 미리 설정한 임계값을 초과한 시점에서, 이온 교환 수지층 (12) 의 이온 교환능이 저하되어 온 것으로 판단하고, 재생 모드로의 전환을 실시한다. 또한, 재생식 이온 교환 장치 (1) 로부터 배출되는 이온 교환 처리수 (W1) 의 수질 측정 장치 (2) 로의 유량은, 1 ℓ/min 이상인 것이 바람직하고, 1.5 ℓ/min 인 것이 보다 바람직하다.In the water quality measuring apparatus 2, the ion exchange water W1 is supplied from the second discharge pipe 4 to the resistivity meter 21). The resistivity meter 21 is used to measure the resistivity of the ion exchange water W1 passed through the column (resistivity measuring step). The ion exchange water W1 after the resistivity measurement is discharged to the outside of the system via the first waste water discharge pipe 26. [ The automatic switching control means judges that the ion exchange capacity of the ion exchange resin layer 12 has deteriorated when the resistivity of the ion exchange water W1 has exceeded a preset threshold value, Conversion is carried out. The flow rate of the ion exchange water W1 discharged from the regenerative ion exchanger 1 to the water quality measuring device 2 is preferably 1 l / min or more, more preferably 1.5 l / min.

<재생 모드><Playback mode>

재생 모드에서는, 먼저, 이온 교환 처리수 (W1) 를 제 1 배출관 (3) 으로부터 상향류로 재생식 이온 교환탑 (11) 에 공급하고, 공급관 (6) 으로부터 배출함으로써, 이온 교환 수지층 (12) 을 구성하는 혼합 수지를 역세 (逆洗) 한다 (역세 공정). 이 역세 공정에 의해, 아니온 교환 수지와 카티온 교환 수지의 약간의 비중차에서 기인하여, 아니온 교환 수지가 교환탑 본체 (111) 의 상측으로 카티온 교환 수지가 교환탑 본체 (111) 의 하측으로 분리된다.In the regeneration mode, first, the ion exchange water W1 is supplied from the first discharge pipe 3 to the regenerative ion exchange column 11 in an upward flow, and discharged from the supply pipe 6, whereby the ion exchange resin layer 12 ) Is backwashed (backwashing process). By this backwashing process, the anion exchange resin is transferred to the upper side of the exchange column main body 111 due to a slight difference in specific gravity between the anion exchange resin and the cation exchange resin, Respectively.

다음으로, 제 1 약액 공급관 (7), 제 2 약액 공급관 (8) 및 재생 폐수 배출관 (9) 을 개성한 상태에서, 제 1 약액 공급관 (7) 으로부터 수산화나트륨 수용액을 하향류로 재생식 이온 교환탑 (11) 에 공급함과 함께, 제 2 약액 공급관 (8) 으로부터 염산을 상향류로 재생식 이온 교환탑 (11) 에 공급한다 (재생 처리 공정). 이로써, 교환탑 본체 (111) 의 상측에 편재된 아니온 교환 수지를 재생함과 함께, 교환탑 본체 (111) 의 하측에 편재된 카티온 교환 수지를 재생한다. 이 때, 아니온 교환 수지를 효율적으로 재생하기 위해, 수산화나트륨 수용액은, 제 1 약액 공급관 (7) 에 형성되는 가열기 (71) 에 의해, 30 ∼ 50 ℃ 정도로 가열하는 것이 바람직하다. 재생 후의 수산화나트륨 수용액 및 염산의 폐수는, 재생 폐수 배출관 (9) 으로부터 배출한다.Next, in a state where the first chemical liquid supply pipe 7, the second chemical liquid supply pipe 8 and the regenerated wastewater discharge pipe 9 are unified, the sodium hydroxide aqueous solution is discharged from the first chemical liquid supply pipe 7 to the downflow regenerative ion exchange And the hydrochloric acid is supplied from the second chemical liquid supply pipe 8 to the regenerative ion exchange column 11 in an upward flow (regeneration treatment step). As a result, the anion exchange resin distributed on the upper side of the exchange column main body 111 is regenerated and the cation exchange resin distributed on the lower side of the exchange column main body 111 is regenerated. At this time, in order to efficiently regenerate the anion exchange resin, the sodium hydroxide aqueous solution is preferably heated to about 30 to 50 캜 by the heater 71 formed in the first chemical liquid supply pipe 7. The aqueous sodium hydroxide solution and the hydrochloric acid wastewater after regeneration are discharged from the regeneration waste water discharge pipe 9.

계속해서, 공급관 (6) 및 제 1 배출관 (3) 을 개성하고, 제 1 약액 공급관 (7), 제 2 약액 공급관 (8) 및 재생 폐수 배출관 (9) 을 폐쇄한 후에, 제 1 배출관 (3) 에 있어서는, 자동 밸브 (5) 에 의해 제 2 배출관 (4) 으로의 통수를 정지시킨 상태에서, 공급관 (6) 으로부터 하향류로 재생식 이온 교환탑 (11) 에 이온 교환 처리수 (W1) 를 공급하고, 제 1 배출관 (3) 으로부터 배출함으로써, 재생에 사용한 약액 (수산화나트륨 수용액 및 염산) 을 일과식으로 재생식 이온 교환탑 (11) 으로부터 압출한다 (압출 공정). 이 때, 제 1 배출관 (3) 으로부터 배출하는 이온 교환수 (W1) 는, 후단의 서브 시스템에는 공급하지 않는다. 또한, 여기까지의 재생 조작 (역세 공정, 재생 처리 공정 및 압출 공정) 은, 이온 교환 처리수 (W1) 의 저항률의 저하나, 후술하는 나트륨 농도의 상승이 큰 경우에는, 2 회 이상 연속해서 실시하는 것이 바람직하다.Subsequently, after the supply pipe 6 and the first discharge pipe 3 are formed and the first chemical liquid supply pipe 7, the second chemical liquid supply pipe 8 and the regeneration waste water discharge pipe 9 are closed, the first discharge pipe 3 , The ion exchange water W1 is supplied from the supply pipe 6 to the regenerative ion exchange column 11 in a downward flow with the automatic valve 5 stopping the flow to the second discharge pipe 4, (Sodium hydroxide aqueous solution and hydrochloric acid) used for regeneration are extruded from the regenerative ion exchange column 11 (extrusion step) in a single feeding manner by discharging the chemical liquid from the first discharge pipe 3. At this time, the ion exchange water W1 discharged from the first discharge pipe 3 is not supplied to the subsequent-stage subsystem. The regeneration operation (backwash process, regeneration process and extrusion process) up to this point is carried out two or more times in the case where the resistivity of the ion-exchanged water W1 is low or the increase in the sodium concentration to be described later is large .

이온 교환 수지층 (12) 을 구성하는 분리된 이온 교환 수지를 혼합한 후, 제 1 배출관 (3) 에 있어서, 자동 밸브 (5) 에 의해 제 2 배출관 (4) 으로의 통수도 가능하게 한 것 이외에는, 압출 공정과 동일한 배관의 개성/폐쇄 상태에서, 공급관 (6) 으로부터 하향류로 재생식 이온 교환탑 (11) 에 전처리수 (W) 를 공급하고, 이온 교환 처리수 (W1) 를 제 1 배출관 (3) 으로부터 배출함으로써, 이온 교환 수지의 순환 세정을 실시한다 (순환 세정 공정). 이 때, 제 1 배출관 (3) 으로부터 배출하는 이온 교환 처리수 (W1) 는, 후단의 서브 시스템에는 공급하지 않는다. 동시에, 순환 세정 공정에서 제조된 이온 교환 처리수 (W1) 는, 제 2 배출관 (4) 을 거쳐 수질 측정 장치 (2) 에 공급된다. 또한, 재생식 이온 교환 장치 (1) 로부터 배출되는 이온 교환 처리수 (W1) 의 수질 측정 장치 (2) 로의 유량은, 1 ℓ/min 이상으로 하고, 1.5 ℓ/min 인 것이 바람직하다.The ion exchange resin layer 12 constituting the ion exchange resin layer 12 is mixed and then the first discharge pipe 3 is allowed to pass through the second discharge pipe 4 by the automatic valve 5 The pretreated water W is supplied from the supply pipe 6 to the regenerative ion exchange column 11 in the downstream direction in the individual / closed state of the same pipe as the extrusion process, And discharged from the discharge pipe 3, thereby performing circulating washing of the ion exchange resin (circulating washing step). At this time, the ion exchange water W1 discharged from the first discharge pipe 3 is not supplied to the downstream subsystem. At the same time, the ion exchange water W1 produced in the circulating washing process is supplied to the water quality measuring device 2 via the second discharge pipe 4. The flow rate of the ion exchange water W1 discharged from the regenerative ion exchanger 1 to the water quality measuring device 2 is preferably 1 l / min or more and 1.5 l / min.

수질 측정 장치 (2) 에 있어서는, 제 2 자동 밸브 (24) 및 제 3 자동 밸브 (25) 를 개성, 제 1 자동 밸브 (23) 를 폐쇄한 상태에서, 이온 교환 처리수 (W1) 가 제 2 배출관 (4) 으로부터 이온 농도계 (22) 에 통수된다. 통수된 이온 교환 처리수 (W1) 에 대해, 이온 농도계 (22) 의 나트륨 이온 전극에 의해 나트륨 이온 (Na+) 농도의 측정을 실시한다 (이온 농도 측정 공정). 순환 세정 공정이 불충분한 경우에는, 재생 처리에 사용한 수산화나트륨 수용액에서 기인하는 나트륨 이온 (Na+) 이, 이온 교환 처리수 (W1) 에 많이 포함된다. 따라서, 자동 전환 제어 수단은, 이온 교환 처리수 (W1) 의 나트륨 이온 (Na+) 농도가, 미리 설정한 임계값 이하가 된 시점에서, 재생을 적합하다고 판단하고, 재생 처리를 종료하고 채수 모드로의 전환을 실시한다. 또한, 이온 농도 측정 후의 이온 교환 처리수 (W1) 는, 제 2 폐수 배출관 (27) 을 거쳐, 계 외로 배출된다.The second automatic valve 24 and the third automatic valve 25 are differentiated and the first automatic valve 23 is closed in the water quality measuring apparatus 2. In the state where the ion exchange treated water W1 reaches the second And is sent to the ion concentration meter 22 from the discharge pipe 4. The sodium ion (Na + ) concentration is measured by the sodium ion electrode of the ion densitometer 22 for the ion-exchanged water W1 passed through the column (ion concentration measuring step). When the circulating washing process is insufficient, the sodium ion (Na &lt; + & gt ; ) resulting from the sodium hydroxide aqueous solution used in the regeneration treatment is included in the ion exchange treated water W1. Therefore, the automatic switching control means determines that the regeneration is appropriate when the sodium ion (Na + ) concentration of the ion-exchanged water W1 becomes equal to or less than a preset threshold value, ends the regeneration process, . The ion-exchanged water W1 after the ion concentration measurement is discharged to the outside of the system through the second waste water discharge pipe 27. [

이온 농도 측정 공정에 있어서, 이온 교환 처리수 (W1) 의 나트륨 이온 (Na+) 농도가, 미리 설정한 임계값을 초과한 경우에는, 순환 세정 공정을 계속하면 된다.In the ion concentration measuring step, when the sodium ion (Na + ) concentration of the ion exchange treated water (W1) exceeds a preset threshold value, the circulating washing step may be continued.

또한, 자동 전환 제어 수단은, 저항률계 (21) 에 의한 이온 교환 처리수 (W1) 의 저항률의 측정값과, 이온 농도계 (22) 의 나트륨 이온 전극에 의한 이온 교환 처리수 (W1) 의 나트륨 이온 (Na+) 농도의 측정값의 양방의 측정값에 기초하여, 재생의 적부를 판단하도록 구성되어도 된다.The automatic switching control means is a means for controlling the automatic switching control means so that the measured value of the resistivity of the ion exchange treated water W1 by the resistivity meter 21 and the measured value of the resistivity of the ion exchange water W1 by the sodium ion electrode of the ion density meter 22 (Na &lt; + & gt ; ) concentration measured by the measurement device.

이와 같이, 자동 전환 제어 수단에 의해, 채수 모드와 재생 모드를 교대로 반복하여 운전함으로써, 수질 측정 장치 (2) 에 의한 측정값, 특히, 이온 교환 처리수 (W1) 의 나트륨 이온 (Na+) 농도에 기초하여, 이온 교환 수지층 (12) 의 재생의 적부를 판단하고, 재생이 적합하다고 판단된 후의 이온 교환 처리수 (W1) 를 후단의 서브 시스템에 공급할 수 있으므로, 초순수 (서브 시스템 처리수) 의 나트륨 이온 (Na+) 농도를 원하는 값까지 낮게 유지하여 안정화시키는 것이 가능해진다.In this manner, the automatic changeover control means alternately repeats the operation of the water intake mode and the regeneration mode, whereby the measured value by the water quality measuring device 2, particularly the sodium ion Na + of the ion exchange treated water W1, It is possible to determine the adequacy of the regeneration of the ion exchange resin layer 12 based on the concentration and supply the ion exchange water W1 after the regeneration is judged to be appropriate to the downstream subsystem, ) Can be stabilized by keeping the sodium ion (Na &lt; + & gt ; ) concentration to a desired value low.

[제 2 실시형태][Second Embodiment]

도 2 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 수질 관리 시스템 (10') 을 나타내는 개략 계통도이다. 도 2 의 수질 관리 시스템 (10') 은, 3 개의 병렬로 형성되는 재생식 이온 교환 장치 (1) (제 1 예) 와, 2 개의 병렬로 형성되는 수질 측정 장치 (2) 를 구비하고, 3 개의 재생식 이온 교환 장치 (1) 의 각각으로부터 배출되는 각 처리수가, 2 개의 수질 측정 장치 (2) 의 각각에 공급 가능하게 구성되어 있다. 또한, 도 2 에 있어서, 각 계열의 재생식 이온 교환 장치 (1) (1A, 1B, 1C) 에 대해서는 그 표시를 생략하고 있다. 또, 도 2 및 이하의 설명에 있어서, 제 1 실시형태와 동일 구성 또는 동일 기능을 갖는 장치 등에 대해서는 동일 부호를 사용하고, 그 상세한 설명을 생략한다.2 is a schematic diagram showing a water quality management system 10 'according to a second embodiment of the present invention. The water quality management system 10 'of FIG. 2 comprises three parallel-regenerated ion exchange apparatuses 1 (first example) and two water quality measurement apparatuses 2 formed in parallel, and 3 Each of the treated water discharged from each of the regenerative ion exchange apparatuses 1 can be supplied to each of the two water quality measuring apparatuses 2. In Fig. 2, the regenerative ion exchanger 1 (1A, 1B, 1C) of each series is not shown. In Fig. 2 and the following description, the same reference numerals are used for the components having the same configuration or functions as those of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

본 실시형태에 있어서는, 수질 측정 장치 (2) 로서, 제 1 수질 측정 장치 (2A) 와 제 2 수질 측정 장치 (2B) 가 2 단 병렬로 형성되어 있고, 재생식 이온 교환 장치 (1) 로서, 제 1 재생식 이온 교환 장치 (1A) 와 제 2 재생식 이온 교환 장치 (1B) 와 제 3 재생식 이온 교환 장치 (1C) 가 3 단 병렬로 형성되어 있다. 제 1 재생식 이온 교환 장치 (1A) 의 제 2 배출관 (4) 은, 제 1 지관 (枝管) (4a) 과 제 2 지관 (4b) 으로 분기되어 있다. 제 1 지관 (4a) 에는 자동 밸브를 개재하여 제 1 수질 측정 장치 (2A) 가 접속되어 있고, 제 2 지관 (4b) 에는 자동 밸브를 개재하여 제 2 수질 측정 장치 (2B) 가 접속되어 있다.In this embodiment, as the water quality measuring device 2, a first water quality measuring device 2A and a second water quality measuring device 2B are formed in parallel in two stages. As the regenerative ion exchange device 1, The first regenerative ion exchanger 1A, the second regenerative ion exchanger 1B and the third regenerative ion exchanger 1C are formed in three stages in parallel. The second discharge pipe 4 of the first regenerative ion exchanger 1A is branched into a first branch pipe 4a and a second branch pipe 4b. A first water quality measuring device 2A is connected to the first branch pipe 4a via an automatic valve and a second water quality measuring device 2B is connected to the second branch pipe 4b via an automatic valve.

제 2 재생식 이온 교환 장치 (1B) 의 제 2 배출관 (4) 은, 제 1 지관 (4c) 과 제 2 지관 (4d) 으로 분기되어 있다. 제 1 지관 (4c) 은 자동 밸브를 개재하여 제 1 지관 (4a) 에 합류하고 있고, 제 2 지관 (4d) 은 자동 밸브를 개재하여 제 2 지관 (4b) 에 합류하고 있다. 제 3 재생식 이온 교환 장치 (1C) 의 제 2 배출관 (4) 은, 제 1 지관 (4e) 과 제 2 지관 (4f) 으로 분기되어 있다. 제 1 지관 (4e) 은 자동 밸브를 개재하여 제 1 지관 (4a) 과 제 1 지관 (4c) 의 합류점보다 하류측에 있어서 제 1 지관 (4a) 에 합류하고 있고, 제 2 지관 (4f) 은 자동 밸브를 개재하여 제 2 지관 (4b) 과 제 2 지관 (4d) 의 합류점보다 하류측에 있어서 제 2 지관 (4b) 에 합류하고 있다.The second discharge pipe 4 of the second regeneration type ion exchange device 1B is branched into a first branch pipe 4c and a second branch pipe 4d. The first branch tube 4c joins the first branch tube 4a via the automatic valve and the second branch tube 4d joins the second branch tube 4b via the automatic valve. The second discharge pipe 4 of the third regeneration type ion exchange device 1C is branched into a first branch pipe 4e and a second branch pipe 4f. The first branch tube 4e joins the first branch tube 4a on the downstream side of the confluence point of the first branch tube 4a and the first branch tube 4c via the automatic valve and the second branch tube 4f And joins the second branch pipe 4b on the downstream side of the confluence point of the second branch pipe 4b and the second branch pipe 4d through the automatic valve.

[수질 관리 시스템의 운전 방법][Operation method of water quality management system]

다음으로, 제 2 실시형태의 수질 관리 시스템 (10') 의 운전 방법에 대해 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 제 1 재생식 이온 교환 장치 (1A) 에 의한 제 1 계열 및 제 2 재생식 이온 교환 장치 (1B) 에 의한 제 2 계열이 채수 모드, 제 3 재생식 이온 교환 장치 (1C) 에 의한 제 3 계열이 재생 모드인 경우를 예로 설명한다.Next, a method of operating the water quality management system 10 'of the second embodiment will be described. In the following description, the first series by the first regeneration type ion exchange apparatus 1A and the second series by the second regeneration type ion exchange apparatus 1B are the collection mode, the third regeneration type ion exchange apparatus And the third sequence by the first sequence (1C) is the reproduction mode.

(제 1 계열-채수 모드)(First series-sampling mode)

제 1 계열에 있어서는, 이온 교환 공정 후에 제 1 재생식 이온 교환 장치 (1A) 로부터 배출된 이온 교환 처리수 (W1) 가, 제 1 배출관 (3) 을 거쳐 후단의 서브 시스템에 공급됨과 동시에, 제 2 배출관 (4) 및 제 1 지관 (4a) 을 거쳐 제 1 수질 측정 장치 (2A) 에 통수되어 있는 상태이다. 그리고, 제 1 수질 측정 장치 (2A) 에 있어서는, 저항률계 (21) 에 의해 이온 교환 처리수 (W1) 의 저항률이 측정된다 (저항률 측정 공정). 저항률 측정 후의 이온 교환 처리수 (W1) 는, 제 1 폐수 배출관 (26) 을 거쳐, 계 외로 배출된다. 측정된 저항률이 미리 설정한 임계값을 초과한 시점에서, 자동 전환 제어 수단에 의해, 재생 모드로의 전환이 실시된다.In the first series, after the ion exchange process, the ion-exchanged water W1 discharged from the first regenerative ion exchanger 1A is supplied to the downstream subsystem via the first discharge pipe 3, 2 is passed through the first water quality measuring device 2A through the discharge pipe 4 and the first branch pipe 4a. In the first water quality measuring apparatus 2A, the resistivity meter 21 measures the resistivity of the ion-exchanged water W1 (resistivity measuring step). The ion exchange water W1 after the resistivity measurement is discharged to the outside of the system via the first waste water discharge pipe 26. [ When the measured resistivity exceeds a predetermined threshold value, the automatic switching control means switches to the regeneration mode.

(제 2 계열-재생 모드)(Second series-reproduction mode)

제 2 계열에 있어서는, 역세 공정 후의 제 2 재생식 이온 교환 장치 (1B) 의 재생식 이온 교환탑 (11) 에 대해, 제 1 약액 공급관 (7) 으로부터 수산화나트륨 수용액이 공급됨과 함께, 제 2 약액 공급관 (8) 으로부터 염산이 공급되어 있는 상태이다 (재생 처리 공정). 또한, 제 2 재생식 이온 교환 장치 (1B) 에 있어서의 재생 후의 수산화나트륨 수용액 및 염산의 폐수는, 재생 폐수 배출관 (9) 으로부터 배출된다.In the second series, an aqueous solution of sodium hydroxide is supplied from the first chemical liquid supply pipe 7 to the regenerative ion exchange column 11 of the second regenerative ion exchanger 1B after the backwashing process, and the second chemical liquid And hydrochloric acid is supplied from the supply pipe 8 (regeneration treatment step). The regenerated wastewater discharge pipe 9 discharges the aqueous sodium hydroxide solution and the hydrochloric acid wastewater after regeneration in the second regenerative ion exchanger 1B.

(제 3 계열-재생 모드)(3rd series - playback mode)

제 3 계열에 있어서는, 순환 공정 후에 제 3 재생식 이온 교환 장치 (1C) 로부터 배출된 이온 교환 처리수 (W1) 가, 제 1 배출관 (3) 을 거쳐 배출됨과 동시에, 제 2 배출관 (4) 및 제 2 지관 (4f) 을 거쳐 제 2 수질 측정 장치 (2B) 에 통수되어 있는 상태이다. 그리고, 제 2 수질 측정 장치 (2B) 에 있어서는, 이온 농도계 (22) 에 의해 이온 교환 처리수 (W1) 의 이온 농도가 측정된다 (이온 농도 측정 공정). 이 때, 제 1 수질 측정 장치 (2A) 는, 제 1 재생식 이온 교환 장치 (1A) 의 이온 교환 처리수 (W1) 의 저항률의 측정에 사용되고 있기 때문에, 제 3 재생식 이온 교환 장치 (1C) 로부터 배출되는 이온 교환 처리수 (W1) 는, 자동 밸브에 의해 제 1 지관 (4e) 으로는 통수하지 않고, 제 2 지관 (4f) 에 통수하도록 자동 제어되므로, 사용되고 있지 않은 제 2 수질 측정 장치 (2B) 를 선택하여, 이온 교환 처리수 (W1) 의 나트륨 이온 (Na+) 농도의 측정을 실시할 수 있다.In the third series, the ion-exchanged water W1 discharged from the third regenerative ion exchanger 1C after the circulation process is discharged via the first discharge pipe 3 and the second discharge pipe 4 Is passed through the second branch pipe (4f) to the second water quality measuring device (2B). Then, in the second water quality measuring apparatus 2B, the ion concentration of the ion-exchanged water W1 is measured by the ion concentration meter 22 (ion concentration measuring step). At this time, since the first water quality measuring device 2A is used for measuring the resistivity of the ion-exchanged water W1 of the first regenerative ion exchanger 1A, The ion exchange water W1 discharged from the ion exchange water W1 is automatically controlled to pass through the second branch pipe 4f without passing through the first branch pipe 4e by the automatic valve, 2B) can be selected, and the sodium ion (Na + ) concentration of the ion-exchanged water W1 can be measured.

이와 같이, 재생식 이온 교환 장치 (1) 가 3 개 병렬로 형성되는 경우에도, 하나의 수질 관리 시스템 (10') 에 의해, 필요에 따른 타이밍에, 특정한 재생식 이온 교환 장치 (1) 를 선택하여 수질의 측정을 실시할 수 있으므로, 재생식 이온 교환 장치 (1) (1A, 1B, 1C) 마다 수질 측정 장치 (2) 를 형성한 경우에 비해, 처리수의 수질의 관리가 간이하고, 또한 이온 농도를 억제한 처리수를 안정적으로 후단의 서브 시스템에 유입하는 것이 가능해진다.In this way, even when three regenerative ion exchange apparatuses 1 are formed in parallel, one water quality management system 10 'can select a specific regenerative ion exchanger apparatus 1 It is possible to simplify the management of the water quality of the treated water as compared with the case where the water quality measuring apparatus 2 is formed for each of the regenerative ion exchange apparatuses 1 (1A, 1B, 1C) It is possible to stably supply the treated water with the suppressed ion concentration to the subsequent-stage subsystem.

[재생식 이온 교환 장치의 그 밖의 예][Other examples of the regenerative ion exchanger]

다음으로, 도 3 - 도 7 에 나타내는 제 2 예 - 제 6 예의 재생식 이온 교환 장치 (1) 에 대해, 각각 설명한다. 이하의 예에 있어서, 재생식 이온 교환 장치 (1) 가 복수의 재생식 이온 교환탑 (11) 을 구비하는 경우에는, 재생식 이온 교환 장치 (1) 의 최후단의 재생식 이온 교환탑 (11) 으로부터 배출되는 이온 교환 처리수 (W1) 에 대해, 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태에 기초하여, 수질 (저항률, 나트륨 이온 (Na+) 농도) 의 측정을 실시하면 된다. 요컨대, 재생식 이온 교환 장치 (1) 의 최후단의 재생식 이온 교환탑 (11) 의 제 2 배출관 (4) 이, 수질 측정 장치 (2) 에 접속되는 구성이면 된다. 이 때, 수질 측정 장치 (2) 는 자동 밸브 (5) 의 바로 옆에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 도 3 - 도 7 및 이하의 설명에 있어서, 동일 구성 또는 동일 기능을 갖는 장치 등에 대해서는 동일 부호를 사용하고, 그 상세한 설명을 생략한다.Next, each of the second to sixth example regenerative ion exchange apparatuses 1 shown in Figs. 3 to 7 will be described. In the following examples, when the regenerative ion exchanger 1 is provided with a plurality of regenerative ion exchanger columns 11, the regenerative ion exchanger column 11 at the rearmost end of the regenerative ion exchanger 1 (Resistivity, sodium ion (Na &lt; + & gt ; ) concentration) of the ion-exchanged water W1 discharged from the ion-exchanged water W1 may be measured based on the first embodiment or the second embodiment. In short, the second discharge pipe 4 of the regeneration type ion exchange column 11 at the rearmost end of the regenerative ion exchanger 1 may be connected to the water quality measuring device 2. At this time, it is preferable that the water quality measuring device 2 is formed right next to the automatic valve 5. In FIGS. 3 to 7 and the following description, the same reference numerals are used for the components having the same configuration or the same function, and a detailed description thereof will be omitted.

(제 2 예에 의한 재생식 이온 교환 장치)(Regenerative ion exchange apparatus according to the second example)

도 3 에 나타내는 재생식 이온 교환 장치 (1) 는, 단독의 재생식 이온 교환탑 (11) 으로 구성되는 양태이다. 본 실시형태에 있어서, 재생식 이온 교환탑 (11) 은, 상향류로 통수하는 방식이고, 원통상의 교환탑 본체 (111) 내에 상측으로부터 아니온 교환 수지층 (12A) 과 카티온 교환 수지층 (12B) 이 각각 이간하여 형성된 2 층식의 이온 교환탑이다. 교환탑 본체 (111) 의 하부에는 이온 교환 처리를 실시하는 전처리수 (W) 의 공급관 (6) 이 접속되어 있는 한편, 상부에는 이온 교환 처리수 (W1) 의 제 1 배출관 (3) 이 접속되어 있고, 제 1 배출관 (3) 에는 자동 밸브 (5) 를 개재하여 제 2 배출관 (4) 이 분기하여 접속되어 있다. 그리고, 제 1 배출관 (3) 에는, 자동 밸브 (5) 의 상류측에, 재생 약액인 알칼리로서의 NaOH 용액을 공급하기 위한 제 1 약액 공급관 (7) 이 접속되어 있고, 교환탑 본체 (111) 의 측부에는 NaOH 재생 폐수를 배출하기 위한 제 1 재생 폐수 배출관 (91) 이 접속되어 있다. 한편, 교환탑 본체 (111) 의 측부에는, 재생 약액인 산으로서의 염산 (HCl) 을 공급하기 위한 제 2 약액 공급관 (8) 이 연통되어 있고, 공급관 (6) 에는 염산 재생 폐수를 배출하기 위한 제 2 재생 폐수 배출관 (92) 이 접속되어 있다. 이들 제 1 배출관 (3), 제 2 배출관 (4), 공급관 (6), 제 1 약액 공급관 (7), 제 2 약액 공급관 (8), 제 1 재생 폐수 배출관 (91) 및 제 2 재생 폐수 배출관 (92) 에는, 각각 개폐 밸브 (도시 생략) 가 형성되어 있다. 또한, 도 3 에 있어서, 71 은 제 1 약액 공급관 (7) 에 형성된 가열기 (플레이트식 열교환기) 이고, 13A 는 아니온 교환 수지층 (12A) 을 구성하는 아니온 교환 수지보다 작은 구멍을 다수 갖는 차폐판이다.The regenerative ion exchange apparatus 1 shown in Fig. 3 is an embodiment composed of a single regenerative ion exchange column 11. In the present embodiment, the regeneration type ion exchange column 11 is a system of passing in an upward flow, and in the exchange column body 111, an anion exchange resin layer 12A and a cation exchange resin layer (12B) are separated from each other. The lower portion of the exchange column main body 111 is connected to the supply pipe 6 for the pretreatment water W for performing the ion exchange treatment while the first discharge pipe 3 of the ion exchange treated water W1 is connected to the upper portion thereof And the second discharge pipe 4 is branched and connected to the first discharge pipe 3 through the automatic valve 5. A first chemical liquid supply pipe 7 is connected to the first discharge pipe 3 on the upstream side of the automatic valve 5 for supplying NaOH solution as alkali as a regenerating chemical liquid, And a first regeneration waste water discharge pipe 91 for discharging NaOH regeneration waste water is connected to the side portion. On the other hand, a second chemical liquid supply pipe 8 for supplying hydrochloric acid (HCl) as an acid as a regenerating chemical liquid is connected to the side of the exchange column main body 111, 2 regeneration waste water discharge pipe 92 is connected. The first regenerated waste water discharge pipe 91 and the second regenerated wastewater discharge pipe 9 are connected to the first discharge pipe 3, the second discharge pipe 4, the supply pipe 6, the first chemical liquid supply pipe 7, the second chemical liquid supply pipe 8, (Not shown) are formed in the valve body 92, respectively. 3, reference numeral 71 denotes a heater (plate-type heat exchanger) formed in the first chemical liquid supply pipe 7, and 13A denotes a plurality of holes which are smaller than the anion exchange resin constituting the anion exchange resin layer 12A It is a shielding plate.

(제 3 예에 의한 재생식 이온 교환 장치)(Regenerative ion exchange apparatus according to the third example)

도 4 에 나타내는 재생식 이온 교환 장치 (1) 는, 단독의 재생식 이온 교환탑 (11) 으로 구성되는 양태이다. 본 실시형태에 있어서, 재생식 이온 교환탑 (11) 은, 상향류로 통수하는 방식이고, 원통상의 교환탑 본체 (111) 내에 상측으로부터 카티온 교환 수지층 (12B) 과 아니온 교환 수지층 (12A) 이 각각 이간하여 형성된 2 층식의 이온 교환탑이다. 교환탑 본체 (111) 의 하부에는 이온 교환 처리를 실시하는 전처리수 (W) 의 공급관 (6) 이 접속되어 있는 한편, 상부에는 이온 교환 처리수 (W1) 의 제 1 배출관 (3) 이 접속되어 있고, 제 1 배출관 (3) 에는 자동 밸브 (5) 를 개재하여 제 2 배출관 (4) 이 접속되어 있다. 그리고, 제 1 배출관 (3) 에는, 자동 밸브 (5) 의 상류측에, 재생 약액인 산으로서의 염산 (HCl) 을 공급하기 위한 제 2 약액 공급관 (8) 이 연통되어 있고, 교환탑 본체 (111) 의 측부에는 염산 재생 폐수를 배출하기 위한 제 2 재생 폐수 배출관 (92) 이 접속되어 있다. 또, 교환탑 본체 (111) 의 측부에는, 재생 약액인 알칼리로서의 NaOH 용액을 공급하기 위한 제 1 약액 공급관 (7) 이 접속되어 있고, 공급관 (6) 에는 NaOH 재생 폐수를 배출하기 위한 제 1 재생 폐수 배출관 (91) 이 접속되어 있다. 이들 제 1 배출관 (3), 제 2 배출관 (4), 공급관 (6), 제 1 약액 공급관 (7), 제 2 약액 공급관 (8), 제 1 재생 폐수 배출관 (91) 및 제 2 재생 폐수 배출관 (92) 에는, 각각 개폐 밸브 (도시 생략) 가 형성되어 있다. 또한, 도 4 에 있어서, 71 은 제 1 약액 공급관 (7) 에 형성된 가열기 (플레이트식 열교환기) 이고, 13B 는 카티온 교환 수지층 (12B) 을 구성하는 카티온 교환 수지보다 작은 구멍을 다수 갖는 차폐판이다.The regenerative ion exchange apparatus 1 shown in Fig. 4 is a mode composed of a single regenerative ion exchange column 11. In the present embodiment, the regenerative ion exchange column 11 is of a type that flows in an upward flow, and includes a cation exchange resin layer 12B and an anion exchange resin layer (12A) are separated from each other. The lower portion of the exchange column main body 111 is connected to the supply pipe 6 for the pretreatment water W for performing the ion exchange treatment while the first discharge pipe 3 of the ion exchange treated water W1 is connected to the upper portion thereof And the second discharge pipe 4 is connected to the first discharge pipe 3 through the automatic valve 5. [ A second chemical liquid supply pipe 8 for supplying hydrochloric acid (HCl) as an acid as a recycled chemical liquid is connected to the first discharge pipe 3 at the upstream side of the automatic valve 5, Is connected to a second regeneration waste water discharge pipe 92 for discharging hydrochloric acid regeneration wastewater. A first chemical liquid supply pipe 7 is connected to the side of the exchange column main body 111 to supply an NaOH solution as alkali as a regenerating chemical liquid and a first regeneration And a waste water discharge pipe 91 is connected. The first regenerated waste water discharge pipe 91 and the second regenerated wastewater discharge pipe 9 are connected to the first discharge pipe 3, the second discharge pipe 4, the supply pipe 6, the first chemical liquid supply pipe 7, the second chemical liquid supply pipe 8, (Not shown) are formed in the valve body 92, respectively. 4, reference numeral 71 denotes a heater (plate type heat exchanger) formed in the first chemical liquid supply pipe 7, and reference numeral 13B denotes a plurality of holes which are smaller than the cation exchange resin constituting the cation exchange resin layer 12B It is a shielding plate.

(제 4 예에 의한 재생식 이온 교환 장치)(Regenerative ion exchange apparatus according to the fourth example)

도 5 에 나타내는 재생식 이온 교환 장치 (1) 는, 이른바 2 상 3 탑식의 이온 교환 장치이고, 2 층형의 재생식 카티온 교환 수지탑 (H 탑) (11B) 과, 탈기 장치 (20) 와, 2 층형의 재생식 아니온 교환 수지탑 (OH 탑) (11A) 으로 구성되는 양태이다. H 탑 (11B) 의 하측에는 이온 교환 처리를 실시하는 전처리수 (W) 의 공급관 (6) 이 접속되어 있는 한편, OH 탑 (11A) 의 상측에는 이온 교환 처리수 (W1) 의 제 1 배출관 (3) 이 접속되어 있고, 제 1 배출관 (3) 에는 자동 밸브 (5) 를 개재하여 제 2 배출관 (4) 이 접속되어 있다. 그리고, H 탑 (11B) 의 상측에는, 재생 약액인 산으로서의 염산 (HCl) 을 공급하기 위한 제 2 약액 공급관 (8) 이 접속되어 있음과 함께, H 탑 (11B) 의 하측의 전처리수 (W) 의 공급관 (6) 에는, 염산 재생 폐수를 배출하기 위한 제 2 재생 폐수 배출관 (92) 이 접속되어 있다. 또한 OH 탑 (11A) 의 상측 (배출측) 의 제 1 배출관 (3) 에는, 자동 밸브 (5) 의 상류측에, 재생 약액인 알칼리로서의 NaOH 용액을 공급하기 위한 제 1 약액 공급관 (7) 이 접속되어 있고, OH 탑 (11A) 의 하측 (공급측) 에는, NaOH 재생 폐수를 배출하기 위한 제 1 재생 폐수 배출관 (91) 이 접속되어 있다. 또한, 도 5 에 있어서, 71 은 제 1 약액 공급관 (7) 에 형성된 가열기 (플레이트식 열교환기) 이고, 30 은 탈기 장치 (20) 로 처리한 처리수를 OH 탑 (11A) 에 공급하기 위한 펌프이다. 탈기 장치 (20) 의 사양 및 탈기 장치 (20) 의 후단에 형성되는 펌프 (30) 에 대해서는 특별히 제한은 없다. 이하의 제 5 예 및 제 6 예에 있어서도 동일하다.The regenerative ion exchanger 1 shown in Fig. 5 is a so-called two-phase three-column ion exchanger and includes a two-layer type regenerated cation exchange resin column (H tower) 11B, a deaerator 20 , And a two-layer type regenerative anion exchange resin tower (OH tower) 11A. A supply pipe 6 for the pretreatment water W to be subjected to the ion exchange treatment is connected to the lower side of the H tower 11B while a first discharge pipe 3 is connected to the first discharge pipe 3 and the second discharge pipe 4 is connected to the first discharge pipe 3 via the automatic valve 5. [ A second chemical solution supply pipe 8 for supplying hydrochloric acid (HCl) as an acid as a regenerant chemical solution is connected to the upper side of the H tower 11B and a pre-treatment water W Is connected to the second regeneration waste water discharge pipe 92 for discharging the hydrochloric acid regeneration wastewater. A first chemical liquid supply pipe 7 for supplying an NaOH solution as alkali as a regenerated chemical liquid is provided in the first discharge pipe 3 on the upper side (discharge side) of the OH tower 11A on the upstream side of the automatic valve 5 And a first regenerated wastewater discharge pipe 91 for discharging NaOH regeneration wastewater is connected to the lower side (supply side) of the OH tower 11A. 5, reference numeral 71 denotes a heater (plate type heat exchanger) formed in the first chemical liquid supply pipe 7, 30 denotes a pump for supplying the treated water treated by the degassing apparatus 20 to the OH tower 11A, to be. The specifications of the degassing apparatus 20 and the pump 30 formed at the rear end of the degassing apparatus 20 are not particularly limited. The same applies to the fifth and sixth examples below.

이 2 상 3 탑식의 이온 교환 장치에 있어서, H 탑 (11B) 에 충전되는 이온 교환 수지층 (12) 은, 약카티온 교환 수지층 (12b) 과 강카티온 교환 수지층 (12b') 의 2 층 구조이고, OH 탑 (11A) 에 충전되는 이온 교환 수지층 (12) 은, 약아니온 교환 수지층 (12a) 과 강아니온 교환 수지층 (12a') 의 2 층 구조이다. 또한, 약카티온 교환 수지층 (12b) 및 강카티온 교환 수지층 (12b'), 약아니온 교환 수지층 (12a) 및 강아니온 교환 수지층 (12a') 사이에는, 아니온 교환 수지 및 카티온 교환 수지보다 작은 구멍을 다수 갖는 차폐판 (도시 생략) 이 각각 형성되어 있다.In this two-phase three-column type ion exchange apparatus, the ion exchange resin layer 12 filled in the H tower 11B is formed of a mixture of the cation exchange resin layer 12b and the strong cation exchange resin layer 12b ' The ion exchange resin layer 12 having a two-layer structure and filled in the OH column 11A has a two-layer structure of a weakly anion exchange resin layer 12a and a strong ion exchange resin layer 12a '. Between the weak cation exchange resin layer 12b and the strong cation exchange resin layer 12b ', the weak anion exchange resin layer 12a and the strong ion exchange resin layer 12a' Shielding plates (not shown) having a plurality of holes smaller than the cation exchange resin are respectively formed.

(제 5 예에 의한 재생식 이온 교환 장치) (Regenerative ion exchange apparatus according to the fifth example)

도 6 에 나타내는 재생식 이온 교환 장치 (1) 는, 이른바 3 상 4 탑식의 이온 교환 장치이고, 2 층형의 제 1 재생식 카티온 교환 수지탑 (H1 탑) (11B) 과, 탈기 장치 (20) 와, 2 층형의 재생식 아니온 교환 수지탑 (OH 탑) (11A) 과, 단층형의 제 2 재생식 카티온 교환 수지탑 (H2 탑) (11B') 으로 구성되는 양태이다. H1 탑 (11B) 의 하측에는 이온 교환 처리를 실시하는 전처리수 (W) 의 공급관 (6) 이 접속되어 있는 한편, H2 탑 (11B') 의 하측에는 이온 교환 처리수 (W1) 의 제 1 배출관 (3) 이 접속되어 있고, 제 1 배출관 (3) 에는 자동 밸브 (5) 를 개재하여 제 2 배출관 (4) 이 접속되어 있다. 그리고, H2 탑 (11B') 의 상측에는, 재생 약액인 산으로서의 염산 (HCl) 을 공급하기 위한 제 2 약액 공급관 (8) 이 접속되어 있고, 제 1 배출관 (3) 에는, 자동 밸브 (5) 의 상류측에, 염산 재생 폐수를 배출하기 위한 제 2 재생 폐수 배출관 (92) 이 접속되어 있다. 제 2 재생 폐수 배출관 (92) 은 H1 탑 (11B) 의 상측 (배출측) 에 접속되어 있고, H1 탑 (11B) 의 하측 (공급측) 의 공급관 (6) 에는, 염산 재생 폐수의 폐기관 (94) 이 접속되어 있다. 또한 OH 탑 (11A) 의 상측 (배출측) 에는, 알칼리로서의 NaOH 용액을 공급하기 위한 제 1 약액 공급관 (7) 이 접속되어 있고, OH 탑 (11A) 의 하측 (공급측) 에는, NaOH 재생 폐수를 배출하기 위한 제 1 재생 폐수 배출관 (91) 이 접속되어 있다. 또한, 71 은 제 1 약액 공급관 (7) 에 형성된 가열기 (플레이트식 열교환기) 이고, 30 은 탈기 장치 (20) 로 처리한 처리수를 OH 탑 (11A) 에 공급하기 위한 펌프이다.The regenerative ion exchange apparatus 1 shown in Fig. 6 is a so-called three-phase four-column type ion exchange apparatus, and includes a first regenerated cation exchange resin column (H1 column) 11B of two layers and a degassing apparatus 20 ), A two-layer type regenerative anion exchange resin tower (OH tower) 11A and a single-layer type second regenerated cation exchange resin tower (H2 tower) 11B '. The lower portion of the H1 column 11B is connected to the supply pipe 6 of the pretreatment water W for performing the ion exchange treatment while the lower portion of the H2 column 11B ' And the second discharge pipe 4 is connected to the first discharge pipe 3 via the automatic valve 5. [ A second chemical liquid supply pipe 8 for supplying hydrochloric acid (HCl) as an acid as a regenerating chemical liquid is connected to the upper portion of the H2 tower 11B '. An automatic valve 5 is connected to the first discharge pipe 3, A second regeneration waste water discharge pipe 92 for discharging hydrochloric acid regeneration waste water is connected to the upstream side of the regeneration waste water discharge pipe 92. [ The second regeneration waste water discharge pipe 92 is connected to the upper side (discharge side) of the H1 column 11B and the supply pipe 6 on the lower side (supply side) of the H1 column 11B is connected to a waste organ 94 Are connected. A first chemical liquid supply pipe 7 for supplying NaOH solution as an alkali is connected to the upper side (discharge side) of the OH tower 11A. On the lower side (supply side) of the OH tower 11A, And a first regenerated waste water discharge pipe 91 for discharging the waste water. Reference numeral 71 denotes a heater (plate type heat exchanger) formed in the first chemical liquid supply pipe 7 and reference numeral 30 denotes a pump for supplying treated water treated by the degassing apparatus 20 to the OH tower 11A.

이 3 상 4 탑식의 이온 교환 장치에 있어서, H1 탑 (11B) 에 충전되는 이온 교환 수지층 (12) 은, 약카티온 교환 수지층 (12b) 과 강카티온 교환 수지층 (12b') 의 2 층 구조이고, OH 탑 (11A) 에 충전되는 이온 교환 수지층 (12) 은, 약아니온 교환 수지층 (12a) 과 강아니온 교환 수지층 (12a') 의 2 층 구조이다. 또한, 약카티온 교환 수지층 (12b) 및 강카티온 교환 수지층 (12b'), 약아니온 교환 수지층 (12a) 및 강아니온 교환 수지층 (12a') 사이에는, 아니온 교환 수지 및 카티온 교환 수지보다 작은 구멍을 다수 갖는 차폐판 (도시 생략) 이 각각 형성되어 있다.In this three-phase four-column ion exchange apparatus, the ion-exchange resin layer 12 filled in the H1 column 11B is composed of the cation exchange resin layer 12b and the strong cation exchange resin layer 12b ' The ion exchange resin layer 12 having a two-layer structure and filled in the OH column 11A has a two-layer structure of a weakly anion exchange resin layer 12a and a strong ion exchange resin layer 12a '. Between the weak cation exchange resin layer 12b and the strong cation exchange resin layer 12b ', the weak anion exchange resin layer 12a and the strong ion exchange resin layer 12a' Shielding plates (not shown) having a plurality of holes smaller than the cation exchange resin are respectively formed.

(제 6 예에 의한 재생식 이온 교환 장치)(Regenerative ion exchange apparatus according to the sixth example)

도 7 에 나타내는 재생식 이온 교환 장치 (1) 는, 이른바 4 상 5 탑식의 이온 교환 장치이고, 기본적으로는 전술한 제 5 예의 3 상 4 탑식의 이온 교환 장치 (1) 의 재생식 카티온 교환 수지탑 (H2 탑) (11B') 의 후단에, 추가로 단층형의 제 2 재생식 아니온 교환 수지탑 (OH2 탑) (11A') 을 형성한 구성을 갖는다. 이 OH2 탑 (11A') 의 하측에는 이온 교환 처리수 (W1) 의 제 1 배출관 (3) 이 접속되어 있고, 제 1 배출관 (3) 에는 자동 밸브 (5) 를 개재하여 제 2 배출관 (4) 이 접속되어 있다. 그리고, OH2 탑 (11A') 의 상측에는, 알칼리로서의 NaOH 용액을 공급하기 위한 제 1 약액 공급관 (7) 이 접속되고, 하측의 제 1 배출관 (3) 에는, 자동 밸브 (5) 의 하류측에, NaOH 재생 폐수를 배출하기 위한 제 1 재생 폐수 배출관 (91) 이 접속되어 있다. 제 1 재생 폐수 배출관 (91) 은 제 1 재생식 아니온 교환 수지탑 (OH1 탑) (11A) 의 상측 (배출측) 에 NaOH 용액 공급관으로서 접속되어 있고, OH1 탑 (11A) 의 하측 (공급측) 에는 NaOH 재생 폐수의 폐기관 (93) 이 접속되어 있다.The regenerative ion exchanger 1 shown in Fig. 7 is a so-called four-phase five-column ion exchanger, and basically, the regenerative cation exchanger 1 of the three-phase four- And a second regenerative anion exchange resin column (OH2 column) 11A 'of a single layer type is additionally formed at the rear end of the resin column (H2 column) 11B'. The first outlet pipe 3 of the ion exchange water W1 is connected to the lower portion of the OH2 column 11A 'and the second outlet pipe 3 is connected to the second outlet pipe 4 via the automatic valve 5. [ Respectively. A first chemical liquid supply pipe 7 for supplying NaOH solution as an alkali is connected to the upper portion of the OH2 column 11A ' And a first regenerated waste water discharge pipe 91 for discharging NaOH regeneration waste water. The first regenerated waste water discharge pipe 91 is connected to the upper side (discharge side) of the first regenerative anion exchange resin tower (OH1 column) 11A as the NaOH solution supply pipe, A waste organs 93 of the NaOH regeneration wastewater are connected.

이상, 본 발명에 대해 첨부 도면을 참조하여 설명해 왔지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고 여러 가지 변경 실시가 가능하다. 예를 들어, 복수 병렬로 형성되는 재생식 이온 교환 장치 (1) 의 개수와, 병렬로 형성되는 수질 측정 장치 (2) 의 수의 비는, 수질 측정 장치 (2) 의 개수가 재생식 이온 교환 장치 (1) 의 개수와 동일하거나 또는 그것보다 작은 수이면 되고, 3 대 2 에 한정되지 않는다. 또, 재생식 이온 교환 장치 (1) 의 전단에는 역침투막 분리 장치 등 공지된 물처리용의 엘리먼트를 형성할 수 있다. 또한 상기 실시형태에서는, 저항률계 (21) 에 의한 이온 교환 처리수 (W1) 의 저항률이 미리 설정한 임계값을 초과한 시점에서 재생 모드로의 전환을 실시하고 있지만, 소정의 체적의 이온 교환 처리수 (W1) 를 제조한 시점에서 재생 모드로의 전환을 실시하도록 운전해도 되고, 저항률계 이외에서 재생 모드로의 전환의 타이밍을 측정해도 된다.While the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, the ratio of the number of the regenerative ion exchange apparatuses 1 formed in parallel and the number of the water quality measuring apparatuses 2 formed in parallel is determined by the number of the water quality measuring apparatuses 2, Is equal to or smaller than the number of the apparatuses 1, and is not limited to 3 to 2. A known water treatment element such as a reverse osmosis membrane separation device can be formed at the front end of the regenerative ion exchanger 1. In the above embodiment, the switching to the regeneration mode is performed when the resistivity of the ion exchange water W1 by the resistivity meter 21 exceeds a preset threshold value. However, in the ion exchange treatment of a predetermined volume The operation mode may be switched to the regeneration mode at the time of manufacturing the number W1, or the timing of switching from the regeneration mode to the regeneration mode may be measured.

실시예Example

이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[실시예][Example]

도 1 에 나타내는 제 1 예의 재생식 이온 교환 장치 (1) 를 2 단 병렬로 형성하고, 도 2 에 나타내는 수질 관리 시스템 (10') 에 의해, 재생 모드와 채수 모드의 전환 운전을 이 순서로 4 회 실시하였다. 통상, 제 1 계열 (제 1 재생식 이온 교환 장치 (1A)) 이 채수 모드, 제 2 계열 (제 2 재생식 이온 교환 장치 (1B)) 이 재생 모드 및 대기로 되어 있다.The regeneration type ion exchange apparatus 1 of the first example shown in Fig. 1 is formed in parallel in two stages, and the water quality management system 10 'shown in Fig. Respectively. Usually, the first series (the first regenerative ion exchanger 1A) is in the collection mode, and the second series (the second regenerative ion exchanger 1B) is the regenerative mode and the atmosphere.

제 1 수질 측정 장치 (1A), 제 2 수질 측정 장치 (1B) 모두, 저항률계 (21) 로서, MX-3 (쿠리타 공업사 제조) 을 사용하고, 나트륨 이온 전극을 사용한 이온 농도계 (22) 로서, swan AMI Soditrace (티·앤드·테크니컬사 제조) 를 사용하였다.All of the first water quality measuring device 1A and the second water quality measuring device 1B were manufactured by using MX-3 (manufactured by Kurita Kogyo Co., Ltd.) as a resistivity meter 21 and using an ion concentration meter 22 using a sodium ion electrode , and swan AMI Soditrace (manufactured by T &amp;

이온 교환탑 (11) 에 충전하는 이온 교환 수지로는, 카티온 교환 수지로서 포러스형의 PK228L (미츠비시 화학사 제조) 을, 아니온 교환 수지로서 포러스형의 PA312L (미츠비시 화학사 제조) 을 사용하였다.As the ion exchange resin to be filled in the ion exchange column 11, a porous type PK228L (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was used as the cation exchange resin and a porous type PA312L (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was used as the anion exchange resin.

(제 1 계열)(First series)

먼저, 카티온 교환 수지와 아니온 교환 수지가 용량비 1 : 2 로 혼합 충전되어 있는 이온 교환 수지에 대해, 공간 속도 (SV) 를 40 h-1 로 채수하고 있는 제 1 재생식 이온 교환 장치 (1A) 의 재생 전의 이온 교환 처리수 (W1) 를, 제 1 수질 측정 장치 (2A) 에 통수하여, 이온 교환 처리수 (W1) 중의 저항률 및 나트륨 이온 (Na+) 농도를 측정하였다.First, the anion exchange resin and cation exchange resin volume ratio of 1: Claim for which the ion exchange resin, which is filled with a mixture 2, chaesu a space velocity (SV) to 40 h -1 1 regenerative ion exchanger (1A ) Was passed through the first water quality measuring device 2A to measure the resistivity and sodium ion (Na + ) concentration in the ion-exchanged water W1.

다음으로, 제 1 재생식 이온 교환 장치 (1A) 의 운전 모드를 채수 모드로부터 재생 모드로 전환하고, 재생식 이온 교환탑 (11) 에 충전되어 있는 이온 교환 수지층 (12) 의 재생 작업을 실시하였다. 재생 작업의 상세한 공정은 이하와 같다.Next, the operation mode of the first regenerative ion exchange apparatus 1A is switched from the water intake mode to the regeneration mode, and the regeneration operation of the ion exchange resin layer 12 charged in the regenerative ion exchange column 11 is carried out Respectively. The detailed process of the regeneration operation is as follows.

최초로, 제 1 수질 측정 장치 (2A) 로의 통수를 정지시키고 있는 상태에서, 이온 교환 처리수 (W1) 를 사용하여 재생식 이온 교환탑 (11) 에 충전되어 있는 이온 교환 수지층 (12) 을 역세하고, 카티온 교환 수지와 아니온 교환 수지를 분리하였다 (역세 공정).The ion exchange resin layer 12 charged in the regenerative ion exchange column 11 is used as the backwash water W1 by using the ion exchange water W1 in a state where the water supply to the first water quality measuring device 2A is stopped. , And a cation exchange resin and an anion exchange resin were separated (backwash process).

다음으로, 제 1 수질 측정 장치 (2A) 로의 통수를 정지시키고 있는 상태에서, 분리한 카티온 교환 수지를, 5 % 로 조정한 공업용 염산 (HCl) 수용액을 재생 약액으로서 재생하고, 동시에, 분리한 아니온 교환 수지를, 가열기 (71) 에 의해 40 ℃ 로 가열한 물로 4 % 로 조정한 공업용 수산화나트륨 (NaOH) 수용액을 재생 약액으로서 재생하였다 (재생 처리 공정).Next, in a state in which the water supply to the first water quality measuring device 2A is stopped, an aqueous hydrochloric acid (HCl) solution for industrial use in which the separated cation exchange resin is adjusted to 5% is regenerated as a regenerated chemical solution, An anion exchange resin was regenerated as a regenerated chemical liquid by an industrial aqueous sodium hydroxide (NaOH) solution adjusted to 4% with water heated to 40 DEG C by a heater 71 (regeneration treatment step).

계속해서, 제 1 수질 측정 장치 (2A) 로의 통수를 정지시키고 있는 상태에서, 재생 약액으로 재생한 카티온 교환 수지와 아니온 교환 수지의 각각에, 하향류로 이온 교환 처리수 (W1) 를 공급하고, 재생식 이온 교환탑 (11) 내와 이온 교환 수지층 (12) 중의 재생 약액을 일과식으로 압출하였다 (압출 공정).Subsequently, in a state in which the water supply to the first water quality measuring device 2A is stopped, the ion exchange water W1 is supplied to each of the cation exchange resin and the anion exchange resin regenerated with the regeneration chemical liquid as a downstream flow And the regenerated chemical solution in the regenerative ion exchange column 11 and the ion exchange resin layer 12 was extruded (extrusion step).

그리고, 제 1 수질 측정 장치 (2A) 로의 통수를 정지시키고 있는 상태에서, 하향류로 전처리수 (W) 를 재생식 이온 교환탑 (1A) 에 공급함으로써, 재생 약액이 압출된 후의 카티온 교환 수지와 아니온 교환 수지를 혼합하고, 혼합된 이온 교환 수지를 전처리수 (W) 로 순환 세정하였다 (순환 세정 공정).Then, in a state in which the water supply to the first water quality measuring device 2A is stopped, the pretreated water W is supplied to the regeneration type ion exchange column 1A in a downward flow, whereby the cation exchange resin And anion exchange resin were mixed, and the mixed ion exchange resin was circulated and washed with pretreated water (circulating washing process).

동시에, 제 1 재생식 이온 교환 장치 (1A) 의 순환 처리수를 제 1 수질 측정 장치 (2A) 에 통수하고, 순환 처리수의 저항률 및 나트륨 이온 (Na+) 농도를 측정하였다. 저항률이 18.0 MΩ·㎝ 이상, 또한 나트륨 이온 (Na+) 농도가 300 ng/ℓ 이하가 된 시점에서, 제 1 수질 측정 장치 (2A) 로의 통수를 정지시키고, 재생 처리를 종료하였다.Simultaneously, the circulating water of the first regenerative ion exchange apparatus 1A was passed through the first water quality measuring apparatus 2A, and the resistivity of the circulating water and the sodium ion (Na + ) concentration were measured. At the time when the resistivity was 18.0 M? 占 ㎝ m or more and the sodium ion (Na + ) concentration became 300 ng / ℓ or less, water supply to the first water quality measuring device 2A was stopped and the regeneration treatment was terminated.

제 1 재생식 이온 교환 장치 (1A) 의 운전 모드를 재생 모드로부터 채수 모드로 전환하고, 재생식 이온 교환탑 (11) 에 충전되어 있는 이온 교환 수지층 (12) 에 의한 이온 교환 처리수 (W1) 의 채수를 개시함과 동시에, 이온 교환 처리수 (W1) 를 제 1 수질 측정 장치 (2A) 에 통수하고, 저항률 및 나트륨 이온 (Na+) 농도를 측정하였다.The operation mode of the first regenerative ion exchange apparatus 1A is switched from the regeneration mode to the water supply mode and the ion exchange water W1 (W1) by the ion exchange resin layer 12 charged in the regenerative ion exchange column 11 ), And the ion exchange water W1 was passed through the first water quality measuring apparatus 2A to measure the resistivity and the sodium ion (Na + ) concentration.

(제 2 계열)(Second series)

채수 중의 제 2 재생식 이온 교환 장치 (1B) 에 대해, 재생 처리 전의 이온 교환 처리수 (W1) 의 저항률 및 나트륨 이온 (Na+) 농도를, 제 2 수질 측정 장치 (2B) 에 의해 측정하였다. 제 2 재생식 이온 교환 장치 (1B) 의 운전 모드를 채수 모드로부터 재생 모드로 전환하고, 재생식 이온 교환탑 (11) 에 충전되어 있는 이온 교환 수지층 (12) 의 재생 처리를, 제 1 재생식 이온 교환 장치 (1A) 의 경우와 동일하게 실시하였다.The resistivity and the sodium ion (Na + ) concentration of the ion-exchanged water W1 before regeneration treatment were measured by the second water quality measuring apparatus 2B with respect to the second regenerative ion exchanger 1B in the water. The operation mode of the second regenerative ion exchanger 1B is switched from the water intake mode to the regeneration mode and the regeneration process of the ion exchange resin layer 12 charged in the regenerative ion exchange column 11 is switched to the regeneration mode Was carried out in the same manner as in the case of the ion exchange apparatus 1A.

또, 각 재생식 이온 교환 장치 (1A, 1B) 의 채수 모드시에, 후단의 서브 시스템에 형성되는 비재생식 이온 교환 장치 (용량 ; 카티온 교환 수지/아니온 교환 수지 = 1/1.6, SV ; 80-h) 로부터 배출되는 처리수의 나트륨 이온 (Na+) 농도를, ICP-MS (애질런트·테크놀로지사 제조, 7500cs) 를 사용하여 분석하였다.(Volume: cation exchange resin / anion exchange resin = 1 / 1.6, SV, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) formed in the sub-system in the downstream stage in the water intake mode of each of the regenerative ion exchangers 1A, (Na + ) concentration of the treated water discharged from the water separator 80- h was analyzed using ICP-MS (Agilent Technologies, 7500 cs).

[비교예][Comparative Example]

상기 실시예와 동일하게, 도 1 에 나타내는 제 1 예의 재생식 이온 교환 장치 (1) 를 2 단 병렬로 형성하고, 도 2 에 나타내는 수질 관리 시스템 (10') 에 의해, 재생 모드와 채수 모드의 전환 운전을 이 순서로 4 회 실시하였다. 통상, 제 1 계열 (제 1 재생식 이온 교환 장치 (1A)) 이 채수 모드, 제 2 계열 (제 2 재생식 이온 교환 장치 (1B)) 이 재생 모드 및 대기로 되어 있다.As in the above embodiment, the regenerative ion exchanger 1 of the first example shown in Fig. 1 is formed in two stages in parallel, and the water quality management system 10 'shown in Fig. The switching operation was carried out four times in this order. Usually, the first series (the first regenerative ion exchanger 1A) is in the collection mode, and the second series (the second regenerative ion exchanger 1B) is the regenerative mode and the atmosphere.

역세 공정에 의해 분리된 카티온 교환 수지에 대해서는, 5 % 로 조정한 부생염산 (HCl) 수용액을 재생 약품으로서 재생하였다.For the cation exchange resin separated by the backwashing process, an aqueous solution of by-product hydrochloric acid (HCl) adjusted to 5% was regenerated as a regenerating agent.

또, 각 재생식 이온 교환 장치 (1A, 1B) 의 채수 모드시에, 후단의 서브 시스템에 형성되는 비재생식 이온 교환 장치 (용량 ; 카티온 교환 수지/아니온 교환 수지 = 1/1.6, SV ; 80-h) 로부터 배출되는 처리수의 나트륨 이온 (Na+) 농도를, ICP-MS (애질런트·테크놀로지사 제조, 7500cs) 를 사용하여 분석하였다.(Volume: cation exchange resin / anion exchange resin = 1 / 1.6, SV, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) formed in the sub-system in the downstream stage in the water intake mode of each of the regenerative ion exchangers 1A, (Na + ) concentration of the treated water discharged from the water separator 80- h was analyzed using ICP-MS (Agilent Technologies, 7500 cs).

또한, 채수 중의 각 재생식 이온 교환 장치 (1A, 1B) 의 이온 교환 처리수 (W1) 의 저항률이 18.0 MΩ·㎝ 이하, 또한 나트륨 이온 (Na+) 농도가 500 ng/ℓ 이상을 초과한 후의 재생에 대해서는, 재생 처리를 2 회 반복하였다.It is also preferable that the resistivity of the ion-exchanged water W1 of each of the regenerative ion exchangers 1A and 1B in the collected water is 18.0 M? · Cm or less and the sodium ion (Na + ) concentration exceeds 500 ng / Regeneration was repeated twice.

제 1 재생식 이온 교환 장치 (1A) 에 있어서의 채수 개시 12 시간 후의 이온 교환 처리수 (W1) 의 저항률과 나트륨 이온 (Na+) 농도 (표 중, A 로 나타낸다. 이하 동일.) 와, 제 2 재생식 이온 교환 장치 (1B) 에 있어서의 채수 개시 12 시간 후의 이온 교환 처리수 (W1) 의 저항률과 나트륨 이온 (Na+) 농도 (표 중, B 로 나타낸다. 이하 동일.) 의 비교를 표 1 에 나타낸다. 재생시 및 채수시의 이온 교환 처리수 (W1) 중의 나트륨 이온 (Na+) 농도를, 수질 관리 시스템 (10') 에 의해 관리함으로써, 채수시의 이온 교환 처리수 (W1) 에 있어서의 나트륨 이온 (Na+) 농도를 300 ng/ℓ 이하로 제어할 수 있는 것을 알 수 있다.The resistivity of the ion-exchanged water W1 and the sodium ion (Na + ) concentration (indicated by A in the table, the same applies hereinafter) of the ion-exchanged water W1 after 12 hours from the start of water collection in the first regenerative ion exchange apparatus 1A, 2 Comparison of the resistivity of the ion-exchanged water W1 12 hours after the start of water collection and the sodium ion (Na + ) concentration (indicated by B in the table below) in the regenerative ion exchanger 1B 1. The sodium ion (Na + ) concentration in the ion-exchanged water W1 at the time of regeneration and water collection is controlled by the water quality management system 10 ' (Na + ) concentration can be controlled to 300 ng / liter or less.

Figure pct00001
Figure pct00001

제 1 재생식 이온 교환 장치 (1A) 및 제 2 재생식 이온 교환 장치 (1B) 의 채수시에 있어서의, 후단의 서브 시스템에 형성되는 비재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수의 나트륨 이온 (Na+) 농도의 비교를 표 2 에 나타낸다. 각 재생식 이온 교환 장치 (1A, 1B) 의 재생시 및 채수시의 이온 교환 처리수 (W1) 중의 나트륨 이온 (Na+) 농도를, 수질 관리 시스템 (10') 에 의해 관리함으로써, 후단의 비재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수에 있어서의 나트륨 이온 (Na+) 농도의 단기 변동을 제어할 수 있는 것을 알 수 있다.The sodium ion of the treated water discharged from the non-raw material ion exchange device formed in the downstream subsystem (Na (Na) in the first regenerative ion exchanger 1A and the second regenerative ion exchanger 1B + ) Concentrations are shown in Table 2. The sodium ion (Na + ) concentration in the ion-exchanged water W1 during the regeneration and regeneration of each of the regenerative ion exchangers 1A and 1B is controlled by the water quality management system 10 ' It can be seen that the short-term fluctuation of the sodium ion (Na + ) concentration in the treated water discharged from the reproductive ion exchange apparatus can be controlled.

Figure pct00002
Figure pct00002

이상과 같이, 재생식 이온 교환 장치 (1) 의 재생시 및 채수시의 이온 교환 처리수 (W1) 의 수질에 대해, 저항률뿐만 아니라 나트륨 이온 (Na+) 농도도 측정하고, 이들 측정값에 기초하여, 이온 교환 수지층 (12) 의 재생의 적부를 관리함으로써, 재생 모드/채수 모드의 전환을 적절히 실시할 수 있고, 후단의 서브 시스템의 비재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수에 있어서의 나트륨 이온 (Na+) 농도의 단기 변동을 제어할 수 있는 것을 알 수 있다.As described above, not only the resistivity but also the sodium ion (Na &lt; + & gt ; ) concentration are measured with respect to the quality of the ion-exchanged water W1 during regeneration and regeneration of the regenerative ion exchanger 1, By appropriately managing the regeneration of the ion exchange resin layer 12, it is possible to appropriately perform the switching of the regeneration mode / the water sampling mode, and the sodium ion concentration in the treated water discharged from the non-living ion exchange apparatus of the downstream subsystem It can be seen that the short-term variation of the ion (Na + ) concentration can be controlled.

10 수질 관리 시스템
1 재생식 이온 교환 장치
11 재생식 이온 교환탑
111 교환탑 본체
12 이온 교환 수지층
2 수질 측정 장치
21 저항률계
22 이온 농도계
26 제 1 폐수 배출관
27 제 2 폐수 배출관
3 제 1 배출관
4 제 2 배출관
5 자동 밸브
6 공급관
7 제 1 약액 공급관
8 제 2 약액 공급관
9 재생 폐수 배출관
W 전처리수
W1 이온 교환 처리수
10 Water quality management system
1 regenerative ion exchanger
11 Regenerative ion exchange column
111 exchange tower body
12 Ion exchange resin layer
2 Water quality measuring device
21 Resistivity meter
22 Ion density meter
26 1st wastewater discharge pipe
27 2nd wastewater discharge pipe
3 First discharge pipe
4 second discharge pipe
5 Automatic valves
6 feeder
7 First liquid supply pipe
8 Second drug solution supply tube
9 Wastewater discharge pipe
W preprocessing water
W1 ion exchange water treatment

Claims (5)

재생식 이온 교환 장치와,
이온 농도계를 갖는 수질 측정 장치와,
상기 재생식 이온 교환 장치로부터 배출되는 처리수를 유통하는 제 1 배출관과,
상기 제 1 배출관으로부터 분기되어 있고, 상기 처리수를 상기 수질 측정 장치에 공급하는 제 2 배출관을 구비하는, 수질 관리 시스템.
A regenerative ion exchange apparatus,
A water quality measuring device having an ion density meter,
A first discharge pipe through which the treated water discharged from the regenerative ion exchange apparatus flows,
And a second discharge pipe branched from the first discharge pipe and supplying the treated water to the water quality measuring apparatus.
제 1 항에 있어서,
상기 재생식 이온 교환 장치가 복수의 재생식 이온 교환탑을 갖는 경우에 있어서,
상기 재생식 이온 교환 장치의 최후단의 재생식 이온 교환탑으로부터 유출되는 유출수를 상기 처리수로 하는, 수질 관리 시스템.
The method according to claim 1,
In the case where the regenerative ion exchange apparatus has a plurality of regenerable ion exchange columns,
And the effluent flowing out from the regeneration type ion exchange column at the last stage of the regenerative ion exchanger is used as the treated water.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 처리수를 채수하기 위한 채수 모드와, 상기 재생식 이온 교환 장치를 재생하기 위한 재생 모드를 포함하는 운전 모드를 자동적으로 전환하는 자동 전환 제어 수단을 구비하고,
상기 자동 전환 제어 수단이, 상기 수질 측정 장치의 측정값에 따라, 상기 운전 모드의 자동 전환 제어를 실시하는, 수질 관리 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
And an automatic switching control means for automatically switching an operation mode including a regeneration mode for regenerating the regenerative ion exchange apparatus and a watering mode for collecting the treated water,
Wherein the automatic switching control means performs automatic switching control of the operation mode in accordance with the measured value of the water quality measuring device.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
N 개 (N 은 2 이상의 정수) 의 병렬로 형성되는 상기 재생식 이온 교환 장치와,
N 개 이하의 병렬로 형성되는 상기 수질 측정 장치를 구비하고,
상기 N 개의 재생식 이온 교환 장치의 각각으로부터 배출되는 각 처리수가, 상기 N 개 이하의 수질 측정 장치의 각각에 공급 가능하게 구성되는, 수질 관리 시스템.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The regenerative ion exchanger formed in parallel with N (N is an integer of 2 or more)
N water quality measurement devices formed in parallel or less,
And each of the treated water discharged from each of the N regenerative ion exchange apparatuses is configured to be supplied to each of the N or less water quality measuring apparatuses.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 수질 관리 시스템의 운전 방법으로서,
상기 처리수의 이온 농도를 상기 이온 농도계에 의해 측정하는 공정과,
상기 측정한 이온 농도의 측정값에 기초하여, 상기 처리수를 채수하기 위한 채수 모드와 상기 재생식 이온 교환 장치를 재생하기 위한 재생 모드를 자동 전환 제어하는 공정을 구비하는, 수질 관리 시스템의 운전 방법.
A method of operating a water quality management system according to any one of claims 1 to 4,
A step of measuring an ion concentration of the treated water by the ion densitometer;
A method for operating a water quality management system comprising a step of automatically switching and controlling a watering mode for taking out the treated water and a regeneration mode for regenerating the regenerative ion exchange apparatus based on the measured value of the measured ion concentration .
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