KR20220006503A - 재생 매체 여과기 공기 세정 장치 및 방법 - Google Patents

재생 매체 여과기 공기 세정 장치 및 방법 Download PDF

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스티븐 혹슬리
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넵튠 벤슨, 인코포레이티드
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Abstract

용수 여과 시스템이 또한 개시된다. 용수 여과 시스템은 재생 매체 여과기 용기, 여과액 라인, 공급물 라인, 재순환 라인, 기체 라인 및 적어도 하나의 펌프를 포함한다. 재생 매체 여과기를 포함하는 시스템에서 용수를 여과하는 방법이 개시된다. 방법은 여과 모드로 시스템을 작동시키는 단계, 재생 매체 여과기에 걸친 차압 측정에 응답하여 세정 모드로 시스템을 작동시키는 단계, 통기 모드로 시스템을 작동시키는 단계, 세정 모드로 시스템을 작동시킨 후에 사전-여과 모드로 시스템을 작동시키는 단계, 배수 모드로 시스템을 작동시키는 단계 및 배수 모드 후에 여과 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함한다. 제어기 및 제어기에 의해 실행되는 결과로서, 제어기가 용수 여과 시스템을 작동시키는 방법을 수행하도록 명령하는 명령어를 규정하는 컴퓨터-판독 가능한 신호가 저장된 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체가 개시된다.

Description

재생 매체 여과기 공기 세정 장치 및 방법
관련 출원에 대한 교차-출원
본 출원은 미국 가출원 일련 번호 제62/810,008호(발명의 명칭: "Regenerative Media Filter Air Scouring Apparatus and Method", 출원일: 2019년 2월 25일)의 우선권을 35 U.S.C. §119(e)하에 주장하고, 상기 기초출원은 모든 목적을 위해 전문이 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.
기술 분야
본 명세서에 개시된 양상 및 실시형태는 일반적으로 용수 처리 시스템(water treatment system), 더 구체적으로, 수상스포츠 또는 오락 시설에서 사용되는 용수 처리 시스템 및 용수 처리 시스템을 작동시키는 방법에 관한 것이다.
하나의 양상에 따르면, 용수 여과 시스템(water filtration system)이 제공된다. 용수 여과 시스템은 여과될 용수를 포함하는 공급물 공급원(feed source)에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 제1 유입부, 여과된 용수를 수용하도록 구성된 최종 용도부에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 제1 유출부, 기체의 제1 공급원에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 제2 유입부 및 배수부에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 제2 유출부를 가진 재생 매체 여과기 용기를 포함할 수도 있다. 재생 매체 여과기 용기는 복수의 관 구성요소를 포함하는 관 시트, 제2 유입부에 유체 흐름 가능하게 연결된 기체 분배기로서, 복수의 관 구성요소 아래에 배치되는, 기체 분배기 및 미립자 매체를 수용할 수도 있다. 용수 여과 시스템은 재생 매체 여과기 용기의 제1 유출부에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 유입부 및 최종 용도부에 유체 흐름 가능하게 연결된 유출부를 가진 여과액 라인을 더 포함할 수도 있다. 용수 여과 시스템은 공급물 공급원에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 유입부 및 재생 매체 여과기 용기의 제1 유입부에 유체 흐름 가능하게 연결된 유출부를 가진 공급물 라인을 더 포함할 수도 있다. 용수 여과 시스템은 기체의 제1 공급원에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 유입부 및 재생 매체 여과기 용기의 제2 유입부에 유체 흐름 가능하게 연결된 유출부를 가진 기체 라인을 더 포함할 수도 있다. 용수 여과 시스템은 용수를 용수 여과 시스템을 통해 향하게 하도록 구성된 적어도 하나의 펌프를 더 포함할 수도 있다.
추가의 실시형태에서, 용수 처리 시스템은 기체의 제2 공급원에 연결 가능한 유입부를 가진 팽창성 블래더(inflatable bladder)를 포함할 수도 있고, 팽창성 블래더는 관 시트에 작동 가능하게 연결되고 팽창 및 수축 시 재생 매체 여과기 용기 내 관 시트를 기계적으로 교반하도록 구성된다. 일부 실시형태에서, 기체의 제1 공급원과 기체의 제2 공급원은 동일하다.
용수 여과 시스템은 유입부 및 재생 매체 여과기 용기에 유체 흐름 가능하게 연결된 유출부를 가진 재순환 라인을 포함할 수도 있다.
용수 여과 시스템은 유입부 압력 센서 및 유출부 압력 센서를 포함하는 압력 센서 서브시스템을 포함할 수도 있다. 압력 센서 서브시스템은 재생 매체 여과기 용기에 걸친 차압을 측정하도록 구성될 수도 있다. 용수 여과 시스템은 여과액 라인 상에 배치되고 최종 용도부로의 여과된 용수의 통과를 허용하도록 구성된 최종 용도부 밸브를 포함할 수도 있다. 용수 여과 시스템은 공급물 라인 상에 배치되고 재생 매체 여과기 용기로의 용수의 통과를 허용하도록 구성된 공급물 밸브를 포함할 수도 있다. 용수 여과 시스템은 기체 라인 상에 배치되고 기체 분배기로의 기체의 통과를 허용하도록 구성된 제1 기체 밸브를 포함할 수도 있다. 용수 여과 시스템은 기체 라인 상에 배치되고 팽창성 블래더로의 기체의 통과를 허용하도록 구성된 제2 기체 밸브를 포함할 수도 있다. 용수 여과 시스템은 재순환 라인 상에 배치되고 재순환 라인을 통한 여과될 용수 및 여과된 용수 중 적어도 하나의 통과를 허용하도록 구성된 적어도 하나의 재순환 밸브를 포함할 수도 있다.
용수 여과 시스템은 압력 센서 서브시스템, 최종 용도부 밸브, 공급물 밸브, 제1 기체 밸브, 제2 기체 밸브 및 적어도 하나의 재순환 밸브에 작동 가능하게 연결된 제어기를 포함할 수도 있다. 제어기는 압력 센서 서브시스템이 재생 매체 여과기 용기의 열화 작동과 연관된 제1 미리 결정된 차압 범위 내 차압을 측정할 때까지 제1 시간 기간 동안 여과 모드의 작동을 위해 제1 방향으로 재생 매체 여과기 용기를 통해 용수를 향하게 하도록 구성될 수도 있다. 제어기는 압력 센서가 차압을 재생 매체 여과기 용기의 복구 작동과 연관된 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있도록 감소시키는 데 충분한 미리 결정된 수의 팽창-수축 사이클 동안 제1 미리 결정된 차압 범위 내 차압을 측정하는 것에 응답하여 세정 모드에서 용수를 재생 매체 여과기 용기로 강제로 넣기 위해 팽창성 블래더를 팽창시키고 수축시키도록 구성될 수도 있다. 제어기는 압력 센서가 차압을 재생 매체 여과기 용기의 복구 작동과 연관된 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있도록 감소시키는 데 충분한 제2 시간 기간 동안 제1 미리 결정된 차압 범위 내 차압을 측정하는 것에 응답하여 세정 모드의 역재순환(reverse recirculation)을 위해, 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 재생 매체 여과기 용기를 통해 여과된 용수를 향하게 하도록 구성될 수도 있다. 제어기는 압력 센서가 제1 차압 범위 내 차압을 측정하는 것에 응답하여 통기 모드에서 복수의 기포를 생성하기 위해 기체의 제1 공급원으로부터 기체 분배기로 유효 용적의 기체를 향하게 하도록 구성될 수도 있다.
일부 실시형태에서, 기포는 미리 결정된 수의 팽창-수축 사이클 후에 생성된다. 일부 실시형태에서, 기포는 역재순환 후에 생성된다. 일부 실시형태에서, 제1 미리 결정된 차압 범위는 약 10psi 내지 약 15psi이다. 제2 미리 결정된 차압 범위는 약 7psi 내지 약 12psi일 수도 있다. 일부 실시형태에서, 기체 분배기로 전달되는 유효 용적의 기체가 연속적인 흐름이다. 특정한 실시형태에서, 기체 분배기로 전달되는 유효 용적의 기체가 펄스 흐름이다. 펄스 흐름은 크기, 빈도 및/또는 지속기간이 임의적일 수도 있다. 일부 실시형태에서, 기체 분배기는 대칭 기포를 생성하도록 구성된다. 일부 실시형태에서, 기체 분배기는 비대칭 기포를 생성하도록 구성된다.
하나의 양상에 따르면, 재생 매체 여과기를 포함하는 시스템에서 용수를 여과하는 방법이 제공된다. 방법은 재생 매체 여과기에 걸친 차압이 재생 매체 여과기의 열화 작동과 연관된 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있을 때까지 여과된 용수를 생성하기 위해 제1 시간 기간 동안 복수의 관 구성요소에 부착된 미립자 매체와의 접촉에 의해 용수를 여과하도록 제1 방향으로 재생 매체 여과기를 통해 여과될 용수를 향하게 함으로써 제1 시간 기간 동안 여과 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 방법은 재생 매체 여과기에 걸친 차압을 재생 매체 여과기의 복구 작동과 연관된 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있도록 감소시키는 데 충분한 제2 시간 기간 동안 차압이 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있다는 것에 응답하여 세정 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 방법은 통기 모드로 시스템을 작동시키는 단계로서, 통기 모드는 복수의 관 구성요소로부터 미립자 매체를 탈착시키고 부유시키는 데 충분한 제3 시간 기간 동안 복수의 관 구성요소로 유효 용적의 기체를 향하게 하는 것을 포함하는, 통기 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 방법은 미립자 매체로 복수의 관 구성요소를 코팅하는 데 충분한 제4 시간 기간 동안 재생 매체 여과기를 통한 용수의 흐름을 반전시킴으로써 세정 모드 후에 사전-여과 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 방법은 배수 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있고, 배수 모드는 배수 밸브를 개방하는 것을 포함한다. 방법은 배수 모드 후에 여과 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다.
일부 실시형태에서, 방법은 여과 모드 또는 세정 모드에서 재생 매체 여과기에 걸친 차압을 측정하는 단계를 더 포함한다.
일부 실시형태에서, 세정 모드는 복수의 관 구성요소의 기계적 이동에 의해 미립자 매체를 탈착시키고 부유시키는 것을 포함한다. 일부 실시형태에서, 복수의 관 구성요소의 기계적 이동에 의해 미립자 매체를 탈착시키고 부유시키는 것은 통기 모드 전에 발생할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 세정 모드는 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 재생 매체 여과기를 통해 여과된 용수를 향하게 함으로써 미립자 매체를 탈착시키고 부유시키는 것을 포함한다. 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 재생 매체 여과기를 통해 여과된 용수를 향하게 함으로써 미립자 매체를 탈착시키고 부유시키는 것은 통기 모드 전에 발생할 수도 있다.
방법은 제1 시간 기간이 하향으로 향하는 경향에 응답하여 통기 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 제2 시간 기간은 약 15분 미만이다. 특정한 실시형태에서, 제2 시간 기간은 약 5분 미만이다.
일부 실시형태에서, 제1 미리 결정된 차압 범위는 약 10psi 내지 약 15psi이다. 일부 실시형태에서, 제2 미리 결정된 차압 범위는 약 5psi 내지 약 10psi이다.
일부 실시형태에서, 방법은 제1 시간 기간이 하향으로 향하는 경향에 응답하여 배수 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 더 포함할 수도 있다.
일부 실시형태에서, 방법은 배수 모드로 시스템을 작동시킨 후에 재생 매체 여과기 용기를 헹구는 단계를 더 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 방법은 재생 매체 여과기 용기를 헹군 후에 미립자 매체를 교체하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
또 다른 양상에 따르면, 제어기에 의해 실행되는 결과로서, 제어기가 용수 여과 시스템을 작동시키는 방법을 수행하도록 명령하는 명령어를 규정하는 컴퓨터-판독 가능한 신호가 저장된 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체가 제공되고, 방법은 재생 매체 여과기에 걸친 차압 값 및 흐름 속도 값 중 적어도 하나를 나타내는 입력 신호를 수신하는 단계 및 입력 신호에 응답하여 복수의 밸브를 작동시키도록 구성된 출력 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 출력 신호는 재생 매체 여과기에 걸친 차압이 재생 매체 여과기의 열화 작동과 연관된 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있을 때까지 여과된 용수를 생성하기 위해 제1 시간 기간 동안 복수의 관 구성요소에 부착된 미립자 매체와의 접촉에 의해 용수를 여과하도록 제1 방향으로 재생 매체 여과기를 통해 여과될 용수를 향하게 함으로써 제1 시간 기간 동안 여과 모드로 시스템을 작동시키도록 구성될 수도 있다. 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체는 재생 매체 여과기에 걸친 차압을 재생 매체 여과기의 복구 작동과 연관된 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있도록 감소시키는 데 충분한 제2 시간 기간 동안 차압이 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있다는 것에 응답하여 세정 모드로 시스템을 작동시키도록 구성될 수도 있다. 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체는 차압이 복수의 관 구성요소로부터 미립자 매체를 탈착시키고 부유시키는 데 충분한 제2 시간 기간 동안 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있다는 것에 응답하여 통기 모드로 시스템을 작동시키도록 구성될 수도 있다.
일부 실시형태에서, 용수 여과 시스템을 작동시키는 방법은 제1 시간 기간이 하향으로 향하는 경향에 응답하여, 시스템의 상태를 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하도록 구성된 출력 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
일부 실시형태에서, 세정 모드는 복수의 관 구성요소의 기계적 이동에 의한 미립자 매체의 탈착을 포함한다. 일부 실시형태에서, 세정 모드는 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 재생 매체 여과기를 통해 용수를 향하게 함으로써 미립자 매체의 부유를 포함한다.
일부 실시형태에서, 출력 신호는 제1 시간 기간이 하향으로 향하는 경향에 응답하여 재생 매체 여과기 용기를 배수하도록 더 구성될 수도 있다.
출력 신호는 제2 시간 기간 후에, 미립자 매체로 재생 매체 여과기 내 복수의 관 구성요소를 코팅하는 데 충분한 제3 시간 기간 동안 재순환을 위해 제1 방향으로 재생 매체 여과기를 통해 여과된 용수를 향하게 하도록 더 구성될 수도 있다. 출력 신호는 제3 시간 기간 후에, 차압 값이 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있을 때까지 제4 시간 기간 동안 여과를 위해 제1 방향으로 재생 매체 여과기를 통해 용수를 향하게 하도록 더 구성될 수도 있다.
일부 실시형태에서, 용수 여과 시스템을 작동시키는 방법은 제4 시간 기간이 제1 시간 기간의 25% 미만인 것에 응답하여 시스템의 상태를 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하도록 구성된 출력 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
일부 실시형태에서, 용수 여과 시스템을 작동시키는 방법은 제4 시간 기간이 제1 시간 기간의 50% 미만인 것에 응답하여 시스템의 상태를 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하도록 구성된 출력 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
출력 신호는 제4 시간 기간 후에 재생 매체 여과기를 배수하도록 더 구성될 수도 있다.
또 다른 양상에 따르면, 용수 여과 시스템을 위한 제어기가 제공된다. 용수 여과 시스템은 공급물 공급원에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 유입부 및 최종 용도부에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 유출부를 가진 재생 매체 여과기 용기를 포함할 수도 있고, 재생 매체 여과기 용기는 복수의 관 구성요소를 포함하는 관 시트 및 미립자 매체를 수용한다. 제어기는 압력 센서 서브시스템 및 유량계 중 적어도 하나를 포함하는 입력 센서에 작동 가능하게 연결 가능하고, 입력 센서는 재생 매체 여과기 용기에 걸친 차압 및 흐름 속도 중 적어도 하나와 연관된 값의 입력 세트를 생성하도록 구성될 수도 있다. 제어기는 제어기에 의해 생성된 값의 세트 중 출력 세트에 응답하여 작동되도록 구성된 복수의 밸브를 포함하는 출력 디바이스에 작동 가능하게 연결 가능할 수도 있다.
제어기는 값의 입력 세트로부터의 데이터를 저장하는 메모리 디바이스에 결합된 시스템 프로세서를 포함할 수도 있다. 제어기는 시스템 프로세서를 프로그래밍하여, 값의 입력 세트로부터 데이터를 수신하고 값의 입력 세트를 디코더 함수에 제공하고, 디코더 함수를 사용하여 값의 입력 세트에 대한 적어도 하나의 계산을 수행하여 값의 출력 세트를 생성하도록 구성된 디코더 함수를 실행시키도록 구성될 수도 있다.
값의 출력 세트는 재생 매체 여과기에 걸친 차압이 재생 매체 여과기의 열화 작동과 연관된 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있을 때까지 여과된 용수를 생성하기 위해 제1 시간 기간 동안 복수의 관 구성요소에 부착된 미립자 매체와의 접촉에 의해 용수를 여과하도록 제1 방향으로 재생 매체 여과기를 통해 여과될 용수를 향하게 하기 위해 여과 모드로 복수의 밸브를 작동시키도록 구성될 수도 있다. 값의 출력 세트는 차압을 재생 매체 여과기 용기의 복구 작동과 연관된 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있도록 감소시키는 데 충분한 제2 시간 기간 동안 차압 값이 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있다는 것에 응답하여 세정 모드로 복수의 밸브를 작동시키도록 구성될 수도 있다. 값의 출력 세트는 차압이 복수의 관 구성요소로부터 미립자 매체를 탈착시키고 부유시키는 데 충분한 제2 시간 기간 동안 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있다는 것에 응답하여 통기 모드로 제2 시간 기간 후에 복수의 밸브를 작동시키도록 구성될 수도 있다.
일부 실시형태에서, 세정 모드는 복수의 관 구성요소의 기계적 이동에 의해 미립자 매체를 탈착시키고 부유시키는 것을 포함한다. 일부 실시형태에서, 세정 모드는 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 재생 매체 여과기를 통해 여과된 용수를 향하게 함으로써 미립자 매체의 탈착 및 부유를 포함한다.
일부 실시형태에서, 세정 모드는 복수의 관 구성요소의 기계적 이동에 의해 미립자 매체를 탈착시키고 부유시키는 것을 포함한다. 일부 실시형태에서, 세정 모드는 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 재생 매체 여과기를 통해 여과된 용수를 향하게 함으로써 미립자 매체의 탈착 및 부유를 포함한다.
일부 실시형태에서, 제어기는 제1 시간 기간이 하향으로 향하는 경향에 응답하여 시스템의 상태를 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하도록 구성된 사용자 인터페이스에 작동 가능하게 연결 가능할 수도 있다. 사용자 인터페이스는 문턱값 차압, 문턱값 흐름 속도, 문턱값 제1 시간 기간 및 문턱값 제2 시간 기간 중 적어도 하나와 연관된 값의 사용자-선택 세트를 생성하도록 구성될 수도 있다. 메모리 디바이스는 값의 사용자-선택 세트로부터의 데이터를 저장할 수도 있다. 디코더 함수는 시스템 프로세서를 프로그래밍하여 값의 사용자-선택 세트로부터 데이터를 수신하고 값의 사용자-선택 세트를 디코더 함수에 제공하여 디코더 함수를 훈련시키도록 더 구성될 수도 있다.
값의 출력 세트는 미립자 매체로 복수의 관 구성요소를 코팅하는 데 충분한 제3 시간 기간 동안 재순환을 위해, 제1 방향으로 재생 매체 여과기를 통해 용수를 향하게 하도록 제2 시간 기간 후에 복수의 밸브를 작동시키도록 더 구성될 수도 있다.
값의 출력 세트는 차압 값이 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있을 때까지 제4 시간 기간 동안 여과를 위해, 제1 방향으로 재생 매체 여과기를 통해 용수를 향하게 하도록 제3 시간 기간 후에 복수의 밸브를 작동시키도록 더 구성될 수도 있다.
일부 실시형태에서, 값의 출력 세트는 제1 시간 기간이 하향으로 향하는 경향에 응답하여 재생 매체 여과기 용기를 배수하기 위해 복수의 밸브를 작동시키도록 더 구성될 수도 있다.
제어기는 예측 신호와 연관된 값의 예측 세트를 생성하도록 구성된 예측 신호 프로세서에 더 작동 가능하게 연결 가능할 수도 있다. 메모리 디바이스는 값의 예측 세트로부터의 데이터를 저장할 수도 있다. 디코더 함수는 시스템 프로세서를 프로그래밍하여 예측 신호 프로세서로부터 데이터를 수신하고 값의 예측 세트를 디코더 함수에 제공하여 디코더 함수를 훈련시키도록 더 구성될 수도 있다. 값의 예측 세트는 제1 시간 기간, 제2 시간 기간, 제3 시간 기간 및 제4 시간 기간 중 적어도 하나를 예측하도록 구성될 수도 있다.
첨부된 도면은 축척대로 도시된 것으로 의도되지 않는다. 도면에서, 다양한 도면에 예시되는 각각의 동일하거나 또는 거의 동일한 컴포넌트는 유사한 숫자로 표기된다. 명료성의 목적을 위해, 모든 컴포넌트가 모든 도면에 표시되지 않을 수도 있다. 도면에서:
도 1은 하나의 실시형태에 따른, 예시적인 용수 여과 시스템의 개략도.
도 2는 또 다른 실시형태에 따른, 예시적인 용수 여과 시스템의 개략도.
도 3a 및 도 3b는 하나의 실시형태에 따른, 재생 매체 여과기 용기의 기술적인 도면. 도 3a는 외부도임. 도 3b는 관 시트에 연결된 복수의 관 구성요소 아래의 기체 분배기의 배치를 나타내는 수직 단면임.
도 4는 재생 매체 여과기 용기의 공급물 유입부 위에 배치된 기체 분배기의 투시도.
도 5는 재생 매체 여과기 용기의 공급물 유입부 위에 배치된 기체 분배기의 투시도.
도 6은 하나의 실시형태에 따른, 용수 여과 시스템을 작동시키기 위한 예시적인 방법의 흐름도.
수상스포츠 및 오락 시설에서 사용되는 용수의 처리를 위한 시스템 및 방법이 본 명세서에 개시된다. 시스템 및 방법은 매체 여과기를 사용하여 수상스포츠 및/또는 오락 용수 처리의 여과를 제공할 수도 있다. 매체 여과기는 일반적으로 매체가 코팅될 수도 있는 구조체, 예를 들어, 다공성 구조체를 사용함으로써 입자 제거 여과기의 역할을 한다. 예를 들어, 재생 매체 여과기는 복수의 다공성 관 구성요소를 포함하는 관 시트 및 펄라이트 또는 규조토(diatomaceous earth: DE) 매체를 포함할 수도 있다.
매체 여과기는 일반적으로 특수 등급의 매체를 사용하여 용수를 처리한다. 특수 등급의 매체는 용기 또는 다른 컨테이너에 포함될 수도 있다. 매체 여과기는 압력 공급식 또는 고속 매체 여과기일 수도 있다. 여과 동안, 처리될 용수는 예를 들어, 하나 이상의 펌프에 의해 매체 여과기 용기에 공급될 수도 있다. 매체 여과기 용기 내부에서, 용수는 용기 내 특수 등급의 매체와 접촉하기 전에 용수 분배 헤드에 의해 분배될 수도 있다. 일반적으로, 특수 등급의 매체는 기재의 역할을 하고 용수에 포함된 고체의 오염물질을 포획한다. 여과된 용수는 용기로부터 폐기되고 수상스포츠 또는 오락 시설에서의 추가의 사용을 위해 공급원으로 복귀될 수도 있다. 용기는 하나 이상의 작동 모드 동안 용기 내 압력을 조절하기 위해 수동으로 또는 자동으로 개방될 수 있는 하나 이상의 환기구를 포함할 수도 있다.
특정한 실시형태에 따르면, 매체 여과기는 재생 매체 여과기, 활성탄 여과기 또는 호두 껍질형 여과기일 수도 있다. 매체 여과기는 수상스포츠 및/또는 오락 용수를 여과하기 위한 임의의 적합한 미립자 매체를 포함할 수도 있다. 매체 여과기는 펄라이트 또는 DE 매체를 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 매체 여과기는 예를 들어, DEFENDER(등록상표) 매체 여과기(펜실베니아 피츠버그 소재의 Evoqua Water Technologies LLC사에 의해 배포됨)일 수도 있다.
매체 여과기는 매체로 코팅된 구조체를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 매체 여과기는 플라스틱 관, 임의로 다공성 플라스틱 관을 포함할 수도 있다. 복수의 플라스틱 관은 관 시트 상에, 예를 들어, 동심으로 배열될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 관은 금속, 예컨대, 스테인리스 강을 포함할 수도 있다. 코팅된 구조체 유형의 매체 여과기는 제PCT/US2019/056850호(출원일: 2019년 10월 18일, 발명의 명칭: "REGENERATIVE MEDIA FILTER AND RELATED METHODS") 및 제2019/055903호(출원일: 2018년 9월 17일, 발명의 명칭: "SAND FILTER LED STATUS LIGHT")에 설명되고, 상기 개시내용은 모든 목적을 위해 전문이 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.
사용 시, 다공성 관은 펄라이트 또는 DE로 코팅될 수도 있다. 이러한 실시형태에서, 다공성 관은 기재가 매체 여과기의 여과액을 통과하는 것을 방지하도록 사용될 수도 있다. 일단 코팅되면, 처리될 용수는 코팅 그리고 이어서 구조체를 통과할 수도 있다. 코팅층은 매우 미세한 여과 매체를 제공할 수도 있어서, 매체 여과기는 액체를 작은 입자 크기로 여과할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 매체 여과기는 액체를 10㎛ 미만으로 여과하도록 구성될 수도 있다. 매체 여과기는 액체를 약 10㎛ 미만, 약 5㎛ 미만, 약 3㎛ 미만 또는 약 1㎛ 미만으로 여과하도록 구성될 수도 있다.
매체 여과기 용기는 일반적으로 용수의 공급원에 연결 가능할 수도 있고, 사용 시 유체 흐름 가능하게 연결될 수도 있다. 하나의 양상에 따르면, 수상스포츠 또는 오락 시설에서 사용되는 용수를 처리하기 위한 용수 여과 시스템이 제공된다. 용수 여과 시스템은 용수의 공급원에 연결 가능한 매체 여과기 용기를 포함할 수도 있다. 용수 여과 시스템은 시스템 내에서 용수를 분배하고 임의로 처리 후에 처리된 용수를 수상스포츠 또는 오락 시설로 복귀시키도록 배치된 하나 이상의 라인, 파이프, 밸브 또는 펌프를 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 본 발명의 용수 여과 시스템은 가압된 기체, 예컨대, 압축 공기를 시스템의 하나 이상의 공압 컴포넌트로 분배하도록 구성된 기체 라인을 포함할 수도 있다.
일부 실시형태에서, 처리될 용수는 인간 또는 수의학 적용을 위한 용수를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 용수는 오락 목적, 예컨대, 수영을 위해 사용될 수도 있다. 용수는 수영장, 스파, 온수 욕조, 수상 공원, 식수대, 수족관, 동물원, 동물 보호구역 등과 연관될 수도 있다. 일반적으로, 재생 매체 여과기 용기는 용수의 공급원의 부근에 배치될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 재생 매체 여과기 용기는 수상스포츠 및/또는 오락 용수의 공급원으로부터 떨어져 있을 수도 있다.
처리될 용수는 특정 농도의 유기 오염물질을 가질 수도 있다. 일부 실시형태에서, 유기 오염물질은 가축 배설물, 음식물 찌꺼기, 및 이물질, 예컨대, 흙, 흰곰팡이, 이끼 및/또는 조류 중 1종 이상을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 설명된 실시형태가 일반적으로 수상스포츠 및 오락 시설 용수를 나타내지만, 이러한 적용은 예시적이다. 개시된 시스템 및 방법이 미립자 매체 여과기에 의해 여과될 임의의 유체의 여과를 위해 사용될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 시스템 및 방법은 음료수, 수경재배, 관개, 폭우 관리, 오일 및 기체 처리의 사용을 위한 용수 및 다른 적용을 위해 사용될 수도 있다.
재생 매체 여과기 용기는 70 내지 2500GPM(gallon per minute)의 용수를 처리하기 위해 적합한 크기를 가질 수도 있다. 예를 들어, 재생 매체 여과기 용기는 약 70GPM 내지 약 100GPM, 약 100GPM 내지 약 250GPM, 약 250GPM 내지 약 500GPM, 약 500GPM 내지 약 1000GPM, 약 1000GPM 내지 약 2000GPM 또는 약 2000GPM 내지 약 2500GPM을 처리하도록 크기 설정될 수도 있다. 재생 매체 여과기는 직렬로 또는 병렬로 배열된, 1개 초과의 용기를 포함할 수도 있다. 일반적으로, 재생 매체 여과기 용기의 크기 및 배열은 여과될 수상스포츠 또는 오락 구조체의 크기에 따라 변경될 수도 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 예시적인 용수 여과 시스템(1000)은 재생 매체 여과기 용기(200)를 포함할 수도 있다. 여과기 용기(200)는 이전에 설명된 바와 같이, 복수의 관 구성요소를 포함하는 관 시트 및 미립자 매체를 수용할 수도 있다. 여과기 용기(200)는 여과될 용수를 포함하는 공급물 공급원(950)에 유체 흐름 가능하게 연결 가능할 수도 있고 여과된 용수를 수용하도록 구성된 최종 용도부(900)에 유체 흐름 가능하게 연결 가능할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 공급물 공급원(950)과 최종 용도부(900)는 동일한 용수일 수도 있다. 예를 들어, 공급물 공급원(950)과 최종 용도부(900)는 수상스포츠 또는 오락 용수 공급원, 예를 들어, 수영장 또는 수족관 탱크일 수도 있다. 재생 매체 여과기 용기는 부가적으로 배수 유출부를 포함할 수도 있다. 여과기 용기(200)는 기체 라인(1200)에 의해 기체의 공급원(2000)에 유체 흐름 가능하게 연결된 기체 분배기(1100)를 포함할 수도 있다. 기체의 용적은 제1 기체 밸브(540)의 작동에 의해 기체 분배기(1100)로 전달될 수도 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 용수 여과 시스템(1000)은 일련의 용수 라인을 포함할 수도 있다. 용수 여과 시스템(1000)은 여과기 용기(200)의 유입부에 유체 흐름 가능하게 연결되고 공급물 공급원(950)에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 공급물 라인(400)을 가질 수도 있다. 용수 여과 시스템(1000)은 여과기 용기(200)의 유출부에 유체 흐름 가능하게 연결되고 최종 용도부(900)에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 여과액 라인(300)을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 용수 여과 시스템(1000)은 여과기 용기(200)의 유출부와 유입부 사이에서 연장되는 재순환 라인(500)을 더 포함할 수도 있다. 재순환 라인(500)은 여과기 용기(200)를 통한 용수 및 여과된 용수의 재순환 및 역재순환을 위해 사용될 수도 있다.
용수 여과 시스템(1000)은 다양한 용수 라인 전반에 걸쳐 배치되고 시스템(1000) 전반에 걸쳐 용수의 방향성을 제어하도록 구성된 일련의 밸브를 포함할 수도 있다. 용수 여과 시스템(10000)은 개방될 때 각각 여과기 용기(200)로의 용수의 통과를 허용하고 최종 용도부(900)로의 여과된 용수의 통과를 허용하도록 구성된 공급물 밸브(430) 및 최종 용도부 밸브(330)를 포함할 수도 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 용수 여과 시스템(1000)은 기체의 공급원(2000)으로부터의 기체가 팽창성 블래더(220)에 진입하고 그로부터 나가서 여과기 용기(200)의 내부 컴포넌트의 기계적 이동을 허용하는 제2 기체 밸브(550)를 포함할 수도 있고, 기체는 기체 라인(1250)을 통해 팽창성 블래더(220)에 진입하고 그로부터 나간다. 사용 시, 기체는 팽창성 블래더(220)를 팽창시키고 수축시키도록 사용될 수도 있고, 팽창과 수축의 사이클은 여과기 용기(200) 내 내부 컴포넌트를 기계적으로 교반하여 내부 컴포넌트로부터 오염물질 및 미립자 매체를 제거한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 용수 여과 시스템(1000)은 재순환 라인(500)에 배치되고 여과기 용기(200)를 통한 재순환 또는 역재순환 시 용수 또는 여과된 용수의 통과를 허용하도록 구성된 적어도 하나의 재순환 밸브(530)를 포함할 수도 있다. 시스템(1000)은 부가적으로 개방될 때 여과기 용기(200)로부터 용수, 미립자 매체 및 오염물질을 배수하도록 구성된 배수 밸브(230)를 포함할 수도 있다. 배수된 용수, 미립자 매체 및 오염물질은 폐기될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 미립자 매체는 예를 들어, 서비스 제공자에 의해 추가의 처리를 위해 수집될 수도 있고 재생될 수도 있다. 도 2에 도시된 바와 같이,
도 2에 도시된 바와 같이, 재순환 라인(500)은 여과기 용기(200)를 통해 시계 방향으로 여과된 용수를 재순환시킨다. 부가적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 재순환 라인(500)은 여과기 용기(200)를 통해 반시계 방향으로 여과된 용수를 역재순환시킨다. 도 2에 도시된 바와 같이, 시스템(1000)은 적어도 하나의 재순환 펌프(700)를 포함할 수도 있거나 또는 그와 연관될 수도 있다. 재순환 펌프(700)는 용수 또는 여과된 용수를 시스템(1000)을 통해 향하게 하도록 배치될 수도 있고 구성될 수도 있다. 예를 들어, 재순환 펌프(700)는 용수를 수상스포츠 및/또는 오락 용수 공급원(공급물 공급원(950))으로부터 여과기 용기(200)로 향하게 하도록 배치될 수도 있고 구성될 수도 있다. 재순환 펌프(700)는 여과된 용수를 여과기 용기(200)로부터 수상스포츠 및/또는 오락 공급원(최종 용도부(900))으로 향하게 하도록 배치될 수도 있고 구성될 수도 있다. 재순환 펌프(700)는 시스템(1000) 내에서 용수를 순환시키도록 배치될 수도 있고 구성될 수도 있다. 1개 초과의 재순환 펌프는 시스템(1000)을 통해 용수 및/또는 여과된 용수를 효과적으로 향하게 하도록 사용될 수도 있다. 펌프의 유형, 위치 및 기능은 비제한적이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 시스템(1000)은 매체 여과기 용기에 걸쳐 액체의 차압을 측정하도록 구성된 압력 센서 서브시스템(600)을 포함할 수도 있다. 압력 센서 서브시스템(600)은 일반적으로 유입부 압력 센서(610) 및 유출부 압력 센서(620)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 압력 센서 서브시스템(600)은 매체 여과기 용기의 액체 유입부와 액체 유출부 간의 차압을 측정하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 압력 센서 서브시스템(600)은 차압 센서 서브시스템으로서 배열될 수도 있다. 압력 센서 중 임의의 하나 이상의 압력 센서는 전자식일 수도 있다. 압력 센서는 디지털 또는 아날로그일 수도 있다. 시스템은 압력 센서 서브시스템(600)에 더하여 또는 그 대신에, 재생 매체 여과기 용기(200)의 유입부 또는 유출부에 배치된 유량계를 포함할 수도 있다. 유량계는 재생 매체 여과기 용기(200)를 통한 용수 또는 여과된 용수의 흐름 속도를 측정하도록 구성될 수도 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 시스템은 제어기(800)를 포함할 수도 있다. 제어기는 압력 센서 서브시스템(600), 및 시스템(1000)의 밸브(예를 들어, 230, 330, 430, 530, 540 및 550) 중 적어도 하나에 작동 가능하게 연결 가능할 수도 있거나 또는 사용 시 작동 가능하게 연결될 수도 있다. 특정한 실시형태에서, 제어기는 관 시트에 연결된 팽창성 블래더(220)를 팽창시키고 수축시키도록 구성된 제2 기체 밸브(550)에 작동 가능하게 연결 가능할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 제어기는 복수의 관 구성요소 아래에 배치된 기체 분배기(1100)로의 기체의 흐름을 제어하는 제1 기체 밸브(540)에 작동 가능하게 연결 가능할 수도 있다. 특정한 실시형태에서, 제어기(800)는 펌프(700)에 작동 가능하게 연결 가능할 수도 있거나 또는 연결될 수도 있다. 제어기(800)는 공급물 공급원(950)의 적어도 하나의 매개변수를 측정하도록 구성된 센서에 작동 가능하게 연결 가능할 수도 있거나 또는 사용 시 작동 가능하게 연결될 수도 있다.
일부 경우에, 시스템의 재생 매체 여과기 용기는 복수의 관 구성요소 아래에 배치된 기체 분배기를 포함한다. 기체 분배기는 기체의 공급원에 연결될 때, 유효 용적의 기체를 전달하여 미립자 매체로 코팅된 복수의 관 구성요소와 접촉할 수도 있는 복수의 기포를 생성한다. 생성된 기포가 관 구성요소를 교반하는 것을 돕고, 따라서 유지보수 과정 동안 상기 관 구성요소 상에 흡착된 미립자 매체 및 오염물질을 탈착시키는 것을 돕는다. 기체 분배기로부터 생성된 기포를 사용하는 복수의 관 구성요소의 증가된 세정 효율은 압력 세척기와 같은 수동 세정을 행하기 위해 필요한 시스템 차단의 수를 감소시킨다.
복수의 관 구성요소 아래에 배치된 기체 분배기를 포함하는 재생 매체 여과기 용기가 도 3a 및 도 3b에 도시된다. 도 3a는 여과기 용기(200)의 외부도를 도시하고, 팽창성 블래더(220)는 여과기 용기(200)의 내부 컴포넌트의 기계적 이동을 허용하기 위해 여과기 용기(200)의 상단부에 배치된다. 유출부(250)가 여과기 용기(200)의 상단부에 배치되고, 여과될 용수는 여과기 용기(200)의 하단부 근방의 유입부(미도시)로부터 여과기 용기(200)에 진입한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 여과기 용기(200)는 여과기 용기(200)의 벽에 연결되는 제어기(800)를 포함할 수도 있다.
도 3b는 여과기 용기(200)의 수직 단면을 도시한다. 여과기 용기(200)는 복수의 관 구성요소(4100)를 포함하는 관 시트(4000)를 수용하고; 관 시트(4000)는 팽창성 블래더(220)에 연결되고 관 시트(4000) 및 복수의 관 구성요소(4100)는 팽창성 블래더(220)의 팽창 및 수축 시 여과기 용기(200) 내에서 기계적으로 이동될 수도 있다. 여과기 용기(200)에서 수행되는 유지보수 과정을 돕기 위해 복수의 기포를 여과기 용기(200)로 전달하도록 구성될 수도 있는 기체 분배기(1100)가 복수의 관 구성요소(4100) 아래에 배치된다. 여과기 용기(200)는 처리될 용수가 여과기 용기에 진입하게 하는 유입부(240)를 포함할 수도 있다. 여과기 용기(200)는 개방될 때 여과기 용기(200)로부터 용수, 미립자 매체 및 오염물질을 배수하도록 구성된 배수부(260)를 더 포함할 수도 있다. 여과기 용기(200)는 부가적으로 작동 및 유지보수 과정 동안 복수의 관 구성요소(4100)의 시각적 모니터링을 허용하는 뷰 포트(270)를 포함할 수도 있다.
도 4 및 도 5는 재생 매체 여과기 용기의 치수에 걸치도록 구성된 기체 분배기의 실시형태의 이미지이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 기체 분배기는 중심 공기 채널 및 중심 기체 채널에 유체 흐름 가능하게 연결되고 직교하는 복수의 더 작은 측면 기체 채널을 포함한다. 중심 기체 채널은 기체 라인 및 기체 밸브를 통해 기체의 공급원에 연결되도록 구성되는 재생 매체 여과기 용기에 형성된 제2 유입부에 연결될 수도 있다. 더 작은 측면 기체 채널의 각각은 기포를 복수의 관 구성요소 위로 그리고 안으로 지향시킬 수 있는, 복수의 노즐, 예컨대, 구멍을 포함한다. 더 작은 측면 기체 채널의 각각의 복수의 노즐은 기포가 미립자 매체로 코팅된 복수의 관 구성요소에 걸쳐 고르게 분포되는 것을 보장하기 위해 중심 공기 채널의 양측의 더 작은 측면 기체 채널의 길이에 걸친다. 기체 분배기는 물질이 내부식성이 있다면, 임의의 적합한 물질, 예컨대, 금속 또는 폴리머로 제작될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 물질은 예를 들어, 방수 및/또는 유기 물질 구축에 대한 저항을 위해 특별히 코팅될 수도 있다. 물질은 예를 들어, 세라믹 또는 에폭시 코팅으로 코팅될 수도 있다.
도 4 및 도 5가 기체 분배기의 하나의 실시형태의 이미지이지만, 대안적인 실시형태가 구상 중인 것에 유의해야 한다. 예를 들어, 기체 분배기는 원형 기체 채널을 가질 수도 있다. 기체 분배기는 동심 기체 채널을 가질 수도 있다. 기체 분배기는 복수의 개구를 가진 단일의 채널을 가질 수도 있다. 예를 들어, 기체 분배기는 샤워헤드 장치를 가질 수도 있다. 여전히 다른 실시형태가 본 개시내용의 범위 내에 있다.
기포를 생성하기 위해 기체 분배기에 제공되는 기체는 연속적인 흐름 또는 펄스 흐름으로 제공될 수도 있다. 펄스 흐름에 의해 생성된 기포는 크기, 지속기간 및/또는 빈도에 있어서 임의적일 수도 있다. 기포는 대칭 또는 비대칭 방식으로 도입될 수도 있다. 본 명세서에 개시된 바와 같이, 대칭으로 도입된 기포는 기체 분배기로부터 재생 매체 여과기 용기 전반에 걸쳐 고르게 그리고 균일하게 기포를 도입하는 것을 나타낸다. 비대칭으로 도입된 기포는 기체 분배기로부터 재생 매체 여과기 용기의 일부로 실질적으로 도입된 기포를 나타낸다.
기체의 공급원은 기계적 압축기 또는 압축 기체 실린더로부터 압축 기체와 같은 기체의 임의의 적합한 공급원일 수도 있거나 또는 이를 포함할 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 기체의 공급원은 고용적 저압 기체 공급원, 예컨대, 원심 공기 송풍기 또는 유사한 것일 수도 있다. 일반적인 작동에서, 기체의 공급원으로부터의 기체는 압축 공기, 주로 질소이다. 일부 실시형태에서, 기체의 공급원으로부터의 기체는 하나 이상의 첨가제, 예컨대, 소독제, 항균제 등을 포함할 수도 있다. 예시적인 첨가제는 과산화수소 증기, 오존, 암모니아 기체 및 염소 기체를 포함할 수도 있다. 다른 첨가제가 본 개시내용의 범위 내에 있다.
본 명세서에 개시된 재생 매체 여과기를 포함하는 시스템에서 용수를 여과하는 방법은 시스템을 여과 모드로 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 일반적으로, 여과 모드는 용수를 미립자 매체 및 다공성 구조체와 접촉시키도록 구성된 제1 방향으로 매체 여과기를 통해 용수를 향하게 하는 것을 포함할 수도 있다. 따라서, 방법은 시스템으로 여과될 용수의 통과를 허용하도록 구성된 공급물 밸브를 개방하고 시스템으로부터 여과된 용수의 통과를 허용하도록 구성된 최종 용도부 밸브를 개방하는 단계를 포함할 수도 있다.
주기적으로, 매체 여과기는 세정을 필요로 할 수도 있다. 오염물질, 예컨대, 먼지 및 이물질이 다공성 구조체의 표면 상에 구축됨에 따라, 매체 여과기 용기의 유입부 및 유출부에 걸친 압력차는 일반적으로 증가된다. 따라서, 매체 여과기는 일반적으로 일단 차압이 미리 결정된 문턱값 레벨에 도달한다면 세정된다. 방법은 재생 매체 여과기에 걸친 차압이 재생 매체 여과기의 열화 작동과 연관된, 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있을 때까지 시스템을 여과 모드로 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다.
미리 결정된 차압 값은 다공성 구조체 상에 구축된 약화 레이어 케이크와 연관될 수도 있다. 예를 들어, 미리 결정된 문턱값은 여과기 관 상에 구축된 약 1/8inch의 레이어 케이크와 연관될 수도 있다. 특정한 실시형태에서, 미리 결정된 문턱값은 여과기 관 상에 구축된 약 1/4 내지 1/2inch의, 레이어 케이크, 예를 들어, 유기 오염물질의 레이어 케이크와 연관될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 미리 결정된 차압 값은 적어도 5psi, 7psi 또는 10psi일 수도 있다. 예를 들어, 제1 미리 결정된 차압 범위는 약 7psi 내지 10psi, 10psi 내지 12psi, 12psi 내지 15psi, 10psi 내지 15psi 또는 적어도 15psi일 수도 있다.
차압은 일반적으로 흐름 속도에 영향을 줄 수도 있다. 일부 실시형태에서, 방법은 흐름 속도를 측정하는 단계를 포함할 수도 있다. 흐름 속도는 차압을 측정하는 것에 더하여 또는 차압을 측정하는 것 대신에 측정될 수도 있다. 차압의 변화는 측정된 흐름 속도의 변화에 의해 결정될 수도 있다. 방법은 측정된 흐름 속도가 미리 결정된 문턱값 내에 있을 때까지 시스템을 여과 모드로 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 따라서, 일부 실시형태에서, 방법은 여과 모드로 재생 매체 여과기를 통한 용수의 흐름 속도를 측정하는 단계를 포함할 수도 있다. 흐름 속도는 유량계에 의해 측정될 수도 있고 표시될 수도 있거나 또는 다른 방식으로 보고될 수도 있다.
보건부는 일반적으로 수영장 내 용수 여과의 회전율을 규제한다. 예를 들어, 보건부는 최대 회전율을 지시할 수도 있다. 본 명세서에 개시된 방법은 최대로 4시간, 5시간, 6시간, 7시간 또는 8시간의 수상스포츠 또는 오락 용수 회전율을 갖기 위해 용수 여과 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 처리될 용수는 수상스포츠 환경, 예컨대, 수족관에 있다. 예를 들어, 수상스포츠 사용에서, 수족관에 존재하는 동물, 예컨대, 포유동물 또는 어종은 용수로부터 제거되어야 할 높은 농도의 유기 물질, 예컨대, 음식물 또는 폐기물을 생성한다. 이 오염물질은 종래의 세정 방법에 의해 제거되기 어렵고, 이것은 예컨대, 압력 세척기 또는 다른 유사한 효과의 세정 장치로 복수의 관 구성요소를 수동으로 세정함으로써, 더 빈번한 관 구성요소 세척을 발생시킨다. 수동 세정은 부가적인 노동을 필요로 하고 여과기 정지 시간을 증가시킨다.
매체 여과기를 통해 여과되는 용수의 흐름 속도는 회전율에 영향을 줄 수도 있다. 특정한 실시형태에 따르면, 시스템은 적어도 문턱값 흐름 속도의 흐름 속도로 작동되어 원하는 회전율을 제공할 수도 있다. 이러한 실시형태에서, 방법은 흐름 속도를 모니터링하고/하거나 제어하는 단계를 포함할 수도 있다. 방법은 흐름 속도가 문턱값 흐름 속도 미만인 것에 응답하여 세정 또는 배수 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다.
문턱값 흐름 속도는 다음의 방정식에 의해 계산될 수도 있다:
Figure pct00001
여기서:
F = 문턱값 흐름 속도(gpm);
V = 수영장 내 용수의 용적(g); 및
t = 최대 회전율 시간(분).
방법은 차압이 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있다는 것에 응답하여 세정 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 방법은 복수의 관 구성요소로부터 미립자 매체를 탈착시키는 데 충분한 제3 시간 기간 동안 유효 용적의 기체를 복수의 관 구성요소로 향하게 함으로써 통기 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 더 포함할 수도 있다. 기체의 유효 용적 또는 속도는 일반적으로 용기의 용수에서 매체를 부유시키는 데 충분하다. 따라서, 일부 실시형태에서, 방법은 재생 매체 여과기에 걸쳐 차압을 측정하는 단계를 포함할 수도 있다. 차압은 압력 센서 서브시스템에 의해 측정될 수도 있고 표시될 수도 있거나 또는 다른 방식으로 보고될 수도 있다. 유사하게, 방법은 측정된 흐름 속도가 미리 결정된 문턱값 내에 있다는 것에 응답하여 세정 모드로 그리고 임의로 통기 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다.
DEFENDER(등록상표)과 같은 구조체를 포함하는 매체 여과기는 매체 및 오염물질을 구조체로부터 부유액으로 배출함으로써 세정될 수도 있다. 세정 과정은 일반적으로 일단 코팅 입자가 여과기 구조체에 재부착된다면 여과기 구조체가 새로운 코팅층을 수용하게 한다. 재생 매체 여과기에서, 세정 과정은 매일, 하루 2회, 격일로 또는 매체 여과기 용기에 걸쳐 측정된 차압에 따라 필요에 따라 수행될 수도 있다. 세정 후에, 구조체는 코팅 또는 사전-여과 과정을 사용하여 매체로 재코팅될 수도 있다. 재코팅된 매체 여과기는 다시 사용될 수도 있다.
매체 및 오염물질은 공압식 범핑 과정(pneumatic bumping process)에 의해 관 구성요소로부터 세정될 수도 있다. 공압식 범핑은 일반적으로 기체의 공급원, 예컨대, 압축 공기 및 팽창성 블래더 또는 타이어를 사용하는 것을 수반한다. 블래더 또는 타이어가 압축 공기 밸브의 작동에 의해 팽창되어 오염물질 및 매체로 코팅된 여과기 구조체를 기계적으로 상승시키고 하강시킬 수도 있다. 구조체를 상승시키고 하강시키는 것은 용수를 구조체로 강제로 넣어서, 매체를 구조체의 표면으로부터 탈착시키고 매체를 부유액으로 전송한다. 부유된 매체는 여과 용기에 놓인다. 공압식 범핑 후에, 구조체는 매체로 재코팅될 수도 있고 다시 사용될 수도 있다.
공압식 범핑 기구는 일반적으로 팽창성 블래더 또는 타이어, 공기 압축기, 공기 여과기, 및 공압식 시스템으로부터 수분의 제거를 위한 기구를 포함하는 복수의 시스템 컴포넌트에 의해 구동된다. 부가적으로, 공압식 범핑은 5분 내지 15분이 걸릴 수도 있다. 가끔, 공압식 범핑 과정은 15분 내지 20분 동안 수행될 수도 있다.
본 명세서에 개시된 시스템 및 방법은 유압식 세정 과정을 사용할 수도 있다. 유압식 세정 과정은 일반적으로 재순환 펌프 및 하나 이상의 밸브를 사용하여 구조체를 통한 용수의 역재순환을 기능적으로 달성한다. 하나 이상의 밸브는 미리 결정된 시퀀스로 개방되거나 또는 폐쇄되어 유압식 세정 과정을 수행하도록 작동될 수도 있다. 작동 시퀀스로부터의 유압 효과는 상당한 기계적 응력을 사용하는 일 없이, 구조체로부터 매체를 탈착시킬 수도 있고 매체를 부유액으로 전송할 수도 있다. 구체적으로, 유압식 과정은 구조체로부터 매체 및 오염물질을 효과적으로 제거할 수도 있으면서, 구조체의 물리적 상승 및 하강을 통합할 필요성을 감소시킨다.
따라서, 본 명세서에 개시된 방법은 세정 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 세정 모드는 상기 복수의 관 구성요소에 작동 가능하게 연결된 팽창성 블래더의 팽창 및 수축에 의한 복수의 관 구성요소의 기계적 이동을 포함할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 세정 모드는 제1 방향의 반대인 제2 방향으로 매체 여과기를 통해 용수를 향하게 하는 것을 포함할 수도 있다. 제2 방향으로의 용수의 흐름은 용수, 예를 들어, 여과된 용수에서 미립자 매체를 부유시키도록 구성될 수도 있다. 세정 모드는 일반적으로 시스템으로의 용수의 통과를 차단하기 위해 공급물 밸브를 폐쇄하고 시스템으로부터 여과된 용수의 통과를 차단하기 위해 최종 용도부 밸브를 폐쇄하는 것을 포함할 수도 있다. 하나 이상의 재순환 밸브는 시스템의 재순환 라인을 통한 여과된 용수의 통과를 허용하기 위해 개방될 수도 있다. 세정 모드의 작용 메커니즘과 관계 없이, 복수의 관 구성요소에 부착되는 미립자 매체는 관 구성요소로부터 탈착되고 재생 매체 여과기 용기 내 부유물로 이동된다.
본 명세서에 개시된 방법은 통기 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 통기 모드는 임의의 남아 있는 미립자 매체가 복수의 관 구성요소로부터 탈착되는 것을 보장하기 위해 세정 모드 후에 사용될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 통기 모드는 특정 용적의 기체를 복수의 관 구성요소 아래에 배치된 기체 분배기로 향하게 하여 복수의 관 구성요소로부터 미립자 매체를 탈착시키는 것을 돕도록 구성된 기포를 생성하고 재생 매체 여과기 용기가 용기 내부에서 저압을 유지하기 위해 통기 동안 환기되는 동안 용기 내 용수에 매체를 부유시키는 것을 포함할 수도 있다. 시스템의 기체 밸브가 미리 결정된 시퀀스로 개방되거나 또는 폐쇄되어 통기 모드를 수행하도록 작동될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 여과기 용기의 하나 이상의 환기구는 통기 모드 동안 여과기 용기 내부의 압력을 조절하기 위해 개방될 수도 있다.
통기 모드는 일반적으로 본 명세서에서 설명된 바와 같이 세정 모드의 하나 이상의 사이클 후에 발생한다. 비제한적인 실시예로서, 세정 모드는 1회 이상 수행될 수도 있고, 시스템은 각각의 세정 모드 후 여과 모드로 복귀된다. 재생 매체 여과기에 걸친 차압이 재생 매체 여과기의 열화 작동과 연관된 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있을 때 세정 모드가 사용되므로, 차압 판독 간의 시간차는 세정 모드의 유효성을 나타낸다. 연속적인 세정 모드의 차압 판독 간의 시간이 짧은 시간 기간 내에 있다면, 이것은 세정 모드(들)가 무효하고 따라서 미립자 매체가 교체되어야 한다는 것을 나타낼 수도 있다. 통기 모드는 모든 미립자 매체가 미립자 매체의 교체 전에 복수의 관 구성요소로부터 탈착되는 것을 보장하기 위해 세정 모드 후에 사용될 수도 있다. 대안적으로, 일부 경우에, 통기 모드는 세정 모드와 동시에 발생할 수도 있다. 또 다른 비제한적인 실시예로서, 통기 모드는 공압 범핑을 위해 사용되는 팽창 및 수축 사이클 동안, 예컨대, 개별적인 팽창-수축 사이클 또는 "범프" 후에 발생할 수도 있다. 또 다른 비제한적인 실시예로서, 통기 모드는 재생 매체 여과기 용기 내 역재순환 동안 발생할 수도 있다.
시스템은 재생 매체 여과기의 복구 작동과 연관된 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있도록 재생 매체 여과기에 걸친 차압을 감소시키는 데 충분한 시간 기간 동안 세정 모드로 작동될 수도 있다. 제2 미리 결정된 차압 값은 다공성 구조체 상에 구축되는 레이어 케이크의 감소 또는 방출과 연관될 수도 있다. 예를 들어, 제2 미리 결정된 문턱값은 여과기 관 상의 구축의 약 1/16inch 미만으로의 레이어 케이크의 감소와 연관될 수도 있다. 제2 미리 결정된 차압 값은 여과기 관 상에 실질적으로 없는 레이어 케이크와 연관될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 제2 미리 결정된 차압 값은 적어도 12psi, 10psi, 7psi, 5psi, 3psi, 2psi 또는 1psi일 수도 있다. 예를 들어, 제2 미리 결정된 차압 범위는 약 1psi 내지 3psi, 1psi 내지 5psi, 5psi 내지 7psi, 7psi 미만, 5psi 내지 10psi, 7psi 내지 10psi, 10psi 미만, 10psi 내지 12psi, 12psi 내지 15psi 또는 15psi 미만일 수도 있다. 특정한 실시형태에서, 제2 차압은 제1 차압보다 적어도 5psi 또는 적어도 3psi 낮을 수도 있다. 일부 경우에, 제2 미리 결정된 차압 값은 여과기 관 상의 레이어 케이크의 불완전한 제거와 연관될 수도 있다. 이 경우에, 관 구성요소의 추가의 세정은 관 구성요소 아래에 배치된 기체 분배기를 사용하여 통기에 의해 달성될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 제3 미리 결정된 차압 값은 적어도 12psi, 10psi, 7psi, 5psi, 3psi, 2psi 또는 1psi일 수도 있다. 예를 들어, 제3 미리 결정된 차압 범위는 약 1psi 내지 3psi, 1psi 내지 5psi, 5psi 내지 7psi, 7psi 미만, 5psi 내지 10psi, 7psi 내지 10psi, 10psi 미만, 10psi 내지 12psi, 12psi 내지 15psi 또는 15psi 미만일 수도 있다. 특정한 실시형태에서, 제3 차압은 제2 차압보다 적어도 5psi 또는 적어도 3psi 낮을 수도 있다.
방법은 차압이 제2 또는 제3 미리 결정된 차압 범위 내에 있다는 것에 응답하여 사전-여과 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 따라서, 일부 실시형태에서, 방법은 세정 모드로 재생 매체 여과기에 걸친 차압을 측정하는 단계를 포함할 수도 있다. 차압은 압력 센서 서브시스템에 의해 측정될 수도 있고 표시될 수도 있거나 또는 다른 방식으로 보고될 수도 있다.
차압은 일반적으로 흐름 속도에 영향을 줄 수도 있다. 일부 실시형태에서, 방법은 흐름 속도를 측정하는 단계를 포함할 수도 있다. 방법은 측정된 흐름 속도가 미리 결정된 문턱값 내에 있다는 것에 응답하여 사전-여과 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 따라서, 일부 실시형태에서, 방법은 세정 모드로 재생 매체 여과기를 통한 용수의 흐름 속도를 측정하는 단계를 포함할 수도 있다. 흐름 속도는 유량계에 의해 측정될 수도 있고 표시될 수도 있거나 또는 다른 방식으로 보고될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 방법은 차압을 감소시키는 데 충분한 시간 기간이 경과된 후 사전-여과 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 시간 기간은 차압의 이력 값과 연관될 수도 있다. 시간 기간은 사전 선택될 수도 있다. 예를 들어, 방법은 세정 모드의 작동의 시간 기간을 사전 선택하고 사전 선택된 시간 기간에 따라 작동하기 위해 시스템을 프로그래밍하거나 또는 설정하는 단계를 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 시간 기간은 약 5분 미만일 수도 있다. 예를 들어, 시간 기간은 약 2분 미만, 약 1.5분 미만, 약 1분 미만일 수도 있다. 시간 기간은 약 0.5 내지 2분일 수도 있고, 시간 기간은 약 40초 내지 1.5분일 수도 있다.
본 명세서에 개시된 방법은 사전-여과 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 사전-여과 모드는 제1 방향으로 매체 여과기를 통해 용수를 향하게 하는 단계를 포함할 수도 있다. 사전-여과 모드는 여과 모드를 위한 준비로 미립자 매체로 다공성 구조체를 코팅하도록 구성될 수도 있다. 사전-여과 모드는 일반적으로 세정 모드와 동일한 밸브 구성을 갖지만 재순환 라인을 통한 용수의 역 방향성을 가진 시스템을 작동시키는 것을 포함할 수도 있다. 따라서, 사전-여과 모드 동안, 공급물 밸브는 시스템으로의 용수의 통과를 차단하도록 폐쇄될 수도 있고 최종 용도부 밸브는 시스템으로부터 여과된 용수의 통과를 차단하도록 폐쇄될 수도 있다. 하나 이상의 재순환 밸브는 시스템의 재순환 라인을 통한 여과된 용수의 통과를 허용하기 위해 개방될 수도 있다.
시스템은 미립자 매체로 복수의 관 구성요소를 코팅하는 데 충분한 시간 기간 동안 사전-여과 모드로 작동될 수도 있다. 시간 기간은 약 8 내지 15분일 수도 있다. 시간 기간은 약 8 내지 10분, 10 내지 12분 또는 12 내지 15분일 수도 있다. 사전-여과 모드로 구조체를 코팅한 후에, 방법은 여과 모드로 작동을 재개하는 단계를 포함할 수도 있다.
특정한 실시형태에서, 방법은 시동 시 사전-여과 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 이러한 실시형태에서, 사전-여과 모드로 작동하기 전에 용수 또는 공급 용수가 시스템에 로딩될 수도 있다. 구조체를 코팅하는 데 충분한 시간 기간 후에, 방법은 이전에 설명된 바와 같이, 여과 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다.
주기적으로, 시스템은 재생 매체 여과기 용기의 배수를 필요로 할 수도 있다. 순환 사용 동안, 이전에 설명된 바와 같이, 오염물질은 재생 매체 여과기 용기 내에 구축될 수도 있다. 오염물질은 세정 모드 및/또는 통기 모드로 작동함으로써 다공성 구조체로부터 제거될 수도 있다. 그러나, 오염물질은 일반적으로 재생 매체 여과기 용기가 배수될 때까지, 세정 모드 동안 그리고 후에 재생 매체 여과기 용기 내에 유지된다.
따라서, 본 명세서에 개시된 방법은 배수 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 배수 모드는 재생 매체 여과기 용기 상의 배수 밸브를 개방하고 용수, 미립자 매체 및 오염물질의 용기를 배수하는 것을 포함할 수도 있다. 배수 모드는 부가적으로 재생 매체 여과기 용기를 헹구거나 또는 플러싱하기 위해 공급물 밸브를 개방하는 것을 포함할 수도 있다. 일부 경우에, 본 명세서에 개시된 방법은 배수 모드로 시스템을 작동시킨 후에 재생 매체 여과기 용기를 헹구는 단계를 포함할 수도 있다. 배수 후에, 방법은 미립자 매체를 교체하는 단계를 포함할 수도 있다.
방법은 여과 모드의 작동의 시간 기간(즉, 재생 매체 여과기에 걸친 차압이 재생 매체 여과기의 열화 작동과 연관된, 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있을 때까지 여과 모드의 작동의 시간 기간)이 하향하는 경향이 있다는 것에 응답하여 세정 모드, 통기 모드 및/또는 배수 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 본 명세서에 개시된 바와 같이, 하향 경향은 일반적으로 문턱값에 다가가는 시간 기간을 나타낼 수도 있다. 시간 기간은 미리 결정된 시간 기간 내에 문턱값에 도달하는 것으로 추정될 수도 있거나 또는 예상될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 하향 경향은 0으로 향하거나 또는 0에 다가가는 것을 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 시간 기간은 미리 결정된 시간 기간 내에 실질적으로 0에 다가가는 것으로 추정될 수도 있거나 또는 예상될 수도 있다.
일부 실시형태에서, 방법은 여과 모드의 작동의 시간 기간이 미리 결정된 문턱값으로부터 약 4시간 미만, 약 3시간 미만, 약 2시간 미만, 약 1시간 미만 또는 약 0.5시간 미만인 것에 응답하여 세정 모드, 통기 모드 및/또는 배수 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 방법은 여과 모드의 작동의 시간 기간이 미리 결정된 문턱값으로부터 약 10분 미만, 약 5분 미만, 약 2분 미만, 약 1분 미만, 약 30초 미만, 약 10초 미만 또는 약 1초 미만인 것에 응답하여 배수 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 미리 결정된 문턱값은 배수 모드로 작동을 트리거링하는 문턱값일 수도 있다.
방법은 여과 모드의 작동의 시간 기간(즉, 재생 매체 여과기에 걸친 차압이 재생 매체 여과기의 열화 작동과 연관된 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있을 때까지 여과 모드의 작동의 시간 기간)이 이전의 여과 모드의 작동의 시간 기간의 50% 미만, 35% 미만 또는 25% 미만인 것에 응답하여 세정 모드, 통기 모드 및/또는 배수 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 이전의 여과 모드의 작동은 현재의 여과 모드 직전의 여과 모드의 작동을 나타낼 수도 있다. 다른 실시형태에서, 이전의 여과 모드의 작동은 시동 시 또는 배수 모드 후의 제1 여과 모드의 작동을 나타낼 수도 있다.
이전에 설명된 바와 같이, 여과 모드의 작동의 시간 기간은 재생 매체 여과기 용기에 걸친 차압 및/또는 재생 매체 여과기를 통한 용수 또는 여과된 용수의 흐름 속도를 측정함으로써 결정될 수도 있다. 따라서, 일부 실시형태에 따르면, 방법은 차압 및/또는 흐름 속도가 문턱값을 초과하는 것에 응답하여 세정 모드, 통기 모드 및/또는 배수 모드로 시스템을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 유사하게, 방법은 차압 및/또는 흐름 속도가 문턱값을 초과하는 것에 응답하여 미립자 매체를 교체하는 단계를 포함할 수도 있다.
본 명세서에 개시된 방법은 시스템의 상태를 모니터링하는 단계를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 방법은 예를 들어, 재생 매체 여과기 용기 내 오염물질의 농도를 포함하여, 재생 매체 여과기 용기 내 용수, 미립자 매체 및 오염물질의 상태를 모니터링하는 단계를 포함할 수도 있다. 상태는 재생 매체 여과기 용기에 걸친 차압의 이력 값을 저장하고/하거나 처리함으로써 모니터링될 수도 있다. 상태는 여과 모드, 세정 모드, 통기 모드 및/또는 배수 모드의 작동의 시간 기간의 이력 값을 저장하고/하거나 처리함으로써 모니터링될 수도 있다. 상태는 여과 모드, 세정 모드, 통기 모드 및/또는 배수 모드를 작동시키는 빈도의 이력 값을 저장하고/하거나 처리함으로써 모니터링될 수도 있다. 상태는 시스템의 작동(예를 들어, 본 명세서에서 설명된 다양한 모드 중 임의의 모드의 작동)의 임의의 시간 기간의 이력 값을 저장하고/하거나 처리함으로써 모니터링될 수도 있다. 상태는 재생 매체 여과기 용기를 통한 용수 및/또는 여과된 용수의 흐름 속도의 이력 값을 저장하고/하거나 처리함으로써 모니터링될 수도 있다.
여과 모드의 작동의 시간 기간이 0으로 향하는 경향이 있을 때, 여과 모드, 세정 모드, 통기 모드 및/또는 배수 모드의 작동에 다가간다. 배수 모드와 함께, 방법은 미립자 매체를 교체하는 단계를 포함할 수도 있다. 미립자 매체는 사용자에 의해 또는 서비스 제공자에 의해 교체될 수도 있다. 따라서, 여과 모드의 작동의 시간 기간이 0으로 향하는 경향이 있을 때, 시스템의 상태가 사용자 또는 서비스 제공자에게 알려질 수도 있다.
특정한 실시형태에서, 방법은 여과 모드의 작동의 문턱값 시간 기간에 도달할 때 미립자 매체를 교체할 필요성을 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하는 단계를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 방법은 여과 모드의 작동의 시간 기간이 약 30분 미만, 약 15분 미만, 약 10분 미만 또는 약 5분 미만이 될 때 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하는 단계를 포함할 수도 있다.
방법은 배수 모드의 작동의 반도의 이력 값과 관련된 데이터를 처리하고 저장하며 미립자 매체의 교체의 스케줄을 예측하는 단계를 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 방법은 약 1주, 약 72시간, 약 48시간 또는 약 24시간에 미립자 매체를 교체할 필요성을 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하는 단계를 포함할 수도 있다.
본 명세서에 개시된 용수 여과 시스템을 작동시키는 방법은 입력 신호 및 출력 신호를 참조하여 설명될 수도 있다. 방법은 입력 센서로부터 제1 입력 신호를 획득하는 단계를 포함할 수도 있다. 제1 입력 신호는 차압 값 및 흐름 속도 값 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 방법은 제1 입력 신호로부터 값의 제1 입력 세트를 획득하는 단계를 포함할 수도 있다.
방법은 디코더 함수를 사용하여 값의 제1 입력 세트에 대한 적어도 하나의 계산을 수행하여 값의 출력 세트를 생성하는 단계를 포함할 수도 있다. 값의 출력 세트는 이전에 설명된 바와 같이, 용수 여과 시스템의 작동을 명령할 수도 있다. 예를 들어, 값의 출력 세트는 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 재생 매체 여과기 용기를 통해 용수를 향하게 하기 위해 복수의 밸브를 작동시키도록 구성될 수도 있다.
본 명세서에 개시된 방법 중 임의의 하나 이상의 방법은 제어기에 의해 구현될 수도 있다. 간략하게, 제어기는 압력 센서 서브시스템, 최종 용도부 밸브, 공급물 밸브, 제1 기체 밸브, 제2 기체 밸브 및 적어도 하나의 재순환 밸브에 작동 가능하게 연결될 수도 있다. 제어기는 압력 센서가 차압을 재생 매체 여과기 용기의 복구 작동과 연관된 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있도록 감소시키는 데 충분한 제2 시간 기간 동안 제1 미리 결정된 차압 범위 내 차압을 측정하는 것에 응답하여 세정 모드의 역재순환을 위해, 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 재생 매체 여과기 용기를 통해 여과된 용수를 향하게 하도록 구성될 수도 있다.
저하된 여과 성능을 나타내는 본 발명의 용수 여과 시스템을 작동시키도록 사용되는 제어기 로직의 예가 도 6에 도시된다. 제어기 또는 사용자 인터페이스는 용수 여과 시스템의 상태, 예컨대, 차압 판독값이 세정 모드의 연속적인 반복 후 제1 미리 결정된 압력 범위 내에 있을 때를 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하거나 또는 알리도록 구성될 수도 있다. 제어기 또는 사용자 인터페이스는 여과 모드의 작동의 시간 기간이 0으로 향하는 경향이 있다는 것을 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하는 경보를 생성하도록 구성될 수도 있다. 특정한 실시형태에서, 경보는 실시간 측정에 의해 트리거링될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 경보는 시스템의 예측 성능에 의해 트리거링될 수도 있다. 서비스 제공자는 복수의 관 구성요소로부터 미립자 매체를 탈착시키고 부유시키도록 본 명세서에서 설명된 바와 같은 통기 모드로 시스템을 작동시키고 여과기 용기로부터 적어도 부분적으로 부유된 미립자 매체를 제거하도록 배수 모드로 시스템을 작동키는 것을 포함할 수도 있는, 경보에 응답하여 미립자 매체를 교체하는 위치로 호출될 수도 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 방법은 미립자 매체의 유지보수 및 교체를 위한 자동화된 사용 방법을 제공할 수도 있다.
일부 실시형태에서, 제어기는 압력 센서가 차압을 재생 매체 여과기 용기의 복구 작동과 연관된 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있도록 감소시키는 데 충분한 미리 결정된 수의 팽창-수축 사이클 동안 제1 미리 결정된 차압 범위 내 차압을 측정하는 것에 응답하여 세정 모드에서 용수를 재생 매체 여과기 용기로 강제로 넣기 위해 팽창성 블래더를 팽창시키고 수축시키도록 구성될 수도 있다. 일부 경우에, 팽창-수축 사이클의 미리 결정된 수는 10 미만, 예컨대, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1이다. 특정한 실시형태에서, 팽창-수축 사이클의 수는 6이다.
일부 실시형태에서, 제어기는 압력 센서가 차압을 재생 매체 여과기 용기의 복구 작동과 연관된 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있도록 감소시키는 데 충분한 제2 시간 기간 동안 제1 미리 결정된 차압 범위 내 차압을 측정하는 것에 응답하여 세정 모드의 역재순환을 위해, 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 재생 매체 여과기 용기를 통해 여과된 용수를 향하게 하도록 구성될 수도 있다.
일부 실시형태에서, 제어기는 통기 모드에서 복수의 관 구성요소로 향하게 되는 복수의 기포를 생성하기 위해 유효 용적의 기체를 기체의 공급원으로부터 기체 분배기를 통해 향하게 하도록 구성될 수도 있다. 기체의 유효 용적은 용수의 입방피트당 기체의 분당 약 1입방피트(cfm/ft3) 내지 5cfm/ft3, 예컨대, 1cfm/ft3, 1.5cfm/ft3, 2cfm/ft3, 2.5cfm/ft3, 3cfm/ft3, 3.5cfm/ft3, 4cfm/ft3, 4.5cfm/ft3 또는 5cfm/ft3일 수도 있다. 예를 들어, 110ft3의 전체 용적을 가진 재생 매체 여과기 용기는 기포를 생성하기 위해 기체 분배기를 통한 기체 흐름의 적어도 110cfm의 유효 용적을 필요로 할 수도 있다. 일부 경우에, 기체 분배기를 위한 기체는 고용적 저압 공급원, 예컨대, 송풍기를 사용하여 그리고 적어도 300cfm, 적어도 400cfm, 적어도 500cfm 이상의 용적으로 생성될 수도 있다. 제어기는 제1 기체 밸브를 개방함으로써 통기 모드를 시작하여 유효 용적의 기체가 재생 매체 여과기 용기의 제2 유입부에 연결된 기체 분배기에 진입하게 하도록 구성될 수도 있다. 통기 모드의 작동은 세정 모드 후에 또는 세정 모드 동안 발생할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 제어기는 통기 모드 동안 여과기 용기의 하나 이상의 환기구를 개방하여 여과기 용기 내 압력을 조절하도록 구성될 수도 있다.
사용 시, 제어기는 압력 센서 서브시스템에 작동 가능하게 연결될 수도 있다. 제어기는 컴퓨터 또는 모바일 디바이스일 수도 있다. 제어기는 터치 패드 또는 다른 작동 인터페이스를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 키보드, 터치 스크린, 트랙 패드 및/또는 마우스를 통해 작동될 수도 있다. 제어기는 당업자에게 알려진 운영 체제에서 소프트웨어를 실행시키도록 구성될 수도 있다. 제어기는 전력 공급원에 전기적으로 연결될 수도 있다. 제어기는 압력 센서 서브시스템에 디지털 방식으로 연결될 수도 있다. 제어기는 무선 연결을 통해 압력 센서 서브시스템에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 무선 근거리 네트워킹(wireless local area networking: WLAN) 또는 단파장 초고주파수(short-wavelength ultra-high frequency: UHF) 전파를 통해 압력 센서 서브시스템에 연결될 수도 있다. 제어기는 시스템 내에서 임의의 펌프 또는 밸브에 더 작동 가능하게 연결되어 예를 들어, 제어기가 필요에 따라 세정 과정을 개시시키거나 또는 종료하게 할 수도 있다.
제어기는 압력 센서, 유량계로부터 획득된 측정값 또는 경과된 시간 기간에 응답하여 재생 매체 여과기 용기를 통해 용수 또는 여과된 용수를 향하게 하도록 프로그래밍될 수도 있다. 제어기는 예측 압력차에 응답하여 재생 매체 여과기 용기를 통해 용수 또는 여과된 용수를 향하게 하도록 더 프로그래밍될 수도 있다. 예측 압력차는 이력 성능 데이터로부터 생성될 수도 있다.
제어기는 압력 센서에 의해 측정된 차압에 응답하여 재생 매체 여과기 용기의 세정 모드를 개시시키도록 구성될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 제어기는 문턱값 차압에서 세정 과정을 개시시키도록 구성될 수도 있다. 문턱값 차압은 매체 여과기 용기의 열화 작동과 연관될 수도 있고, 예를 들어, 문턱값 차압은 5psi, 7psi, 10psi, 12psi 또는 15psi일 수도 있다.
제어기는 세정 과정의 완료 시 매체 여과기 용기의 복구 작동을 개시시키도록 더 구성될 수도 있다. 제어기는 제2 문턱값 차압에서 여과를 재개시시키도록 구성될 수도 있다. 제2 문턱값 차압은 매체 여과기 용기의 복구 작동과 연관될 수도 있다. 예를 들어, 제2 문턱값 차압은 12psi, 10psi, 7psi, 5psi, 3psi, 1psi 또는 1psi 미만일 수도 있다. 일반적으로, 제2 문턱값 차압은 제1 문턱값 차압보다 더 낮다. 제2 문턱값 차압은 제1 문턱값 차압보다 1psi, 3psi, 5psi 또는 10psi 더 낮을 수도 있다.
제어기는 압력 센서에 의해 측정된 차압에 응답하여 재생 매체 여과기 용기의 통기 모드를 개시시키도록 구성될 수도 있다. 통기 모드는 세정 모드 후에 또는 세정 모드와 동시에 발생할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 제어기는 문턱값 차압에서 통기 모드를 개시시키도록 구성될 수도 있다. 문턱값 차압은 매체 여과기 용기의 열화 작동과 연관될 수도 있다. 예를 들어, 문턱값 차압은 5psi, 7psi, 10psi, 12psi 또는 15psi일 수도 있다.
용수 및 여과된 용수를 시스템을 통해 향하게 하고, 작동의 하나 이상의 모드를 개시시키기 위해, 제어기는 입력 값에 기초하여 적어도 하나의 계산을 수행하여 수행을 명령하는 출력 값을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 값의 입력 세트를 생성하고 값의 입력 세트를 제어기로 전송하도록 구성된 입력 센서에 작동 가능하게 연결 가능할 수도 있다. 입력 센서는 예를 들어, 차압 센서 및/또는 유량계를 포함할 수도 있다. 부가적으로, 제어기는 복수의 밸브를 포함하는 출력 디바이스에 작동 가능하게 연결 가능할 수도 있다. 제어기는 제어기에 의해 생성된 값의 세트 중 출력 세트에 응답하여 작동될 복수의 밸브로 출력 신호를 전송할 수도 있다.
출력 신호를 생성하기 위해, 제어기는 값의 입력 세트로부터의 데이터를 저장하는 메모리 디바이스에 결합된 시스템 프로세서를 포함할 수도 있다. 메모리 디바이스는 이전에 설명된 바와 같이, 내부 메모리 디바이스, 외부 메모리 디바이스 또는 클라우드-기반 메모리 디바이스일 수도 있다. 제어기는 시스템 프로세서를 프로그래밍하여 값의 입력 세트로부터 데이터를 수신하고 값의 입력 세트를 디코더 함수에 제공하고, 디코더 함수를 사용하여 값의 입력 세트에 대한 적어도 하나의 계산을 수행하여 값의 출력 세트를 생성하도록 구성된 디코더 함수를 실행시키도록 구성될 수도 있다.
이어서 값의 출력 세트는 본 명세서에서 설명된 방법에 따라, 복수의 밸브를 작동시켜서 용수 또는 여과된 용수를 재생 매체 여과기 용기를 통해 향하게 하도록 구성될 수도 있다.
방법은 사용자 인터페이스로부터 제2 입력 신호를 획득하는 단계를 더 포함할 수도 있고, 제2 입력 신호는 사용자-선택 매개변수를 포함한다. 따라서, 제2 입력 신호는 선택된 문턱값 차압, 선택된 문턱값 흐름 속도, 선택된 문턱값 제1 시간 기간 및 선택된 문턱값 제2 시간 기간 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 방법은 제2 입력 신호로부터 값의 제2 입력 세트를 획득하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 방법은 디코더 함수를 사용하여 값의 제2 입력 세트에 대한 적어도 하나의 계산을 수행하여 값의 출력 세트를 생성하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
특정한 실시형태에서, 제어기는 사용자 인터페이스에 작동 가능하게 연결 가능할 수도 있다. 사용자 인터페이스는 사용자로부터 입력 신호를 수용할 수도 있다. 부가적으로, 사용자 인터페이스는 출력 신호를 사용자에게 전송할 수도 있다. 사용자 인터페이스는 제1 시간 기간이 0으로 향하는 경향에 응답하여 시스템의 상태를 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일부 실시형태에서, 값의 출력 세트는 제1 시간 기간이 0으로 향하는 경향에 응답하여 시스템의 상태를 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하도록 더 구성될 수도 있다.
사용자 인터페이스는 사용자에 의해 공급된 입력 신호로부터 값의 사용자-선택 세트를 생성하도록 구성될 수도 있다. 값의 사용자-선택 세트는 문턱값 차압, 문턱값 흐름 속도, 문턱값 제1 시간 기간 및 문턱값 제2 시간 기간 중 적어도 하나와 연관될 수도 있다. 메모리 디바이스는 값의 사용자-선택 세트로부터의 데이터를 저장할 수도 있다. 디코더 함수는 시스템 프로세서를 프로그램밍하여 값의 사용자-선택 세트로부터 데이터를 수신하고 값의 사용자-선택 세트를 디코더 함수에 제공하여 디코더 함수를 훈련하도록 더 구성될 수도 있다. 따라서, 제어기는 사용자에 의해 설정된 문턱값에 따라 시스템을 작동시키도록 구성될 수도 있다.
특정한 실시형태에서, 방법은 예측 신호를 획득하는 단계를 포함할 수도 있다. 예측 신호는 시간 기간 예측 신호, 예를 들어, 작동의 적어도 하나의 모드에서 작동의 시간 기간과 연관된 예측 신호를 포함할 수도 있다. 방법은 예측 신호로부터 값의 예측 세트를 획득하고 예측 신호로부터의 데이터로 디코더 함수를 훈련하는 단계를 포함할 수도 있다.
특정한 실시형태에 따르면, 제어기는 예측 신호와 연관된 값의 예측 세트를 생성하도록 구성된 예측 신호 프로세서에 작동 가능하게 연결 가능할 수도 있다. 값의 예측 세트는 작동의 적어도 하나의 시간 기간을 예측하도록 구성될 수도 있다. 메모리 디바이스는 값의 예측 세트로부터의 데이터를 저장할 수도 있다. 디코더 함수는 시스템 프로세서를 프로그램밍하여 예측 신호 프로세서로부터 데이터를 수신하고 값의 예측 세트를 디코더 함수에 제공하여 디코더 함수를 훈련하도록 더 구성될 수도 있다.
따라서, 시간에 걸쳐, 제어기는 용수 여과 시스템을 작동시키는 방법의 경향을 인지할 수도 있고/있거나 학습할 수도 있다. 이어서 제어기는 작동의 경향에 따라 작동하도록 시스템에 명령할 수도 있다. 제어기는 부가적으로 작동의 경향을 사용자 또는 서비스 제공자에게 알릴 수도 있다.
또 다른 양상에 따르면, 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체가 제공된다. 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체는 일반적으로 제어기에 의해 실행되는 결과로서, 본 명세서에 개시된 용수 여과 시스템을 작동시키는 방법을 수행하도록 제어기에 명령하는 명령어를 규정하는 저장된 컴퓨터-판독 가능한 신호를 가질 수도 있다.
따라서, 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체는 이전에 설명된 바와 같이, 시스템의 상태(예를 들어, 차압 또는 흐름 속도)와 연관된 입력 신호를 수신하는 단계 및 시스템을 작동(예를 들어, 복수의 시스템 밸브를 작동)시키도록 구성된 출력 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법을 수행하도록 제어기에 명령할 수도 있다.
일부 실시형태에서, 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체는 이전에 설명된 바와 같이, 제1 시간 기간이 0으로 향하는 경향에 응답하여, 시스템의 상태를 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하도록 구성된 출력 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법을 수행하도록 제어기에 명령할 수도 있다. 특정한 실시형태에서, 출력 신호는 제1 시간 기간이 0으로 향하는 경향에 응답하여 재생 매체 여과기를 배수하도록 더 구성될 수도 있다. 출력 신호는 이전에 설명된 바와 같이, 시스템의 예측 작동에 응답하여 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하고/통지하거나 매체 여과기를 배수하도록 구성될 수도 있다.
실시예
예측 실시예 - 세정 모드 및 통기 모드
감소된 여과 성능을 나타내는 복수의 관 구성요소 상에 흡착된 미립자 매체를 포함하는 용수 여과 시스템을 세정하기 위한 작동 시퀀스는 세정 모드 및/또는 통기 모드로 용수 여과 시스템을 작동시키는 것을 포함할 수도 있다. 세정 모드는 용수 여과 시스템의 여과기 용기의 유입부 및 유출부의 압력 센서 간의 차압이 10psi 내지 15psi의 문턱값을 가진 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있을 때 개시될 수도 있다. 세정 모드는 복수의 관 구성요소로부터 미립자 매체를 탈착시키고 부유시키는 데 충분한 시간 기간, 예컨대, 15분 미만 동안 수행될 수도 있다. 세정 후에, 사전-여과 모드는 미립자 매체로 복수의 관 구성요소를 코팅하는 데 충분한 시간 기간, 예컨대, 15분 미만 동안 재생 매체 여과기를 통한 용수의 흐름을 반전시킴으로써 개시될 수도 있다. 용수 처리 시스템은 복수의 관 구성요소가 미립자 매체로 코팅된 후에 여과 모드로 복귀될 수도 있다.
사전-여과 모드 후의 여과 모드 동안, 여과기 용기의 유입부 및 유출부에서의 차압이 더 짧은 시간 기간, 예컨대, 1일 미만에 10psi 내지 15psi 문턱값 범위에 도달한다면, 용수 여과 시스템은 세정 모드 후에 차압이 작동 문턱값을 초과한다는 것을 사용자 또는 서비스 제공자에게 알리는 경보를 사용자 또는 서비스 제공자에게 전송할 수도 있다. 사용자 또는 서비스 제공자는 통기 모드를 초기화하여 용기를 허용 가능한 여과 성능으로 복구시킬 수도 있다. 통기 모드는 복수의 관 구성요소를 교반하고 복수의 관 구성요소로부터 미립자 매체를 탈착시키는 것을 돕는 기포를 생성하기 위해 여과기 용기의 용수의 입방피트당 기체의 1입방피트(cfm/ft3)의 유효 용적으로 기체 분배기로 기체의 전달을 포함할 수도 있다. 탈착된 미립자 매체는 여과기 용기로부터 배수될 수도 있고 교체될 수도 있다. 이어서 용수 여과 시스템은 새로운 미립자 매체로 복수의 관 구성요소를 코팅하는 데 충분한 시간 기간, 예컨대, 15분 미만 동안 사전-여과 모드로 작동될 수도 있다. 용수 처리 시스템은 복수의 관 구성요소가 미립자 매체로 코팅된 후에 여과 모드로 복귀될 수도 있다.
도 6은 예측 실시예 1에서 설명된 바와 같은 저하된 여과 성능을 나타내는 본 발명의 용수 여과 시스템을 작동시키도록 사용되는 제어기 로직을 도시한다.
본 명세서에서 사용되는 어법 및 용어는 설명의 목적을 위한 것이고 제한으로 간주되어서는 안 된다. 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "복수"는 2개 이상의 아이템 또는 컴포넌트를 나타낸다. 용어 "포함하는(comprising)", "포함하는(including)", "지닌(carrying)", "가진(having)", "포함하는(containing)" 및 "수반하는(involving)"은, 설명서 또는 청구범위 등에 쓰여있든지 간에, 개방형 용어이고, 즉, "~을 포함하지만 이들로 제한되지 않는"을 의미한다. 따라서, 이러한 용어의 사용은 이후에 나열되는 아이템, 이들의 등가물뿐만 아니라 부가적인 아이템을 포함하는 것으로 의도된다. 오직 과도기적 어구 "~로 구성된(consisting of)" 및 "~로 본질적으로 구성된(consisting essentially of)"은 청구범위에 대해 각각 폐쇄형 또는 반폐쇄형 과도기적 어구이다. 청구범위의 구성요소를 수식하기 위해 청구범위에서 서수 용어, 예컨대, "제1", "제2", "제3" 등의 사용은 임의의 우선권, 우선도 또는 하나의 청구범위의 구성요소에 대한 또 다른 것의 순서 또는 방법의 단계가 수행되는 시간적 순서를 자체 함축하지 않지만, 청구범위의 구성요소를 구별하기 위해 특정한 명칭을 가진 하나의 청구범위의 구성요소를 동일한 명칭(하지만 서수 용어의 사용)을 가진 또 다른 구성요소로부터 구별하도록 라벨로서 단지 사용된다.
따라서 적어도 하나의 실시형태의 수개의 양상이 설명되기 때문에, 다양한 대안, 변경 및 개선이 당업자에게 손쉽게 발생될 것임이 이해된다. 임의의 실시형태에 설명된 임의의 특징은 임의의 다른 실시형태의 임의의 특징에 포함될 수도 있거나 또는 이것으로 대체될 수도 있다. 이러한 대안, 변경 및 개선은 본 개시내용의 부분인 것으로 의도되고 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 따라서, 전술한 설명 및 도면은 오직 실시예에 의한 것이다.
당업자는 본 명세서에서 설명된 매개변수 및 구성이 예시적이고 실제 매개변수 및/또는 구성이 개시된 방법 및 물질이 사용되는 특정한 적용에 의존적일 것임을 이해해야 한다. 당업자는 또한 일상적인 실험을 사용하여 개시된 특정한 실시형태에 대한 등가물을 인식하거나 또는 확인할 수 있어야 한다.

Claims (55)

  1. 용수 여과 시스템(water filtration system)으로서,
    재생 매체 여과기 용기로서,
    여과될 용수를 포함하는 공급물 공급원(feed source)에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 제1 유입부;
    여과된 용수를 수용하도록 구성된 최종 용도부에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 제1 유출부;
    기체의 제1 공급원에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 제2 유입부;
    배수부에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 제2 유출부;
    복수의 관 구성요소를 포함하는 관 시트;
    상기 제2 유입부에 유체 흐름 가능하게 연결된 기체 분배기로서, 상기 복수의 관 구성요소 아래에 배치되는, 상기 기체 분배기; 및
    미립자 매체
    를 포함하는, 상기 재생 매체 여과기 용기;
    상기 재생 매체 여과기 용기의 상기 제1 유출부에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 유입부 및 상기 최종 용도부에 유체 흐름 가능하게 연결된 유출부를 가진 여과액 라인;
    상기 공급물 공급원에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 유입부 및 상기 재생 매체 여과기 용기의 상기 제1 유입부에 유체 흐름 가능하게 연결된 유출부를 가진 공급물 라인;
    상기 기체의 제1 공급원에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 유입부 및 상기 재생 매체 여과기 용기의 상기 제2 유입부에 유체 흐름 가능하게 연결된 유출부를 가진 기체 라인;
    상기 용수를 상기 용수 여과 시스템을 통해 향하게 하도록 구성된 적어도 하나의 펌프
    를 포함하는, 용수 여과 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 기체의 제2 공급원에 연결 가능한 유입부를 가진 팽창성 블래더(inflatable bladder)를 더 포함하되, 상기 팽창성 블래더는 상기 관 시트에 작동 가능하게 연결되고 팽창 및 수축 시 상기 재생 매체 여과기 용기 내 상기 관 시트를 기계적으로 교반하도록 구성되는, 용수 여과 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기체의 제1 공급원과 상기 기체의 제2 공급원은 동일한, 용수 여과 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 유입부 및 상기 재생 매체 여과기 용기에 유체 흐름 가능하게 연결된 유출부를 가진 재순환 라인을 더 포함하는, 용수 여과 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 재생 매체 여과기 용기에 걸친 차압을 측정하도록 구성된, 유입부 압력 센서 및 유출부 압력 센서를 포함하는 압력 센서 서브시스템을 더 포함하는, 용수 여과 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 여과액 라인 상에 배치되고 상기 최종 용도부로의 상기 여과된 용수의 통과를 허용하도록 구성된 최종 용도부 밸브를 더 포함하는, 용수 여과 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 공급물 라인 상에 배치되고 상기 재생 매체 여과기 용기로의 상기 용수의 통과를 허용하도록 구성된 공급물 밸브를 더 포함하는, 용수 여과 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 기체 라인 상에 배치되고 상기 기체 분배기로의 기체의 통과를 허용하도록 구성된 제1 기체 밸브를 더 포함하는, 용수 여과 시스템.
  9. 제2항에 있어서, 상기 기체 라인 상에 배치되고 상기 팽창성 블래더로의 기체의 통과를 허용하도록 구성된 제2 기체 밸브를 더 포함하는, 용수 여과 시스템.
  10. 제4항에 있어서, 상기 재순환 라인 상에 배치되고 상기 재순환 라인을 통한 상기 여과될 용수 및 상기 여과된 용수 중 적어도 하나의 통과를 허용하도록 구성된 적어도 하나의 재순환 밸브를 더 포함하는, 용수 여과 시스템.
  11. 제2항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력 센서 서브시스템, 상기 최종 용도부 밸브, 상기 공급물 밸브, 상기 제1 기체 밸브, 상기 제2 기체 밸브 및 상기 적어도 하나의 재순환 밸브에 작동 가능하게 연결된 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 압력 센서 서브시스템이 상기 재생 매체 여과기 용기의 열화 작동과 연관된 제1 미리 결정된 차압 범위 내 상기 차압을 측정할 때까지 제1 시간 기간 동안 여과 모드의 작동을 위해 제1 방향으로 상기 재생 매체 여과기 용기를 통해 상기 용수를 향하게 하도록 구성되는, 용수 여과 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어기는 상기 압력 센서가 상기 차압을 상기 재생 매체 여과기 용기의 복구 작동과 연관된 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있도록 감소시키는 데 충분한 미리 결정된 수의 팽창-수축 사이클 동안 상기 제1 미리 결정된 차압 범위 내 차압을 측정하는 것에 응답하여 세정 모드에서 용수를 재생 매체 여과기 용기로 강제로 넣기 위해 상기 팽창성 블래더를 팽창시키고 수축시키도록 구성되는, 용수 여과 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제어기는 상기 압력 센서가 상기 차압을 상기 재생 매체 여과기 용기의 복구 작동과 연관된 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있도록 감소시키는 데 충분한 제2 시간 기간 동안 상기 제1 미리 결정된 차압 범위 내 차압을 측정하는 것에 응답하여 세정 모드의 역재순환(reverse recirculation)을 위해, 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 상기 재생 매체 여과기 용기를 통해 상기 여과된 용수를 향하게 하도록 구성되는, 용수 여과 시스템.
  14. 제11항에 있어서, 상기 제어기는 상기 압력 센서가 상기 제2 차압 범위 내 차압을 측정하는 것에 응답하여 통기 모드에서 복수의 기포를 생성하기 위해 상기 기체의 제1 공급원으로부터 상기 기체 분배기로 유효 용적의 기체를 향하게 하도록 구성되는, 용수 여과 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 기포는 상기 미리 결정된 수의 팽창-수축 사이클 후에 생성되는, 용수 여과 시스템.
  16. 제14항에 있어서, 상기 기포는 상기 역재순환 후에 생성되는, 용수 여과 시스템.
  17. 제11항에 있어서, 상기 제1 미리 결정된 차압 범위는 약 10psi 내지 약 15psi인, 용수 여과 시스템.
  18. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 미리 결정된 차압 범위는 약 7psi 내지 약 12psi인, 용수 여과 시스템.
  19. 제14항에 있어서, 상기 기체 분배기로 전달되는 상기 유효 용적의 기체가 연속적인 흐름인, 용수 여과 시스템.
  20. 제14항에 있어서, 상기 기체 분배기로 전달되는 상기 유효 용적의 기체가 펄스 흐름인, 용수 여과 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 상기 펄스 흐름은 크기, 빈도 및/또는 지속기간이 임의적인, 용수 여과 시스템.
  22. 제14항에 있어서, 상기 기체 분배기는 대칭 기포를 생성하도록 구성되는, 용수 여과 시스템.
  23. 제14항에 있어서, 상기 기체 분배기는 비대칭 기포를 생성하도록 구성되는, 용수 여과 시스템.
  24. 재생 매체 여과기를 포함하는 시스템에서 용수를 여과하는 방법으로서,
    상기 재생 매체 여과기에 걸친 차압이 상기 재생 매체 여과기의 열화 작동과 연관된 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있을 때까지 여과된 용수를 생성하기 위해 제1 시간 기간 동안 복수의 관 구성요소에 부착된 미립자 매체와의 접촉에 의해 여과될 용수를 여과시키게끔 제1 방향으로 상기 재생 매체 여과기를 통해 상기 여과될 용수를 향하게 함으로써 제1 시간 기간 동안 여과 모드로 상기 시스템을 작동시키는 단계;
    상기 재생 매체 여과기에 걸친 상기 차압을 상기 재생 매체 여과기의 복구 작동과 연관된 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있도록 감소시키는 데 충분한 제2 시간 기간 동안 상기 차압이 상기 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있다는 것에 응답하여 세정 모드로 상기 시스템을 작동시키는 단계;
    통기 모드로 상기 시스템을 작동시키는 단계로서, 상기 통기 모드는 상기 복수의 관 구성요소로부터 상기 미립자 매체를 탈착시키는 데 충분한 제3 시간 기간 동안 상기 복수의 관 구성요소로 유효 용적의 기체를 향하게 하는 것을 포함하는, 상기 통기 모드로 시스템을 작동시키는 단계;
    상기 미립자 매체로 상기 복수의 관 구성요소를 코팅하는 데 충분한 제4 시간 기간 동안 상기 재생 매체 여과기를 통한 상기 용수의 흐름을 반전시킴으로써 상기 세정 모드 후에 사전-여과 모드로 상기 시스템을 작동시키는 단계;
    배수 모드로 상기 시스템을 작동시키는 단계로서, 상기 배수 모드는 배수 밸브를 개방하는 것을 포함하는, 상기 배수 모드로 시스템을 작동시키는 단계; 및
    상기 배수 모드 후에 상기 여과 모드로 상기 시스템을 작동시키는 단계를
    포함하는, 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 여과 모드 또는 상기 세정 모드에서 상기 재생 매체 여과기에 걸친 상기 차압을 측정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  26. 제24항에 있어서, 상기 세정 모드는 상기 복수의 관 구성요소의 기계적 이동에 의해 상기 미립자 매체를 탈착시키는 것을 포함하는, 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 복수의 관 구성요소의 기계적 이동에 의해 상기 미립자 매체를 탈착시키는 것은 상기 통기 모드 전에 발생하는, 방법.
  28. 제24항에 있어서, 상기 세정 모드는 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 상기 재생 매체 여과기를 통해 용수를 향하게 함으로써 상기 미립자 매체를 탈착시키는 것을 포함하는, 방법.
  29. 제29항에 있어서, 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 상기 재생 매체 여과기를 통해 용수를 향하게 하는 것은 상기 통기 모드 전에 발생하는, 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 제1 시간 기간이 하향으로 향하는 경향에 응답하여 상기 통기 모드로 상기 시스템을 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  31. 제24항에 있어서, 상기 제2 시간 기간은 약 15분 미만인, 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 제2 시간 기간은 약 5분 미만인, 방법.
  33. 제24항에 있어서, 상기 제1 미리 결정된 차압 범위는 약 10psi 내지 약 15psi인, 방법.
  34. 제24항에 있어서, 상기 제2 미리 결정된 차압 범위는 약 5psi 내지 약 10psi인, 방법.
  35. 제24항에 있어서, 상기 제1 시간 기간이 하향으로 향하는 경향에 응답하여 상기 배수 모드로 상기 시스템을 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 배수 모드로 상기 시스템을 작동시킨 후에 상기 재생 매체 여과기 용기를 헹구는 단계를 더 포함하는, 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 재생 매체 여과기 용기를 헹군 후에 상기 미립자 매체를 교체하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  38. 제어기에 의해 실행되는 결과로서, 상기 제어기가 용수 여과 시스템을 작동시키는 방법을 수행하도록 명령하는 명령어를 규정하는 컴퓨터-판독 가능한 신호가 저장된 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체로서, 상기 방법은,
    재생 매체 여과기에 걸친 차압 값 및 흐름 속도 값 중 적어도 하나를 나타내는 입력 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 입력 신호에 응답하여 복수의 밸브를 작동시키도록 구성된 출력 신호를 생성하는 단계
    를 포함하되, 상기 출력 신호는,
    상기 재생 매체 여과기에 걸친 차압이 상기 재생 매체 여과기의 열화 작동과 연관된 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있을 때까지 여과된 용수를 생성하기 위해 제1 시간 기간 동안 복수의 관 구성요소에 부착된 미립자 매체와의 접촉에 의해 여과될 용수를 여과시키게끔 제1 방향으로 상기 재생 매체 여과기를 통해 상기 여과될 용수를 향하게 함으로써 제1 시간 기간 동안 여과 모드로 상기 시스템을 작동시키도록,
    상기 재생 매체 여과기에 걸친 상기 차압을 상기 재생 매체 여과기의 복구 작동과 연관된 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있도록 감소시키는 데 충분한 제2 시간 기간 동안 상기 차압이 상기 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있다는 것에 응답하여 세정 모드로 상기 시스템을 작동시키도록, 그리고
    상기 차압이 상기 복수의 관 구성요소로부터 상기 미립자 매체를 탈착시키고 상기 여과기의 용수에 상기 매체를 부유시키는 데 충분한 제2 시간 기간 동안 상기 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있다는 것에 응답하여 상기 통기 모드로 상기 시스템을 작동시키도록
    구성되는, 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체.
  39. 제38항에 있어서, 상기 용수 여과 시스템을 작동시키는 상기 방법은,
    상기 제1 시간 기간이 하향으로 향하는 경향에 응답하여, 상기 시스템의 상태를 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하도록 구성된 출력 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는, 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체.
  40. 제38항에 있어서, 상기 세정 모드는 상기 복수의 관 구성요소의 기계적 이동에 의한 상기 미립자 매체의 탈착을 포함하는, 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체.
  41. 제38항에 있어서, 상기 세정 모드는 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 상기 재생 매체 여과기를 통해 용수를 향하게 함으로써 상기 미립자 매체의 탈착 및 부유를 포함하는, 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체.
  42. 제38항에 있어서, 상기 출력 신호는 상기 제1 시간 기간이 하향으로 향하는 경향에 응답하여 상기 재생 매체 여과기를 배수하도록 더 구성되는, 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체.
  43. 제38항에 있어서, 상기 출력 신호는,
    상기 제2 시간 기간 후에, 미립자 매체로 상기 재생 매체 여과기 내 상기 복수의 관 구성요소를 코팅하는 데 충분한 제3 시간 기간 동안 재순환을 위해 상기 제1 방향으로 상기 재생 매체 여과기를 통해 상기 용수를 향하게 하도록; 그리고
    상기 제3 시간 기간 후에, 상기 차압 값이 상기 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있을 때까지 제4 시간 기간 동안 여과를 위해 상기 제1 방향으로 상기 재생 매체 여과기를 통해 상기 용수를 향하게 하도록
    더 구성되는, 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체.
  44. 제43항에 있어서, 상기 용수 여과 시스템을 작동시키는 방법은,
    상기 제4 시간 기간이 상기 제1 시간 기간의 25% 미만인 것에 응답하여 상기 시스템의 상태를 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하도록 구성된 출력 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는, 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체.
  45. 제44항에 있어서, 상기 용수 여과 시스템을 작동시키는 방법은,
    상기 제4 시간 기간이 상기 제1 시간 기간의 50% 미만인 것에 응답하여 상기 시스템의 상태를 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하도록 구성된 출력 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는, 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체.
  46. 제43항 또는 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출력 신호는 상기 제4 시간 기간 후에 상기 재생 매체 여과기를 배수하도록 더 구성되는, 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 매체.
  47. 공급물 공급원에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 유입부 및 최종 용도부에 유체 흐름 가능하게 연결 가능한 유출부를 가진 재생 매체 여과기 용기를 포함하는 용수 여과 시스템을 위한 제어기로서, 상기 재생 매체 여과기 용기는 복수의 관 구성요소를 포함하는 관 시트 및 미립자 매체를 수용하고,
    상기 제어기는 압력 센서 서브시스템 및 유량계 중 적어도 하나를 포함하는 입력 센서에 작동 가능하게 연결 가능하고, 상기 입력 센서는 상기 재생 매체 여과기 용기에 걸친 차압 및 흐름 속도 중 적어도 하나와 연관된 값의 입력 세트를 생성하도록 구성되고;
    상기 제어기는 상기 제어기에 의해 생성된 값의 세트 중 출력 세트에 응답하여 작동되도록 구성된 복수의 밸브를 포함하는 출력 디바이스에 작동 가능하게 연결 가능하고;
    상기 제어기는 상기 값의 입력 세트로부터의 데이터를 저장하는 메모리 디바이스에 결합된 시스템 프로세서를 포함하고, 상기 제어기는
    상기 값의 입력 세트로부터 상기 데이터를 수신하고 상기 값의 입력 세트를 디코더 함수에 제공하도록; 그리고
    상기 디코더 함수를 사용하여 상기 값의 입력 세트에 대한 적어도 하나의 계산을 수행하여 값의 출력 세트를 생성하도록
    상기 시스템 프로세서를 프로그래밍하도록 구성된 상기 디코더 함수를 실행시키도록 구성되고, 상기 값의 출력 세트는,
    상기 재생 매체 여과기에 걸친 차압이 상기 재생 매체 여과기의 열화 작동과 연관된 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있을 때까지 여과된 용수를 생성하기 위해 제1 시간 기간 동안 복수의 관 구성요소에 부착된 미립자 매체와의 접촉에 의해 여과될 용수를 여과시키게끔 제1 방향으로 상기 재생 매체 여과기를 통해 상기 여과될 용수를 향하게 하도록 여과 모드로 상기 복수의 밸브를 작동시키도록,
    상기 차압을 상기 재생 매체 여과기 용기의 복구 작동과 연관된 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있도록 감소시키는 데 충분한 제2 시간 기간 동안 상기 차압 값이 상기 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있다는 것에 응답하여 세정 모드로 상기 복수의 밸브를 작동시키도록, 그리고
    상기 차압이 상기 복수의 관 구성요소로부터 상기 미립자 매체를 탈착시키는 데 충분한 제2 시간 기간 동안 상기 제2 미리 결정된 차압 범위 내에 있다는 것에 응답하여 통기 모드로 상기 제2 시간 기간 후에 상기 복수의 밸브를 작동시키도록
    구성되는, 제어기.
  48. 제47항에 있어서, 상기 세정 모드는 상기 복수의 관 구성요소의 기계적 이동에 의해 상기 미립자 매체를 탈착시키는 것을 포함하는, 제어기.
  49. 제47항에 있어서, 상기 세정 모드는 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 상기 재생 매체 여과기를 통해 용수를 향하게 함으로써 상기 미립자 매체의 탈착 및 부유를 포함하는, 제어기.
  50. 제47항에 있어서, 상기 제어기는 상기 제1 시간 기간이 하향으로 향하는 경향에 응답하여 상기 시스템의 상태를 사용자 또는 서비스 제공자에게 통지하도록 구성된 사용자 인터페이스에 작동 가능하게 연결 가능한, 제어기.
  51. 제50항에 있어서, 상기 사용자 인터페이스는 문턱값 차압, 문턱값 흐름 속도, 문턱값 제1 시간 기간 및 문턱값 제2 시간 기간 중 적어도 하나와 연관된 값의 사용자-선택 세트를 생성하도록 구성되고,
    상기 메모리 디바이스는 상기 값의 사용자-선택 세트로부터의 데이터를 저장하고 상기 디코더 함수는 상기 시스템 프로세서를 프로그래밍하여 상기 값의 사용자-선택 세트로부터 상기 데이터를 수신하고 상기 값의 사용자-선택 세트를 상기 디코더 함수에 제공하여 상기 디코더 함수를 훈련시키도록 더 구성되는, 제어기.
  52. 제47항에 있어서, 상기 값의 출력 세트는,
    상기 미립자 매체로 상기 복수의 관 구성요소를 코팅하는 데 충분한 제3 시간 기간 동안 재순환을 위해, 상기 제1 방향으로 상기 재생 매체 여과기를 통해 용수를 향하게 하도록 상기 제2 시간 기간 후에 상기 복수의 밸브를 작동시키도록; 그리고
    상기 차압 값이 상기 제1 미리 결정된 차압 범위 내에 있을 때까지 제4 시간 기간 동안 여과를 위해, 상기 제1 방향으로 상기 재생 매체 여과기를 통해 용수를 향하게 하도록 상기 제3 시간 기간 후에 상기 복수의 밸브를 작동시키도록
    더 구성되는, 제어기.
  53. 제48항에 있어서, 상기 값의 출력 세트는 상기 제1 시간 기간이 하향으로 향하는 경향에 응답하여 상기 재생 매체 여과기 용기를 배수하도록 상기 복수의 밸브를 작동시키도록 더 구성되는, 제어기.
  54. 제47항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 예측 신호와 연관된 값의 예측 세트를 생성하도록 구성된 예측 신호 프로세서에 더 작동 가능하게 연결 가능하고, 상기 값의 예측 세트는,
    예측 신호와 연관된 값의 예측 세트를 생성하도록 구성된 예측 신호 프로세서를 예측하도록 구성되고;
    상기 메모리 디바이스는 상기 값의 예측 세트로부터의 데이터를 저장하고 상기 디코더 함수는 상기 시스템 프로세서를 프로그래밍하여 상기 예측 신호 프로세서로부터 상기 데이터를 수신하고 상기 값의 예측 세트를 상기 디코더 함수에 제공하여 상기 디코더 함수를 훈련시키도록 더 구성되는, 제어기.
  55. 제54항에 있어서, 상기 값의 예측 세트는 상기 제1 시간 기간, 상기 제2 시간 기간, 상기 제3 시간 기간 및 상기 제4 시간 기간 중 적어도 하나를 예측하도록 구성되는, 제어기.
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