KR20150001208A - Cleaning system of separation membrane and method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 분리막 세정 시스템 및 이를 이용한 분리막 세정 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a separation membrane cleaning system and a separation membrane cleaning method using the same.
분리막(Membrane)이란 두 가지 이상의 다성분 혼합물로부터 특정 성분을 선택적으로 통과시킴으로써 혼합물을 분리시킬 수 있는 다공질의 물리적 경계(barrier)이다. 분리막을 이용한 수처리는 다른 여과 공정에 비해 응집제 등 약품의 사용량이 적고, 소요되는 부지면적을 줄일 수 있는 장점이 있다. 수처리용 분리막은 종류에 따라 수중에 포함된 유기 오염물질, 무기 오염물질, 수중 미생물 등을 분리시킬 수 있다. 압력구동식 분리막(pressure-driven membrane)은 세공의 크기에 따라 정밀여과(Microfiltration, MF)막, 한외여과(Ultrafiltration, UF)막, 나노여과(Nanofiltration, NF)막, 역삼투(Reverse osmosis, RO)막 등으로 구분된다. 분리막은 또한 재질에 따라 고분자 유기막과 세라믹 혹은 금속 등의 무기막으로 구분된다. 소정의 하우징에 분리막을 설치하여 고액분리가 가능하도록 구성한 분리막 모듈(또는 막모듈)은, 그 형태에 따라 관형(Tubular), 중공사형(Hollow Fiber), 나선형(Spiral Wound), 평판형(Plate and Frame), 회전판형(Rotary Disk) 등이 있다. Membranes are porous, physical boundaries that can separate a mixture by selectively passing certain components from two or more multicomponent mixtures. Water treatment using membrane is advantageous in that less amount of chemicals such as coagulant is used compared to other filtration processes and the required site area can be reduced. Water treatment membranes can separate organic pollutants, inorganic contaminants and aquatic microorganisms contained in water depending on the type. Pressure-driven membranes can be classified into microfiltration (MF) membranes, ultrafiltration (UF) membranes, nanofiltration (NF) membranes, reverse osmosis (RO) membranes, ) Film. The separation membrane is also divided into a polymer organic film and an inorganic film such as ceramic or metal depending on the material. A separation membrane module (or membrane module) configured to be capable of solid-liquid separation by providing a separation membrane in a predetermined housing can be classified into a tubular, a hollow fiber, a spiral wavy, and a plate- Frame, and a rotary disk.
이러한 분리막은 무수히 많은 미세구멍, 즉 막세공(membrane pore)을 가진다. 따라서 원수 중에 함유된 오염물질 중 분리막에 의해 배제되거나 혹은 통과시에 분리막의 표면에 축적되거나 분리막 표면 혹은 세공 내에 흡착되어 막오염이 발생된다. 막오염이 발생되면 여과 중에 분리막 표면이 오염물질 축적물에 의해 덮히거나, 막세공이 줄어들거나 막혀 원수의 투과유속과 성능이 저하되므로, 여과 중에 주기적으로 분리막을 세정하여 분리막의 성능을 회복시켜 주어야 한다.These membranes have innumerable micropores, that is, membrane pores. Therefore, contaminants contained in the raw water are either removed by the separation membrane or accumulated on the surface of the separation membrane when it is passed through or adsorbed in the separation membrane surface or pores to cause membrane contamination. If membrane contamination occurs, the membrane surface is covered by contaminant accumulation during filtration, membrane pores are reduced or clogged, and the permeation flux and performance of raw water are lowered. Therefore, the membrane should be periodically cleaned during filtration to restore the performance of the membrane do.
분리막을 세정하는 방법은 물리적 세정과 화학적 세정으로 나눌 수 있다. 이중 물리적 세정의 대표적인 방법은 물을 이용한 역세를 예시할 수 있으며, 주로 생산수를 여과 방향과 반대 방향으로 가압을 하여 막에 통과시킴으로써 막표면 혹은 막세공에 쌓인 물질들을 제거하는 방법이다. Methods for cleaning the membrane can be divided into physical washing and chemical washing. A typical method of dual physical cleaning is exemplified by backwash using water and is a method of removing materials accumulated on the membrane surface or membrane pores by passing the produced water through the membrane by pressurizing in the direction opposite to the filtration direction.
일반적인 역세 과정은 수 십분 소요되는 긴 여과과정에 비하여 수 십초와 같이 상대적으로 짧은 시간 이루어지며, 초기 수 초간의 역세 펌프의 구동시간을 제외하고는 정상적인 역세 유량과 역세 지속시간을 일정하게 유지하는 것이 무엇보다 중요하다. 그러나, 역세 과정 내 분리막의 오염 정도 및 이에 따른 역세 펌프의 성능 저하 등에 의하여 역세가 유효하게 이루어지지 못할 수 있으므로, 역세 유량과 역세 지속시간을 최적화할 수 있는 분리막 세정 시스템 및 분리막 세정방법의 개발이 시급한 실정이다.
The general backwash process takes a relatively short time, such as several tens of seconds, compared to the long filtration process which takes several tens of minutes, and it is necessary to maintain the normal backwash flow rate and backwash duration constant except for the driving time of the backwash pump for the initial several seconds More important than anything else. However, since backwashing may not be effective due to the degree of contamination of the membrane in the backwash process and thus the performance of the backwash pump, development of a membrane washing system and a membrane washing method capable of optimizing backwash flow rate and backwash duration It is urgent.
본 발명의 목적은 역세 준비단계에서 역세 유량을 제어하며, 역세 지속단계에서 역세 시간을 제어함으로서 역세 효율을 향상시킬 수 있는 분리막 세정 시스템 및 이를 이용한 분리막 세정 방법을 제공하기 위함이다.An object of the present invention is to provide a separation membrane cleaning system capable of controlling backwash flow rate in the backwash preparation stage and controlling backwash time in the backwash continuous stage to improve backwash efficiency and a separation membrane cleaning method using the same.
본 발명의 다른 목적은 분리막에 대한 막오염 특성을 고려하여 더 효율적이고 경제적으로 분리막을 세정할 수 있는 분리막 세정 시스템 및 이를 이용한 분리막 세정 방법을 제공하기 위함이다.It is another object of the present invention to provide a separation membrane cleaning system which can more efficiently and economically clean a separation membrane in consideration of membrane fouling characteristics of the separation membrane, and a separation membrane cleaning method using the same.
본 발명의 또 다른 목적은 역세시 처리수 사용량과 소요되는 에너지 사용량을 최소화할 수 있는 분리막 세정 시스템 및 이를 이용한 분리막 세정 방법을 제공하기 위함이다. It is still another object of the present invention to provide a separation membrane cleaning system and a separation membrane cleaning method using the same that minimize the amount of water to be treated and the amount of energy consumed during backwashing.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.
본 발명의 하나의 관점은 분리막 세정 시스템에 관한 것으로, 상기 분리막 세정 시스템은 분리막이 설치된 막여과조; 상기 막여과조로부터 생산된 처리수의 일부를 저장하여 역세시 처리수를 배출하는 처리수조; 및 역세 유량 및 역세 시간을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 처리수는 제1 배관 및 제1 배관으로부터 분기된 제2 배관을 통해 처리수조에 저장되고, 상기 처리수조에 저장된 처리수는 처리수조와 제1 배관을 연통시키는 제3 배관, 제1 배관, 및 분리막을 경유하여 막여과조로 반송되며, 상기 제어부는 상기 제3 배관에 설치된 유량계로부터 측정된 유량이 설정 유량에 도달하면 운전 조건을 유지하여 설정 시간 동안 역세를 지속시킬 수 있다.One aspect of the present invention relates to a membrane cleaning system, wherein the membrane cleaning system comprises a membrane filtration tank having a membrane; A treatment water tank for storing a part of the treated water produced from the membrane filtration tank and discharging treated water during backwashing; And a control unit for controlling the backwashing flow rate and backwash time, wherein the treated water is stored in the treatment water tank through the first pipe and the second pipe branched from the first pipe, and the treated water stored in the treatment water tank is stored in the treatment water tank The third pipe communicating with the first pipe, the first pipe, and the separation membrane, and the control unit maintains the operation condition when the flow rate measured from the flow meter installed in the third pipe reaches the set flow rate So that the backwash can be continued for the set time.
상기 역세는 역세 준비단계 및 역세 지속단계를 포함하고, 상기 제어부는 상기 역세 준비단계에서 역세 유량을 제어하며, 상기 역세 지속단계에서 역세 시간을 제어할 수 있다.The backwash includes a backwash preparation stage and a backwash continuous stage, and the control unit controls the backwash flow rate in the backwash preparation and controls the backwash time in the backwash continuous stage.
상기 역세 준비단계에서 측정된 유량이 설정 유량 미만이면, 상기 제어부는 설정 시간 내에 설정 유량에 도달하도록 유량을 제어할 수 있다.If the flow rate measured in the backwashing preparation step is less than the set flow rate, the controller can control the flow rate so as to reach the set flow rate within the set time.
상기 분리막은 침지형 분리막일 수 있다.The separation membrane may be an immersion type separation membrane.
상기 제1 배관에는 생산수 펌프가 구비되며, 상기 제3 배관에는 역세 펌프가 구비될 수 있다.The first pipe may be provided with a production water pump, and the third pipe may be provided with a backwash pump.
상기 제3 배관에는 압력계가 더 구비되며, 상기 압력계의 정보는 제어부에 전송될 수 있다.The third piping further includes a pressure gauge, and the information of the pressure gauge may be transmitted to the control unit.
상기 제1 배관 내지 제3 배관 중 하나 이상의 배관에는 개폐밸브가 구비되어 제어부에 의해 개폐가 제어될 수 있다.One or more of the first to third pipelines may be provided with an on-off valve so that the on / off operation thereof can be controlled by the control unit.
본 발명의 다른 관점은 막여과조의 처리수 일부를 처리수조에 저장하고 나머지를 외부로 배출하는 단계; 막여과를 중지하는 단계; 역세를 위하여 처리수조에 저장된 처리수를 분리막을 경유하여 막여과조로 반송하는 단계; 상기 막여과조로 반송되는 처리수의 유량을 제어하는 역세 준비단계; 및 설정 유량 도달시 운전 조건을 유지하며 역세 시간을 제어하는 역세 지속단계;를 포함하는 분리막 세정방법에 관한 것이다. Another aspect of the present invention is a method for treating a membrane filtration tank, comprising the steps of: storing a part of treated water in a membrane filtration tank in a treatment tank and discharging the remainder to the outside; Stopping the membrane filtration; Transporting the treated water stored in the treated water tank for backwashing to the membrane filtration tank via the separation membrane; A backwashing preparation step of controlling the flow rate of the treated water conveyed to the membrane filtration tank; And a backwash lasting step of controlling the backwash time while maintaining the operating conditions upon reaching the set flow rate.
상기 역세 준비단계에서 측정된 유량이 설정 유량 미만이면, 설정 시간 내에 설정 유량에 도달하도록 유량을 제어할 수 있다.If the flow rate measured in the backwashing preparation step is less than the set flow rate, the flow rate can be controlled so as to reach the set flow rate within the set time.
상기 처리수는 생산수 펌프에 의하여 처리수조에 저장 또는 외부로 반출될 수 있다.The treated water can be stored in the treated water tank by the produced water pump or taken out to the outside.
상기 처리수조에 저장된 처리수는 역세 펌프에 의하여 분리막을 경유하여 막여과조로 반송될 수 있다.
The treated water stored in the treatment water tank can be returned to the membrane filtration tank via the separation membrane by the backwash pump.
본 발명의 분리막 세정 시스템 및 이를 이용한 분리막 세정 방법은 역세 준비단계에서 역세 유량을 제어하며, 역세 지속단계에서 역세 시간을 제어함으로서 역세 효율을 향상시킬 수 있고, 역세시 처리수 사용량과 소요되는 에너지 사용량을 최소화할 수 있다.
The separation membrane cleaning system of the present invention and the separation membrane cleaning method using the same can control the backwash flow rate in the backwash preparation stage and improve the backwash efficiency by controlling the backwash time in the backwash continuous stage, Can be minimized.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 분리막 세정 시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 분리막 세정 시스템의 여과 과정을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 분리막 세정 시스템의 역세 과정을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 구체예에 따른 정상 역세시 역세 시간에 따른 유량을 나타낸 그래프이다.
도 5는 비정상 역세시 역세 시간에 따른 역세수 유량을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 구체예에 따른 정상 역세시 역세 시간에 따른 유량을 나타낸 그래프이다.1 is a conceptual view schematically showing a separation membrane cleaning system according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram schematically showing a filtration process of a membrane cleaning system according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram schematically showing a backwashing process of the membrane cleaning system according to one embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the flow rate according to the backwashing time in the normal backwash according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing the backwash water flow rate according to the backwash time during the abnormal backwashing.
FIG. 6 is a graph showing the flow rate according to the backwashing time in the normal backwash according to another embodiment of the present invention. FIG.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 출원의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 본 출원에 개시된 기술은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 또한, 설명의 편의를 위하여 구성요소의 일부만을 도시하기도 하였으나, 당업자라면 구성요소의 나머지 부분에 대하여도 용이하게 파악할 수 있을 것이다. 전체적으로 도면 설명시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 요소가 다른 요소 위 또는 아래에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 위 또는 아래에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 또한, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 출원의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원의 사상을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그리고, 복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다.
Embodiments of the present application will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the techniques disclosed in the present application are not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. It should be understood, however, that the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the width, thickness, and the like of the components are enlarged in order to clearly illustrate the components of each device. In addition, although only a part of the components is shown for convenience of explanation, those skilled in the art can easily grasp the rest of the components. It is to be understood that when an element is described above as being located above or below another element, it is to be understood that the element may be directly on or under another element, It means that it can be done. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. In the drawings, the same reference numerals denote substantially the same elements.
분리막 세정 시스템Membrane cleaning system
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 분리막 세정 시스템의 개념도를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 1을 참고하면, 상기 분리막 세정 시스템은 막여과조(100); 상기 막여과조로부터 생산된 처리수의 일부를 저장하여 역세시 처리수를 배출하는 처리수조(200); 및 역세 유량 및 역세 시간을 제어하는 제어부(300);를 포함할 수 있다.1 schematically shows a conceptual diagram of a separation membrane cleaning system according to one embodiment of the present invention. 1, the membrane cleaning system includes a
상기 막여과조 내부에는 분리막(110)이 구비되어 있으며, 상기 분리막(110)은 침지형 분리막일 수 있다. 상기 막여과조 내의 분리막에서 여과된 처리수는 생산수 펌프(P1)의 흡입압에 의하여 분리막(110)의 집수부와 연결된 제1 배관(L1)을 통하여 외부로 배출될 수 있고, 제1 배관(L1)에서 분기된 제2 배관(L2)을 경유하여 처리수조(200)로 이송될 수 있다. 상기 제1 배관(L1)상에는 생산수 펌프(P1)를 전후하여 밸브 V1 및 V2가 구비될 수 있으며, 제2 배관(L2)상에도 밸브 V3가 구비될 수 있다. 상기 처리수조(200)로 이송 및 저장된 처리수를 역세수로 이용하기 위하여, 처리수조(200)와 제1 배관(L1)은 제3 배관(L2)에 의하여 연통될 수 있다. 제3 배관(L2)상에는 역세 펌프(P2), 유량계(FS), 및 밸브 V4가 더 구비될 수 있으며, 압력계(PS)가 더 구비될 수 있다. 유량계(FS) 및 압력계(PS)의 정보는 제어부에 전송될 수 있다.The membrane filtration tank is provided with a
상기 분리막 세정 시스템은 역세 유량 및 역세 시간을 제어하기 위하여 제어부(300)를 포함할 수 있다. 본 발명에서 역세는 역세 준비단계 및 역세 지속단계를 포함하며, 제어부(300)는 상기 역세 준비단계에서 역세 유량을 제어하며, 상기 역세 지속단계에서 역세 시간을 제어할 수 있다.The membrane cleaning system may include a
제어부(300)는 상기 역세 준비단계에서 측정된 유량이 설정 유량 미만이면,설정 시간 내에 설정 유량에 도달하도록 유량을 제어할 수 있다.If the flow rate measured in the backwashing preparation step is less than the set flow rate, the
일 예로서, 제어부(300)는 제3 배관상에 설치된 유량계(FS)로부터 측정된 유량을 모니터링하여 설정 유량 미만인 경우에는 역세 펌프(P2)의 출력을 높여 역세 유량을 증가시킬 수 있고, 설정 유량에 도달하면 운전 조건을 유지하여 역세를 설정 시간 동안 지속시킬 수 있다.For example, the
도 2는 분리막 세정 시스템의 여과과정을 개략적으로 나타낸 개념도이다. 이하, 별도 언급이 없는 한 개방된 밸브 이외의 밸브는 폐쇄된 것으로 간주한다. 2 is a conceptual view schematically showing the filtration process of the membrane cleaning system. Hereinafter, unless otherwise stated, valves other than open valves shall be considered closed.
도 2를 참고하면, 밸브 V1 및 V2를 개방하고, 생산수 펌프(P1)을 가동하면, 생산수 펌프의 흡입압에 의하여 원수는 분리막(100)에 의하여 여과되고 처리수로 생산될 수 있다. 상기 여과된 처리수는 제1 배관을 경유하여 외부로 배출될 수 있다. 또한, 밸브 V1 및 V3를 개방하고 생산수 펌프(P1)을 가동하는 경우에는, 생산된 처리수를 처리수조(200)로 이송 및 저장할 수 있으며, 저장된 처리수는 역세시 역세수로 이용할 수 있다. Referring to FIG. 2, when the valves V1 and V2 are opened and the production water pump P1 is operated, the raw water can be filtered by the
도 3은 분리막 세정 시스템의 역세 과정을 개략적으로 나타낸 개념도이다. 밸브 V4를 개방하고, 역세 펌프(P2)를 가동하면 처리수조(200)에 저장된 처리수는 제3 배관(L3), 제1 배관(L1), 및 분리막(110) 순으로 반송될 수 있으며, 역세수로 이용될 수 있다.
3 is a conceptual diagram schematically showing a backwashing process of the membrane cleaning system. The treated water stored in the treated
분리막 세정방법Separation membrane cleaning method
본 발명의 분리막 세정방법은 막여과조의 처리수 일부를 처리수조에 저장하고 나머지를 외부로 배출하는 단계; 막여과를 중지하는 단계; 역세를 위하여 처리수조에 저장된 처리수를 분리막을 경유하여 막여과조로 반송하는 단계; 상기 막여과조로 반송되는 처리수의 유량을 제어하는 역세 준비단계; 및 설정 유량 도달시 운전 조건을 유지하며 역세 시간을 제어하는 역세 지속단계;를 포함할 수 있다.The separation membrane cleaning method of the present invention comprises the steps of: storing a part of treated water in a membrane filtration tank in a treatment tank and discharging the remainder to the outside; Stopping the membrane filtration; Transporting the treated water stored in the treated water tank for backwashing to the membrane filtration tank via the separation membrane; A backwashing preparation step of controlling the flow rate of the treated water conveyed to the membrane filtration tank; And a backwash lasting step of controlling the backwash time while maintaining the operating condition upon reaching the set flow rate.
본 발명에서 상기 역세 준비단계는 역세 펌프 가동 후 설정 유량에 도달할 때까지의 과정으로 정의할 수 있으며, 상기 역세 유지 단계는 설정 유량 도달 후 운전 조건을 유지하며 설정 시간 동안 역세를 지속하는 단계로 정의할 수 있다.In the present invention, the backwashing preparation step may be defined as a process until the set flow rate after the backwash pump operation is reached. In the backwash maintenance step, the backwashing is continued for the set time while maintaining the operating condition after reaching the set flow rate Can be defined.
도 4는 본 발명의 일 구체예에 따른 정상 역세의 역세 시간에 따른 역세수 유량을 나타낸 그래프이다. 도 4를 참고하면, 정상 역세는 역세 준비단계(A-1) 및 역세 지속단계(A-2)를 포함할 수 있다. 일 구체예로서, 도 4의 정상 역세 단계는 생산을 중지하고, 역세 펌프를 가동한 후, 유량계(FS)로부터 측정된 유량을 모니터링하여 설정 유량(Flux) K 미만인 경우에는 역세 펌프의 출력을 높여 역세 유량을 증가시키고, 설정 시간 내에 설정 유량 K에 도달하도록 유량을 제어할 수 있다. 도 4를 다시 참고하면, 역세 펌프를 가동한 후 출력을 높여 역세를 시작한지 10초만에 설정된 유량 K에 도달하였고, 설정 시간(20초) 동안 역세를 지속하여 목적하는 정상 역세가 이루어진 것을 알 수 있다. 4 is a graph showing the reverse water flow rate according to the backwash time of the normal backwash according to one embodiment of the present invention. Referring to Fig. 4, the normal backwash may include backwashing preparation step (A-1) and backwash continuous step (A-2). As a specific example, the normal backwashing step of FIG. 4 stops production and operates the backwash pump. Then, the flow rate measured from the flow meter FS is monitored to increase the output of the backwash pump when the flow rate is less than the set flow rate K It is possible to increase the backwash flow rate and to control the flow rate so as to reach the set flow rate K within the set time. Referring back to FIG. 4, after the backwash pump is turned on, the output is increased to reach the set flow rate K in 10 seconds after starting the backwash, and the backwash continues for the set time (20 seconds) have.
반면, 도 5는 비정상 역세의 역세 시간에 따른 역세수 유량을 나타낸 그래프이다. 도 5를 참고하면, 비정상 역세는 분리막의 오염 정도가 높아 역세 준비단계(B-1)에서 설정 유량 K에 도달하는 소요시간이 지나치게 길어진 것을 알 수 있다. 즉, 정상 역세의 경우 도 4에서 보듯이 역세 시작 후 유량 제어 등을 통하여 10초만에 설정 유량(K)에 도달한 반면, 비정상 역세의 경우에는 유량 제어를 위하여 펌프 출력, 역세 수압 등이 제어되지 않았으므로 10초 경과 후에 설정 유량(K) 미만인 K'에 도달하였으며, 설정 유량 K에 도달하는 시간이 정상 역세의 역세 준비단계보다 10초 연장되어 결과적으로 역세 지속단계(B-2)에 소요되는 시간이 단축되는 결과를 초래하였다. 상기와 같이 역세 준비단계에 소요되는 시간이 연장되고 역세 지속단계의 지속시간이 단축되는 경우에는 역세 펌프 가동시 발생하는 에너지 비용 및 총체적인 역세 효율이 저하될 수 있다.On the other hand, FIG. 5 is a graph showing the reverse water flow rate according to the backwash time of the abnormal backwash. Referring to FIG. 5, it can be seen that the abnormal backwashing has a high contamination degree of the separation membrane, and the time required for reaching the set flow rate K in the backwashing preparation step (B-1) is excessively long. As shown in FIG. 4, in case of normal backwash, the set flow rate (K) is reached in 10 seconds through the flow control after the backwash start. In the case of the abnormal backwash, the pump output and backwash pressure are controlled for the flow control (K) which is less than the set flow rate (K) after 10 seconds has elapsed and the time to reach the set flow rate K is extended by 10 seconds from the backwashing preparation step of the normal backwash, Resulting in shorter time. If the time required for the backwashing preparation step is prolonged and the duration of the backwash continuation step is shortened as described above, the energy cost and the overall backwash efficiency may be lowered when the backwash pump is operated.
도 6은 본 발명의 다른 구체예에 따른 분리막 세정방법을 설명하기 위하여 시간에 따른 유량의 그래프를 나타낸 것이다.6 is a graph showing a flow rate with time to explain a separation membrane cleaning method according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참고하면, 역세 준비단계에서 설정 유량을 K로 설정하였으나, 비정상 역세의 역세 준비단계와 마찬가지로 역세 준비단계(C-1)에서 유량을 제어하지 않아 정상 역세의 설정 시간인 10초를 초과하여 20초가 경과한 후에야 설정 유량 K에 도달하였다. 다만, 설정 유량 K에 도달 후 역세 지속단계(C-2)의 역세 지속시간을 제어하여 목적하는 역세 지속시간인 20초를 확보할 수 있었으며, 이로 인하여 목적하는 역세가 이루어질 수 있었다.
6, the set flow rate is set to K in the backwashing preparation step, but the flow rate is not controlled in the backwashing preparation step (C-1) in the same manner as the backwashing preparation step in the abnormal backwashing, And reached the set flow rate K only after 20 seconds had elapsed. However, after reaching the set flow rate K, the backwash duration of the backwash continuous stage (C-2) was controlled to obtain the desired backwash duration of 20 seconds, which resulted in the desired backwash.
실시예Example
하기 실시예 1-2 및 비교예 1에서 역세 전 분리막의 오염 정도는 동일하며, 역세 준비단계에서 설정 유량은 30 L/m2/hr로 한다.In the following Examples 1-2 and Comparative Example 1, the degree of contamination of the membrane before backwashing is the same, and the set flow rate in the backwashing preparation step is 30 L /
실시예Example 1 One
생산을 중지한 후 역세 펌프를 가동하여 역세 준비단계에서 설정시간(10초) 동안 설정 유량에 도달하도록 유량을 제어하였으며, 설정 유량 도달시 설정시간(20초) 동안 운전 조건을 유지하여 역세 지속단계를 수행하였다. 각 단계에서 소요되는 시간, 역세수 사용량, 소요 전력, 및 역세 정도를 하기 표 1에 기재하였다.After stopping the production, the backwash pump was operated to control the flow rate to reach the set flow rate for the set time (10 seconds) in the backwash preliminary stage and to maintain the operating condition for the set time (20 seconds) Respectively. The time required in each step, the amount of backwashed water, the required power, and the backwash degree are shown in Table 1 below.
실시예Example 2 2
생산을 중지한 후 역세 펌프를 가동하여 설정 유량에 도달하기까지 역세 준비단계를 수행하였으며, 설정 유량 도달 후 설정시간(20초) 동안 운전 조건을 유지하여 역세 지속단계를 수행하였다. 각 단계에서 소요되는 시간, 역세수 사용량, 소요 전력, 및 역세 정도를 하기 표 1에 기재하였다.After the production was stopped, the backwash pump was operated and the backwash preparation stage was performed until the set flow rate was reached. After the set flow rate was reached, the backwash continuous stage was performed by maintaining the operating condition for the set time (20 seconds). The time required in each step, the amount of backwashed water, the required power, and the backwash degree are shown in Table 1 below.
비교예Comparative Example 1 One
생산을 중지한 후 역세 펌프를 가동하여 유량을 제어하지 않고 설정 유량에 도달하기까지 역세 준비단계를 수행하고, 설정 유량 도달시 운전 조건을 유지하여 역세 지속단계를 수행하였다. 각 단계에서 소요되는 시간은 하기 표 1과 같고, 역세수 사용량, 소요 전력, 및 역세 정도를 하기 표 1에 기재하였다.After the production was stopped, the backwash pump was operated to perform the backwash preparation step until the set flow rate was reached without controlling the flow rate, and the backwash continuous step was performed by maintaining the operating conditions when the set flow rate was reached. The time required for each step is shown in Table 1, and the amount of backwashed water, the required power, and the backwash degree are shown in Table 1 below.
(sec)duration
(sec)
(L)Station water usage
(L)
(Wh)Backward electricity consumption
(Wh)
* 역세 소요 전력 측정조건 : 역세펌프(pilot)의 소비전력 120W 기준* Back-pressure required Power measurement condition: Power consumption of backwash pump (pilot) based on 120W
* 역세 효과 : 양호(○), 불량(X)
* Backwash effect: Good (○), poor (X)
상기 표 1의 결과에서 보듯이, 역세 준비단계에서 유량 및 역세 지속단계에서 지속시간을 제어한 실시예 1과 역세 지속단계에서 지속시간을 제어한 실시예 2는 유량 및 지속시간을 제어하지 않은 비교예 1에 비하여 역세 효과가 우수한 것을 알 수 있다.As can be seen from the results of Table 1, in Example 1, in which the duration was controlled in the flow rate and backwash continuous stage in the backwashing preparation stage, and in Example 2, in which the duration was controlled in the backwash continuous stage, It can be seen that the backwash effect is superior to that of Example 1.
본 발명은 상기 구체예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 구체예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. As will be understood by those skilled in the art. It is to be understood, therefore, that the embodiments described above are intended to be illustrative in all respects and not restrictive.
Claims (11)
상기 막여과조로부터 생산된 처리수의 일부를 저장하여 역세시 처리수를 배출하는 처리수조; 및
역세 유량 및 역세 시간을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 처리수는 제1 배관 및 제1 배관으로부터 분기된 제2 배관을 통해 처리수조에 저장되고,
상기 처리수조에 저장된 처리수는 처리수조와 제1 배관을 연통시키는 제3 배관, 제1 배관, 및 분리막을 경유하여 막여과조로 반송되며,
상기 제어부는 상기 제3 배관에 설치된 유량계로부터 측정된 유량이 설정 유량에 도달하면 운전 조건을 유지하여 설정 시간 동안 역세를 지속시키는 것을 특징으로 하는 분리막 세정 시스템.
Membrane filtration with membrane;
A treatment water tank for storing a part of the treated water produced from the membrane filtration tank and discharging treated water during backwashing; And
And a controller for controlling the backwash flow rate and backwash time,
The treated water is stored in the treatment water tank through the first pipe and the second pipe branched from the first pipe,
The treated water stored in the treated water tank is returned to the membrane filtration tank via the third pipe, the first pipe, and the separation membrane that communicate the treatment water tank and the first pipe,
Wherein the control unit maintains the operating condition and continues backwashing for a set time when the flow rate measured from the flow meter installed in the third pipe reaches the set flow rate.
상기 역세는 역세 준비단계 및 역세 지속단계를 포함하고,
상기 제어부는 상기 역세 준비단계에서 역세 유량을 제어하며,
상기 역세 지속단계에서 역세 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 분리막 세정 시스템.
The method according to claim 1,
The backwash comprises a backwash preparation step and a backwash continuous phase,
The control unit controls the backwashing flow rate in the backwashing preparation step,
And the backwash time is controlled in the backwash continuous stage.
상기 역세 준비단계에서 측정된 유량이 설정 유량 미만이면
상기 제어부는 설정 시간 내에 설정 유량에 도달하도록 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 분리막 세정 시스템.
3. The method of claim 2,
If the flow rate measured in the backwashing preparation step is less than the set flow rate
Wherein the control unit controls the flow rate so as to reach the set flow rate within the set time.
상기 분리막은 침지형 분리막인 것을 특징으로 하는 분리막 세정 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the separation membrane is an immersion type separation membrane.
상기 제1 배관에는 생산수 펌프가 구비되며,
상기 제3 배관에는 역세 펌프가 구비된 것을 특징으로 하는 분리막 세정 시스템.
The method according to claim 1,
The first pipe is provided with a production water pump,
Wherein the third pipe is provided with a backwash pump.
상기 제3 배관에는 압력계가 더 구비되며, 상기 압력계의 정보는 제어부에 전송되는 것을 특징으로 하는 분리막 세정 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the third pipe further comprises a pressure gauge, and the information of the pressure gauge is transmitted to the control unit.
상기 제1 배관 내지 제3 배관 중 하나 이상의 배관에는 개폐밸브가 구비되어 제어부에 의해 개폐가 제어되는 것을 특징으로 하는 분리막 세정 시스템.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein at least one of the first pipe to the third pipe is provided with an opening / closing valve, and the opening / closing is controlled by the control unit.
막여과를 중지하는 단계;
역세를 위하여 처리수조에 저장된 처리수를 분리막을 경유하여 막여과조로 반송하는 단계;
상기 막여과조로 반송되는 처리수의 유량을 제어하는 역세 준비단계; 및
설정 유량 도달시 운전 조건을 유지하며 역세 시간을 제어하는 역세 지속단계;를 포함하는 분리막 세정방법.
Storing a part of the treated water of the membrane filtration tank in the treated water tank and discharging the remainder to the outside;
Stopping the membrane filtration;
Transporting the treated water stored in the treated water tank for backwashing to the membrane filtration tank via the separation membrane;
A backwashing preparation step of controlling the flow rate of the treated water conveyed to the membrane filtration tank; And
And a backwash duration step of controlling the backwash time while maintaining the operating conditions when the set flow rate is reached.
상기 역세 준비단계에서 측정된 유량이 설정 유량 미만이면,
설정 시간 내에 설정 유량에 도달하도록 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 분리막 세정 시스템.
9. The method of claim 8,
If the flow rate measured in the backwashing preparation step is less than the set flow rate,
And the flow rate is controlled so as to reach the set flow rate within the set time.
상기 처리수는 생산수 펌프에 의하여 처리수조에 저장 또는 외부로 반출되는 것을 특징으로 하는 분리막 세정 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the treated water is stored in a treated water tank by the production water pump or is carried out to the outside.
상기 처리수조에 저장된 처리수는 역세 펌프에 의하여 분리막을 경유하여 막여과조로 반송되는 것을 특징으로 하는 분리막 세정 방법.11. The method of claim 10,
And the treated water stored in the treated water tank is conveyed to the membrane filtration tank via the separation membrane by the backwash pump.
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