KR101542617B1 - 분리막 세정 시스템 및 이를 이용한 분리막 세정 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
도 2는 시간에 따른 수투과도의 그래프를 예시한 것이다.
도 3은 본 발명의 하나의 구체예에 따른 분리막 세정 시스템의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 구체예에 따른 분리막 세정 시스템의 개략도이다.
도 5는 실시예의 운전시간 변화에 따른 상대적 수투과도를 나타낸 것이다.
도 6은 비교예에서 적용된 순서도이다.
38.83 h 이후 | 역세척에 사용되는 생산수량 (톤/일) | 원수 회수율 (%) |
실시예1 | 2.7 m3 | 98 |
비교예1 | 5.5 m3 | 95 |
30 : 제어수단
11, 21 : 멤브레인 12, 22: 폭기장치
PS: 압력계
FS: 유량계
Claims (9)
- 멤브레인과 폭기장치가 구비되어 있으며, 유입원수를 막여과에 의해 여과하고, 처리수와 피처리수를 각각 배출하는 제1 막여과조;
상기 제1 막여과조의 생산수 배출 라인에 설치되어 막간 차압을 측정하기 위한 압력계와 투과유량을 측정하기 위한 유량계; 및
상기 압력계로부터 측정된 막간차압과 상기 유량계로부터 측정된 투과유량으로부터 수투과도를 계산하여 회복율을 산출하고, 상기 산출된 회복율로부터 막오염 정도를 예측하며, 역세주기와 간헐 폭기주기를 제어하는 제어수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리막 세정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 막오염 정도는 하기 식 1에 의한 누적예측지수로부터 구하는 것을 특징으로 하는 분리막 세정 시스템:
[식 1]
k n 은 현재시점으로부터 n회 역세척 (혹은 역세척+간헐폭기) 직후의 누적예측지수이며, K는 분리막의 수투과도로서 K 0는 초기 분리막 사용전의 수투과도, Kc는 현재시점에서 가장 최근 역세척 직후의 수투과도이다. R i 는 가장 최근 역세척 후 i번째 세정에 의한 수투과도 회복율이다.
상기 누적예측지수 k n 을 산출하기 위한 R i 의 예측값은 식 2의 과거 누적된 j개의 데이터(R 1' ~ R j')로부터 선형회귀하여 결정한다.
[식 2]
t i는 예측을 원하는 시점으로, 미래의 예상되는 i번째 세정 직후의 시간 중에서 선택한다. '-' (bar표시)는 산술평균을 의미한다. R j'는 과거 t j에서의 수투과도 회복율이며 초기 수투과도 K 0를 기반으로 식 3과 같이 정의한다.
[식 3]
(j>1)
(K j - 1 는 j-1 회 세정 직후의 수투과도, K j 는 j 회 세정 직후의 수투과도)
- 제1항에 있어서, 상기 제1 막여과조는 침지형 분리막 여과조인 것을 특징으로 하는 분리막 세정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 회복율로부터 막오염 정도를 시뮬레이션에 의해 예측하고, 상기 막오염 정도가 제1 설정값 미만이면 운전 조건을 유지하고, 제1 설정값 이상이면 제2 설정값에 해당되는지 비교하며,
상기 막오염 정도가 제2 설정값 미만이면 역세주기를 조정하여 세정조건을 최적화하고, 제2설정값 이상이면 폭기(aeration) 주기를 조정하는 것을 특징으로 하는 분리막 세정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 막여과조의 배관라인에 역세에 필요한 처리수를 송출하기 위한 펌프를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 분리막 세정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 폭기장치는 제어수단에 의해 정보를 받아 블로어에 의해 폭기량이 조절되는 것을 특징으로 하는 분리막 세정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 막여과조로부터 배출된 피처리수는 제2 막여과조로 유입되고, 상기 제2 막여과조의 피처리수는 제1 막여과조의 원수로 유입시켜 회수하는 것을 특징으로 하는 분리막 세정 시스템.
- 막여과조로부터 처리된 처리수에 대해 막간차압과 투과유량을 측정하여 수투과도를 계산하고;
상기 수투과도에 대한 정보로부터 회복율을 산출하고;
상기 회복율로부터 막오염 정도를 시뮬레이션에 의해 예측하고;
상기 막오염 정도가 제1 설정값 미만이면 운전 조건을 유지하고, 제1 설정값 이상이면 제2 설정값에 해당되는지 비교하고;
상기 막오염 정도가 제2 설정값 미만이면 역세주기를 조정하여 세정조건을 최적화하고, 제2설정값 이상이면 폭기(aeration) 주기를 조정하는;
단계를 포함하는 분리막 세정 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 막오염 정도는 하기 식 1에 의한 누적예측지수로부터 구하는 것을 특징으로 하는 분리막 세정 방법:
[식 1]
kn 은 현재시점으로부터 n회 역세척 (혹은 역세척+간헐폭기) 직후의 누적예측지수이며, K는 분리막의 수투과도로서 K 0는 초기 분리막 사용전의 수투과도, Kc는 현재시점에서 가장 최근 역세척 직후의 수투과도이다. Ri 는 가장 최근 역세척 후 i번째 세정에 의한 수투과도 회복율이다.
상기 누적예측지수 kn 을 산출하기 위한 Ri 의 예측값은 식 2의 과거 누적된 j개의 데이터(R 1' ~ R j')로부터 선형회귀하여 결정한다.
[식 2]
t i는 예측을 원하는 시점으로, 미래의 예상되는 i번째 세정 직후의 시간 중에서 선택한다. '-' (bar표시)는 산술평균을 의미한다. R j'는 과거 t j에서의 수투과도 회복율이며 초기 수투과도 K 0를 기반으로 식 3과 같이 정의한다.
[식 3]
(j>1)
(Kj-1 는 j-1 회 세정 직후의 수투과도, Kj 는 j 회 세정 직후의 수투과도)
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