KR102639627B1 - Energy recovery and reuse of CCRO system using concentrate water pressure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 농축수 압력을 활용한 에너지 회수 및 재이용 CCRO 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고압펌프가 마련된 원수유입라인을 통해 원수가 유입되는 하나 이상의 RO모듈을 포함하고, 상기 RO모듈의 역삼투 공정에 의해 생산되는 농축수와 처리수를 각각 농축수배출라인과 처리수배출라인으로 분리 배출시키는 RO(Reverse Osmosis)공정부; 상기 원수유입라인과 농축수배출라인 간을 연결하고 농축수 순환펌프가 마련되는 순환라인을 포함하고, 상기 농축수배출라인을 통해 배출되는 농축수가 상기 RO모듈로 재유입되게 하며 기설정된 농도가 될 때까지 상기 농축수를 순환시킨 후 외부로 배출하는 CCRO(Closed Circuit Reverse Osmosis)공정부; 및 상기 농축수배출라인에 연결되고 상기 CCRO공정부의 순환 과정 후 외부로 배출되는 농축수로부터 고압의 배출압력을 공기압 형태로 회수하여 저장하며, 저장된 공기압을 선택된 공압 밸브의 작동수단으로 활용되도록 공급하는 공압회수부;를 포함하는 것이 특징이다.The present invention relates to an energy recovery and reuse CCRO system using concentrated water pressure and a control method thereof, and more specifically, to a CCRO system comprising at least one RO module into which raw water flows through a raw water inflow line equipped with a high-pressure pump, and wherein the RO RO (Reverse Osmosis) process unit that separates and discharges concentrated water and treated water produced by the reverse osmosis process of the module into a concentrated water discharge line and a treated water discharge line, respectively; It includes a circulation line that connects the raw water inflow line and the concentrated water discharge line and is provided with a concentrated water circulation pump, and allows the concentrated water discharged through the concentrated water discharge line to reflow into the RO module and reach a preset concentration. A CCRO (Closed Circuit Reverse Osmosis) process unit that circulates the concentrated water until it is discharged to the outside; And a device that is connected to the concentrated water discharge line and recovers and stores high-pressure discharge pressure from the concentrated water discharged to the outside after the circulation process of the CCRO process unit in the form of pneumatic pressure, and supplies the stored air pressure to be used as an operating means of the selected pneumatic valve. It is characterized by including a pneumatic recovery unit.

Figure R1020230129966
Figure R1020230129966

Description

농축수 압력을 활용한 에너지 회수 및 재이용 CCRO 시스템 및 이의 제어방법{Energy recovery and reuse of CCRO system using concentrate water pressure}Energy recovery and reuse of CCRO system using concentrate water pressure and its control method {Energy recovery and reuse of CCRO system using concentrate water pressure}

본 발명은 폐회로의 형성과 농축수의 순환 과정을 실시하는 CCRO공정(Closed Circuit Reverse Osmosis)을 통해 RO(Reverse Osmosis) 공정에서 생산되는 처리수의 높은 회수율을 달성할 수 있으며, 특히 버려지는 농축수의 압력을 회수하여 공기압으로 저장하고 저장된 공기압을 CCRO 공정의 농축수 배출구간에 반복 가동되는 밸브의 ON/OFF에 따른 배출 농축수의 순간 고압으로 인한 내부 배관 및 기기들의 충격 부하를 저감시키면서 회수된 농축수 압력을 공기압으로 저장, 밸브 가동에 재이용함으로써 에너지 절감을 이룰 수 있는 농축수 압력을 활용한 에너지 회수 및 재이용 CCRO 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것이다.The present invention can achieve a high recovery rate of treated water produced in the RO (Reverse Osmosis) process through the CCRO process (Closed Circuit Reverse Osmosis), which performs the formation of a closed circuit and the circulation process of concentrated water, especially the discarded concentrated water. The pressure is recovered and stored as pneumatic pressure, and the stored air pressure is discharged according to the ON/OFF of the valve that is repeatedly operated in the concentrated water discharge section of the CCRO process. This relates to an energy recovery and reuse CCRO system using concentrated water pressure that can save energy by storing concentrated water pressure as pneumatic pressure and reusing it for valve operation, and its control method.

일반적으로 해수담수를 포함한 고농도 TDS 원수를 처리 및 재이용하는 방법으로 역삼투압(RO; Reverse Osmosis) 방식이 주로 사용되고 있다. In general, the Reverse Osmosis (RO) method is mainly used as a method of treating and reusing high-concentration TDS raw water, including seawater.

역삼투압 방식에서는 물에 용해되어 있는 이온성 물질은 거의 배제되고 순수한 물은 통과되는 반투막에 의해 수중에 용해되어 있는 다양한 종류의 이온성 물질을 제거하게 된다. In the reverse osmosis method, ionic substances dissolved in water are almost excluded, and various types of ionic substances dissolved in water are removed by a semipermeable membrane through which pure water passes.

이와 같은 원수로부터 이온성 물질과 순수한 물을 분리시키기 위해서는 삼투압 이상의 높은 압력이 필요한데 이 압력을 역삼투압이라고 하며 해수 담수화의 경우 대략 40 ~ 70 bar 정도의 높은 압력을 필요로 한다. In order to separate ionic substances and pure water from such raw water, a pressure higher than osmotic pressure is required. This pressure is called reverse osmosis, and in the case of seawater desalination, a high pressure of approximately 40 to 70 bar is required.

따라서 역삼투압을 제공하기 위해 역삼투법을 이용한 수처리 장치에는 원수를 가압하는 원수공급수단(고압펌프 등)이 설치된다. Therefore, in order to provide reverse osmosis pressure, a water treatment device using reverse osmosis is installed with a raw water supply means (high pressure pump, etc.) that pressurizes raw water.

이와 같은 역삼투법에 의한 탈염공정에서는 유입수의 삼투압보다 높은 압력으로 반투막에 대하여 압축될 때 그 반투막을 통과하지 못한 이온들은 고농도로 농축되어 외부로 농축 배출되고 막을 통과한 용액은 염이 제거된 처리수로 얻어지는 방식이다. In this desalination process using reverse osmosis, when compressed against a semi-permeable membrane at a pressure higher than the osmotic pressure of the incoming water, ions that did not pass through the semi-permeable membrane are concentrated to a high concentration and discharged to the outside, and the solution that passed through the membrane is treated as treated water from which salts have been removed. This is how it is obtained.

이때 반투막을 통과하지 못하고 외부로 배출되는 농축수는 유입수의 압력을 거의 그대로 가지고 있으며, 에너지 측면에서 본다면 높은 에너지 손실을 가지게 되는 것이다. At this time, the concentrated water that fails to pass through the semi-permeable membrane and is discharged to the outside retains almost the same pressure as the inflow water, and from an energy perspective, has a high energy loss.

이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 등록특허 제10-1309870호, 등록특허 제10-1560698호, 등록특허 제10-1853281호 등에서는 역삼투압의 대부분을 지닌 채로 외부로 배출되는 농축수의 보유 에너지를 회수하는 기술들이 제시되었다.In order to improve this problem, in Patent No. 10-1309870, Patent No. 10-1560698, and Patent No. 10-1853281, the energy contained in the concentrated water discharged to the outside with most of the reverse osmosis pressure is recovered. Technologies have been presented.

그러나 상기 언급된 종래 기술들의 경우, 대부분이 삼투압을 극복하기 위해 반투막 유입부에 부가되는 유입수의 압력을 보완하는 방법들로 이를 위한 별도의 전력이 필요한 회수장치나 컨트롤 밸브류가 다수 추가되고, 고농도의 농축수가 다시 유입수와 합류되도록 구성되어 유기물의 농도가 높을 경우 분리막의 오염을 가속시킬 수 있을 뿐 아니라 일반적인 역삼투 공정만으로는 처리수의 높은 회수율을 기대하기 어렵다는 문제점이 있다. However, in the case of the above-mentioned conventional technologies, most of them are methods of supplementing the pressure of the influent water added to the semipermeable membrane inlet to overcome osmotic pressure, and a number of recovery devices or control valves that require separate power are added for this, and high concentration Concentrated water is configured to rejoin the inflow water, so if the concentration of organic matter is high, contamination of the separation membrane can accelerate, and there is a problem that it is difficult to expect a high recovery rate of treated water with a general reverse osmosis process alone.

또한 회수되는 농축수의 경우, 고압펌프에 의하여 역삼투압에 요구되는 높은 압력이 유지되기 때문에 각종 배관 등에 상시적으로 팽창압이 작용하고 있는 바, 이러한 팽창압은 장기적인 측면에서 반복적인 밸브의 ON/OFF 전환시 지속적인 배관의 손상 및 기기 부하를 유발함으로 내구성 저하의 요인으로 작용하게 되는 문제점이 있다.In addition, in the case of recovered concentrated water, the high pressure required for reverse osmosis is maintained by a high-pressure pump, so expansion pressure is constantly applied to various pipes, etc., and this expansion pressure is repeated in the long term by repeatedly turning on/off the valve. When switched to OFF, there is a problem in that it causes continuous damage to pipes and equipment load, which acts as a factor in reducing durability.

특히 역삼투 공정을 위한 수처리 시설에서는 농축수 에너지 회수기술이 적용되어 있더라도 고전력이 요구되는 고압펌프뿐 아니라 유체의 이동 및 차단을 제어하기 위한 각종 밸브들이 장착되어 있는데, 이들 밸브들의 개폐 작동을 위해서는 별도의 구동전력이 필요하며, 처리용량이 증가할수록 밸브 구동 및 시스템의 안정성 확보를 위해 공압밸브를 적용하게 되는데 이때의 경우에도 별도 전력을 소모하는 에어 컴프레서가 반드시 구비되어야만 하므로 그에 따른 전력 사용 및 운용 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.In particular, water treatment facilities for reverse osmosis processes, even if concentrated water energy recovery technology is applied, are equipped with not only high-pressure pumps that require high power, but also various valves to control the movement and blocking of fluid. Separate opening and closing operations of these valves are required. Driving power is required, and as processing capacity increases, pneumatic valves are applied to drive valves and ensure system stability. In this case, an air compressor that consumes additional power must be installed, resulting in power use and operating costs. There is a problem that is increasing.

등록특허 제10-1309870호Registered Patent No. 10-1309870 등록특허 제10-1560698호Registered Patent No. 10-1560698 등록특허 제10-1853281호Registered Patent No. 10-1853281

따라서 본 발명의 목적은, RO(Reverse Osmosis) 공정에서 생산되는 처리수의 높은 회수율을 달성할 수 있을 뿐 아니라 버려지는 농축수의 압력을 회수하여 공기압으로 저장하고, 저장된 공기압을 RO 공정 내지 CCRO 공정에서 요구되는 각종 공압밸브 등의 작동에 활용되도록 함으로써 고압의 농축수 압력으로 인한 내부 배관 및 기기들의 충격 부하를 저감시키면서 에너지 절감을 이룰 수 있는 농축수 압력을 활용한 에너지 회수 및 재이용 CCRO 시스템 및 이의 제어방법을 제공하는 것이다.Therefore, the purpose of the present invention is to not only achieve a high recovery rate of treated water produced in the RO (Reverse Osmosis) process, but also to recover the pressure of the discarded concentrated water and store it as pneumatic pressure, and to use the stored air pressure in the RO process or CCRO process. Energy recovery and reuse CCRO system using concentrated water pressure that can achieve energy savings while reducing the shock load on internal pipes and devices due to high pressure concentrated water pressure by utilizing it for the operation of various pneumatic valves required in It provides a control method.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 농축수 압력을 활용한 에너지 회수 및 재이용 CCRO 시스템(이하 "본 발명의 시스템"이라 칭함)은, 고압펌프가 마련된 원수유입라인을 통해 원수가 유입되는 하나 이상의 RO모듈을 포함하고, 상기 RO모듈의 역삼투 공정에 의해 생산되는 농축수와 처리수를 각각 농축수배출라인과 처리수배출라인으로 분리 배출시키는 RO(Reverse Osmosis)공정부; 상기 원수유입라인과 농축수배출라인 간을 연결하고 농축수 순환펌프가 마련되는 순환라인을 포함하고, 상기 농축수배출라인을 통해 배출되는 농축수가 상기 RO모듈로 재유입되게 하며 기설정된 농도가 될 때까지 상기 농축수를 순환시킨 후 외부로 배출하는 CCRO(Closed Circuit Reverse Osmosis)공정부; 및 상기 농축수배출라인에 연결되고 상기 CCRO공정부의 순환 과정 후 외부로 배출되는 농축수로부터 고압의 배출압력을 공기압 형태로 회수하여 저장하며, 저장된 공기압을 선택된 공압 밸브의 작동수단으로 활용되도록 공급하는 공압회수부;를 포함하고, 상기 공압회수부는, 상기 농축수배출라인으로부터 분기되는 유입관, 상기 유입관에 장착되어 선택적으로 개폐 작동하는 유입밸브와, 상기 유입관에 연결되고 내부에 일정한 체적을 갖는 공기실과 상기 농축수배출라인을 통해 이동하는 고압의 농축수가 유입되어 팽창하는 수실이 구획되는 팽창탱크와, 상기 팽창탱크의 공기실과 연통되며 상기 공기실의 압축에 따라 배출되는 압축공기가 유입 및 저장되는 압력탱크를 포함하는 것이 특징이다.As a means to solve the above-mentioned problems, the energy recovery and reuse CCRO system utilizing the pressure of concentrated water of the present invention (hereinafter referred to as the "system of the present invention") is an energy recovery and reuse CCRO system in which raw water flows in through a raw water inflow line equipped with a high-pressure pump. An RO (Reverse Osmosis) process unit that includes one or more RO modules and separates and discharges concentrated water and treated water produced by the reverse osmosis process of the RO modules into a concentrated water discharge line and a treated water discharge line, respectively; It includes a circulation line that connects the raw water inflow line and the concentrated water discharge line and is provided with a concentrated water circulation pump, and allows the concentrated water discharged through the concentrated water discharge line to reflow into the RO module and reach a preset concentration. A CCRO (Closed Circuit Reverse Osmosis) process unit that circulates the concentrated water until it is discharged to the outside; And a device that is connected to the concentrated water discharge line and recovers and stores high-pressure discharge pressure from the concentrated water discharged to the outside after the circulation process of the CCRO process unit in the form of pneumatic pressure, and supplies the stored air pressure to be used as an operating means of the selected pneumatic valve. It includes a pneumatic recovery unit, wherein the pneumatic recovery unit includes an inflow pipe branched from the concentrated water discharge line, an inflow valve mounted on the inflow pipe and selectively opened and closed, and connected to the inflow pipe and having a constant volume therein. An expansion tank divided into an air chamber and a water chamber in which high-pressure concentrated water moving through the concentrated water discharge line flows in and expands, and the compressed air that communicates with the air chamber of the expansion tank and is discharged according to compression of the air chamber flows in and out. It is characterized by including a pressure tank in which it is stored.

하나의 예로써, 상기 CCRO공정부는, 상기 농축수 순환펌프의 후단에 위치하도록 상기 순환라인에 장착되어 선택적으로 개폐 작동하는 제어밸브가 구비되며 상기 순환라인에서 분기되어 상기 제어밸브의 전단과 후단 간을 연결하는 제 2순환라인과, 상기 제 2순환라인에 장착되고 상기 제어밸브의 닫힘 작동에 따라 제 2순환라인으로 순환하는 농축수의 유기물이 흡착되게 하는 흡착필터를 더 포함하는 것이 특징이다.As an example, the CCRO process unit is equipped with a control valve that is mounted on the circulation line to be located at the rear end of the concentrated water circulation pump and operates to open and close selectively, and is branched from the circulation line to operate between the front end and the rear end of the control valve. It is characterized by further comprising a second circulation line connecting the second circulation line and an adsorption filter that is mounted on the second circulation line and allows organic matter in the concentrated water circulating to the second circulation line to be adsorbed when the control valve is closed.

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하나의 예로써, 상기 공압회수부는, 상기 팽창탱크의 공기실에 연결되고 1체크밸브가 장착되어 일방향으로 외기가 공기실로 공급되게 하는 제 1작동관과, 상기 팽창탱크의 공기실과 상기 압력탱크 간을 연결하고 제 2체크밸브가 장착되어 공기실에서 배출되는 압축공기가 일방향으로 상기 압력탱크에 유입되게 하는 제 2작동관을 포함하는 것이 특징이다.As an example, the pneumatic recovery unit includes a first operating pipe connected to the air chamber of the expansion tank and equipped with a check valve to supply outside air to the air chamber in one direction, and a first operating pipe between the air chamber of the expansion tank and the pressure tank. It is characterized by including a second operating pipe that connects and is equipped with a second check valve to allow compressed air discharged from the air chamber to flow into the pressure tank in one direction.

하나의 예로써, 상기 RO모듈의 세정을 위한 약품이 저장되고, 상기 RO공정부의 처리수배출라인 또는 농축수배출라인과 연결되어 RO모듈에서 배출되는 처리수 또는 농축수가 유입되며 세정라인을 통해 상기 RO모듈의 전단에 연결되는 CIP약품탱크; 및 상기 세정라인에 장착되고 선택적으로 작동되어 상기 CIP약품탱크에 저장된 약품과 혼합된 처리수 또는 농축수가 세정수로서 RO모듈에 공급되게 하는 세정펌프;를 더 포함하는 것이 특징이다.As an example, chemicals for cleaning the RO module are stored, and the treated water or concentrated water discharged from the RO module is connected to the treated water discharge line or concentrated water discharge line of the RO process unit, and the treated water or concentrated water discharged from the RO module is introduced through the cleaning line. CIP chemical tank connected to the front of the RO module; And a cleaning pump mounted on the cleaning line and selectively operated to supply treated water or concentrated water mixed with chemicals stored in the CIP chemical tank to the RO module as cleaning water.

하나의 예로써, 상기 CIP약품탱크와 상기 세정펌프 사이에 구비되고 상기 세정펌프의 작동에 따라 이동하는 세정수에 압축공기가 공급 및 혼합되게 하는 공기혼합기;를 더 포함하는 것이 특징이다.As an example, the air mixer is provided between the CIP chemical tank and the cleaning pump and supplies and mixes compressed air with the cleaning water that moves according to the operation of the cleaning pump.

하나의 예로써, 상기 세정펌프는, 복수의 임펠러가 다단식으로 설치되어 압축공기가 혼합된 세정수에 미세기포를 생성하는 다단펌프인 것이 특징이다.As an example, the cleaning pump is characterized as a multi-stage pump in which a plurality of impellers are installed in a multi-stage manner to generate fine bubbles in cleaning water mixed with compressed air.

한편 본 발명의 농축수 압력을 활용한 에너지 회수 및 재이용 CCRO 시스템의 제어방법(이하 '본 발명의 제어방법'이라 칭함)은 상술한 시스템을 제어하는 방법으로서, a) 고압펌프를 작동시켜 하나 이상의 RO모듈로 원수가 유입되게 하고 RO모듈의 역삼투 공정에 의해 처리수 및 농축수가 각각 분리 배출되는 RO 단계; b) 농축수 순환펌프를 작동시켜 상기 RO 단계에서 배출되는 농축수가 순환라인을 통해 상기 하나 이상의 RO모듈에 재유입 및 순환시키는 CCRO 단계; c) 상기 RO모듈에서 배출되는 농축수의 TDS농도를 계측하고, 계측한 TDS농도가 기설정된 기준 TDS농도 이상일 경우 상기 농축수 순환펌프에 의한 농축수의 순환을 정지시키는 정지 단계; d) 상기 RO모듈에서 생산되는 농축수를 농축수배출라인을 통해 외부로 배출시키는 배출 단계; 및 e) 상기 배출 단계에서 배출되는 농축수로부터 고압의 배출압력을 공기압 형태로 회수하여 저장하는 공압회수 단계;를 포함하는 것이 특징이다.Meanwhile, the control method of the energy recovery and reuse CCRO system utilizing concentrated water pressure of the present invention (hereinafter referred to as the 'control method of the present invention') is a method of controlling the above-described system, which includes: a) operating the high pressure pump to RO stage in which raw water flows into the RO module and treated water and concentrated water are separately discharged through the reverse osmosis process of the RO module; b) a CCRO step of operating a concentrated water circulation pump to re-introduce and circulate the concentrated water discharged from the RO step into the one or more RO modules through a circulation line; c) a stop step of measuring the TDS concentration of the concentrated water discharged from the RO module and stopping the circulation of the concentrated water by the concentrated water circulation pump when the measured TDS concentration is higher than a preset standard TDS concentration; d) a discharge step of discharging the concentrated water produced in the RO module to the outside through a concentrated water discharge line; and e) a pneumatic recovery step of recovering and storing high-pressure discharge pressure from the concentrated water discharged in the discharge step in the form of pneumatic pressure.

하나의 예로써, 상기 CCRO 단계는, 순환 중인 농축수가 흡착필터를 통과하게 하여 농축수에 포함된 유기물이 흡착 및 제거되게 하는 단계를 포함하는 것이 특징이다.As one example, the CCRO step is characterized by including a step of allowing the circulating concentrated water to pass through an adsorption filter to adsorb and remove organic substances contained in the concentrated water.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 시스템 및 제어방법에 따르면, 폐회로의 형성과 농축수의 순환 과정을 실시하는 CCRO공정(Closed Circuit Reverse Osmosis)을 통해 RO(Reverse Osmosis) 공정에서 생산되는 농축수 압력을 회수하여 RO 장치 밸브 구동에 재이용함과 동시에 반복적인 농축수 배출 밸브 개폐에 따른 배관충격을 완화시키면서 처리수의 높은 회수율을 달성하는 효과가 있다.As described above, according to the system and control method of the present invention, the pressure of concentrated water produced in the RO (Reverse Osmosis) process is increased through the CCRO process (Closed Circuit Reverse Osmosis), which performs the formation of a closed circuit and the circulation process of concentrated water. It is recovered and reused to drive the RO device valve, and at the same time, it has the effect of achieving a high recovery rate of treated water while alleviating pipe shock caused by repeated opening and closing of the concentrated water discharge valve.

또한 버려지는 고압의 농축수 압력을 이용한 팽창탱크의 반복 운동을 통해 별도의 에너지 사용없이 압력탱크에 압축공기를 충진시킬 수 있으며, 충진된 압축공기를 시스템 운용에 필요한 각종 공압밸브의 작동에 활용될 수 있도록 공급하기 때문에 밸브 구동을 위한 전력 또는 에어 컴프레서가 불필요하여 에너지의 절감 및 운용 비용을 절감할 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, through the repetitive movement of the expansion tank using the pressure of the high-pressure concentrated water that is discarded, compressed air can be filled in the pressure tank without using additional energy, and the filled compressed air can be used to operate various pneumatic valves required for system operation. Since the valve is supplied in such a way that power or an air compressor is not required to drive the valve, there is an effect of saving energy and operating costs.

그리고 고압펌프의 초기 가동 시 또는 RO 공정의 농축수 배출 밸브의 반복 가동시 밸브 ON/OFF에 따른 농축수의 순간 고압으로 인한 배관 및 기타 설비의 팽창 충격 및 부하를 저감시킴으로써 시스템의 내구성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, the durability of the system can be improved by reducing the expansion shock and load on piping and other facilities due to the instantaneous high pressure of concentrated water due to valve ON/OFF during the initial operation of the high pressure pump or repeated operation of the concentrated water discharge valve in the RO process. There is an effect that makes it possible.

또한 RO모듈의 성능 저하에 따른 CIP 세정 공정 시, 압력탱크에 회수된 압축공기를 활용하여 공기공급이 이루어지고 복수의 임펠러가 다단식으로 설치된 다단 펌프에 의해 발생된 미세기포를 공급하여 화학세정과 함께 미세기포에 의한 물리적 세정이 병행되도록 함으로써 세정 능력을 더욱 증대시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, during the CIP cleaning process due to the performance degradation of the RO module, air is supplied using compressed air recovered from the pressure tank, and fine bubbles generated by a multi-stage pump with multiple impellers are supplied to perform chemical cleaning. There is an effect of further increasing the cleaning ability by performing physical cleaning using fine bubbles in parallel.

도 1은 본 발명의 시스템을 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 CCRO공정부의 제 2순환라인의 작동 상태도.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공압회수부의 작동 상태도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 세정 구성을 나타내는 개략도.
1 is a schematic diagram showing the system of the present invention.
Figure 2 is an operating state diagram of the second circulation line of the CCRO process unit according to an embodiment of the present invention.
3A to 3B are diagrams showing the operating state of the pneumatic recovery unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing a cleaning configuration according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.In describing the present invention, the terms and words used in the specification and claims are based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain the invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concepts consistent with the technical ideas of.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1을 참조하면 본 발명의 시스템은 유입된 원수에 대하여 역삼투(Reverse Osmosis) 공정으로 탈염을 실시하는 RO(Reverse Osmosis)공정부(40)와, 상기 RO공정부(40)의 역삼투 공정에서 생산되는 농축수를 설정된 농도까지 반복 순환시킨 후 배출되게 하는 CCRO(Closed Circuit Reverse Osmosis)공정부(50) 및 상기 RO공정부의 역삼투(Reverse Osmosis) 공정에서 이용되는 고압의 배출압력을 공기압 형태로 회수 및 저장하는 공압회수부(60)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the system of the present invention includes an RO (Reverse Osmosis) process unit 40 that desalinizes incoming raw water through a reverse osmosis process, and a reverse osmosis process of the RO process unit 40. The CCRO (Closed Circuit Reverse Osmosis) process unit 50, which repeatedly circulates the concentrated water produced in the concentrated water to a set concentration and then discharges it, and the high-pressure discharge pressure used in the reverse osmosis process of the RO process unit is in the form of pneumatic pressure. It may include a pneumatic recovery unit 60 for recovery and storage.

RO공정부(40)는 원수유입라인(410)을 통해 원수가 유입되는 하나 이상의 RO모듈(420)을 포함할 수 있으며, 유입된 원수를 역삼투 공정으로 여과 처리하여 농축수와 처리수를 각각 생산할 수 있다.The RO process unit 40 may include one or more RO modules 420 through which raw water flows in through the raw water inflow line 410, and filters the incoming raw water through a reverse osmosis process to produce concentrated water and treated water, respectively. can be produced

RO모듈(420)은 원수에 대한 물리적 여과 처리를 위하여 공지된 다양한 여과막 중 적합한 하나를 선택하여 적용될 수 있으며, 둘 이상의 RO모듈(420)이 상호 병렬 연결되어 원수의 처리 유량 등을 선택적으로 조절할 수 있다.The RO module 420 can be applied by selecting an appropriate one among various known filtration membranes for physical filtration of raw water, and two or more RO modules 420 can be connected in parallel to selectively control the treatment flow rate of raw water. there is.

RO모듈(420)에서 생산되는 처리수는 pH조정 등의 후처리를 통해 공업 또는 농업 용수 등으로 활용될 수 있다. 농축수의 경우는 이하에서 설명하는 CCRO공정부(50)의 순환 후 더욱 농축된 상태로 배출될 수 있으며 별도의 저감 시설로 이송된 후 후처리될 수 있다.The treated water produced in the RO module 420 can be used as industrial or agricultural water through post-treatment such as pH adjustment. In the case of concentrated water, it can be discharged in a more concentrated state after circulation in the CCRO process unit 50, which will be described below, and can be transferred to a separate abatement facility and then post-treated.

RO모듈(420)은 전처리 과정을 거쳐 1차적으로 여과 처리된 원수가 유입될 수 있다.The RO module 420 can receive raw water that has been primarily filtered through a pretreatment process.

일 예로 하수처리장 등으로부터 전달되는 원수는 원수탱크(10)에 일정 시간 체류 후 유입펌프(20)에 의해 이송될 수 있으며, 전처리필터(30)를 통과하여 물리적인 여과 처리 후 상기 원수유입라인(410)을 통해 RO모듈(420)로 유입될 수 있다.As an example, raw water delivered from a sewage treatment plant, etc. may be transferred by the inlet pump 20 after staying in the raw water tank 10 for a certain period of time, and after passing through the pre-treatment filter 30 and undergoing physical filtration, the raw water inlet line ( It can flow into the RO module 420 through 410).

이러한 전처리 과정의 여부는 원수의 오염 정도 및 RO모듈(420)의 여과 처리 조건 등을 고려하여 결정될 수 있다. 이때 전처리 과정에 적용되는 정화시설은 상기 언급한 전처리필터(30)에 한정되지 않으며 다양한 물리적 또는 화학적 시설이 추가 적용될 수 있음은 당연하다.Whether or not this pretreatment process is performed can be determined by considering the degree of contamination of the raw water and the filtration treatment conditions of the RO module 420. At this time, the purification facilities applied in the pretreatment process are not limited to the above-mentioned pretreatment filter 30, and it is natural that various physical or chemical facilities can be additionally applied.

RO모듈(420)은 삼투압 이상의 높은 압력을 가하여 역으로 밀어내는 원리를 이용한 것으로, 유입 원수에 대하여 이온물질을 포함한 고형물질의 높은 제거 능력을 가지고 있다.The RO module 420 uses the principle of pushing back by applying a pressure higher than the osmotic pressure, and has a high ability to remove solid substances, including ionic substances, from incoming raw water.

이에 원수유입라인(410)에는 원수가 삼투압 이상의 높은 압력으로 이동하여 상기 RO모듈(420)로 유입되게 함으로써 역삼투 공정이 수행되게 하는 고압펌프(400)가 마련될 수 있다.Accordingly, a high-pressure pump 400 may be provided in the raw water inlet line 410 to allow raw water to move at a high pressure higher than the osmotic pressure and flow into the RO module 420, thereby performing a reverse osmosis process.

그리고 원수유입라인(410)에는 고압의 원수가 선택적으로 상기 RO모듈(420)에 유입될 수 있도록 고압펌프(400) 후단에서 개폐 작동하는 제 1공압밸브(411)가 설치될 수 있다.In addition, a first pneumatic valve 411 that opens and closes at the rear end of the high-pressure pump 400 may be installed in the raw water inflow line 410 to allow high-pressure raw water to selectively flow into the RO module 420.

이러한 RO공정부(40)는 상기 RO모듈(420)의 역삼투 공정에 의해 생산되는 농축수와 처리수를 각각 분리 배출시키는 농축수배출라인(430)과 처리수배출라인(440)을 더 포함할 수 있다.This RO process unit 40 further includes a concentrated water discharge line 430 and a treated water discharge line 440 that separate and discharge the concentrated water and treated water produced by the reverse osmosis process of the RO module 420. can do.

농축수배출라인(430) 및 처리수배출라인(440)에는 각각 배출되는 농축수 또는 처리수의 유량을 조절하기 위하여 농축수유량 조절밸브(431)와 처리수유량 조절밸브(441)가 설치될 수 있다.A concentrated water flow rate control valve 431 and a treated water flow rate control valve 441 may be installed in the concentrated water discharge line 430 and the treated water discharge line 440 to control the flow rate of the concentrated water or treated water discharged, respectively. .

그리고 농축수배출라인(430) 및 처리수배출라인(440)에는 고압펌프(40)에 의한 고압에 대응하여 관로를 개폐할 수 있도록 각각 제 3공압밸브(432)와 제 2공압밸브(442)가 설치될 수 있다.In addition, the concentrated water discharge line 430 and the treated water discharge line 440 are provided with a third pneumatic valve 432 and a second pneumatic valve 442, respectively, to open and close the pipe in response to the high pressure generated by the high pressure pump 40. can be installed.

한편 CCRO공정부(50)는 시스템 내에서 폐회로를 형성하고, 상기 RO공정부(40)의 역삼투 공정에 의해 연속 생산되는 농축수를 RO모듈(420)에 재유입되도록 순환시킬 수 있다.Meanwhile, the CCRO process unit 50 forms a closed circuit within the system, and can circulate the concentrated water continuously produced by the reverse osmosis process of the RO process unit 40 so that it re-flows into the RO module 420.

CCRO공정부(50)는 상기 RO공정부(40)의 원수유입라인(410)과 농축수배출라인(430) 간을 연결하는 순환라인(510)을 포함할 수 있다.The CCRO process unit 50 may include a circulation line 510 connecting the raw water inflow line 410 and the concentrated water discharge line 430 of the RO process unit 40.

순환라인(510)에는 농축수 순환펌프(500)가 마련되어 RO모듈(420)를 거쳐 배출되는 농축수의 손실 압력을 보상하면서 상기 RO모듈(420)의 원수유입라인(410)으로 농축수가 이동 및 유입될 수 있게 한다.A concentrated water circulation pump 500 is provided in the circulation line 510 to compensate for the loss pressure of the concentrated water discharged through the RO module 420 and moves the concentrated water to the raw water inlet line 410 of the RO module 420. allow inflow.

그리고 순환라인(520)에는 순환밸브(511)가 설치되어 상기 농축수 순환펌프(500)에 의해 이동하는 농축수의 순환을 제어할 수 있다.In addition, a circulation valve 511 is installed in the circulation line 520 to control the circulation of concentrated water moved by the concentrated water circulation pump 500.

이때 CCRO공정부(50)에 의한 농축수의 순환 과정에서는 상기 농축수배출라인(430)의 농축수유량 조절밸브(431)와 제 3공압밸브(432)가 차단되도록 작동하여 폐회로가 형성되어야 하며, 상기 RO공정부(40)의 역삼투 공정은 정상 작동하여 농축수의 순환 과정에도 처리수의 배출이 연속적으로 실시되게 해야 한다.At this time, during the circulation of concentrated water by the CCRO process unit 50, the concentrated water flow rate control valve 431 and the third pneumatic valve 432 of the concentrated water discharge line 430 must operate to block to form a closed circuit, The reverse osmosis process of the RO process unit 40 must operate normally so that treated water is continuously discharged during the circulation of concentrated water.

CCRO공정부(50)는 도면에 도시된 바 없으나 상기 농축수배출라인(430)에 농축수의 TDS농도를 계측하기 위한 센서를 설치하여 순환 중인 농축수의 TDS농도를 실시간 감지할 수 있다.Although not shown in the drawing, the CCRO process unit 50 can detect the TDS concentration of the circulating concentrated water in real time by installing a sensor to measure the TDS concentration of the concentrated water in the concentrated water discharge line 430.

그리고 CCRO공정부(50)는 계측한 농축수의 TDS농도가 기설정된 기준 TDS농도 이상일 경우 상기 순환밸브(511)를 차단 작동시키면서 상기 농축수 순환펌프(500)에 의한 농축수의 순환을 정지시킴과 더불어 폐회로를 개방시켜 농축수를 외부로 배출시킬 수 있다.And when the measured TDS concentration of the concentrated water is higher than the preset standard TDS concentration, the CCRO process unit 50 blocks and operates the circulation valve 511 and stops the circulation of the concentrated water by the concentrated water circulation pump 500. In addition, the closed circuit can be opened to discharge the concentrated water to the outside.

폐회로의 개방과 농축수의 외부 배출은 상기 농축수배출라인(430)의 농축수유량 조절밸브(431)와 제 3공압밸브(432)를 개방 작동시키는 것으로 이루어질 수 있다.Opening of the closed circuit and external discharge of concentrated water can be achieved by opening and operating the concentrated water flow rate control valve 431 and the third pneumatic valve 432 of the concentrated water discharge line 430.

이러한 CCRO공정부(50)는 상기 RO공정부(40)의 역삼투 공정의 정지 없이 탈염된 처리수의 배출은 그대로 유지되게 하면서, 기설정된 농축 농도가 될 때까지 농축수를 RO모듈(420)로 재유입 및 순환시켜 높은 처리수 회수율을 달성함으로써 후처리시설의 처리부하와 처리공정 등을 저감될 수 있다.This CCRO process unit 50 maintains the discharge of desalinated treated water without stopping the reverse osmosis process of the RO process unit 40, and supplies the concentrated water to the RO module 420 until the preset concentration concentration is reached. By re-introducing and circulating treated water to achieve a high recovery rate of treated water, the treatment load and treatment process of the post-treatment facility can be reduced.

이에 더하여 CCRO공정부(50)는 농축수가 상기 순환라인(510)을 통해 순환하는 과정에서 농축수에 포함된 유기물을 제거하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다.In addition, the CCRO process unit 50 may further include a component for removing organic substances contained in the concentrated water while the concentrated water is circulated through the circulation line 510.

도 2에 도시된 바에 의하면, CCRO공정부(50)는 상기 농축수 순환펌프(500)의 후단에 위치하도록 상기 순환라인(510)에 장착되어 선택적으로 개폐 작동하는 제어밸브(521)가 구비되며 상기 순환라인(510)에서 분기되어 상기 제어밸브(521)의 전단과 후단 간을 연결하는 제 2순환라인(520)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the CCRO process unit 50 is equipped with a control valve 521 that is mounted on the circulation line 510 to be located at the rear of the concentrated water circulation pump 500 and is selectively opened and closed. It may include a second circulation line 520 that branches off from the circulation line 510 and connects the front and rear ends of the control valve 521.

그리고 CCRO공정부(50)는 상기 제 2순환라인(520)에 장착되고 상기 제어밸브(521)의 닫힘 작동에 따라 제 2순환라인(520)으로 순환하는 농축수의 유기물이 흡착되게 하는 흡착필터(530)를 더 포함할 수 있다.And the CCRO process unit 50 is mounted on the second circulation line 520 and is an adsorption filter that adsorbs organic substances in the concentrated water circulating in the second circulation line 520 according to the closing operation of the control valve 521. It may further include (530).

농축수 순환펌프(500)는 농축수의 손실된 압력에 대하여 보상 압력을 제공하는 것인 바, 순환라인(510)에서 농축수 순환펌프(500)의 후단에 설치된 제어밸브(521)가 닫힘으로써 유기물이 포함된 농축수는 순환라인(510)로부터 분기된 제 2순환라인(520)을 따라 순환할 수 있게 되고, 농축수가 제 2순환라인(510)을 순환하는 과정에서 흡착필터(530)를 통과하게 되면서 농축수 중의 유기물이 흡착 및 제거될 수 있다. 이때 유기물이 제거되는 과정을 거치며 일부 손실된 농축수 압력은 농축수 순환펌프(500)에 의해 보상될 수 있다.The concentrated water circulation pump 500 provides compensation pressure for the lost pressure of the concentrated water, by closing the control valve 521 installed at the rear of the concentrated water circulation pump 500 in the circulation line 510. Concentrated water containing organic matter can be circulated along the second circulation line 520 branched from the circulation line 510, and the adsorption filter 530 is used in the process of circulating the concentrated water through the second circulation line 510. As it passes through, organic matter in the concentrated water may be adsorbed and removed. At this time, some of the concentrated water pressure lost during the process of removing organic substances can be compensated for by the concentrated water circulation pump 500.

흡착필터(530)는 유기물을 제거하기 위한 공지의 다양한 필터 중 하나일 수 있다. 예를 들면 흡착필터(530)는 활성탄 필터일 수 있다.The adsorption filter 530 may be one of various known filters for removing organic substances. For example, the adsorption filter 530 may be an activated carbon filter.

여기서 상기 흡착필터(530)의 재생이나 농축수 중의 유기물에 대한 제거가 불필요할 경우, 상기 제어밸브(521)를 열림 작동시킴으로써 농축수가 제 2순환라인(520)을 경유하지 않게 할 수 있다.Here, when regeneration of the adsorption filter 530 or removal of organic substances in the concentrated water is unnecessary, the concentrated water can be prevented from passing through the second circulation line 520 by opening and operating the control valve 521.

한편 공압회수부(60)는 농축수배출라인(430)에 연결될 수 있으며, CCRO공정부(50)의 순환 과정 정지 후 상기 농축수배출라인(430)을 통해 외부로 배출되는 농축수로부터 고압의 배출압력을 공기압 형태로 회수하여 저장할 수 있다.Meanwhile, the pneumatic recovery unit 60 may be connected to the concentrated water discharge line 430, and after stopping the circulation process of the CCRO process unit 50, high pressure The discharge pressure can be recovered and stored in the form of pneumatic pressure.

공압회수부(60)는 도면에 도시된 바 없으나 별도의 공압관을 통해 시스템 운용에 사용되는 각각의 공압밸브와 연결될 수 있으며, 저장된 공기압의 경우 선택된 공압밸브의 작동수단으로 활용되도록 공급될 수 있다. Although not shown in the drawing, the pneumatic recovery unit 60 can be connected to each pneumatic valve used in system operation through a separate pneumatic pipe, and in the case of stored air pressure, it can be supplied to be used as an operating means for the selected pneumatic valve. .

이때 공압밸브는 공기압에 의해 작동하는 밸브로 상기에서 언급한 제 1공압밸브(411), 제 2공압밸브(332), 제 3공압밸브(432) 및 순환밸브(511)는 물론 이하에서 설명하는 유입밸브(601), 배수밸브(611), 제 4공압밸브(701), 제 5공압밸브(711) 및 제 6공압밸브(721) 등을 포함할 수 있다. At this time, the pneumatic valve is a valve that operates by pneumatic pressure, including the first pneumatic valve 411, the second pneumatic valve 332, the third pneumatic valve 432, and the circulation valve 511 mentioned above, as well as the valves described below. It may include an inlet valve 601, a drain valve 611, a fourth pneumatic valve 701, a fifth pneumatic valve 711, and a sixth pneumatic valve 721.

따라서 본 발명의 시스템에 의하면, RO공정부(40)의 역삼투 공정 내지 CCRO공정부(50)의 순환 공정을 수행하는 과정에서 버려지는 배출 압력을 공기압 형태로 회수할 수 있게 되고, 회수된 공기압을 각종 공압밸브 등의 작동에 활용되도록 공급이 가능한 바, 컴프레서와 같은 별도의 압축공기 공급수단이 필요하지 않으므로 에너지 절감을 도모할 수 있을 뿐 아니라 운용비용을 절감할 수 있다.Therefore, according to the system of the present invention, it is possible to recover the discharge pressure discarded in the process of performing the reverse osmosis process of the RO process unit 40 or the circulation process of the CCRO process unit 50 in the form of air pressure, and the recovered air pressure It can be supplied to be used in the operation of various pneumatic valves, etc., and since there is no need for a separate compressed air supply means such as a compressor, not only can energy be saved, but operating costs can also be reduced.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공압회수부의 구성과 그 작동기작을 나타낸다.Figures 3a and 3b show the configuration and operating mechanism of a pneumatic recovery unit according to an embodiment of the present invention.

본 실시 예에 따른 공압회수부(60)는 팽창탱크(620)에 의해 공기압을 회수할 수 있다.The pneumatic recovery unit 60 according to this embodiment can recover air pressure by the expansion tank 620.

구체적으로 공압회수부(60)는 농축수배출라인(430)으로부터 분기되는 유입관(600)과, 상기 유입관(600)에 장착되어 선택적으로 개폐 작동하는 유입밸브(601)와, 상기 유입관(600)에 연결되어 공기압을 회수하는 팽창탱크(620)와, 상기 팽창탱크(620)에 연결되어 회수된 공기압이 충진되는 압력탱크(630)를 포함할 수 있다.Specifically, the pneumatic recovery unit 60 includes an inlet pipe 600 branching from the concentrated water discharge line 430, an inlet valve 601 mounted on the inlet pipe 600 and selectively opened and closed, and the inlet pipe It may include an expansion tank 620 connected to 600 to recover air pressure, and a pressure tank 630 connected to the expansion tank 620 and filled with recovered air pressure.

팽창탱크(620)는 일정한 체적을 갖는 공기실(622)과, 상기 공기실(622)의 내부에서 공간부를 형성하면서 상기 공간부에 유입관(600)이 연통되고 상기 농축수배출라인(430)을 통해 이동하는 농축수가 유입되어 팽창하는 수실(621)이 구획 설치될 수 있다.The expansion tank 620 forms an air chamber 622 having a constant volume and a space inside the air chamber 622, and an inlet pipe 600 communicates with the space and the concentrated water discharge line 430. A water chamber 621 in which concentrated water moving through flows in and expands may be installed in a compartment.

압력탱크(630)는 상기 팽창탱크(620)의 공기실(622)과 연통될 수 있으며, 공기실(622)의 압축 작용에 따라 배출되는 압축공기가 유입 및 저장될 수 있다.The pressure tank 630 may be in communication with the air chamber 622 of the expansion tank 620, and compressed air discharged according to the compression action of the air chamber 622 may be introduced and stored.

먼저 도 3a를 참조하면, CCRO공정부(50)의 순환 정지 후 농축수의 배출을 위하여 제 3공압밸브(432)가 열림 작동하면서 농축수배출라인(430)을 통해 농축수가 이동 및 배출될 경우, 상기 농축수는 분기된 유입관(600)을 통해 팽창탱크(620)의 수실(621)로 유입될 수 있다.First, referring to FIG. 3A, when the third pneumatic valve 432 is opened and operated to discharge concentrated water after the circulation of the CCRO process unit 50 is stopped, concentrated water moves and is discharged through the concentrated water discharge line 430. , the concentrated water may flow into the water chamber 621 of the expansion tank 620 through the branched inlet pipe 600.

이때 유입관(600)의 유입밸브(601) 역시 공압밸브로, 열림 상태가 유지되어야 한다.At this time, the inlet valve 601 of the inlet pipe 600 is also a pneumatic valve and must be maintained in the open state.

고압으로 배출되는 농축수가 유입됨에 의해 수실(621)은 원 상태로부터 부피가 팽창하게 되고, 이에 대응하여 공기실(622)의 체적이 줄어들면서 압축될 수 있다. 그리고 공기실(622)이 압축된 만큼 공기실(622)에 존재하던 압축공기가 연통된 압력탱크(630)로 이동되어 압축공기의 부분 충진이 이루어질 수 있다.As concentrated water discharged at high pressure flows in, the water chamber 621 expands in volume from its original state, and in response, the volume of the air chamber 622 decreases and can be compressed. And as the air chamber 622 is compressed, the compressed air existing in the air chamber 622 can be moved to the connected pressure tank 630 to partially fill the compressed air.

공압회수부(60)는 상기 유입관(600)으로부터 분기되는 배수관(610)과, 상기 배수관(610)에 장착되어 선택적으로 개폐 작동하는 배수밸브(611)를 더 포함할 수 있다.The pneumatic recovery unit 60 may further include a drain pipe 610 branched from the inlet pipe 600, and a drain valve 611 mounted on the drain pipe 610 and selectively opened and closed.

배수관(610)의 배수밸브(611) 역시 공압밸브일 수 있으며, 압력탱크(630)의 압축공기 충진 과정에서는 유입밸브(601)와 반대로 닫힘 상태가 유지되어 농축수의 유출을 방지해야 한다.The drain valve 611 of the drain pipe 610 may also be a pneumatic valve, and during the process of filling the pressure tank 630 with compressed air, it must be maintained in a closed state opposite to the inlet valve 601 to prevent outflow of concentrated water.

여기서 공압회수부(60)는 상기 팽창탱크(620)의 공기실(622)에 연결되고 1체크밸브(641)가 장착되어 일방향으로 외기가 공기실(622)로 공급되게 하는 제 1작동관(640)과, 상기 팽창탱크(620)의 공기실(622)과 상기 압력탱크(630) 간을 연결하고 제 2체크밸브(651)가 장착되어 공기실(622)에서 배출되는 압축공기가 일방향으로 압력탱크(630)에 유입되게 하는 제 2작동관(650)을 더 포함할 수 있다.Here, the pneumatic recovery unit 60 is connected to the air chamber 622 of the expansion tank 620 and is equipped with a check valve 641 to supply outside air to the air chamber 622 in one direction. 640), the air chamber 622 of the expansion tank 620, and the pressure tank 630 are connected and a second check valve 651 is installed so that compressed air discharged from the air chamber 622 flows in one direction. It may further include a second operating pipe 650 that allows air to flow into the pressure tank 630.

즉 압력탱크(630)의 충진 과정에서는 수실(611)이 농축수의 유입에 의해 팽창되고 그에 따라 공기실(622)이 압축되는 것이며, 이때 제 2체크밸브(651)가 열림 작동된 상태가 유지되어 공기실(622)의 압축 공기가 압력탱크(630)로 이동될 수 있다.That is, in the process of filling the pressure tank 630, the water chamber 611 is expanded by the inflow of concentrated water and the air chamber 622 is compressed accordingly, and at this time, the second check valve 651 is maintained in the open and operated state. Thus, the compressed air in the air chamber 622 can be moved to the pressure tank 630.

이와 같은 압력탱크(630)의 공기압 충진 과정은 기설정된 시간 동안 이루어질 수 있다.This air pressure filling process of the pressure tank 630 may be performed for a preset time.

도 3b를 참조하면 기설정된 시간 동안 압력탱크(630)의 공기압 충진 과정이 완료되면, 반대로 유입관(600)의 유입밸브(601)가 닫힘 작동하면서 배수관(610)의 배수밸브(611)가 열림 작동하게 된다.Referring to FIG. 3B, when the air pressure filling process of the pressure tank 630 is completed for a preset time, the inlet valve 601 of the inlet pipe 600 is closed and the drain valve 611 of the drain pipe 610 is opened. It works.

이와 동시에 제 1작동관(640)의 제 1체크밸브(641)가 열림 작동하고, 제 2작동관(650)의 제 2체크밸브(651)가 닫힘 작동하게 된다.At the same time, the first check valve 641 of the first operation pipe 640 operates to open, and the second check valve 651 of the second operation pipe 650 operates to close.

따라서 팽창탱크(620)의 수실(622)에 유입된 농축수는 수실(622)로부터 배출되어 배수관(610)을 통해 배수될 수 있으며, 제 1체크밸브(641)의 열림에 의해 공기실(621)로 외기가 유입됨으로써 수실(622)의 수축과 공기실(621)이 원래의 체적을 갖는 형태로 복원될 수 있다.Therefore, the concentrated water flowing into the water chamber 622 of the expansion tank 620 can be discharged from the water chamber 622 and drained through the drain pipe 610, and the air chamber 621 is opened by opening the first check valve 641. ), the water chamber 622 can be shrunk and the air chamber 621 can be restored to its original volume.

도 3a 및 도 3b에 도시된 작동 과정은 압력탱크(630)가 설정압 도달시까지 반복될 수 있다. 즉 수실(622)에 농축수가 유입되게 하여 공기실(621)이 압축되게 하고 반대로 수실(622)의 농축수가 배출되게 하여 공기실(621)이 복원되게 하는 과정을 반복함으로써 압력탱크(630)의 기설정된 압력값까지 충진되게 하는 것이다.The operating process shown in FIGS. 3A and 3B may be repeated until the pressure tank 630 reaches the set pressure. That is, by repeating the process of allowing concentrated water to flow into the water chamber 622 to compress the air chamber 621 and conversely discharging the concentrated water from the water chamber 622 to restore the air chamber 621, the pressure tank 630 This is to ensure that it is filled up to the preset pressure value.

압력탱크(630)는 도면에 도시된 바 없으나 압력계를 포함할 수 있으며, 압력계의 계측 결과에 따라 압력탱크(630) 내의 충진 상태를 판단할 수 있다.Although not shown in the drawing, the pressure tank 630 may include a pressure gauge, and the filling state within the pressure tank 630 can be determined according to the measurement results of the pressure gauge.

그리고 압력탱크(630)는 완충에 해당되는 제 1압력값과 충진이 요구되는 제 2압력값이 각각 설정될 수 있으며, 압력계에서 계측되는 압력값이 제 1압력값에 도달할 경우 상술한 충진 과정이 일시 정지되게 하고, 압력계에서 계측되는 압력값이 제 2압력값에 도달할 경우 상술한 반복적인 충진 과정이 재개되게 할 수 있다.In addition, the pressure tank 630 can be set to a first pressure value corresponding to buffering and a second pressure value requiring filling, and when the pressure value measured by the pressure gauge reaches the first pressure value, the above-described filling process This can be paused, and when the pressure value measured by the pressure gauge reaches the second pressure value, the above-described repetitive filling process can be resumed.

한편 본 발명의 시스템은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 RO모듈(420)의 세정을 위한 구성들을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the system of the present invention may further include components for cleaning the RO module 420, as shown in FIG. 4.

도 4를 참조하면 본 발명의 시스템은 상기 RO모듈(420)의 세정을 위한 약품이 저장되는 CIP약품탱크(70)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the system of the present invention may further include a CIP chemical tank 70 in which chemicals for cleaning the RO module 420 are stored.

이때 약품은 여과막의 세정에 사용되는 공지의 약품들 중 적합한 하나를 선택하여 적용될 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.At this time, the chemical can be applied by selecting an appropriate one from among the known chemicals used for cleaning the filtration membrane, and detailed description thereof will be omitted.

CIP약품탱크(70)는 상기 RO모듈(420)의 처리수배출라인(440)으로부터 분기되고 제 4공압밸브(701)가 장착되는 제 1분기관(700)과, 농축수배출라인(430)으로부터 분기되며 제 5공압밸브(711)가 장착되는 제 2분기관(710)을 포함할 수 있다.The CIP chemical tank 70 is branched from the treated water discharge line 440 of the RO module 420 and has a first branch pipe 700 on which the fourth pneumatic valve 701 is installed, and a concentrated water discharge line 430. It may include a second branch pipe 710 branched from and equipped with a fifth pneumatic valve 711.

이에 CIP약품탱크(70)는 처리수배출라인(440) 또는 농축수배출라인(430)과 연결될 수 있으며, RO모듈(420)의 역삼투 공정에서 생산 및 배출되는 처리수 또는 CCRO공정부(50)의 순환 작동 정지 후 배출되는 농축수가 유입되어 기저장된 약품과 혼합된 세정수를 생산 및 저장할 수 있다.Accordingly, the CIP chemical tank 70 can be connected to the treated water discharge line 440 or the concentrated water discharge line 430, and the treated water produced and discharged from the reverse osmosis process of the RO module 420 or the CCRO process unit (50) ), the concentrated water discharged after stopping the circulation operation can be introduced to produce and store washing water mixed with pre-stored chemicals.

즉 세정수로 활용되는 물은 RO모듈(420)에서 여과 처리된 처리수뿐 아니라, 농축수를 재활용하도록 함으로써 폐수 발생량을 최소화할 수 있다.In other words, the amount of wastewater generated can be minimized by recycling not only the treated water filtered in the RO module 420 but also the concentrated water used as washing water.

그리고 CIP약품탱크(70)는 세정라인(720)을 통해 상기 RO모듈(420)의 전단에 연결될 수 있으며, 상기 세정라인(720)에는 제 6공압밸브(721)가 장착되어 세정수의 공급이 제어되게 할 수 있다.In addition, the CIP chemical tank 70 can be connected to the front end of the RO module 420 through the cleaning line 720, and the cleaning line 720 is equipped with a sixth pneumatic valve 721 to supply cleaning water. It can be controlled.

또한 본 발명의 시스템은 세정라인(720)에 장착되고 상기 제 6공압밸브(721)과 함께 선택적으로 작동되어 CIP약품탱크(70)에 저장된 약품과 혼합된 처리수 또는 농축수가 세정수로서 RO모듈(420)에 공급되게 하는 세정펌프(80)를 더 포함할 수 있다.In addition, the system of the present invention is mounted on the cleaning line 720 and selectively operates with the sixth pneumatic valve 721 to use treated water or concentrated water mixed with chemicals stored in the CIP chemical tank 70 as cleaning water for the RO module. It may further include a cleaning pump 80 that supplies water to 420.

이와 같은 CIP약품탱크(70) 및 세정펌프(80)에 의한 RO모듈(420)의 세정 공정은 상기 RO모듈(420)의 성능저하 시 실시되게 할 수 있다.The cleaning process of the RO module 420 using the CIP chemical tank 70 and the cleaning pump 80 can be performed when the performance of the RO module 420 deteriorates.

일 예로 도면에 도시된 바 없으나 RO모듈(420)에는 압력센서가 장착될 수 있고, 압력센서에서 계측되는 RO모듈(420)의 압력값에 의해 차압 발생을 실시간으로 감지할 수 있으며, 차압 발생이 감지될 시 자동으로 RO모듈(420)에 대한 물리 세정이 실시될 수 있게 하는 것이 바람직하다.As an example, although not shown in the drawing, a pressure sensor may be mounted on the RO module 420, and the occurrence of differential pressure can be detected in real time by the pressure value of the RO module 420 measured by the pressure sensor. It is desirable to automatically perform physical cleaning on the RO module 420 when detected.

RO모듈(420)의 세정 공정은 차압의 상승 감지뿐 아니라 처리수량이 충분치 않을 경우에도 실시되게 할 수 있다.The cleaning process of the RO module 420 can be performed not only when an increase in differential pressure is detected but also when the amount of water to be treated is insufficient.

여기서 RO모듈(420)의 세정 공정 시에는 상기 제 1공압밸브(411), 제 2공압밸브(442), 제 3공압밸브(432) 등을 포함하여 처리수 및 농축수의 생산 과정에 필요한 모든 공압밸브들의 작동을 일시 정지될 수 있다.Here, during the cleaning process of the RO module 420, all necessary components for the production process of treated water and concentrated water are used, including the first pneumatic valve 411, the second pneumatic valve 442, and the third pneumatic valve 432. The operation of pneumatic valves may be temporarily suspended.

이에 더하여 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 CIP약품탱크(70)와 상기 세정펌프(80) 사이에 구비되고, 상기 세정펌프(80)의 작동에 따라 이동하는 세정수에 압축공기가 공급 및 혼합되게 하는 공기혼합기(90)를 더 포함할 수 있다.In addition, in the present invention, as shown in FIG. 4, compressed air is provided between the CIP chemical tank 70 and the cleaning pump 80, and is supplied to the cleaning water that moves according to the operation of the cleaning pump 80. And it may further include an air mixer 90 for mixing.

이때 세정펌프(80)는 복수의 임펠러가 다단식으로 설치되어 압축공기가 혼합된 세정수에 미세기포를 생성하는 다단펌프인 것이 바람직한 바, 세정 공정에서 공기혼합기(90)와 다단펌프의 임펠러에 의해 발생된 미세기포를 공급하여 화학세정과 함께 미세기포에 의한 물리적 세정이 병행되도록 함으로써 세정 능력을 더욱 증대시킬 수 있게 한다.At this time, the cleaning pump 80 is preferably a multi-stage pump in which a plurality of impellers are installed in a multi-stage manner to generate fine bubbles in the cleaning water mixed with compressed air. In the cleaning process, the air mixer 90 and the impeller of the multi-stage pump By supplying the generated fine bubbles, chemical cleaning and physical cleaning by fine bubbles can be carried out simultaneously, thereby further increasing the cleaning ability.

그리고 상기 공기혼합기(90)에서 공급되는 압축공기는 상기 공압회수부(60)에서 회수 및 저장된 압축공기를 활용하는 것이 바람직하다.In addition, it is desirable to use compressed air recovered and stored in the pneumatic recovery unit 60 as the compressed air supplied from the air mixer 90.

일 예로 공기혼합기(90)는 상기 공압회수부(60)의 압력탱크(630)와 공기유입라인(900)을 통해 연결될 수 있으며, 공기유입라인(900)에는 제 7공압밸브(901)가 장착되어 압력탱크(630)에 저장된 압축공기가 선택적으로 유입될 수 있다.As an example, the air mixer 90 may be connected to the pressure tank 630 of the pneumatic recovery unit 60 through the air inlet line 900, and the seventh pneumatic valve 901 is mounted on the air inlet line 900. Thus, compressed air stored in the pressure tank 630 can be selectively introduced.

이처럼 본 발명의 시스템은 버려지는 고압의 농축수 압력을 이용한 팽창탱크(620)의 반복 운동을 통해 압력탱크(630)에 압축공기를 충진시킬 수 있으며, 충진된 압축공기를 시스템 운용에 필요한 각종 공압밸브의 작동에 활용될 수 있도록 공급하기 때문에 밸브 구동을 위한 전력 또는 에어 컴프레서가 불필요하여 에너지의 절감 및 운용 비용을 절감할 수 있게 된다.In this way, the system of the present invention can fill the pressure tank 630 with compressed air through repeated movement of the expansion tank 620 using the pressure of the high-pressure concentrated water that is discarded, and the filled compressed air can be used to apply various pneumatic pressures necessary for system operation. Since it is supplied to be used in the operation of the valve, power or an air compressor for valve operation is not required, thereby reducing energy and operating costs.

또한 일반적으로 RO공정부(40)가 가동될 때 초기 처리수는 요구 수질보다 나쁘게 나오기 때문에 초기 처리수는 농축수로 배출시키거나 전단으로 Return시키고 안정적인 요구 수질이 발생할 때부터 처리수로 배출하는 방식으로 운용되므로, 농축수나 전단으로 초기 처리수를 Return시킬 때 밸브가 전환되면서 고압의 농축수로 인한 충격 부하가 발생하게 된다.In addition, in general, when the RO process unit 40 is operated, the initial treated water comes out worse than the required water quality, so the initial treated water is discharged as concentrated water or returned to the front, and the treated water is discharged only when the stable required water quality is achieved. Therefore, when returning initially treated water to concentrated water or front end, the valve is switched and a shock load due to high-pressure concentrated water occurs.

그러나 본 발명의 경우 상술한 바와 같이 팽창탱크(620)가 고압의 농축수 압력을 공기압으로 회수하는 기능을 갖는 것에 더하여 그 과정에서 고압으로 인한 충격력을 제어할 수 있게 되는 바, 고압펌프(400)의 초기 가동 시 또는 RO공정부(40) 및 CCRO공정부(50)의 반복 가동시 밸브 ON/OFF에 따른 농축수의 순간 고압으로 인한 배관 및 기타 설비의 팽창 충격 및 부하를 저감시킴으로써 시스템의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.However, in the case of the present invention, as described above, the expansion tank 620 not only has the function of recovering the high-pressure concentrated water pressure with air pressure, but also can control the impact force due to the high pressure in the process, and the high-pressure pump 400 Durability of the system by reducing the expansion shock and load on piping and other facilities due to the instantaneous high pressure of concentrated water due to valve ON/OFF during initial operation or repeated operation of the RO process unit (40) and CCRO process unit (50). can be improved.

한편 본 발명의 제어방법은 도 1 내지 도 4에 나타난 시스템을 제어하는 방법으로, 고압펌프(400)를 작동시켜 하나 이상의 RO모듈(420)로 원수가 유입되게 하고 RO모듈(420)의 역삼투 공정에 의해 처리수 및 농축수가 각각 분리 배출되는 RO 단계를 수행할 수 있다.Meanwhile, the control method of the present invention is a method of controlling the system shown in FIGS. 1 to 4, which operates the high pressure pump 400 to allow raw water to flow into one or more RO modules 420 and reverse osmosis of the RO module 420. Through the process, an RO step can be performed in which treated water and concentrated water are discharged separately.

그리고 농축수 순환펌프(500)를 작동시켜 상기 RO 단계에서 배출되는 농축수가 순환라인(510)을 통해 상기 하나 이상의 RO모듈(420)에 재유입 및 순환시키는 CCRO 단계를 수행할 수 있다.Then, the CCRO step can be performed by operating the concentrated water circulation pump 500 to re-introduce and circulate the concentrated water discharged from the RO step into the one or more RO modules 420 through the circulation line 510.

또한 RO모듈(420)에서 배출되는 농축수의 TDS농도를 계측하고, 계측한 TDS농도가 기설정된 기준 TDS농도 이상일 경우 상기 농축수 순환펌프(500)에 의한 농축수의 순환을 정지시키는 정지 단계를 수행할 수 있다.In addition, a stop step is performed to measure the TDS concentration of the concentrated water discharged from the RO module 420, and to stop the circulation of the concentrated water by the concentrated water circulation pump 500 when the measured TDS concentration is higher than the preset standard TDS concentration. It can be done.

정지 단계에 의해 농축수의 순환 작동이 정지되며, 상기 RO모듈(420)에서 생산되는 농축수를 농축수배출라인(430)을 통해 외부로 배출시키는 배출 단계를 수행할 수 있다.In the stop step, the circulation of concentrated water is stopped, and a discharge step can be performed in which the concentrated water produced in the RO module 420 is discharged to the outside through the concentrated water discharge line 430.

특히 본 발명의 제어방법에서는 상기 배출 단계에서 배출되는 농축수로부터 고압의 배출압력을 공기압 형태로 회수하여 저장하는 공압회수 단계를 더 포함할 수 있다.In particular, the control method of the present invention may further include a pneumatic recovery step of recovering and storing high-pressure discharge pressure from the concentrated water discharged in the discharge step in the form of pneumatic pressure.

상기 공압회수 단계에서 회수 및 저장된 공기압은, 향후 선택된 공압밸브의 작동수단으로 활용되도록 공급됨으로써 밸브 구동을 위한 전력 또는 에어 컴프레서가 불필요하여 에너지의 절감 및 운용 비용을 절감할 수 있게 된다.The air pressure recovered and stored in the pneumatic recovery step is supplied to be used as an operating means for the selected pneumatic valve in the future, thereby eliminating the need for power or an air compressor to drive the valve, thereby reducing energy and operating costs.

또한 본 발명의 제어방법에 있어 상기 CCRO 단계는, 순환 중인 농축수가 흡착필터(530)를 통과하게 하여 농축수에 포함된 유기물이 흡착 및 제거되게 하는 단계를 포함할 수 있다.Additionally, in the control method of the present invention, the CCRO step may include a step of allowing the circulating concentrated water to pass through an adsorption filter 530 to adsorb and remove organic substances contained in the concentrated water.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.Through the above-described content, those skilled in the art will be able to see that various changes and modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to what is described in the detailed description of the specification, but should be determined by the scope of the patent claims.

10 : 원수탱크 20 : 유입펌프
30 : 전처리필터 40 : RO공정부
50 : CCRO공정부 60 : 공압회수부
70 : CIP약품탱크 80 : 세정펌프
90 : 공기혼합기
400 : 고압펌프 410 : 원수유입라인
411 : 제 1공압밸브 420 : RO모듈
430 : 농축수배출라인 432 : 제 3공압밸브
440 : 처리수배출라인 442 : 제 2공압밸브
500 : 농축수 순환펌프 510 : 순환라인
511 : 순환밸브 520 : 제 2순환라인
530 : 흡착필터
600 : 유입관 601 : 유입밸브
610 : 배수관 611 : 배수밸브
620 : 팽창탱크 621 : 수실
622 : 공기실 630 : 압력탱크
640 : 제 1작동관 641 : 제 1체크밸브
650 : 제 2작동관 651 : 제 2체크밸브
700 : 제 1분기관 710 : 제 2분기관
730 : 세정라인 900 : 공기유입라인
10: raw water tank 20: inflow pump
30: Pre-treatment filter 40: RO process unit
50: CCRO process unit 60: Pneumatic recovery unit
70: CIP chemical tank 80: Cleaning pump
90: Air mixer
400: high pressure pump 410: raw water inflow line
411: 1st pneumatic valve 420: RO module
430: Concentrated water discharge line 432: Third pneumatic valve
440: Treated water discharge line 442: Second pneumatic valve
500: Concentrated water circulation pump 510: Circulation line
511: Circulation valve 520: Second circulation line
530: Adsorption filter
600: Inlet pipe 601: Inlet valve
610: drain pipe 611: drain valve
620: Expansion tank 621: Water chamber
622: air chamber 630: pressure tank
640: first operating tube 641: first check valve
650: Second operating pipe 651: Second check valve
700: 1st branch organ 710: 2nd branch organ
730: Cleaning line 900: Air inflow line

Claims (9)

고압펌프가 마련된 원수유입라인을 통해 원수가 유입되는 하나 이상의 RO모듈을 포함하고, 상기 RO모듈의 역삼투 공정에 의해 생산되는 농축수와 처리수를 각각 농축수배출라인과 처리수배출라인으로 분리 배출시키는 RO(Reverse Osmosis)공정부;
상기 원수유입라인과 농축수배출라인 간을 연결하고 농축수 순환펌프가 마련되는 순환라인을 포함하고, 상기 농축수배출라인을 통해 배출되는 농축수가 상기 RO모듈로 재유입되게 하며 기설정된 농도가 될 때까지 상기 농축수를 순환시킨 후 외부로 배출하는 CCRO(Closed Circuit Reverse Osmosis)공정부; 및
상기 농축수배출라인에 연결되고 상기 CCRO공정부의 순환 과정 후 외부로 배출되는 농축수로부터 고압의 배출압력을 공기압 형태로 회수하여 저장하며, 저장된 공기압을 선택된 공압 밸브의 작동수단으로 활용되도록 공급하는 공압회수부;를 포함하고,
상기 공압회수부는,
상기 농축수배출라인으로부터 분기되는 유입관, 상기 유입관에 장착되어 선택적으로 개폐 작동하는 유입밸브와, 상기 유입관에 연결되고 내부에 일정한 체적을 갖는 공기실과 상기 농축수배출라인을 통해 이동하는 고압의 농축수가 유입되어 팽창하는 수실이 구획되는 팽창탱크와, 상기 팽창탱크의 공기실과 연통되며 상기 공기실의 압축에 따라 배출되는 압축공기가 유입 및 저장되는 압력탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 농축수 압력을 활용한 에너지 회수 및 재이용 CCRO 시스템.
It includes one or more RO modules through which raw water flows in through a raw water inflow line equipped with a high-pressure pump, and the concentrated water and treated water produced by the reverse osmosis process of the RO module are separated into a concentrated water discharge line and a treated water discharge line, respectively. RO (Reverse Osmosis) process unit that discharges emissions;
It includes a circulation line that connects the raw water inflow line and the concentrated water discharge line and is provided with a concentrated water circulation pump, and allows the concentrated water discharged through the concentrated water discharge line to reflow into the RO module and reach a preset concentration. A CCRO (Closed Circuit Reverse Osmosis) process unit that circulates the concentrated water until it is discharged to the outside; and
The high-pressure discharge pressure from the concentrated water that is connected to the concentrated water discharge line and discharged to the outside after the circulation process of the CCRO process is recovered and stored in the form of pneumatic pressure, and the stored air pressure is supplied to be used as an operating means of the selected pneumatic valve. Includes a recovery unit;
The pneumatic recovery unit,
An inflow pipe branching from the concentrated water discharge line, an inflow valve mounted on the inflow pipe and selectively opened and closed, an air chamber connected to the inflow pipe and having a constant volume therein, and high pressure moving through the concentrated water discharge line. Concentrated water comprising an expansion tank in which a water chamber in which concentrated water flows and expands is defined, and a pressure tank in communication with the air chamber of the expansion tank and in which compressed air discharged according to compression of the air chamber is introduced and stored. CCRO system for energy recovery and reuse using pressure.
제 1항에 있어서,
상기 CCRO공정부는,
상기 농축수 순환펌프의 후단에 위치하도록 상기 순환라인에 장착되어 선택적으로 개폐 작동하는 제어밸브가 구비되며 상기 순환라인에서 분기되어 상기 제어밸브의 전단과 후단 간을 연결하는 제 2순환라인과, 상기 제 2순환라인에 장착되고 상기 제어밸브의 닫힘 작동에 따라 제 2순환라인으로 순환하는 농축수의 유기물이 흡착되게 하는 흡착필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 농축수 압력을 활용한 에너지 회수 및 재이용 CCRO 시스템.
According to clause 1,
The CCRO process department,
A second circulation line is provided with a control valve that is mounted on the circulation line to be located at the rear end of the concentrated water circulation pump and operates to open and close selectively, and is branched from the circulation line and connects the front end and the rear end of the control valve, and Energy recovery and reuse using the pressure of concentrated water, further comprising an adsorption filter mounted on the second circulation line and allowing organic matter in the concentrated water circulating in the second circulation line to be adsorbed when the control valve is closed. CCRO system.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 공압회수부는,
상기 팽창탱크의 공기실에 연결되고 1체크밸브가 장착되어 일방향으로 외기가 공기실로 공급되게 하는 제 1작동관과, 상기 팽창탱크의 공기실과 상기 압력탱크 간을 연결하고 제 2체크밸브가 장착되어 공기실에서 배출되는 압축공기가 일방향으로 상기 압력탱크에 유입되게 하는 제 2작동관을 포함하는 것을 특징으로 하는 농축수 압력을 활용한 에너지 회수 및 재이용 CCRO 시스템.
According to clause 1,
The pneumatic recovery unit,
A first operating pipe connected to the air chamber of the expansion tank and equipped with a check valve to supply outside air to the air chamber in one direction, and a second check valve connected between the air chamber of the expansion tank and the pressure tank and equipped with An energy recovery and reuse CCRO system utilizing concentrated water pressure, comprising a second operating pipe that allows compressed air discharged from the air chamber to flow into the pressure tank in one direction.
제 1항에 있어서,
상기 RO모듈의 세정을 위한 약품이 저장되고, 상기 RO공정부의 처리수배출라인 또는 농축수배출라인과 연결되어 RO모듈에서 배출되는 처리수 또는 농축수가 유입되며 세정라인을 통해 상기 RO모듈의 전단에 연결되는 CIP약품탱크; 및
상기 세정라인에 장착되고 선택적으로 작동되어 상기 CIP약품탱크에 저장된 약품과 혼합된 처리수 또는 농축수가 세정수로서 RO모듈에 공급되게 하는 세정펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 농축수 압력을 활용한 에너지 회수 및 재이용 CCRO 시스템.
According to clause 1,
Chemicals for cleaning the RO module are stored, and are connected to the treated water discharge line or concentrated water discharge line of the RO process unit to flow in the treated water or concentrated water discharged from the RO module, and to the front of the RO module through the cleaning line. Connected CIP chemical tank; and
A cleaning pump mounted on the cleaning line and selectively operated to supply treated water or concentrated water mixed with chemicals stored in the CIP chemical tank to the RO module as cleaning water; further comprising a concentrated water pressure. An energy recovery and reuse CCRO system.
제 5항에 있어서,
상기 CIP약품탱크와 상기 세정펌프 사이에 구비되고 상기 세정펌프의 작동에 따라 이동하는 세정수에 압축공기가 공급 및 혼합되게 하는 공기혼합기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 농축수 압력을 활용한 에너지 회수 및 재이용 CCRO 시스템.
According to clause 5,
An air mixer provided between the CIP chemical tank and the cleaning pump and supplying and mixing compressed air with the cleaning water moving according to the operation of the cleaning pump; energy utilizing concentrated water pressure, characterized in that it further comprises a. Recovery and reuse CCRO system.
제 5항에 있어서,
상기 세정펌프는,
복수의 임펠러가 다단식으로 설치되어 압축공기가 혼합된 세정수에 미세기포를 생성하는 다단펌프인 것을 특징으로 하는 농축수 압력을 활용한 에너지 회수 및 재이용 CCRO 시스템.
According to clause 5,
The cleaning pump is,
A CCRO system for energy recovery and reuse using concentrated water pressure, which is a multi-stage pump with a plurality of impellers installed in a multi-stage manner to generate fine bubbles in washing water mixed with compressed air.
상기 청구항 제 1항, 제 2항, 제 4항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 시스템을 제어하는 방법으로서,
a) 고압펌프를 작동시켜 하나 이상의 RO모듈로 원수가 유입되게 하고 RO모듈의 역삼투 공정에 의해 처리수 및 농축수가 각각 분리 배출되는 RO 단계;
b) 농축수 순환펌프를 작동시켜 상기 RO 단계에서 배출되는 농축수가 순환라인을 통해 상기 하나 이상의 RO모듈에 재유입 및 순환시키는 CCRO 단계;
c) 상기 RO모듈에서 배출되는 농축수의 TDS농도를 계측하고, 계측한 TDS농도가 기설정된 기준 TDS농도 이상일 경우 상기 농축수 순환펌프에 의한 농축수의 순환을 정지시키는 정지 단계;
d) 상기 RO모듈에서 생산되는 농축수를 농축수배출라인을 통해 외부로 배출시키는 배출 단계; 및
e) 상기 배출 단계에서 배출되는 농축수로부터 고압의 배출압력을 공기압 형태로 회수하여 저장하는 공압회수 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 농축수 압력을 활용한 에너지 회수 및 재이용 CCRO 시스템의 제어방법.
A method for controlling the system according to any one of claims 1, 2, 4 to 7, comprising:
a) RO stage in which raw water flows into one or more RO modules by operating a high-pressure pump, and treated water and concentrated water are discharged separately through the reverse osmosis process of the RO module;
b) a CCRO step of operating a concentrated water circulation pump to re-introduce and circulate the concentrated water discharged from the RO step into the one or more RO modules through a circulation line;
c) a stop step of measuring the TDS concentration of the concentrated water discharged from the RO module and stopping the circulation of the concentrated water by the concentrated water circulation pump when the measured TDS concentration is higher than a preset standard TDS concentration;
d) a discharge step of discharging the concentrated water produced in the RO module to the outside through a concentrated water discharge line; and
e) a pneumatic recovery step of recovering and storing high-pressure discharge pressure from the concentrated water discharged in the discharge step in the form of pneumatic pressure; A control method of an energy recovery and reuse CCRO system using concentrated water pressure, comprising a.
제 8항에 있어서,
상기 CCRO 단계는,
순환 중인 농축수가 흡착필터를 통과하게 하여 농축수에 포함된 유기물이 흡착 및 제거되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 농축수 압력을 활용한 에너지 회수 및 재이용 CCRO 시스템의 제어방법.
According to clause 8,
The CCRO step is,
A control method for an energy recovery and reuse CCRO system using concentrated water pressure, comprising the step of allowing circulating concentrated water to pass through an adsorption filter to adsorb and remove organic substances contained in the concentrated water.
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