역삼투막의 화학세정시기 예측 장치 및 예측 방법
Prediction Method and Apparatus for Chemical Cleaning of Membrane
특허 요약
본 발명은 역삼투막의 화학세정시기 예측 장치 및 예측 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플랜트 운영 데이터 측정부, 역삼투막 오염지수 연산부, 플랜트 성능 연산부, 연산 결과 출력부, 및 화학세정 시기 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 역삼투막의 화학세정시기 예측 장치 및 이를 이용한 예측 방법에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
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제4항에 있어서,상기 화학세정 시기를 예측하는 제5 단계에서는, 하기식으로 정의되는 투과수의 총 용존고형물 농도(), 차압(), 및 에너지소비량(SEC) 중 어느 하나 이상으로부터 예측하는 것을 특징으로 하는 역삼투막의 화학세정시기 예측방법.,,여기서, 는 투과수 플럭스, 는 염분 플럭스, 는 원수의 공급압력, 는 투과수 압력, 는 공급원수 고압펌프 전단 압력, 는 고압펌프 효율.

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제8항에 있어서,상기 역삼투막 플랜트 성능을 연산하는 제3 단계와 동시에 또는 이전에, 역삼투막의 운전 조건을 입력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역삼투막의 화학세정시기 예측방법.

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역삼투 플랜트의 운전데이터를 수집하는 제1 단계;역삼투막의 오염 지수를 계산하는 제2 단계;역삼투막 플랜트 성능을 연산하는 제3 단계;결과를 표현하는 제4 단계; 및화학세정 시기를 예측하는 제5 단계를 포함하되,상기 결과를 표현하는 제4 단계에서는, 하기식으로 정의되는 투과수의 총 용존고형물 농도(), 차압(), 및 에너지소비량(Specific Energy Consumption, SEC) 중 어느 하나 이상을 표현하는 것을 특징으로 하는 역삼투막의 화학세정시기 예측방법.,,여기서, 는 투과수 플럭스, 는 염분 플럭스, 는 공급원수 압력, 는 투과수 압력, 는 공급원수 고압펌프 전단 압력, 는 고압펌프 효율.

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제4항에 있어서,상기 역삼투 플랜트의 운전데이터를 수집하는 제1 단계에서는, 공급원수의 온도(T), 공급원수의 총 용존고형물 농도(), 원수 공급 압력(), 투과 유량(), 투과수 압력(), 투과수의 총 용존고형물 농도(), 농축수 압력(), 및 농축수 유량()의 측정값을 수집하는 것을 특징으로 하는 역삼투막의 화학세정시기 예측방법.

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제4항에 있어서,상기 역삼투막의 오염 지수를 계산하는 제2 단계에서는, 하기식으로 정의되는 수 투과율(A)과 염분 투과율(B)을 함께 계산하는 것을 특징으로 하는 역삼투막의 화학세정시기 예측방법., 여기서 는 투과수 플럭스(), (bar)는 공급원수 압력()-투과수 압력(), (bar)는 공급원수 삼투압()-투과수 삼투압(), 여기서 는 염분 플럭스(), ()는 공급원수의 총 용존고형물 농도()-투과수의 총 용존고형물 농도()

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제6항에 있어서,상기 역삼투막의 오염 지수를 계산하는 제2 단계에서, 하기식으로 정의되는 역삼투막 오염지수()와 역삼투막의 총 저항()을 함께 계산하는 것을 특징으로 하는 역삼투막의 화학세정시기 예측방법., 여기서 은 역삼투막 본래의 저항(), 는 오염물에 의한 저항(), 는 투과수 속도(), 는 여과시간, 는 시간에 대한 더미 변수

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제4항에 있어서,상기 역삼투막 플랜트 성능을 연산하는 제3 단계에서는, 하기식으로 정의되는 여과시간에 따른 역삼투막의 총 저항(), 여과시간에 따른 투과수 속도(), 여과시간에 따른 원수 공급 속도(), 여과시간에 따른 압력(), 여과시간에 따른 차압(Differential pressure, ), 여과시간에 따른 역삼투막 표면에서의 농도(), 여과시간에 따른 계열 당 투과수 유량(), 투과수 농도(), 분리막 세정 이후의 막 저항 변화(), 표준화된 구동압력(Normalized driving pressure, ), 표준화된 투과수 유량(Normalized permeate flow, ), 평균 투과수 플럭스(Average permeate flux, ) 및 표준화된 염 투과율(Normalized salt passage, )인 것을 특징으로 하는 역삼투막의 화학세정시기 예측방법., ,,,, ,,,, , ,,,,,여기서, 은 역삼투막 본래의 저항(), 는 역삼투막 채널에서의 위치(), 는 여과시간(day), 는 오염물에 의한 저항(), 는 역삼투막 총 저항(), 는 투과수 속도(), 는 시간에 대한 더미 변수, 는 스페이서로 인한 압력 강하에 대한 마찰 계수, (bar)는 공급원수 압력()-투과수 압력(), (bar)는 공급원수 삼투압()-투과수 삼투압(), 는 역삼투막 채널 높이(m), 는 위치에 대한 더미 변수, 는 점도(), 은 역삼투막 채널 길이(m), 는 염분 투과율, (Temperature correction factor)는 염분 투과율에 대한 온도 보정 인자, (Pressure vessel)는 역삼투 베셀 수(ea), 는 역삼투막 채널 폭(m), N은 역삼투막 화학세정 횟수, 은 화학세정 후 역삼투막 성능 회복율, 는 공급원수 삼투압, 는 투과수 삼투압, 는 막모듈 개수.

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제11항에 있어서,상기 역삼투막의 운전 조건은, 원수 수온(T), 공급원수 유량(), 투과수 유량(), 공급원수의 총 고형물농도(), 막모듈 개수, 및 베셀 개수 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 역삼투막의 화학세정시기 예측방법.

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제8항에 있어서,상기 역삼투막 플랜트 성능을 연산하는 제3 단계와 동시에 또는 이전에, 화학세정 기준을 입력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역삼투막의 화학세정시기 예측방법.

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제13항에 있어서,상기 화학세정 기준은 차압(), 표준화된 투과수 플럭스(), 및 표준화된 염 투과율() 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 역삼투막의 화학세정시기 예측방법.

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제13항에 있어서,상기 화학세정 기준은 차압()이 10% 증가한 시점인 것을 특징으로 하는 역삼투막의 화학세정시기 예측방법.

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제13항에 있어서,상기 화학세정 기준은 표준화된 투과수 플럭스()이 10% 감소한 시점인 것을 특징으로 하는 역삼투막의 화학세정시기 예측방법.

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제13항에 있어서,상기 화학세정 기준은 표준화된 염 투과율()가 10% 증가한 시점인 것을 특징으로 하는 역삼투막의 화학세정시기 예측방법.