(19) 민 특허청(KR)

(12) 등 특허공보(B1)

(45) 공고 2013 09월02

(11) 등 10-1302867(24) 등 2013 08월27

(51) 특허 (Int. Cl.)

C02F 1/52 (2006.01) C02F 1/66 (2006.01)

G01N 33/18 (2006.01)(21) 원 10-2011-0022506

(22) 원 2011 03월14

심사청 2011 03월14

(65) 공개 10-2012-0104851

(43) 공개 2012 09월24

(56) 술 사 헌

KR100331708 B1*

KR100724707 B1*

JP3485900 B2

KR100932027 B1

*는 심사 에 여 헌

(73) 특허

통신연 원

역시 가 218 (가 동)

울시립 산 단

울특별시 동 울시립 163 ( 동,울시립 )

(72)

욱

울특별시 림 4 15, 7동 1503( 실동, 아시아 수 아 트)

신태

울특별시 원 원 19 31, 아 트408동 403 ( 계동)

(뒷 에 계 )

(74) 리

특허 드림

체 청 수 : 3 심사 : 철

(54) 집 주 량 결 과 어 그 수처리

(57) 약

본 pH 집 주 량 결 과 어 그 수처리 에 것 , 보다

상 게는 집처리 는 원수 pH 변 값 실시간 니 링 여 주 시 찾 집

주 량 결 는 과 어 그 수처리 에 것 다.

본 수처리과 에 집처리 집 주 량 결 는 에 어 , 에 집처

리 처리수가 는 단계; 상 에 집 가 도 주 는 단계; 상 pH 변

값 는 단계; 상 pH 변 값 집 도 변수 미 여 산 ,

산 상 에 상 도 주 시 결 는 단계; 상 주 시 지 경과 시간

에 상 집 가 주 도 곱 여 주 상 집 양 산 는 단계 포 는 것 특징

는 집 주 량 결 공 다.

본 , 실시간 집 주 량 결 수 고, 량 집 주 수 도 여, 집

량 수 뿐만 아니라 래 수 업 동 시스 체 여, 편리 고

시스 운 수 는 과가 다.

도 - 도9

등록특허 10-1302867

- 1 -

(72)

역시 신갈마 102, 302동 601 (갈마동, 갈마아 트)

창원

경 도 산시 산 132 10, 림e-편 상2단지아 트 208동 1803 (원동)

등록특허 10-1302867

- 2 -

특허청

청 1

수처리과 에 집처리 집 주 량 결 는 에 어 ,

집 주 에 라 집 가 처리수 알 리 거 산 탄 생시 생 는 H+

에

여 처리수 pH값 변 고, 러 처리수 pH 변 값 실시간 니 링 여 주 시 찾는

것 포 , 상 주 시 집 주 에 라 처리수 pH값 게 다가 그

폭 어드는 시 주 시 결 는 것 ,

에 집처리 처리수가 는 단계;

상 에 집 가 도 주 는 단계;

상 pH 변 값 는 단계;

상 pH 변 값 집 도 변수 미 여 산 , 산 상 에

상 도 주 시 결 는 단계;

상 주 시 지 경과 시간에 상 집 가 주 도 곱 여 주 상 집 양 산

는 단계 포 는 것 특징 는 집 주 량 결 .

청 2

삭

청 3

삭

청 4

수처리과 에 집처리 집 주 량 결 는 에 어 ,

집 주 에 라 집 가 처리수 알 리 거 산 탄 생시 생 는 H+

에

여 처리수 pH값 변 고, 러 처리수 pH변 값 실시간 니 링 여 주 시 찾는

것 포 여 루어지는 것 특징 는 집 주 량 결 .

청 5

4 에 어 ,

집 주 에 라 처리수 pH값 게 다가 그 폭 어드는 시 상 주 시

결 는 것 특징 는 집 주 량 결 .

술 야

본 pH 집 주 량 결 과 어 그 수처리 에 것 , 보다[0001]

상 게는 집처리 는 원수 pH 변 값 실시간 니 링 여 (適正)주 시 찾

집 주 량 결 는 과 어 그 수처리 에 것 다.

경 술

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- 3 -

수처리과 도 1에 도시 어 다. [0002]

착수 거 상수 원수에 여 지에 집 주 다. 집 는 원액 여 주 는 집[0003]

가 보다 원수 골고루 게 다. 집 가 주 후 집지 거 다. 집지에 는

집 미 드 질 (Floc) 라 는 공간 다. (Floc) 지 않

루어지지 않게 고, 는 후 공 에 악 미 수 다. 집지 거 지에 에

고액 리 과 거 다. 그 후 여과지에 미처 리 지 못 질들 여과 여 수

거 다. 여과지 지 거 염 주 후 수지에 다가 수 통 에게 공 다.

수처리에 집공 , 드 탁고 질 집 시키는 공 다. [0004]

는 집 달 수 과 다. 집공 운 과 지 리에 가 것

원수 수질과 처리수량 계 변동 라도 질 약 여 변동 는 원수 수질과 수 수

량에 라 양 주 야 다는 것 다.

Jar test, 타(zeta) , Database 마 크 , SCD(Streaming Current[0005]

Detector) 등 다양 고 다.

Jar-test는 집, , 공 평가 고 는 시험 리 지고 는 다. [0006]

Jar-test는 집 , 약 주 순 , 에 지 시간, 과 여과 능 평가 고, 수

식특 평가 수 재래식 공 에 집 주 량 결 는 게 사 어 다. 그러

Jar-test는 격 수질변 시 처시간 느리고, 집 주 시 벽 동 가 어 운 단

다. 또 직 여과 라 (in-line)공 에 운 에게 집 주 량 공 지 못 므 ,

집 어 식 수 에 는 공 채택 지 못 는 계가 다.

Database 마 크 집 주 량에 미 는 수 , 탁도,[0007]

알 리도, pH 등 수질 료 공 고, 근 1 상 수질 료 여 마 크

연산에 집 주 량 결 다 , 원수 량계 공 량 신 집

주 량 재연산 여 연산 집 주 량 신 꾸어 집 주 는

식 다. 식 수질변 가 심 에도 신 게 집 주 량 변 시 수질사고 고, 집

달 여 수 상시킬 수 , 수질 료 다. 그러 집

시스 고가 고, 집 주 량 결 는 주 량계, 탁도계, 알 리도계, pH 등에

가 게 경우 집 시키는 역 과가 생 수 다.

SCD(Streaming Current Detector)란 시료 드 연 라 는 [0008]

타(zeta) 같 원리 사 고 다. 미 진 에 는 SCD 실 많 에

연 결과가 었고, 실 수 에 공 사 고 다. 는 원수에 집 가 주

후 시간 경과 지 에 샘 취수 여 원수 내 드 연 여

재 집상태 고, 집 주 는 신 삼아 집 주 량 보 고 연

여 상 집 건에 맞는 집 주 량 동 다.

별도 집 주 량 지시 가 없 므 , 원수 수질 시스 없는 수 에 시스 다 특[0009]

격 수질변 가 많 생 는 수 에 수질사고 등에 과 것 평가 고 다 또

SCD에 집 주 량 결 식 원수 량계, 수질 료에 계없 독 SCD 집

주 만 집 건 달 수 므 시 가 게 들고, 시 간편 지는 등

다. 원수에 탁질 샘 링 에 막 상에 차가 생 수 고, 신

도 여 샘 링 에 SCD 지 지연시간(Lag Time) 여야 , 특 샘 수 취

수지 에 신 야 는 등 다.

내

결 는 과

본 같 결 것 , 원수 집처리 과 에 pH 변 값 미[0010]

여 , 실시간 니 링 여 주 시 결 수 어, 시시각각 변

는 취수원수 상에 라 실시간 집 주 량 결 수 도 에 그 다.

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또 , 본 집 주 량 결 후, 결 양 집 지 동주 수 는 [0011]

공 여, 편리 고 시스 운 수 도 에 그 다.

과 결 수단

러 달 본 , 수처리과 에 집처리 집 주 량 결[0012]

는 에 어 , 에 집처리 처리수가 는 단계; 상 pH 변 값 는 단

계; 상 pH 변 값 집 도 변수 미 여 산 , 산 상 에 상

도 주 시 결 는 단계 포 는 것 특징 는 집 주 량 결 공 다.

다 달 본 , 처리 원수 집 (滴定) 루어지는 , 집 [0013]

는 집 , 집 상 내 주 는 집 주 집 주 량

어 에 어 , 상 내 에 pH 변 값 는 ; 상 pH 변 값 집 도 변수

미 여 산 , 산 상 에 상 도 주 시 결 고, 상 주

시 여 집 주 량 결 여, 상 집 주 어 는 어 포 는 것 특징

는 집 주 량 어 공 다.

또 다 달 본 , 집처리 집 는 집 , 상 집처리[0014]

가 진 는 지 는 수처리 에 어 , 집 내 에 pH 변 값 는 상

pH 변 값 집 도 변수 미 여 산 , 산 상 에 상 도

주 시 결 고, 상 주 시 여 집 주 량 결 여, 집 주 어

는 집 주 량 어 포 는 집 주 량 어 포 는 것 특징 는 수처리

공 다.

과

본 에 , 원수 집처리 과 에 pH 변 값 미 여 , 실시간[0015]

니 링 여 주 시 결 수 어, 시시각각 변 는 취수원수 상에 라 실시간 집

주 량 결 수 고, 량 집 주 수 도 여 집 량 수 는 과가

다.

또 , 본 집 주 량 결 후, 결 집 동 주 수 는 공 여 [0016]

래 수 업 동시스 체 여, 편리 고 시스 운 수 는 과가

다.

도 간단

도 1 수처리공 집 주 [0017]

도 2a, 도 2b는 실험실 규 지(2a) 집지(2b)

도 3 실험실 규 지

도 4는 랩 뷰(Lab View)

도 5는 실험실 규 집 주 식 시험(Batch-Test) 습

도 6a, 도 6b pH에 압(6a) 보 곡 (Calibration Curve; 6b)

도 7a, 도 7b는 집 주 량에 pH(7a) 그 울 (7b)

도 8 집 주 량에 pH 극 압값

도 9는 본 실시 에 집 주 량 어 도

도 10 본 실시 에 집 주 량 어 수처리시스 도 다.

실시 체 내

, 본 람직 실시 첨 도 들 참 여 상 다.[0018]

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취수원수 집처리과 에 집 주 에 라 수 들 께 거 수 는 , 경우에 [0019]

pH도 변 수 다. , 집 알루미늄염 또는 철염 주 , 들 들 수 에 게 가

수 고 어 양 과 에 알 리 거 산 탄 생시 pH

시킨다. , 산알루미늄(Aluminum sulfate) 수 알 리도 여 수산 알루미늄 시

집 키 과 에 산 탄 도 생 어 pH가 다.

또, 산 철(Ferric sulfate)도 수 알 리 여 수산 시키므 산 탄 생시킨[0020]

다. 그리고 염 2철(Ferric Chloride)도 염산 산 탄 생시 pH 시킨다.

pH가 게 다가 그 폭 어드는 상 보 는 폭 어드는 시 , pH 그[0021]

래 울 격 변 가 어 는 시 집 주 시 결 는 것 본 심 다.

본 집 동주 시스 실험 가지고 본 다.[0022]

집 동주 시스 실험실 규 (Lab-Scale) 고 그 사양 다 [0023]

1과 같다. 또 는 도 2, 도 3과 같 다.

1. 규격[0024]

1

[0025]

원 지

직경 단

20㎝ 10㎝ × 10㎝ ×3.14 = 314㎠

30㎝ 314㎠ × 30㎝ =9420㎤ = 9.42ℓ

지

( 지)

가 , ,

3.2ℓ = 3200㎤ (계상 )

12㎝ (12㎝)3 × 2 = 3456㎤

(실 )

집지

가 , ,

1ℓ 10㎝

또 공 동 랩 뷰(Lab View) 여 pH 극과 도도 극 압값 신 (Signal)[0026]

찰 수 게 다. 신 (Signal)는 다시 우리가 아는 값 변 어 도 타 건 변 에 라

운 도가 수 도 랩 뷰(Lab view) 다. 랩 뷰(Lav view)는 도 4 같다.

실험재료는 크게 취수원수 집 루어진다. 취수원수는 아리수 수 에 취수 후 pH처리만 거[0027]

사 다. 탁도는 4NTU, 도도는 175uS/㎝ 원수 사 , 겨울철 라 탁도 질

많지 않아 안 보아도 원수는 상태 지 고 었다. 집 는 (Alum) 17% 여 사

다.

편 상 는 별도 만 운 , 집 시간간격 고 량 주[0028]

pH변 찰 는 식 식 시험(Batch-Test) 수 다. 원수량 1ℓ, 시간간격 30

, 집 는 1000 여 1mℓ씩 주 다. 도 5는 식 시험(Batch-Test) 수 는 사진 다.

상 식 시험(Batch-Test) 통 우리가 원 는 집 주 량 알아낸 후 앞 체 실험실 규[0029]

(Lab-Scale) 에 집 주 집 실험 다. 집 주 량 평가

량보다 게, 많게, 량만큼 주 는 실험 수 여 각각 결과 앞 수 식

시험(Batch-Test)에 얻어낸 결과 평가 다.

앞 듯 pH 극 가지고 압신 (Signal) 아 실험 에 는 얻어진 [0030]

압값 pH 변 여야 다. 압-pH 변 보 액 여 각 pH에 얻어지는 압값

여 보 곡 (Calibration Curve) 그린 후 압 pH 변 다. 결과는 도 6a, 도 6b 같다.

식 시험(Batch-Test) 수차 시 결과 집 주 pH는 게 감 다가 그 감 폭 어[0031]

드는 상 보 다. 도 7a 그래 가 당 상 타내고 다. 안 는 어느 지 울

격 변 가 었는지 평가 어 에 그 도 수 도 7b에 타내었는 그래 보 집

20ppm주 시 울 변 가 격 감 30~40ppm사 에 울 가 거 변 지 않았다고

수 다. pH 미 에 시 는 수에 당 는 값 매우 에 거 변 지 않았다

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고 는 것 다. 라 pH 미 시값 아닌 압 값 게 었고, 그 결과는 도 8 그래

같다. 도 8 보 역시 30ppm근 그래 가 그 과는 다 경 보 고 다. 그 지는 압

크게 어진 후 다시 크게 라가는 크 양 타났 28ppm 도에 압감 후에는 압 다시

상승 는 상 타 지 않 그 후 는 같 경 보 고 다. 에 식 시험(Batch-Test)

결과 는 30ppm 도가 당 원수 게 수 는 집 주 량 것 단 수 다.

앞 얻 30ppm 라는 결과 평가 여 체 실험실 규 (Lab-Scale) 다 2 같 운[0032]

다.

2. 실험실 규 시험[0033]

2

도( 집 주 량)[0034] 집 도 주 도

15ppm 500 원수 : 100㎖/min

집 : 3㎖/min

30ppm 1000 원수 : 100㎖/min

집 : 3㎖/min

60ppm 1000 원수 : 100㎖/min

집 : 6㎖/min

결과 15ppm, 30ppm, 60ppm 집 식 시험(Batch-Test) 동 시료에 주 시키[0035]

지 수 채취 여 탁도 결과 다 과 같 결과가 타났다. 탁도계는 0.02, 10, 1000NTU에

보 다. 그 결과 탁도 거 다 3과 같다.

3. 실험실 규 시험 결과[0036]

3

[0037] 탁 도 거 (%)

원 수 4.00NTU

15ppm 0.35NTU 91.25

30ppm 0.18NTU 95.5

60ppm 0.17NTU 95.75

3 보 집 주 량 30ppm 0.5 15ppm 경우 탁도 거 크게 어 집 주[0038]

량 30ppm 2 60ppm 경우 거 거 차 가 없는 결과 타냈다. 라 앞 식 시험

(Batch-Test)에 찾 집 주 량 30ppm 타당 알 수 고, pH가 게 다가 그

폭 어드는 시 , pH 그래 울 격 변 가 어 는 시 집 주 시 결

수 알 수 다.

집 동주 시스 에 집 주 량 결 주 시 결 pH 변 값[0039]

여 컴퓨 그램 여 동 산 는 식 , 실시간 pH값 변 량 계

산 여 울 에 당 는 미 값 산 여 수 수 다.

또 , 통상 (適正)주 시 결 (滴定)시험 량 시약 씩 주 여야 는 [0040]

계 (滴定) 는 많 시간 므 , 본 에 는 실시간 주 시 결

수 도 도우 니 링 어 (WindowMonitoring Approach) 사 다.

도우 니 링 어 (Window Monitoring Approach) 란, 실시간 연 주 시 [0041]

(滴定) 실시 는 경우에, (滴定) 시간 여 에 실시 (滴定)에 결 주 시

근 지는 도 집 주 고, 상 는 주 시 근에 는 보다 게 (滴定)

실시 여 신 고 게 주 시 결 식 말 다.

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집 주 량 결 1ℓ 에 처리수 고, 집 도 주 여, 술 [0042]

주 시 결 후, 집 주 도 주 시 결 시 지 시간 곱 는 식

1ℓ 에 주 집 양 고, 여 수처리시스 주 ( 지)에 주

집 양 결 수 다.

라 수처리과 에 집처리 집 주 량 결 는 [0043]

에 집처리 처리수가 는 단계; 상 에 집 가 도 주 는 단계; 상[0044]

pH 변 값 는 단계; 상 pH 변 값 집 도 변수 미 여

산 , 산 상 에 상 도 주 시 결 는 단계; 상 주 시

지 경과 시간에 상 집 가 주 도 곱 여 주 상 집 양 산 는 단계 포

여 룰 수 다.

도 9는 본 실시 에 집 주 량 어 도 다.[0045]

집 주 량 어 (500)는 집 주 량 결 여, 에 같 주 시[0046]

실시간 결 수 는 다.

집 주 량 어 (500)는 식 (510), 수 (515), 집 주 (525), (530,[0047]

550), 수 (535), 어 (540) 집 (560) 포 여 다.

식 (510)는 역 는 것 , 수 (515) 통 공 는 수가 집[0048]

루어지도 다.

식 (510)는 개(555), (520) (530) 포 고 , 수 (515), 집[0049]

주 (525) 수 (535) 연결 어 다.

수 (515) 통 공 수는 식 (510) 내 에 , 집 주 (525) 통[0050]

주 는 집 게 다.

, 원 게 루어질 수 도 , (530)에 연결 개(555)가 식 [0051]

(510)내 에 여, 수 집 가 골고루 도 고 다.

집 주 (525)는 마 크 량 집 게 주 수 도 다.[0052]

(520)는 실시간 pH 변 값 여 어 (540) 여 주 시 산 수 도 다.[0053]

어 (540)는 에 같 , pH 변 값 집 도 변수 미 는 식 수 여 [0054]

주 시 결 게 다.

주 시 결 는 과 (520) pH 변 값에 라 수 (515) 집 주[0055]

(525) 어 는 식 , 미리 심 게 주 시 결 다.

어 (540)가 집 량 결 , 다 수가 주 지 식 (510) 내 에[0056]

처리수 보 다가 수 (535) 통 여 식 (510)에 도 다.

도 10 본 실시 에 집 주 량 어 수처리시스 도 다.[0057]

본 실시 에 집 주 량 어 식 수처리시스 (600) 지(610), 집 주 량[0058]

어 (500), 집 (620), 수 (630), 량 (640), (650) 포 여 다.

집 주 량 어 (500)는 앞에 같 수 집 주 시 결 여, [0059]

양 집 공 수 도 량 (640) 어 다.

집 주 량 어 (500) 어신 에 량 (640)가 동 , 양 집 가 집 [0060]

(620) 지(610) 공 , (650)에 상수 원수 집 가 여 어 고

어 다 수과 동 다.

상 본 술 사상 시 것에 과 것 , 본 는 술 야에[0061]

통상 지식 갖는 라 본 본질 특 에 어 지 않는 에 다양 수 변 가

능 것 다. 라 본 에 개시 실시 들 본 술사상 것 아니라

것 고, 런 실시 에 여 본 술사상 가 는 것 아니다. 본 보 는

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아래 청 에 여 어야 , 그 동등 내에 는 든 술사상 본 리

에 포 는 것 어야 것 다.

500: 집 주 량 어[0062]

510: 식 515: 수

520: 525: 집 주

530: 535: 수

540: 어 550:

555: 개 565: 개

600: 수처리시스 610: 지

620: 집 630: 수

640: 량 650:

도

도 1

도 2a

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도 2b

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도 3

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- 11 -

도 4

도 5

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도 6a

도 6b

도 7a

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도 7b

도 8

도 9

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도 10

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