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압력지연삼투 공정 또는 역삼투막 공정에서 저농도 유입수가 공급되는 다공성 지지층에서 입자성 물질, 콜로이드 및 유기물에 의한 막오염을 실시간 모니터링하기 위한 막오염지수 측정 시스템에 있어서,막오염 유발물질을 포함한 대상원수를 샘플링한 적어도 3개 이상의 샘플수를 각각 저장하도록 다채널 배치되는 저장조(210);상기 저장조(210)에 저장되어 다채널 연결배관(220)을 통해 공급되는 적어도 3개 이상의 샘플수 중 어느 하나를 선택하는 샘플수 선택부(230);적어도 3개 이상 다채널 배치되고, 상기 샘플수 선택부(230)에서 선택된 샘플수를 각각 상이한 압력으로 정유량 공급하는 고압 정유량 실린지펌프(240);적어도 3개 이상 병렬로 다채널 배치되고, 각각 상이한 공극 크기를 갖는 여과막이 내재되어, 상기 고압 정유량 실린지펌프(240)로부터 정유량 공급되는 샘플수를 각각 여과하는 여과막 홀더(270);상기 고압 정유량 실린지펌프(240) 및 여과막 홀더(270) 사이에 각각 설치되어 압력값을 각각 감지하는 압력센서(260); 및병렬 운전모드에서, 상기 적어도 3개 이상의 고압 정유량 실린지펌프(240)의 압력 설정을 각각 제어하고, 상기 적어도 3개 이상의 압력센서(260)에서 각각 감지된 압력값을 모니터링하여 플럭스별 압력변화의 상관성을 통해 막오염 속도에 대응하는 막오염지수(FI)를 산출하고, 상기 산출된 막오염지수(FI)에 근거한 수정 막오염지수(MFI)를 산출하여 막오염지수를 정량화하는 연산 및 제어 유닛(280)을 포함하되,상기 연산 및 제어 유닛(280)은 상기 막오염지수(FI) 및 상기 수정 막오염지수(MFI)에 따라 여과막의 케익 및 압력지연삼투막 또는 역삼투막의 케익의 차이에 대응하는 케익층 비저항을 산출하고, 여과막의 표면상 입자 침적인자 및 유기물 침적인자를 산출하여 압력지연삼투막 또는 역삼투막의 세정시기를 결정하는 것을 특징으로 하는 고압 정유량 실린지펌프와 여과막을 이용한 다채널 막오염지수 측정 시스템
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제9항에 있어서, 상기 저장조(210)에 저장되는 샘플수는 막오염물질의 종류나 농도가 동일한 샘플수이거나 또는 막오염물질의 종류나 농도가 상이한 샘플수인 것을 특징으로 하는 고압 정유량 실린지펌프와 여과막을 이용한 다채널 막오염지수 측정 시스템
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제9항에 있어서, 상기 연산 및 제어 유닛(170)은 상기 막오염지수(FI) 및 상기 수정 막오염지수(MFI)에 따라 막간 차압의 상승 15% 지점 또는 플럭스 저하 15% 지점까지 도달하는 시간을 결정하여 압력지연삼투막 또는 역삼투막의 세정시기를 결정하는 것을 특징으로 하는 고압 정유량 실린지펌프와 여과막을 이용한 다채널 막오염지수 측정 시스템
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제11항에 있어서, 상기 연산 및 제어 유닛(280)은 입자에 의한 오염의 비가 유기물에 의한 오염의 비보다 클 경우 물리적 세정을 강화하여 막 성능을 회복하고, 유기물에 의한 오염의 비가 입자에 의한 오염의 비보다 클 경우 물리적 세정과 화학적 세정을 강화하여 막 성능을 회복하는 것을 특징으로 하는 고압 정유량 실린지펌프와 여과막을 이용한 다채널 막오염지수 측정 시스템
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압력지연삼투 공정 또는 역삼투막 공정에서 저농도 유입수가 공급되는 다공성 지지층에서 입자성 물질, 콜로이드 및 유기물에 의한 막오염을 실시간 모니터링하기 위한 막오염지수 측정 방법에 있어서,a) 압력지연삼투막 또는 역삼투막에 대한 막오염지수를 측정할 대상원수를 샘플링하여 제1 저장조인 샘플수 저장조(111)에 저장하는 단계;b) 샘플수를 직렬로 연결된 제1 내지 제4 고압 정유량 실린지펌프(121~124) 및 제1 내지 제4 여과막 홀더(141~144)를 경유하도록 여과를 실시하고, 제1 내지 제4 압력센서(151~154)가 각각의 압력을 감지하는 단계;c) 연산 및 제어 유닛(170)이 상기 제1 내지 제4 압력센서(151~154)가 각각 감지한 압력값에 따라 플럭스별 압력변화를 각각 판단하는 단계;d) 상기 연산 및 제어 유닛(170)이 각각의 플럭스별 압력변화에 대응하는 기울기 및 절편에 따라 오염속도에 대응하는 막오염지수(FI)를 산출하는 단계;e) 상기 연산 및 제어 유닛(170)이 여과막별 막오염지수(FI)에 근거하여 여과막별 수정 막오염지수(MFI)를 산출하고, 이를 정규화하여 막오염지수를 정량화하는 단계;f) 상기 연산 및 제어 유닛(170)이 여과막의 케익 및 압력지연삼투막 또는 역삼투막의 케익의 차이에 대응하는 케익층 비저항을 산출하는 단계;g) 상기 연산 및 제어 유닛(170)이 여과막의 표면상 입자 침적인자 및 유기물 침적인자를 산출하는 단계; 및h) 상기 연산 및 제어 유닛(170)이 상기 케익층 비저항, 상기 입자 침적인자 및 상기 유기물 침적인자에 따라 막간 차압의 상승 15% 지점 또는 플럭스 저하 15% 지점까지 도달하는 시간으로부터 압력지연삼투막 또는 역삼투막의 세정시기를 결정하는 단계를 포함하되,상기 직렬로 연결된 제1 내지 제4 고압 정유량 실린지펌프(121~124)는 실제 수처리 플랜트와 동일한 정유량 방식으로 상기 샘플수 저장조(111)에 저장된 샘플수 및 여과막 처리수를 고압의 정유량으로 공급하며,상기 h) 단계에서 초기 막간차압의 상승(또는 균등화된 플럭스)으로 인해 초기값보다 15% 줄어드는데 걸리는 시간()은, 로 주어지고, 여기서, 은 여과하면서 형성된 케익층으로 인한 상승하는 압력 손실(Pressure Drop)을 나타내며, 은 초기의 분리막 자체의 압력 손실을 나타내고, 는 플럭스[L/㎡ㅇ hr]를 나타내고, 는 점성계수[㎏/mㅇ s]를 각각 나타내며, 은 잔류물(Retentate)의 막오염지수로서, 와 분리막 표면상의 케익 형성 정도에 따라 산출되는 값인 것을 특징으로 하는 고압 정유량 실린지펌프와 여과막을 이용한 다채널 막오염지수 측정 방법
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제13항에 있어서, 상기 d) 단계에서 상기 오염속도에 대응하는 막오염지수()는 상기 여과막 홀더(140)에서 측정한 압력값을 오염속도 지수로 나타낸 값으로, 플럭스별 압력변화 관계의 기울기()로부터 로 주어지고, 여기서, 는 측정 시간동안 상승한 압력의 기울기를 나타내며, 는 플럭스[L/㎡ㅇ hr]를 나타내고, 는 점성계수[㎏/mㅇ s]를 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 고압 정유량 실린지펌프와 여과막을 이용한 다채널 막오염지수 측정 방법
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제14항에 있어서, 상기 e) 단계에서 여과막별 수정 막오염지수(MFI)는 로 주어지고, 여기서, 는 점성계수[㎏/mㅇ s]를 나타내고, 는 오염속도에 대응하는 막오염지수를 나타내며, 는 공급 압력을 나타내고, 는 물 여과계수를 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 고압 정유량 실린지펌프와 여과막을 이용한 다채널 막오염지수 측정 방법
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제13항에 있어서, 상기 은 로 주어지고, 여기서, 는 케익 비율인자(Cake Ratio Factor)로서, 측정에 사용된 여과막 상의 케익과 압력지연삼투막 또는 역삼투막 상의 케익의 차이를 나타내며, 는 오염속도에 대응하는 막오염지수(Fouling index)이며, 은 입자 침적인자(Particle Deposition Factor)인 것을 특징으로 하는 고압 정유량 실린지펌프와 여과막을 이용한 다채널 막오염지수 측정 방법
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제17항에 있어서, 상기 입자 침적인자()는 로 주어지고, 여기서, 는 농축수에 대한 를 나타내며, 는 공급수에 대한 를 나타내고, 은 회수율(Recovery: [%])을 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 고압 정유량 실린지펌프와 여과막을 이용한 다채널 막오염지수 측정 방법
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제13항에 있어서, 상기 b) 단계는,b-1) 상기 제1 저장조인 샘플수 저장조(111)에 저장된 샘플수가 상기 제1 고압 정유량 실린지펌프(121) 및 상기 제1 여과막 홀더인 정밀여과막 홀더(141)를 통과하도록 처리된 정밀여과막 처리수를 제2 저장조인 정밀여과막 처리수 저장조(112)에 저장하는 단계;b-2) 상기 제1 고압 정유량 실린지펌프(121) 및 정밀여과막 홀더(141) 사이에 설치된 제1 압력센서(151)가 압력값을 감지하는 단계;b-3) 상기 제2 저장조인 정밀여과막 처리수 저장조(112)에 저장된 정밀여과막 처리수가 상기 제2 고압 정유량 실린지펌프(122) 및 상기 제2 여과막 홀더인 제1 한외여과막 홀더(142)를 통과하도록 처리된 제1 한외여과막 처리수를 제3 저장조인 제1 한외여과막 처리수 저장조(113)에 저장하는 단계;b-4) 상기 제2 고압 정유량 실린지펌프(122) 및 제1 한외여과막 홀더(142) 사이에 설치된 제2 압력센서(152)가 압력값을 감지하는 단계;b-5) 상기 제1 한외여과막 처리수 저장조(113)에 저장된 제1 한외여과막 처리수가 상기 제3 고압 정유량 실린지펌프(123) 및 상기 제3 여과막 홀더인 제2 한외여과막 홀더(143)를 통과하도록 처리된 제2 한외여과막 처리수를 제4 저장조인 제2 한외여과막 처리수 저장조(114)에 저장하는 단계;b-6) 상기 제3 고압 정유량 실린지펌프(123) 및 제2 한외여과막 홀더(143) 사이에 설치된 제3 압력센서(153)가 압력값을 감지하는 단계;b-7) 상기 제2 한외여과막 처리수 저장조(114)에 저장된 제2 한외여과막 처리수가 상기 제4 고압 정유량 실린지펌프(124) 및 상기 제4 여과막 홀더인 제3 한외여과막 홀더(144)를 통과하도록 처리된 제3 한외여과막 처리수를 드레인 배관을 통해 배출하는 단계; 및b-8) 상기 제4 고압 정유량 실린지펌프(124) 및 제3 한외여과막 홀더(144) 사이에 설치된 제4 압력센서(154)가 압력값을 감지하는 단계를 포함하는 고압 정유량 실린지펌프와 여과막을 이용한 다채널 막오염지수 측정 방법
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압력지연삼투 공정 또는 역삼투막 공정에서 저농도 유입수가 공급되는 다공성 지지층에서 입자성 물질, 콜로이드 및 유기물에 의한 막오염을 실시간 모니터링하기 위한 막오염지수 측정 방법에 있어서,a) 막오염지수를 측정할 대상원수를 샘플링하여 제1 내지 제4 샘플수 저장조(211, 212, 213, 214)에 저장하는 단계:b) 상기 제1 내지 제4 샘플수 저장조(211, 212, 213, 214)에 연결되어 다채널 연결배관(220)을 통해 공급되는 샘플수 중에서 막오염지수를 측정할 샘플수를 선택하는 단계;c) 상기 선택된 샘플수를 병렬로 연결된 제1 내지 제4 고압 정유량 실린지펌프(241, 242, 243, 244) 및 제1 내지 제4 여과막 홀더(271, 272, 273, 274)를 경유하도록 여과를 실시하고, 제1 내지 제4 압력센서(261, 262, 263, 264)가 각각의 압력 감지하는 단계;d) 상기 제1 내지 제4 압력센서가 각각 감지한 압력값에 따라 연산 및 제어 유닛(280)이 플럭스별 압력변화를 각각 판단하는 단계;e) 상기 연산 및 제어 유닛(280)이 각각의 플럭스별 압력변화에 대응하는 기울기 및 절편에 따라 오염속도에 대응하는 막오염지수(FI)를 산출하는 단계; 및f) 상기 연산 및 제어 유닛(280)이 상기 여과막별 막오염지수(FI)에 근거하여 여과막별 수정 막오염지수(MFI)를 산출하고, 이를 정규화하여 막오염지수를 정량화하는 단계;g) 상기 연산 및 제어 유닛(280)이 여과막의 케익 및 압력지연삼투막 또는 역삼투막의 케익의 차이에 대응하는 케익층 비저항을 산출하는 단계;h) 상기 연산 및 제어 유닛(280)이 여과막의 표면상 입자 침적인자 및 유기물 침적인자를 각각 산출하는 단계; 및i) 상기 연산 및 제어 유닛(280)이 상기 케익층 비저항, 상기 입자 침적인자 및 상기 유기물 침적인자에 따라 막간 차압의 상승 15% 지점 또는 플럭스 저하 15% 지점까지 도달하는 시간으로부터 압력지연삼투막 또는 역삼투막의 세정시기를 결정하는 단계를 포함하되,상기 병렬로 연결된 제1 내지 제4 고압 정유량 실린지펌프(241, 242, 243, 244)는 실제 수처리 플랜트와 동일한 정유량 방식으로 상기 제1 내지 제4 샘플수 저장조(211, 212, 213, 214)에 저장된 샘플수를 고압의 정유량으로 공급하는 것을 특징으로 하는 고압 정유량 실린지펌프와 여과막을 이용한 다채널 막오염지수 측정 방법
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제20항에 있어서, 상기 a) 단계에서 제1 내지 제4 샘플수 저장조(211, 212, 213, 214)에 저장되는 샘플수는 막오염물질의 종류나 농도가 동일한 샘플수이거나 또는 막오염물질의 종류나 농도가 상이한 샘플수인 것을 특징으로 하는 고압 정유량 실린지펌프와 여과막을 이용한 다채널 막오염지수 측정 방법
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제20항에 있어서, 상기 i) 단계에서 연산 및 제어 유닛(280)은 입자에 의한 오염의 비가 유기물에 의한 오염의 비보다 클 경우 물리적 세정을 강화하여 막 성능을 회복하고, 유기물에 의한 오염의 비가 입자에 의한 오염의 비보다 클 경우 물리적 세정과 화학적 세정을 강화하여 막 성능을 회복하는 것을 특징으로 하는 고압 정유량 실린지펌프와 여과막을 이용한 다채널 막오염지수 측정 방법
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