KR102275921B1

KR102275921B1 - Apparatus for treating water using capacitive deionization and control method thereof

Info

Publication number: KR102275921B1
Application number: KR1020190117286A
Authority: KR
Inventors: 고현기; 심주현
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2019-09-24
Filing date: 2019-09-24
Publication date: 2021-07-12
Also published as: KR20210035466A

Abstract

본 발명은 축전식 탈이온 수처리 장치 및 그 제어 방법이 개시된다. 본 발명의 축전식 탈이온 수처리 장치는, 축전식 탈이온 방식에 의해 정수모드인 경우 유입수의 이온을 제거하여 정수하고, 재생모드인 경우 전극에 흡착된 이온을 탈착시켜 재생하는 CDI 모듈; 유입수를 차단하고 정수를 CDI 모듈로 유입시키는 정수 공급밸브; CDI 모듈에서 농축 폐수를 배출하는 농축수 배출밸브; CDI 모듈에서 처리되는 처리수의 전기 전도도를 측정하는 전기 전도계; 및 재생과정에서 정수 공급밸브를 작동시켜 설정량의 정수를 CDI 모듈로 공급하고 CDI 모듈을 재생모드로 작동시킨 후 전기 전도계로부터 입력된 전기 전도도에 기초하여 농축수 배출밸브를 작동시켜 처리수를 배출한 후 정수과정으로 전환하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention discloses a capacitive deionized water treatment apparatus and a control method therefor. The capacitive deionization water treatment apparatus of the present invention comprises: a CDI module for removing ions from influent water to purify the water in a water purification mode by a capacitive deionization method, and desorbing and regenerating ions adsorbed to an electrode in a regeneration mode; a purified water supply valve that blocks the inflow water and introduces purified water into the CDI module; a concentrated water discharge valve for discharging concentrated wastewater from the CDI module; an electrical conductivity meter for measuring electrical conductivity of treated water treated in the CDI module; And in the regeneration process, the purified water supply valve is operated to supply a set amount of purified water to the CDI module, the CDI module is operated in regeneration mode, and the concentrated water discharge valve is operated based on the electrical conductivity input from the electrical conductivity meter to supply treated water. It characterized in that it comprises a; control unit for switching to the water purification process after discharging.

Description

축전식 탈이온 수처리 장치 및 그 제어 방법{APPARATUS FOR TREATING WATER USING CAPACITIVE DEIONIZATION AND CONTROL METHOD THEREOF}Capacitive deionized water treatment device and its control method {APPARATUS FOR TREATING WATER USING CAPACITIVE DEIONIZATION AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 축전식 탈이온 수처리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 축전식 탈이온 방식에 의한 재생과정에서 설정량의 정수를 순환시키면서 전기 전도도에 따라 재생과정을 진행하는 축전식 탈이온 수처리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a capacitive deionization water treatment apparatus and a method for controlling the same, and more particularly, to a capacitive deionization method in which a set amount of purified water is circulated in the regeneration process by the capacitive deionization method and the regeneration process is performed according to electrical conductivity. It relates to an ion water treatment apparatus and a control method therefor.

일반적으로, 원수를 처리하여 정수를 생성하는 수처리 장치는 현재 다양한 방식이 연구 개발되고 있으며, 이중에서 EDI(Electro Deionization), CEDI(Continuous Electro Deionization), CDI(Capacitive Deionization)와 같은 전기 탈이온 방식이 최근 각광을 받고 있으며, 특히 최근에는 축전식 탈이온 방식인 CDI(Capacitive DeIonization) 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In general, various methods are currently being researched and developed for water treatment devices that process raw water to generate purified water, and among them, electric deionization methods such as EDI (Electro Deionization), CEDI (Continuous Electro Deionization), and CDI (Capacitive Deionization) are used. Recently, a study on a capacitive deionization (CDI) method, which is a capacitive deionization method, has been actively conducted.

축전식 탈이온 기술에 이용되는 축전식 탈이온 장치는 양(+)극이 인가되는 양전극과 음(-)극이 인가되는 음전극, 처리수가 흘러갈 수 있도록 양전극과 음전극 사이에 구비되는 스페이서를 포함하는 축전식 탈이온 전극으로 구성되어 있다.Capacitive deionization device used in capacitive deionization technology includes a positive electrode to which a positive (+) pole is applied, a negative electrode to which a negative (-) pole is applied, and a spacer provided between the positive electrode and the negative electrode so that treated water can flow It consists of a capacitive deionization electrode.

축전식 탈이온 장치는 전기적인 힘에 의해 전극의 표면에서 이온이 흡착되고 탈착되는 원리를 이용하여 이온성 여과물질의 흡착하여 정수한 후 더 이상 이온성 여과물질을 흡착할 수 없는 포화상태에 이르게 되면 흡착할 때와는 반대인 전압을 각 전극에 인가하여 각 전극에 흡착된 이온성 여과물질들을 탈착시킴으로써, 전극을 다시 재생되도록 하고 있다. Capacitive deionization device uses the principle that ions are adsorbed and desorbed from the surface of the electrode by electrical force to adsorb and purify the ionic filter material, and then reach a saturated state where the ionic filter material can no longer be adsorbed. Then, the opposite voltage is applied to each electrode to desorb the ionic filter materials adsorbed on each electrode, thereby regenerating the electrode.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제1965784호(2019.04.05. 공고, 탈이온화 방식을 이용한 연속 정수 처리 시스템)에 개시되어 있다. The background technology of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 19965784 (published on April 5, 2019, a continuous water treatment system using a deionization method).

일 측면에 따른 본 발명의 목적은 축전식 탈이온 방식에 의한 재생과정에서 설정량의 정수를 순환시키면서 전기 전도도에 따라 재생과정을 진행하는 축전식 탈이온 수처리 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention according to one aspect is to provide a capacitive deionization water treatment apparatus and a method for controlling the same, which perform a regeneration process according to electrical conductivity while circulating a set amount of purified water in the regeneration process by the capacitive deionization method.

본 발명의 일 측면에 따른 축전식 탈이온 수처리 장치는, 축전식 탈이온 방식에 의해 정수모드인 경우 유입수의 이온을 제거하여 정수하고, 재생모드인 경우 전극에 흡착된 이온을 탈착시켜 재생하는 CDI 모듈; 유입수를 차단하고 정수를 CDI 모듈로 유입시키는 정수 공급밸브; CDI 모듈에서 농축 폐수를 배출하는 농축수 배출밸브; CDI 모듈에서 처리되는 처리수의 전기 전도도를 측정하는 전기 전도계; 및 재생과정에서 정수 공급밸브를 작동시켜 설정량의 정수를 CDI 모듈로 공급하고 CDI 모듈을 재생모드로 작동시킨 후 전기 전도계로부터 입력된 전기 전도도에 기초하여 농축수 배출밸브를 작동시켜 처리수를 배출한 후 정수과정으로 전환하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In a capacitive deionization water treatment apparatus according to an aspect of the present invention, in the water purification mode, by removing ions from influent water by a capacitive deionization method, and purifying the water, in the regeneration mode, CDI regenerates by desorbing ions adsorbed to an electrode. module; a purified water supply valve that blocks the inflow water and introduces purified water into the CDI module; a concentrated water discharge valve for discharging concentrated wastewater from the CDI module; an electrical conductivity meter for measuring electrical conductivity of treated water treated in the CDI module; In the regeneration process, the purified water supply valve is operated to supply a set amount of purified water to the CDI module, and the CDI module is operated in regeneration mode, and then the concentrated water discharge valve is operated based on the electrical conductivity input from the electrical conductivity meter to supply treated water. It characterized in that it includes; a control unit for switching to the water purification process after discharging.

본 발명은 CDI 모듈에서 배출되는 처리수를 순환시켜 CDI 모듈로 유입시키는 처리수 순환부;를 더 포함하고, 제어부는 CDI 모듈을 재생모드로 작동시킨 후 처리 순환부를 통해 처리수를 순환시키는 것을 특징으로 한다. The present invention further includes a treated water circulation unit that circulates the treated water discharged from the CDI module and introduces it to the CDI module, wherein the control unit circulates the treated water through the treatment circulation unit after operating the CDI module in the regeneration mode do it with

본 발명에서 처리수 순환부는, CDI 모듈에서 배출되는 처리수를 차단하고 순환펌프를 통해 배출되는 처리수를 CDI 모듈로 유입시켜 순환시키는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the treated water circulation unit blocks the treated water discharged from the CDI module and introduces the treated water discharged through the circulation pump into the CDI module to circulate it.

본 발명에서 제어부는, 전기 전도도의 상승변화가 설정값 이하인 경우 정수과정으로 전환하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the control unit is characterized in that when the change in the increase in the electrical conductivity is less than the set value, the conversion to the water purification process.

본 발명에서 제어부는, 정수과정에서 정수 공급밸브를 차단하여 유입수가 CDI 모듈에 유입되도록 하고, 농축수 배출밸브를 차단하여 처리수가 정수탱크로 유입되도록 하며, CDI 모듈을 정수모드로 설정시간 동안 작동시키는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the control unit blocks the purified water supply valve during the water purification process so that the inflow water flows into the CDI module, blocks the concentrated water discharge valve to allow the treated water to flow into the purified water tank, and operates the CDI module in the water purification mode for a set time characterized by doing.

본 발명의 일 측면에 따른 축전식 탈이온 수처리 장치의 제어 방법은, 제어부가 재생과정에서 정수 공급밸브를 작동시켜 설정량의 정수를 CDI 모듈로 공급하고 CDI 모듈을 재생모드로 작동시키는 단계; 제어부가 CDI 모듈을 재생모드로 작동시킨 후 전기 전도계로부터 전기 전도도를 입력받는 단계; 및 제어부가 전기 전도도를 입력받은 후 전기 전도도의 상승변화를 판단하여 농축수 배출밸브를 작동시켜 처리수를 배출한 후 정수과정으로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a capacitive deionized water treatment apparatus, comprising: a control unit operating a purified water supply valve during a regeneration process to supply a set amount of purified water to a CDI module and operating the CDI module in a regeneration mode; receiving, by the control unit, electrical conductivity from an electrical conductivity meter after operating the CDI module in a regeneration mode; and the control unit determines a rise change in electrical conductivity after receiving the electrical conductivity, operates a concentrated water discharge valve, discharges treated water, and then switches to a water purification process.

본 발명은 제어부가 CDI 모듈을 재생모드로 작동시킨 후 처리수 순환부를 통해 CDI 모듈에서 배출되는 처리수를 순환시켜 CDI 모듈로 유입시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention is characterized in that it further comprises; after the control unit operates the CDI module in the regeneration mode, circulating the treated water discharged from the CDI module through the treated water circulation unit and introducing the treated water into the CDI module.

본 발명에서 정수과정으로 전환하는 단계는, 제어부가 정수 공급밸브를 차단하여 유입수를 CDI 모듈로 공급하는 단계; 제어부가 농축수 배출밸브를 차단하여 CDI 모듈에서 배출되는 처리수가 정수탱크로 유입되도록 하는 단계; 및 제어부가 CDI 모듈을 정수모드로 설정시간 동안 작동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the step of switching to the water purification process includes: supplying the influent water to the CDI module by the control unit blocking the purified water supply valve; the control unit blocking the concentrated water discharge valve so that the treated water discharged from the CDI module flows into the purified water tank; and operating, by the controller, the CDI module in the water purification mode for a set time.

본 발명의 일 측면에 따른 축전식 탈이온 수처리 장치 및 그 제어 방법은 축전식 탈이온 방식에 의한 재생과정에서 설정량의 정수를 순환시켜 재생과정을 진행함으로써, 정수의 사용량을 최소화하고 농축폐수의 양을 절감할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 전기 전도도를 기반으로 재생과정을 진행함으로써 재생시간을 최적화하여 운전 효율성을 향상시킬 수 있다. Capacitive deionization water treatment apparatus and method for controlling the same according to an aspect of the present invention by circulating a set amount of purified water in the regeneration process by the capacitive deionization method to proceed with the regeneration process, thereby minimizing the use of purified water and reducing the use of concentrated wastewater By reducing the amount, productivity can be improved, and by performing the regeneration process based on electrical conductivity, it is possible to optimize the regeneration time and improve the operation efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축전식 탈이온 수처리 장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 축전식 탈이온 수처리 장치를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 축전식 탈이온 수처리 장치에서 운전상황에 따른 전기 전도도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 축전식 탈이온 수처리 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 1 is a block diagram showing a capacitive deionized water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing a capacitive deionized water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing changes in electrical conductivity according to operating conditions in the capacitive deionized water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a control method of a capacitive deionized water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 축전식 탈이온 수처리 장치 및 그 제어 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a capacitive deionized water treatment apparatus and a control method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축전식 탈이온 수처리 장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 축전식 탈이온 수처리 장치를 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 축전식 탈이온 수처리 장치에서 운전상황에 따른 전기 전도도 변화를 나타낸 그래프이다. 1 is a block diagram showing a capacitive deionized water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exemplary view showing a capacitive deionized water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is It is a graph showing changes in electrical conductivity according to operating conditions in the capacitive deionization water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 축전식 탈이온 수처리 장치는, CDI 모듈(30), 정수 공급밸브(40), 농축수 배출밸브(50), 전기 전도계(10) 및 제어부(20)를 비롯하여 처리수 순환부(60)를 포함할 수 있다. 1 to 2, the capacitive deionized water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention includes a CDI module 30, a purified water supply valve 40, a concentrated water discharge valve 50, and an electrical conductivity meter. (10) and the control unit 20, as well as may include a treated water circulation unit (60).

CDI 모듈(30)은 축전식 탈이온 방식에 의해 정수모드인 경우 유입수의 이온을 제거하여 정수하고, 재생모드인 경우 전극에 흡착된 이온을 탈착시켜 재생할 수 있다. The CDI module 30 may purify by removing ions from the influent in the water purification mode by capacitive deionization method, and may be regenerated by desorbing ions adsorbed to the electrode in the regeneration mode.

즉, CDI 모듈(30)은 양(+)극이 인가되는 양 전극과 음(-)극이 인가되는 음 전극 및 유입수가 흘러갈 수 있도록 양전극과 음전극 사이에 구비되는 스페이서를 포함할 수 있다. That is, the CDI module 30 may include a positive electrode to which a positive (+) pole is applied, a negative electrode to which a negative (-) pole is applied, and a spacer provided between the positive electrode and the negative electrode so that the inflow water flows.

따라서 정수과정에서는 정전위가 인가됨에 따라 전극 표면에 형성되는 전기이중층에서 전기적 인력에 의한 이온들의 흡착 반응을 이용하여 정수가 진행되어 처리수로 정수가 배출되고, 재생과정에서는 OV 또는 역전위가 인가됨에 따라 전극에 흡착된 이온을 탈착시켜 재생이 진행되어 처리수로 농축폐수가 배출된다. Therefore, in the purification process, as a positive potential is applied, purification proceeds using the adsorption reaction of ions by electrical attraction in the electric double layer formed on the electrode surface, and purified water is discharged into the treated water. In the regeneration process, OV or reverse potential is applied As the process progresses, regeneration proceeds by desorbing the ions adsorbed on the electrode, and concentrated wastewater is discharged as treated water.

이후 CDI 모듈(30)에서 처리수로 배출되는 정수는 정수탱크(70)로 유입되어 저장되고, 농축폐수는 농축수 배출밸브(50)를 통해 농축폐수 탱크로 유입되어 저장된다. Thereafter, purified water discharged from the CDI module 30 as treated water flows into the purified water tank 70 and is stored, and the concentrated wastewater flows into the concentrated wastewater tank through the concentrated water discharge valve 50 and is stored.

정수 공급밸브(40)는 유입수 탱크로부터 CDI 모듈(30)로 유입되는 유입수를 차단하고 정수를 CDI 모듈(30)로 유입시킬 수 있다. The purified water supply valve 40 may block the inflow water flowing into the CDI module 30 from the inflow water tank and introduce purified water into the CDI module 30 .

농축수 배출밸브(50)는 CDI 모듈(30)에서 처리된 처리수의 경로를 전환하여 정수과정에서는 정수탱크(70)로 흐르도록 하고, 재생과정에서는 차단하거나 농축폐수 탱크로 전환하여 농축폐수가 배출되도록 할 수 있다. The concentrated water discharge valve 50 switches the path of the treated water treated in the CDI module 30 so that it flows to the purified water tank 70 in the water purification process, and blocks or converts the concentrated waste water tank to the concentrated waste water tank in the regeneration process. can be expelled.

전기 전도계(10)는 CDI 모듈(30)에서 처리되는 처리수의 전기 전도도를 측정하여 제어부(20)에 제공함으로써 재생과정의 종료를 판단하도록 할 수 있다. The electrical conductivity meter 10 may measure the electrical conductivity of the treated water treated by the CDI module 30 and provide it to the control unit 20 to determine the end of the regeneration process.

처리수 순환부(60)는 CDI 모듈(30)에서 배출되는 처리수를 CDI 모듈(30)로 다시 유입시켜 처리수가 순환되도록 할 수 있다. The treated water circulation unit 60 may introduce the treated water discharged from the CDI module 30 back into the CDI module 30 so that the treated water is circulated.

여기서, 처리수 순환부(60)는 CDI 모듈(30)에서 배출되는 처리수를 차단하는 차단밸브(64)와 CDI 모듈(30)에서 배출되는 처리수를 CDI 모듈(30)로 유입시키기 위한 순환펌프(62)를 포함하여 처리수를 순환시킬 수 있다. Here, the treated water circulation unit 60 includes a shut-off valve 64 for blocking the treated water discharged from the CDI module 30 and a circulation for introducing the treated water discharged from the CDI module 30 into the CDI module 30 . A pump 62 may be included to circulate the treated water.

제어부(20)는 재생과정에서 정수 공급밸브(40)를 작동시켜 설정량의 정수를 CDI 모듈(30)로 공급하고, CDI 모듈(30)을 재생모드로 작동시킨 후 전기 전도계(10)로부터 입력된 전기 전도도에 기초하여 전기 전도도의 상승변화가 설정값 이하인 경우 농축수 배출밸브(50)를 작동시켜 처리수를 배출한 후 정수과정으로 전환할 수 있다. The control unit 20 operates the purified water supply valve 40 in the regeneration process to supply a set amount of purified water to the CDI module 30, operates the CDI module 30 in the regeneration mode, and then When the increase in the electrical conductivity based on the input electrical conductivity is less than or equal to the set value, the concentrated water discharge valve 50 is operated to discharge the treated water, and then the process can be switched to the water purification process.

여기서, 제어부(20)는 CDI 모듈(30)의 효율을 높이기 위해 처리 순환부(60)를 통해 처리수를 순환시켜 최소한의 정수를 사용하여 재생이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. Here, the control unit 20 circulates the treated water through the treatment circulation unit 60 in order to increase the efficiency of the CDI module 30 so that regeneration can be performed using a minimum amount of purified water.

또한, 제어부(20)는 정수과정에서 정수 공급밸브(40)를 차단하여 유입수가 CDI 모듈(30)에 유입되도록 하고, 농축수 배출밸브(50)를 차단하여 처리수가 정수탱크(70)로 유입되도록 하며, CDI 모듈(30)을 정수모드로 설정시간 동안 작동시킬 수 있다. In addition, the control unit 20 blocks the purified water supply valve 40 during the purification process so that the inflow water flows into the CDI module 30 , and blocks the concentrated water discharge valve 50 to introduce the treated water into the purified water tank 70 . In this way, the CDI module 30 can be operated in the water purification mode for a set time.

도 3에 도시된 바와 같이 CDI 모듈에서의 처리수에 대한 전기 전도도를 살펴볼 때, 유입수의 전도도는 일정하게 유지되며 설정시간 동안 정수과정이 이루어질 때 전기 전도도를 초기에 떨어진 후 유지하게 된다. As shown in FIG. 3 , when looking at the electrical conductivity of the treated water in the CDI module, the conductivity of the influent is maintained constant, and when the water purification process is performed for a set time, the electrical conductivity is initially lowered and then maintained.

이후 설정시간이 경과한 후 재생과정에서 농축폐수의 전기 전도도는 상승한 후 상승변화가 설정값 이하인 경우, 즉 변동이 없는 경우 농축폐수를 배출함에 따라 급격하게 떨어진 후 유입수가 유입되면서 정수과정이 이루어져 위의 과정을 반복하게 된다. After the set time has elapsed, in the regeneration process, the electrical conductivity of the concentrated wastewater rises, and if the change in the rise is less than the set value, that is, there is no change, it drops sharply as the concentrated wastewater is discharged, and then the influent flows in to carry out the purification process. will repeat the process of

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 축전식 탈이온 수처리 장치에 따르면, 축전식 탈이온 방식에 의한 재생과정에서 설정량의 정수를 순환시켜 재생과정을 진행함으로써, 정수의 사용량을 최소화하고 농축폐수의 양을 절감할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 전기 전도도를 기반으로 재생과정을 진행함으로써 재생시간을 최적화하여 운전 효율성을 향상시킬 수 있다. As described above, according to the capacitive deionization water treatment apparatus according to the embodiment of the present invention, in the regeneration process by the capacitive deionization method, a set amount of purified water is circulated to perform the regeneration process, thereby minimizing the amount of purified water and By reducing the amount of concentrated wastewater, productivity can be improved, and the regeneration process can be performed based on electrical conductivity, thereby optimizing the regeneration time and improving operating efficiency.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 축전식 탈이온 수처리 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a control method of a capacitive deionized water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 축전식 탈이온 수처리 장치의 제어 방법에서는 먼저, 제어부(20)가 재생과정에서 정수 공급밸브(40)를 작동시켜 설정량의 정수를 CDI 모듈(30)로 공급한다(S10). As shown in FIG. 4 , in the control method of the capacitive deionized water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, first, the control unit 20 operates the purified water supply valve 40 during the regeneration process to convert a set amount of purified water to CDI. It is supplied to the module 30 (S10).

S10 단계에서 CDI 모듈(30)로 정수를 공급한 후 제어부(20)는 CDI 모듈(30)을 재생모드로 작동시킨다(S20). After supplying the purified water to the CDI module 30 in step S10, the controller 20 operates the CDI module 30 in the playback mode (S20).

S20 단계에서 CDI 모듈(30)을 재생모드로 작동시킨 후 제어부(20)는 처리수 순환부(60)를 통해 처리수가 CDI 모듈(30)로 순환하도록 할 수 있다(S30). After operating the CDI module 30 in the regeneration mode in step S20 , the control unit 20 may circulate the treated water to the CDI module 30 through the treated water circulation unit 60 ( S30 ).

S20 단계와 S30 단계에서 CDI 모듈(30)을 재생모드로 작동시키면서 제어부(20)는 전기 전도계(10)로부터 처리수의 전기 전도도를 입력받아 전기 전도도의 상승변화가 설정값 이하인지 판단한다(S40). While operating the CDI module 30 in the regeneration mode in steps S20 and S30, the control unit 20 receives the electrical conductivity of the treated water from the electrical conductivity meter 10 and determines whether the increase in electrical conductivity is less than or equal to a set value ( S40).

S40 단계에서 전기 전도도의 상승변화가 설정값 이하인지 판단하여 전기 전도도의 상승변화가 설정값을 초과하는 경우, 제어부(20)는 S20 단계로 리턴하여 위의 과정을 반복하여 재생과정을 수행한다. In step S40, it is determined whether the rising change in electrical conductivity is less than or equal to the set value, and when the rising change in electrical conductivity exceeds the set value, the control unit 20 returns to step S20 and repeats the above process to perform the regeneration process.

반면, S40 단계에서 전기 전도도의 상승변화가 설정값 이하인지 판단하여 전기 전도도의 상승변화가 설정값 이하인 경우, 제어부(20)는 농축수 배출밸브(50)를 작동시켜 처리수인 농축폐수를 배출한다(S50). On the other hand, in step S40, it is determined whether the increase in electrical conductivity is less than or equal to the set value, and when the change in increase in electrical conductivity is less than or equal to the set value, the control unit 20 operates the concentrated water discharge valve 50 to discharge the concentrated wastewater, which is treated water. do (S50).

S50 단계에서 농축폐수를 배출한 후 제어부(20)는 정수 공급밸브(40)의 작동을 중지시켜 유입수가 CDI 모듈(30)로 유입되도록 한다(S60). After discharging the concentrated wastewater in step S50, the control unit 20 stops the operation of the purified water supply valve 40 so that the influent flows into the CDI module 30 (S60).

S60 단계에서 유입수가 CDI 모듈로 유입되도록 전환한 후 제어부(20)는 CDI 모듈(30)을 정수모드로 작동시킨다(S70). After switching the influent to flow into the CDI module in step S60, the controller 20 operates the CDI module 30 in the water purification mode (S70).

S70 단계에서 CDI 모듈(30)을 정수모드로 작동시킨 후 제어부(20)는 농축수 배출밸브(50)의 작동을 중지시켜 처리수가 정수탱크(70)로 유입되도록 전환한다(S80). After operating the CDI module 30 in the purified mode in step S70 , the control unit 20 stops the operation of the concentrated water discharge valve 50 to convert the treated water to flow into the purified water tank 70 ( S80 ).

S80 단계에서 처리수가 정수탱크(70)로 유입되도록 전환한 후 제어부(20)는 설정시간 동안 S60 단계로 리턴하여 위의 과정을 반복하면서 정수과정을 수행한다(S90).After switching the treated water to flow into the purified water tank 70 in step S80, the control unit 20 returns to step S60 for a set time and performs the purification process while repeating the above process (S90).

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 축전식 탈이온 수처리 장치의 제어 방법에 따르면, 축전식 탈이온 방식에 의한 재생과정에서 설정량의 정수를 순환시켜 재생과정을 진행함으로써, 정수의 사용량을 최소화하고 농축폐수의 양을 절감할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 전기 전도도를 기반으로 재생과정을 진행함으로써 재생시간을 최적화하여 운전 효율성을 향상시킬 수 있다. As described above, according to the control method of the capacitive deionization water treatment apparatus according to the embodiment of the present invention, the amount of purified water used by circulating a set amount of purified water in the regeneration process by the capacitive deionization method to proceed with the regeneration process It is possible to minimize the amount of wastewater and reduce the amount of concentrated wastewater to improve productivity, as well as to improve operation efficiency by optimizing the regeneration time by proceeding with the regeneration process based on electrical conductivity.

본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.Implementations described herein may be implemented in, for example, a method or process, an apparatus, a software program, a data stream, or a signal. Although discussed only in the context of a single form of implementation (eg, discussed only as a method), implementations of the discussed features may also be implemented in other forms (eg, as an apparatus or a program). The apparatus may be implemented in suitable hardware, software and firmware, and the like. A method may be implemented in an apparatus such as, for example, a processor, which generally refers to a computer, a microprocessor, a processing device, including an integrated circuit or programmable logic device, and the like. Processors also include communication devices such as computers, cell phones, portable/personal digital assistants ("PDAs") and other devices that facilitate communication of information between end-users.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it is understood that various modifications and equivalent other embodiments are possible by those of ordinary skill in the art. will understand

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

10 : 전기 전도계 20 : 제어부
30 : CDI 모듈 40 : 정수 공급밸브
50 : 농축수 배출밸브 60 : 처리수 순환부
62 : 순환펌프 64 : 차단밸브
70 : 정수탱크10: electrical conductivity meter 20: control unit
30: CDI module 40: purified water supply valve
50: concentrated water discharge valve 60: treated water circulation unit
62: circulation pump 64: shut-off valve
70: water tank

Claims

축전식 탈이온 방식에 의해 정수모드인 경우 유입수의 이온을 제거하여 정수하고, 재생모드인 경우 전극에 흡착된 이온을 탈착시켜 재생하는 CDI 모듈;
유입수를 차단하고 정수를 상기 CDI 모듈로 유입시키는 정수 공급밸브;
상기 CDI 모듈에서 농축 폐수를 배출하는 농축수 배출밸브;
상기 CDI 모듈에서 처리되는 처리수의 전기 전도도를 측정하는 전기 전도계; 및
재생과정에서 상기 정수 공급밸브를 작동시켜 설정량의 정수를 상기 CDI 모듈로 공급하고 상기 CDI 모듈을 재생모드로 작동시킨 후 상기 전기 전도계로부터 입력된 상기 전기 전도도에 기초하여 상기 농축수 배출밸브를 작동시켜 처리수를 배출한 후 정수과정으로 전환하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 축전식 탈이온 수처리 장치.
a CDI module that purifies by removing ions from the influent in the case of a water purification mode by a capacitive deionization method, and desorbs and regenerates the ions adsorbed on the electrode in the regeneration mode;
a purified water supply valve that blocks the inflow water and introduces purified water into the CDI module;
a concentrated water discharge valve for discharging concentrated wastewater from the CDI module;
an electrical conductivity meter for measuring electrical conductivity of the treated water treated in the CDI module; and
In the regeneration process, the purified water supply valve is operated to supply a set amount of purified water to the CDI module, and after operating the CDI module in regeneration mode, the concentrated water discharge valve is closed based on the electrical conductivity input from the electrical conductivity meter. Capacitive deionization water treatment apparatus comprising a; a control unit that operates to discharge the treated water and then switches to the water purification process.

제 1항에 있어서, 상기 CDI 모듈에서 배출되는 처리수를 순환시켜 상기 CDI 모듈로 유입시키는 처리수 순환부;를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 CDI 모듈을 재생모드로 작동시킨 후 상기 처리수 순환부를 통해 처리수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 축전식 탈이온 수처리 장치.
The method according to claim 1, further comprising: a treated water circulation unit circulating the treated water discharged from the CDI module and flowing it into the CDI module;
The control unit operates the CDI module in the regeneration mode and then circulates the treated water through the treated water circulation unit.

제 2항에 있어서, 상기 처리수 순환부는, 상기 CDI 모듈에서 배출되는 처리수를 차단하고 순환펌프를 통해 배출되는 처리수를 상기 CDI 모듈로 유입시켜 순환시키는 것을 특징으로 하는 축전식 탈이온 수처리 장치.
The capacitive deionized water treatment apparatus according to claim 2, wherein the treated water circulation unit blocks the treated water discharged from the CDI module and introduces the treated water discharged through the circulation pump into the CDI module to circulate it. .

제 1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 전기 전도도의 상승변화가 설정값 이하인 경우 정수과정으로 전환하는 것을 특징으로 하는 축전식 탈이온 수처리 장치.
The capacitive deionized water treatment apparatus according to claim 1, wherein the control unit switches to the water purification process when the increase in the electrical conductivity is less than or equal to a set value.

제 1항에 있어서, 상기 제어부는, 정수과정에서 상기 정수 공급밸브를 차단하여 유입수가 상기 CDI 모듈에 유입되도록 하고, 상기 농축수 배출밸브를 차단하여 처리수가 정수탱크로 유입되도록 하며, 상기 CDI 모듈을 정수모드로 설정시간 동안 작동시키는 것을 특징으로 하는 축전식 탈이온 수처리 장치.
The CDI module according to claim 1, wherein the control unit blocks the purified water supply valve during the purification process so that the inflow water flows into the CDI module, and blocks the concentrated water discharge valve so that the treated water flows into the purified water tank; Capacitive deionized water treatment device, characterized in that it operates in the water purification mode for a set time.

제어부가 재생과정에서 정수 공급밸브를 작동시켜 설정량의 정수를 CDI 모듈로 공급하고 CDI 모듈을 재생모드로 작동시키는 단계;
상기 제어부가 상기 CDI 모듈을 재생모드로 작동시킨 후 전기 전도계로부터 전기 전도도를 입력받는 단계; 및
상기 제어부가 상기 전기 전도도를 입력받은 후 상기 전기 전도도의 상승변화를 판단하여 농축수 배출밸브를 작동시켜 처리수를 배출한 후 정수과정으로 전환하는 단계를 포함하되,
상기 정수과정으로 전환하는 단계는,
상기 제어부가 상기 정수 공급밸브를 차단하여 유입수를 상기 CDI 모듈로 공급하는 단계;
상기 제어부가 상기 농축수 배출밸브를 차단하여 상기 CDI 모듈에서 배출되는 처리수가 정수탱크로 유입되도록 하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 CDI 모듈을 정수모드로 설정시간 동안 작동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 축전식 탈이온 수처리 장치의 제어 방법.
the control unit operating the purified water supply valve during the regeneration process to supply a set amount of purified water to the CDI module and operating the CDI module in the regeneration mode;
receiving, by the control unit, electrical conductivity from an electrical conductivity meter after operating the CDI module in a playback mode; and
After the control unit receives the electrical conductivity, it determines the increase in the electrical conductivity and operates a concentrated water discharge valve to discharge the treated water and then switch to the water purification process,
The step of converting to the water purification process is,
supplying influent water to the CDI module by the control unit blocking the purified water supply valve;
blocking the concentrated water discharge valve by the control unit so that the treated water discharged from the CDI module flows into the purified water tank; and
and operating, by the control unit, the CDI module in the water purification mode for a set time.

제 6항에 있어서, 상기 제어부가 상기 CDI 모듈을 재생모드로 작동시킨 후 처리수 순환부를 통해 상기 CDI 모듈에서 배출되는 처리수를 순환시켜 상기 CDI 모듈로 유입시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축전식 탈이온 수처리 장치의 제어 방법.
The method of claim 6, further comprising: after the control unit operates the CDI module in the regeneration mode, circulating the treated water discharged from the CDI module through a treated water circulation unit and introducing it into the CDI module. A method for controlling a capacitive deionized water treatment device.

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