Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR101430800B1 - Method for prediction and diagnosis of membrane fouling using combined-mechanistic fouling model and system thereof - Google Patents

Method for prediction and diagnosis of membrane fouling using combined-mechanistic fouling model and system thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101430800B1
KR101430800B1 KR1020120020628A KR20120020628A KR101430800B1 KR 101430800 B1 KR101430800 B1 KR 101430800B1 KR 1020120020628 A KR1020120020628 A KR 1020120020628A KR 20120020628 A KR20120020628 A KR 20120020628A KR 101430800 B1 KR101430800 B1 KR 101430800B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
model
membrane
contamination
integrated
regression
Prior art date
Application number
KR1020120020628A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130098812A (en
Inventor
유창규
김민정
Original Assignee
경희대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경희대학교 산학협력단 filed Critical 경희대학교 산학협력단
Priority to KR1020120020628A priority Critical patent/KR101430800B1/en
Publication of KR20130098812A publication Critical patent/KR20130098812A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101430800B1 publication Critical patent/KR101430800B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/10Testing of membranes or membrane apparatus; Detecting or repairing leaks
    • B01D65/109Testing of membrane fouling or clogging, e.g. amount or affinity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/08Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N15/082Investigating permeability by forcing a fluid through a sample
    • G01N15/0826Investigating permeability by forcing a fluid through a sample and measuring fluid flow rate, i.e. permeation rate or pressure change
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/08Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N2015/086Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials of films, membranes or pellicules

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

본 발명은 실제의 막오염에 있어서 복수개의 메커니즘이 통합적으로 미치는 영향을 파악하고, 막오염 현상을 예측하기 위한 새로운 모델인 막 오염 통합 모델을 생성하고 네 가지의 막 오염 모델을 하나의 식으로 통합하여 해석할 수 있는 통합 모델을 이용한 막 오염 예측 및 진단 방법과 시스템을 제공한다.
본 발명인 통합 모델을 이용한 막 오염 예측 방법은 통합 모델링부가 완전세공막힘 모델, 중간세공막힘 모델, 케익형성 모델 및 표준세공막힘 모델을 이용하여 막간차압(TMP,)을 산출하기 위한 막 오염 통합 모델을 생성하는 단계; 데이터 수집부가 주기적으로 막간차압 데이터가 포함된 막 오염 실측 데이터를 수집하는 단계; 상기 막 오염 예측부가 상기 통합 모델의 막간차압을 산출하는 단계; 상기 막 오염 예측부가 상기 막 오염 실측 데이터의 막간차압과 통합 모델의 막간 차압을 이용하여 상기 통합 모델에 대한 최적화 매개변수를 산출하는 단계; 상기 막 오염 예측부가 상기 최적화 매개변수를 이용하여 상기 막 오염 통합 모델의 막간 차압 예측 값을 산출하는 단계를 포함한다.
The present invention is to grasp the effect of a plurality of mechanisms integrally on actual membrane contamination, to create a new membrane contamination integrated model for predicting membrane contamination phenomenon, and to integrate four membrane contamination models into one expression And to provide a method and system for predicting and diagnosing membrane fouling using an integrated model.
The membrane fouling predicting method using the integrated model according to the present invention is a method for predicting membrane fouling by using an integrated modeling unit to calculate the transmembrane pressure differential (TMP) using a full pore blocking model, a medium pore blocking model, a cake formation model and a standard pore blocking model ; The data collection unit periodically collecting actual data of membrane contamination including inter-membrane pressure differential data; Calculating the inter-membrane pressure difference of the integrated model; Calculating an optimization parameter for the integrated model using the inter-membrane pressure difference of the membrane-contaminated actual data and the inter-membrane pressure difference of the integrated model; And the film fouling predicting section calculates the inter-membrane pressure difference prediction value of the membrane contamination integrated model using the optimization parameter.

Description

통합 모델을 이용한 막 오염 예측 및 진단 방법과 시스템 {METHOD FOR PREDICTION AND DIAGNOSIS OF MEMBRANE FOULING USING COMBINED-MECHANISTIC FOULING MODEL AND SYSTEM THEREOF}[0001] METHOD FOR PREDICTION AND DIAGNOSIS OF MEMBRANE FOULING USING COMBINED-MECHANISTIC FOULING MODEL AND SYSTEM THEREOF [0002]

본 발명은 막 오염 현상을 설명하는 단일 모델을 통합하여 막오염 통합 모델을 생성하며, 이를 이용하여 막 오염 현상을 예측하고 진단할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a method and a system for generating a membrane contamination integrated model by integrating a single model describing membrane contamination phenomenon, and using this to predict and diagnose membrane contamination phenomenon.

분리막(membrane)은 특정 성분을 선택적으로 통과시킴으로써 혼합물을 분리시킬 수 있는 액체 혹은 고체막 혹은 공경(pore diameter, 수십㎚~수십㎛)과 표면입자에 의하여 용액 내에 포함된 처리대상 물질을 분리해 낼 수 있는 막이다.A membrane separates a substance to be treated contained in a solution by a liquid or solid membrane or a pore diameter (several tens of nanometers to several tens of micrometers) capable of separating the mixture by selectively passing a specific component and surface particles It is a membrane.

분리막을 이용하여 폐수를 처리할 때 여과시간이 증가함에 따라 투과유속이 급격히 감소하는 막오염 현상이 발생한다. 이는 폐수에 함유된 부유물질이나 분리막 표면에 쉽게 흡착하는 성질을 가진 물질들이 막 표면과 기공에 축적되어 흐름을 감소시키기 때문이다. 이러한 막오염은 분리대상 물질과 막 재질간의 상호작용에 의해서 일어나며, 투과 물질의 크기와 막 기공의 크기도 밀접한 관계가 있다. 또한 막 형태 및 운전조건 등에 의해 상당한 영향을 받는데, 막오염은 여러 가지 복합적인 요인이 동시에 작용하여 발생하며 이러한 현상으로 투과유속이 감소하고 배제율이 증가되게 된다.Membrane contamination phenomenon occurs in which the permeation flux decreases sharply as the filtration time increases when treating the wastewater using the membrane. This is because the suspended solids contained in the wastewater or the substances easily adsorbed on the surface of the separation membrane are accumulated on the membrane surface and pores to reduce the flow. Such membrane fouling is caused by the interaction between the material to be separated and the membrane material, and the size of the permeate and the size of the membrane pore are closely related. In addition, membrane contamination is affected by membrane type and operating conditions. Combustion occurs due to various complex factors. This phenomenon results in a decrease in permeation flux and an increase in rejection rate.

도 1은 여과시간변화에 따른 투과유속의 감소를 나타내는 정압 막힘 여과 모델의 모식도이다. 정압 막힘 여과모델은 세공의 크기가 균일하다는 가정에서 유도되었으며, 세공막힘 모델과 케익형성 모델이 있다.1 is a schematic diagram of a static pressure plugging filtration model showing a decrease in permeation flux with a change in filtration time. The static pressure plugging filtration model is derived from the assumption that the pore size is uniform, and there are pore blocking models and cake formation models.

완전세공막힘 모델(Complete pore blocking model)은 용질의 입자크기와 분리막의 세공 크기가 같아서 용질입자가 세공을 완전히 막아버리지만 입자들끼리는 서로 중첩되지 않는 형태로 세공의 수가 감소하며, 막힌 면적은 투과부피에 비례한다.In the complete pore blocking model, the solute particle size and the pore size of the membrane are the same, so that the solute particle completely blocks the pores, but the number of pores decreases in the form that the particles do not overlap each other, It is proportional to volume.

중간세공막힘 모델(Intermediate pore blocking model)은 완전차폐모델과 케익형성 모델의 중간 형태로 막표면에 도달한 입자들이 세공 하나 하나를 반드시 막는 것이 아니라 세공을 막을 수도 있고, 입자들끼리 중첩될 수도 있는 형태를 나타낸다.Intermediate pore blocking model is an intermediate form of complete shielding model and cake formation model. Particles reaching membrane surface do not necessarily block each pore, but they can block pores and overlap particles. .

표준세공막힘 모델(Standard pore blocking model)은 입자의 크기가 분리막의 세공 크기에 비하여 상당히 작은 경우에 입자들이 세공속으로 침투하여 세공벽에 부착되며, 세공의 일부 또는 전체를 막아 세공부피를 감소시킨다. 감소된 세공부피는 투과부피에 비례하게 된다.In the standard pore blocking model, when the particle size is much smaller than the pore size of the separator, the particles penetrate into the pores to adhere to the pore walls, blocking part or all of the pores to reduce pore volume . The reduced cedar bloom is proportional to the permeation volume.

케익형성 모델(Cake filtration model)은 입자의 크기가 분리막의 세공보다 커서 세공속으로 침투되지 못하고 이미 세공을 막고 있거나 표면에 존재하는 입자 등에 중첩되어 케익을 형성한다.Cake filtration model is that the particle size is larger than the pores of the separator and can not penetrate into the pores, and they are already blocking the pores or overlapping the particles existing on the surface to form a cake.

그러나 막오염 발생에 있어서 실질적으로는 하나의 주요 메커니즘을 포함한 복수개의 막오염 메커니즘이 동시에 또는 순차적으로 작용하기 때문에 실제적인 단일 막오염 메커니즘 만으로 규명하기에는 너무 복잡하다. 그러므로, 막오염 현상을 좀 더 정확히 예측하기 위해서는 복수개의 막오염 메커니즘이 결합되어 발생하는 효과를 고려하고, 막오염의 각 단계에 있어서 주요 메커니즘을 규명하여야 한다.
However, it is too complicated to identify only the actual membrane fouling mechanism because multiple membrane fouling mechanisms, including substantially one major mechanism, in membrane fouling occur simultaneously or sequentially. Therefore, in order to more accurately predict membrane fouling phenomena, it is necessary to consider the effect of combining multiple membrane fouling mechanisms and identify the main mechanisms at each stage of membrane fouling.

본 발명은 실제의 막오염에 있어서 복수개의 메커니즘이 통합적으로 미치는 영향을 파악하고, 네 가지의 막오염 모델을 하나의 식으로 통합하여 새로운 모델인 막오염 통합 모델을 생성하며, 이를 이용하여 막오염 현상 예측 및 진단 방법을 제공한다.The present invention grasps the effect of a plurality of mechanisms integrally in actual membrane contamination and integrates four membrane contamination models into one expression to create a new model of membrane contamination integration, And provides a prediction method and a diagnostic method.

또한 막 오염 통합 모델을 이용하여 막 오염 현상을 더 정확하게 예측하며, 네 가지 막 오염 모델 중 막 오염 현상에 주도적인 역할을 하는 주요 모델의 진단 방법과 시스템을 제공한다.
It also provides a method and system for predicting membrane fouling more precisely using a membrane fouling integration model and a major model that plays a leading role in membrane fouling among four membrane fouling models.

본 발명인 통합 모델을 이용한 막 오염 예측 방법은 통합 모델링부가 완전세공막힘 모델, 중간세공막힘 모델, 케익형성 모델 및 표준세공막힘 모델을 이용하여 막간차압(TMP,)을 산출하기 위한 막 오염 통합 모델을 생성하는 단계; 데이터 수집부가 주기적으로 막간차압 데이터가 포함된 막 오염 실측 데이터를 수집하는 단계; 상기 막 오염 예측부가 상기 통합 모델의 막간차압을 산출하는 단계; 상기 막 오염 예측부가 상기 막 오염 실측 데이터의 막간차압과 통합 모델의 막간 차압을 이용하여 상기 통합 모델에 대한 최적화 매개변수를 산출하는 단계; 상기 막 오염 예측부가 상기 최적화 매개변수를 이용하여 상기 막 오염 통합 모델의 막간 차압 예측 값을 산출하는 단계를 포함한다.The membrane fouling predicting method using the integrated model according to the present invention is a method for predicting membrane fouling by using an integrated modeling unit to calculate the transmembrane pressure differential (TMP) using a full pore blocking model, a medium pore blocking model, a cake formation model and a standard pore blocking model ; The data collection unit periodically collecting actual data of membrane contamination including inter-membrane pressure differential data; Calculating the inter-membrane pressure difference of the integrated model; Calculating an optimization parameter for the integrated model using the inter-membrane pressure difference of the membrane-contaminated actual data and the inter-membrane pressure difference of the integrated model; And the film fouling predicting section calculates the inter-membrane pressure difference prediction value of the membrane contamination integrated model using the optimization parameter.

상기 막 오염 통합 모델을 생성하는 단계는, 하기의 수학식 2 내지 수학식 6에 의하여 실행될 수 있다.The step of generating the film contamination integrated model can be executed by the following equations (2) to (6).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112012016544108-pat00001
Figure 112012016544108-pat00001

(P/P0: 막간 차압, R/R0: 투과저항, A/A0: 투과면적)(P / P 0 : differential pressure across the membrane, R / R 0 : permeation resistance, A / A 0 :

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112014009065504-pat00041
Figure 112014009065504-pat00041

(V: 막 오염 통합 모델의 투과부피 t: 시간)(V: permeation volume of membrane integrated model t: time)

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112012016544108-pat00003
Figure 112012016544108-pat00003

(R/R0: 막 오염 통합 모델의 투과 저항)(R / R 0 : permeation resistance of integrated membrane contamination model)

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure 112014009065504-pat00042
Figure 112014009065504-pat00042

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure 112014009065504-pat00043
Figure 112014009065504-pat00043

(P/P0: 막 오염 통합 모델의 막간차압, a: 최초 막간 차압 매개변수, kb: 완전세공막힘 모델의 매개변수, ki: 중간세공막힘 모델의 매개변수, kc: 케익형성 모델의 매개변수, ks: 표준세공막힘 모델의 매개변수, J0: 최초 플럭스, t: 시간)(P / P 0: transmembrane pressure difference of fouling integrated model, a: the first transmembrane pressure differential parameter, k b: complete pore blocking parameters of the model variables, k i: parameter of the median pore plugging model variables, k c: cake formation model , K s : parameter of standard pore clogging model, J 0 : initial flux, t: time)

[수학식 7]&Quot; (7) "

Figure 112012016544108-pat00006
Figure 112012016544108-pat00006

(I, measured: 막 오염 실측 데이터의 막간 차압, i, model: 막 오염 통합 모델의 막간 차압, m: 막 오염 실측 데이터의 데이터 수)( I : measured : membrane-to-membrane pressure difference of membrane contamination measured data, i : model : membrane-to-membrane pressure difference of membrane contamination integrated model, m:

상기 막 오염 통합 모델의 막간 차압 예측 값을 산출하는 단계는, 상기 수학식 7에 의하여 산출되는 최적화 매개변수를 상기 수학식 6으로 정의되는 막 오염 통합 모델에 대입함으로써 실행될 수 있다.The step of calculating the inter-film pressure difference prediction value of the membrane contamination integrated model can be executed by substituting the optimization parameter calculated by the above equation (7) into the membrane contamination integrated model defined by the above equation (6).

상기 막 오염 예측부가 상기 막 오염 통합 모델의 막간 차압 예측 값과 상기 막 오염 실측 데이터의 막간 차압을 이용하여 상기 막 오염 통합 모델의 정확도를 판단하는 단계를 더 포함한다.The step of predicting the membrane fouling may further include determining the accuracy of the membrane contamination integrated model using the inter-membrane pressure differential value of the membrane fouling integrated model and the membrane-to-membrane differential pressure of the membrane-contaminated actual data.

상기 막 오염 통합 모델의 정확도를 판단하는 단계는, 하기의 [식 8]로 정의되는 상기 막 오염 통합 모델의 막간 차압 예측값과 상기 막 오염 실측 데이터의 막간 차압간의 평균 제곱근 편차(RMSE, Root Mean Square Error)의 값을 통하여 판단할 수 있다.The step of determining the accuracy of the membrane contamination integrated model may include calculating a root mean square deviation (RMSE) between a predicted value of the intermembral pressure differential pressure of the membrane contamination integrated model defined by the following equation (8) Error).

[수학식 8]&Quot; (8) "

Figure 112012016544108-pat00007
Figure 112012016544108-pat00007

(i, modeled: 막 오염 통합모델의 막간 차압 예측 값)( i, modeled : Prediction value of intermembrane pressure difference of membrane contamination integration model)

통합 모델을 이용한 막 오염 진단 방법은 통합 모델링부가 완전세공막힘 모델, 중간세공막힘 모델, 케익형성 모델 및 표준세공막힘 모델을 이용하여 막간차압(TMP,Trans Membrane Pressure)을 산출하기 위한 막 오염 통합 모델을 생성하는 단계; 데이터 수집부가 주기적으로 막간차압 데이터가 포함된 막 오염 실측 데이터를 수집하는 단계; 상기 막 오염 예측부가 상기 통합 모델의 막간차압을 산출하는 단계; 상기 막 오염 예측부가 상기 막 오염 실측 데이터의 막간차압과 통합 모델의 막간 차압을 이용하여 상기 통합 모델에 대한 최적화 매개변수를 주기적으로 산출하는 단계; 진단부가 상기 주기적으로 산출되는 최적화 매개변수를 독립 변수로 하고, 상기 막 오염 실측 데이터의 막간 차압을 종속 변수로 한 다중 회귀 분석 방법을 통하여 막 오염 현상에서 기여도가 가장 높은 모델을 진단하는 단계를 포함한다.The membrane contamination diagnosis method using the integrated model is based on the integrated modeling section, the membrane contamination integrated model for calculating the TMP (Trans Membrane Pressure) using the full pore blockage model, the mesopore blockage model, the cake formation model and the standard pore blockage model ; The data collection unit periodically collecting actual data of membrane contamination including inter-membrane pressure differential data; Calculating the inter-membrane pressure difference of the integrated model; Periodically calculating an optimization parameter for the integrated model using the inter-membrane pressure difference of the membrane-contaminated actual data and the inter-membrane pressure difference of the integrated model; And diagnosing the model having the highest contribution in the membrane contamination phenomenon through a multiple regression analysis method in which the diagnostic unit determines the periodically calculated optimization parameter as an independent variable and the inter-membrane pressure difference of the membrane contamination measured data as a dependent variable do.

상기 진단하는 단계는 상기 완전세공막힘 모델, 중간세공막힘 모델, 케익형성 모델 및 표준세공막힘 모델의 각각의 매개변수가 적용된 완전 회귀 모델을 이용하여 상기 종속 변수에 대한 단일 회귀 분석을 하는 단계; 상기 완전 회귀 모델에 대한 에프검정을 실행하여 평균회귀자승합을 산출하는 단계; 상기 완전세공막힘 모델, 중간세공막힘 모델, 케익형성 모델 및 표준세공막힘 모델 중 어느 하나의 매개변수를 제외한 각각의 축소 회귀 모델을 이용하여 단일 회귀 분석을 하는 단계; 상기 각각의 축소 회귀 모델에 대한 에프검정을 실행하여 평균회귀자승합을 산출하는 단계; 및 상기 완전 회귀 모델의 평균회귀자승합과 상기 축소 회귀 모델의 평균회귀자승합 간의 차를 이용하여 기여도가 가장 큰 모델을 진단하는 단계를 포함한다.
Wherein the step of diagnosing comprises performing a single regression analysis on the dependent variable using the full regression model to which the parameters of the complete pore clogging model, the intermediate pore clogging model, the cake formation model, and the standard pore clogging model are applied; Performing an F-test on the full regression model to calculate an average regression sum; Performing a single regression analysis using each of the reduced regression models except the parameters of the full pore clogging model, the intermediate pore clogging model, the cake formation model, and the standard pore clogging model; Performing an F-test on each of the reduced regression models to calculate an average regression sum; And diagnosing the model with the largest contribution using the difference between the average regression sum of the full regression model and the average regression sum of the reduced regression model.

본 발명인 통합 모델을 이용한 막 오염 예측 시스템은 막간차압 데이터가 포함된 막 오염 실측 데이터를 주기적으로 수집하는 데이터 수집부; 완전세공막힘 모델, 중간세공막힘 모델, 케익형성 모델 및 표준세공막힘 모델을 이용하여 막간차압을 산출하기 위한 막 오염 통합 모델을 생성하는 통합 모델링부; 상기 막 오염 통합 모델의 막간차압을 산출하고 상기 막 오염 실측 데이터의 막간차압을 이용하여 상기 막 오염 통합 모델에 대한 최적화 매개변수를 산출하며, 상기 최적화 매개변수를 이용하여 상기 막 오염 통합 모델의 막간 차압 예측 값을 산출하는 막 오염 예측부를 포함한다.A system for predicting membrane fouling using an integrated model according to the present invention includes: a data collection unit for periodically collecting actual data of membrane contamination including intermembrane pressure difference data; An integrated modeling unit for generating a membrane contamination integrated model for calculating the intermembrane pressure difference using a full pore blocking model, a middle pore blocking model, a cake formation model, and a standard pore blocking model; Calculating an inter-membrane pressure difference of the membrane contamination integrated model, calculating an optimization parameter for the membrane contamination integrated model using the inter-membrane pressure difference of the membrane contamination actual measurement data, And a film fouling predicting unit for calculating a predicted value of the pressure difference.

상기 막 오염 예측부는 상기 막 오염 통합 모델의 막간 차압 예측 값과 상기 막 오염 실측 데이터의 막간 차압을 이용하여 상기 막 오염 통합 모델의 정확도를 판단할 수 있다.The film contamination predicting unit may determine the accuracy of the membrane contamination integrated model by using the inter-membrane pressure difference prediction value of the membrane contamination integrated model and the membrane-to-membrane pressure difference between the actual data of membrane contamination.

본 발명인 통합 모델을 이용한 막 오염 진단 시스템은 막간차압 데이터가 포함된 막 오염 실측 데이터를 주기적으로 수집하는 데이터 수집부; 완전세공막힘 모델, 중간세공막힘 모델, 케익형성 모델 및 표준세공막힘 모델을 이용하여 막간차압을 산출하기 위한 막 오염 통합 모델을 생성하는 통합 모델링부; 상기 막 오염 통합 모델의 막간차압을 산출하고 상기 막 오염 실측 데이터의 막간차압을 이용하여 상기 막 오염 통합 모델에 대한 최적화 매개변수를 주기적으로 산출하는 막 오염 예측부; 및 상기 주기적으로 산출되는 최적화 매개변수를 독립 변수로 하고, 상기 막 오염 실측 데이터의 막간 차압을 종속 변수로 한 다중 회귀 분석 방법을 통하여 막 오염 현상에서 기여도가 가장 높은 모델을 진단하는 진단부를 포함한다.
The membrane contamination diagnosis system using the integrated model according to the present invention includes: a data collection unit for periodically collecting actual data of membrane contamination including inter-membrane differential pressure data; An integrated modeling unit for generating a membrane contamination integrated model for calculating the intermembrane pressure difference using a full pore blocking model, a middle pore blocking model, a cake formation model, and a standard pore blocking model; A film contamination predicting unit for calculating an inter-membrane pressure difference of the membrane contamination integrated model and periodically calculating an optimization parameter for the membrane contamination integrated model using the inter-membrane pressure difference of the membrane contamination actual measurement data; And a diagnosing unit for diagnosing a model having the highest contribution in the membrane contamination phenomenon through a multiple regression analysis method in which the periodically calculated optimization parameter is used as an independent variable and the inter-membrane pressure difference of the membrane contamination measured data is used as a dependent variable .

본 발명인 통합 모델을 이용한 막 오염 예측 및 진단 방법과 시스템은 실제의 막오염에 있어서 복수개의 메커니즘이 통합적으로 미치는 영향을 파악하고, 막오염 현상을 예측하기 위한 새로운 모델인 막 오염 통합 모델을 생성하고 네 가지의 막 오염 모델을 하나의 식으로 통합하여 해석할 수 있다.The method and system for predicting and diagnosing membrane fouling using the integrated model of the present invention grasps the effect of a plurality of mechanisms integrally on actual membrane fouling and generates a new model of membrane fouling, Four types of membrane contamination models can be integrated and interpreted in a single equation.

또한 막 오염 통합 모델을 이용하여 막 오염 현상을 더 정확하게 예측하며, 네 가지 막 오염 모델 중 막 오염 현상에 주도적인 역할을 하는 주요 모델을 진단 할 수 있다.
In addition, membrane contamination phenomena can be more accurately predicted by using the membrane contamination integration model, and the main model that plays a leading role in membrane contamination among four membrane contamination models can be diagnosed.

도 1은 시간변화에 따른 투과유속의 감소를 나타내는 정압 막힘 여과 모델의 모식도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통합 모델을 이용한 막 오염 예측 및 진단 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 모델링부의 동작 순서도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 막 오염 예측부의 동작 순서도,
도 5는 막오염 실측 데이터, 막 오염 통합 모델 및 개별적인 막 오염 모델의 막간 차압을 도시한 그래프,
도 6은 실측 데이터, 막 오염 통합 모델 및 개별적인 막 오염 모델의 막간 차압간의 평균 제곱근 편차를 수치적으로 산출한 표,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 진단부의 동작 순서도, 및
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 막 오염 모델의 기여도를 나타낸 표이다.
1 is a schematic diagram of a static pressure plugging filtration model showing a decrease in permeation flux with time,
FIG. 2 is a block diagram of a film fouling prediction and diagnosis system using an integrated model according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is an operation flowchart of an integrated modeling unit according to an embodiment of the present invention,
4 is a flowchart illustrating an operation of a film contamination predicting unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the membrane contamination actual measured data, the membrane contamination integrated model and the intermembrane pressure difference of the individual membrane contamination models,
6 is a table that numerically calculates the mean square root deviation between measured data, the film contamination integrated model, and the inter-membrane pressure differential of the individual film contamination model,
7 is an operational flowchart of a diagnosis unit according to an embodiment of the present invention, and Fig.
8 is a table showing the contribution of the membrane fouling model according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components, and the same reference numerals will be used to designate the same or similar components. Detailed descriptions of known functions and configurations are omitted.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통합 모델을 이용한 막 오염 예측 및 진단 시스템의 구성도이다.2 is a block diagram of a membrane fouling prediction and diagnosis system using an integrated model according to an embodiment of the present invention.

데이터 데이터 수집부(21)는 막 여과 수처리 시스템(10)으로부터 주기적으로 막 오염 실측 데이터를 수집한다. 막 오염 실측 데이터에는 막 여과 수처리 시스템(10)에 실제로 사용되는 분리막의 막간차압이 일정한 주기에 따라 측정되어 데이터로 포함되어 있다. 데이터 수집부(21)는 막 여과 수처리 시스템(10)과 유선상으로 연결되어 있거나 또는 무선 통신 모뎀을 이용하여 데이터 통신을 한다.The data data collection unit 21 periodically collects actual data of the contamination of the membrane from the membrane filtration water treatment system 10. [ The membrane contamination actual measurement data includes data measured as a function of the membrane-to-membrane differential pressure of the separation membrane actually used in the membrane filtration water treatment system 10 according to a predetermined period. The data collecting unit 21 is connected to the membrane filtration and treatment system 10 in a wired manner or performs data communication using a wireless communication modem.

통합 모델링부(22)는 완전세공막힘 모델, 중간세공막힘 모델, 케익형성 모델 및 표준세공막힘 모델이 분리막에 끼치는 영향을 통합적으로 분석하기 위한 수학적 모델을 생성한다. 통합 모델링부(22)의 막 오염 통합 모델을 생성하는 수학적 단계는 다음과 같다.The integrated modeling unit 22 generates a mathematical model for integrally analyzing the effect of the complete pore blocking model, the intermediate pore blocking model, the cake forming model, and the standard pore blocking model on the separator. The mathematical steps for generating the membrane contamination integrated model of the integrated modeling unit 22 are as follows.

분리막의 투과속도(Q)는 [수학식 1]과 같이 막간차압(P)과 투과저항(R)으로 표시되는 Darcy의 법칙으로 나타낼 수 있다. 막간차압(P)을 구동력으로 하는 여과공정에서 미립자를 함유한 콜로이드 용액의 투과속도는 시간이 지남에 따라 감소하는 현상이 발생한다. 투과속도의 저하현상은 막 표면의 세공이 현탁 입자에 의해 막히거나 용액중의 현탁 입자가 막 표면에 누적되어 케익층을 형성하는 등의 막 오염이 발생하여 투과저항이 증가하기 때문이다.The permeation rate Q of the separation membrane can be expressed by Darcy's law expressed by the inter-membrane pressure P and the permeation resistance R as shown in the following equation (1). The permeation rate of the colloidal solution containing fine particles in the filtration process using the inter-membrane pressure difference P as a driving force is reduced over time. The phenomenon of the decrease in the permeation rate is due to the fact that the pores on the surface of the membrane are clogged with suspended particles or suspended particles in the solution accumulate on the surface of the membrane to form a cake layer.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112012016544108-pat00008
Figure 112012016544108-pat00008

상기의 수학식 1에서 μ는 고유점도, A는 분리막의 면적을 의미한다.In Equation (1), μ denotes an intrinsic viscosity, and A denotes an area of the separation membrane.

투과속도가 불변인 경우 압력차는 분리막의 막오염 현상이 진행될수록 증가하는 경향을 보이며, [수학식 1]은 [수학식 2]로 표현될 수 있다.When the permeation rate is unchanged, the pressure difference tends to increase as the membrane fouling phenomenon of the separation membrane progresses, and [Equation 1] can be expressed by Equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112012016544108-pat00009
Figure 112012016544108-pat00009

(P/P0: 막간 차압, R/R0: 투과저항, A/A0: 투과면적)(P / P 0 : differential pressure across the membrane, R / R 0 : permeation resistance, A / A 0 :

[수학식 2]에서 P/P0는 최초의 막간차압에 대한 변화량을, A0/A는 투과면적 변화량을 의미하며, R/R0는 막표면의 케익층 형성으로 인하여 증가된 투과저항을 의미한다. 이하, 설명을 함에 있어서 P/P0는 막간 차압으로, R/R0는 투과저항으로, A/A0는 투과면적으로 표기하기로 한다.In Equation (2), P / P 0 means the change in the first intermembrane pressure difference, A 0 / A means the change in the permeable area, and R / R 0 means the increase in permeation resistance it means. In the following description, P / P 0 is the inter-membrane pressure difference, R / R 0 is the permeation resistance, and A / A 0 is the permeation area.

분리막이 완전세공막힘 모델과 중간세공막힘 모델에 의하여 막오염 현상이 진행되는 경우 분리막의 일부 세공은 여과 작용을 할 수 없게 된다. 따라서 여과작용이 진행되는 동안 막히지 않은 세공에서의 플럭스는 증가하게 된다.When the membrane is contaminated by the complete pore blocking model and the intermediate pore blocking model, some of the pores of the membrane can not be filtered. Thus, during the filtration process, the flux in the unopened pores is increased.

완전세공막힘 모델과 중간세공막힘 모델에 있어서, 여과작용이 가능한 투과면적(A/A0)는 하기의 [표 1]을 통하여 구할 수 있으며, [표 1]을 통하여 산출된 수치를 [수학식 2]에 대입함으로써 여과작용이 가능한 면적을 통하여 여과되는 증가 플럭스를 계산 할 수 있다. 하기의 [표 1]에서 kb와 ki는 각각 완전세공막힘 모델과 중간세공막힘 모델의 매개변수를 의미하며, J0는 여과작용이 시작되는 시점에서의 최초플럭스를 의미하고, t는 시간변수을 의미한다.The permeation area (A / A 0 ) capable of filtration in the complete pore clogging model and the medium pore clogging model can be obtained from the following Table 1, and the numerical value calculated from [Table 1] 2], it is possible to calculate the increasing flux filtered through an area capable of filtering. In the following Table 1, k b and k i mean the parameters of the complete pore clogging model and the mesopore clogging model, J 0 denotes the initial flux at the beginning of the filtration operation, t denotes the time Variable.

완전세공막힘모델Complete pore clogging model 중간세공막힘모델Medium pore clogging model 투과 면적 (m2)Transmission area (m 2 )

Figure 112012016544108-pat00010
Figure 112012016544108-pat00010
Figure 112012016544108-pat00011
Figure 112012016544108-pat00011
증가플럭스 (L/m3·hr)Increasing flux (L / m 3 · hr)
Figure 112012016544108-pat00012
Figure 112012016544108-pat00012
Figure 112012016544108-pat00013
Figure 112012016544108-pat00013
투과 면적 (m2)Transmission area (m 2 )
Figure 112012016544108-pat00014
Figure 112012016544108-pat00014
Figure 112012016544108-pat00015
Figure 112012016544108-pat00015

케익형성모델 및 표준세공막힘 모델에 있어서 투과저항은 분리막의 표면에 형성되는 케익층에 의하여 증가되며, 증가되는 투과저항 (R/R0)은 하기의 [표 2]를 이용하여 산출할 수 있다.In the cake formation model and standard pore clogging model, the permeation resistance is increased by the cake layer formed on the surface of the separator, and the increased permeation resistance (R / R 0 ) can be calculated using the following Table 2 .

케익형성 모델Cake Formation Model 표준세공막힘 모델Standard pore clogging model 투과저항Permeation resistance

Figure 112012016544108-pat00016
Figure 112012016544108-pat00016
Figure 112012016544108-pat00017
Figure 112012016544108-pat00017

막 오염 통합 모델은 분리막의 막힘 현상에 따른 투과면적의 감소와 케익층의 형성에 따른 투과 저항의 증가를 설명하기 위하여 이용될 수 있다.The membrane contamination integration model can be used to explain the decrease of the permeation area due to the clogging of the membrane and the increase of the permeation resistance due to the formation of the cake layer.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 모델링부(22)의 동작 순서도이다.3 is an operation flowchart of the integrated modeling unit 22 according to an embodiment of the present invention.

통합 모델링부(22)는 완전세공막힘 모델과 중간세공막힘 모델의 결합 효과에 의하여 분리막의 막힘 현상이 발생하는 경우 [표 1]의 완전세공막힘 모델과 중간세공막힘 모델 각각의 투과부피의 합에 의하여 막 오염 통합 모델의 투과부피를 산출할 수 있으며, 이는 [수학식 3]으로 나타낼 수 있다(S301).When the clogging of the membrane occurs due to the combined effect of the complete pore clogging model and the medium pore clogging model, the integrated modeling unit 22 calculates the sum of the permeate volumes of the complete pore clogging model and the medium pore clogging model in Table 1 The permeation volume of the membrane contamination integration model can be calculated, which can be expressed by Equation (3) (S301).

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112014009065504-pat00044
Figure 112014009065504-pat00044

(V: 막 오염 통합 모델의 투과부피)(V: permeation volume of membrane contamination integrated model)

또한, 여과액에 가해지는 투과저항은 케익형성 모델과 표준세공막힘 모델 현상의 결합 효과에 의하여 발생되므로, 통합 모델링부(22)는 하기의 수학식 4에서 보는 바와 같이 [표 2]의 투과저항의 합으로 막 오염 통합 모델의 투과 저항을 산출할 수 있다(S302).In addition, since the permeation resistance applied to the filtrate is generated by the combined effect of the cake forming model and the standard pore blocking model phenomenon, the integrated modeling unit 22 can calculate the permeation resistance The permeation resistance of the membrane contamination integrated model can be calculated (S302).

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112012016544108-pat00019
Figure 112012016544108-pat00019

(R/R0: 막 오염 통합 모델의 투과 저항)(R / R 0 : permeation resistance of integrated membrane contamination model)

[수학식 3]의 투과부피(V)를 [수학식 4]에 대입하면 막 오염 통합 모델의 투과저항은 하기의 [수학식 5]에 의하여 표현될 수 있다(S303).If the permeation volume V of the equation (3) is substituted into the equation (4), the permeation resistance of the membrane contamination integrated model can be expressed by the following equation (S303).

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure 112014009065504-pat00045
Figure 112014009065504-pat00045

[수학식 5]의 투과 저항을 [수학식 2]에 대입하면 하기의 [수학식 6]과 같은 막 오염 통합 모델 막간 차압에 대한 수식을 구할 수 있다(S304).If the permeation resistance of the equation (5) is substituted into the equation (2), the equation for the membrane-contaminated integrated model transmembrane pressure as shown in the following equation (6) can be obtained (S304).

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure 112014009065504-pat00046
Figure 112014009065504-pat00046

(P/P0: 막 오염 통합 모델의 막간차압, a: 최초 막간 차압 매개변수, kb: 완전세공막힘 모델의 매개변수, ki: 중간세공막힘 모델의 매개변수, kc: 케익형성 모델의 매개변수, ks: 표준세공막힘 모델의 매개변수, J0: 최초 플럭스, t: 시간)(P / P 0: transmembrane pressure difference of fouling integrated model, a: the first transmembrane pressure differential parameter, k b: complete pore blocking parameters of the model variables, k i: parameter of the median pore plugging model variables, k c: cake formation model , K s : parameter of standard pore clogging model, J 0 : initial flux, t: time)

[수학식 6]에서

Figure 112012016544108-pat00022
는 [표 1]의 투과면적(A/A0)에 의하여 구할 수 있으며, a는 막 오염의 최초 값과 일치시키기 위한 매개변수이다.In Equation (6)
Figure 112012016544108-pat00022
Can be obtained by the permeation area (A / A 0 ) of [Table 1], and a is a parameter for matching the initial value of the membrane contamination.

도 4는 막 오염 예측부의 동작 순서도이다. 막 오염 예측부(23)는 데이터 베이스에 저장된 막 오염 실측 데이터를 이용하여 수학식 6으로 표현되는 막 오염 통합모델의 4가지 매개변수(kb, ki, kc 및 ks)를 유전자 알고리즘(GA, Genetic algorithm)을 이용하여 최적화 할 수 있다. 유전자 알고리즘은 목적 함수의 미분 과정이나 특별한 수학적 연산 없이 매개변수의 병렬적인 탐색이라는 측면에서 최적화를 수행할 수 있다.4 is a flowchart of the operation of the film contamination predicting unit. The film contamination predicting unit 23 calculates four parameters k b , k i , k c, and k s of the membrane contamination integration model represented by Equation (6) using the actual data of film contamination stored in the database, (GA, Genetic Algorithm). Genetic algorithms can perform optimizations in terms of the parallel search of parameters without differential computation of the objective function or special mathematical operations.

막 오염 예측부(23)는 막 오염 실측 데이터의 막간차압과 막 오염 통합 모델의 막간차압에 최소 제곱 오차법을 적용하여 4가지 매개변수에 대한 최적화 매개변수 세트를 산출할 수 있으며, 이는 하기의 [수학식 7]과 같은 목적 함수로 표현될 수 있다(S401).The film contamination predicting unit 23 can calculate a set of optimization parameters for four parameters by applying a least squares error method to the inter-membrane pressure difference of the film contamination integrated model and the membrane contamination actual measured data, Can be expressed by an objective function expressed by Equation (7) (S401).

[수학식 7]&Quot; (7) "

Figure 112012016544108-pat00023
Figure 112012016544108-pat00023

(I, measured: 막 오염 실측 데이터의 막간 차압, i, model: 막 오염 통합 모델의 막간 차압, m: 막 오염 실측 데이터의 데이터 수)( I : measured : membrane-to-membrane pressure difference of membrane contamination measured data, i : model : membrane-to-membrane pressure difference of membrane contamination integrated model, m:

[수학식 7]에 있어서I, measure는 막 오염 실측 데이터의 막간 차압을, i, model은 막 오염 통합 모델의 막간 차압을 나타내며 m은 막 오염 실측 데이터의 데이터 수를 나타낸다.In Equation (7), I, measure represents the inter-membrane pressure difference of the actual data of membrane contamination, i, model represents the inter-membrane pressure difference of the membrane contamination integrated model, and m represents the number of data of the membrane contamination actual data.

막 오염 예측부(23)는 [수학식 7]을 이용하여 산출되는 4가지 매개변수에 대한 최적화 매개변수를 수학식 6에 대입하여 막 오염 실측 데이터가 측정된 시점에 있어서의 막 오염 통합모델에 대한 막간 차압 예측 값을 산출할 수 있다(S402).The film contamination predicting unit 23 substitutes the optimization parameters for the four parameters calculated using Equation (7) into Equation (6) to calculate the film contamination integration model (Step S402).

막 오염 예측부(23)는 하기의 [수학식 8]과 같이 막 오염 통합 모델의 막간 차압 예측 값과 막 오염 실측 데이터의 막간 차압간의 평균 제곱근 편차(RMSE, Root Mean Square Error)를 이용하여 막 오염 통합모델의 막간 차압 예측 값의 정확도를 평가할 수 있다(S403). 막 오염 예측부(23)는 하기의 [수학식 8]에 의해 산출되는 평균 제곱근 편차의 값이 작게 나올수록 막 오염 통합모델이 실제 모델에 근접해 있다고 판단할 수 있다.The film contamination predicting unit 23 calculates the film contamination predicted value by using the mean square root error (RMSE) between the inter-film pressure difference prediction value of the film contamination integrated model and the inter-membrane pressure difference of the film contamination actual data as shown in the following equation (8) The accuracy of the inter-membrane pressure difference predicted value of the contaminated integrated model can be evaluated (S403). The film contamination predicting unit 23 can judge that the film contamination integrated model is closer to the actual model as the value of the mean square root deviation calculated by the following formula (8) becomes smaller.

[수학식 8]&Quot; (8) "

Figure 112012016544108-pat00024
Figure 112012016544108-pat00024

(i, modeled: 막 오염 통합모델의 막간 차압 예측 값)( i, modeled : Prediction value of intermembrane pressure difference of membrane contamination integration model)

[수학식 8]에서 i, modeled는 막 오염 통합모델의 막간 차압 예측 값을 나타낸다.In Equation (8), i, modeled represents a predictive value of the inter-membrane pressure difference of the membrane contamination integrated model.

도 5a및 도 5b는 두 개의 막오염 실측 데이터의 막간 차압, 막 오염 통합 모델을 이용하여 예측된 막간 차압과 개별적인 막 오염 모델을 이용하여 예측된 막간 차압을 나타낸 그래프이며, 도 6은 두 개의 막오염 실측 데이터의 막간 차압과 막 오염 통합 모델 및 개별적인 막 오염 모델의 막간 차압 예측값과의 평균 제곱근 편차를 수치적으로 산출한 표이다. 막 오염 통합 모델의 막간 차압 예측값의 평균 제곱근 편차는 개별적인 막 오염 모델의 막간 차압 예측값 중 그 수치가 가장 낮은 경우보다 편차가 더 작게 나타나는 것을 알 수 있다.FIGS. 5A and 5B are graphs showing predicted intermembrane pressure differentials and predicted intermembrane pressure differentials using the predicted intermembrane pressure differentials and membrane fouling models of two membrane contaminated actual data, and FIG. This is a table that numerically calculates the average square root deviation of the inter-membrane pressure differential versus membrane contaminant integrated model of the contaminated actual data and the predicted value of inter-membrane pressure difference of the individual membrane contamination model. It can be seen that the mean square deviation of the predicted value of the intermembrane pressure differential of the membrane contamination integrated model is smaller than that of the lowest predicted value of the intermembrane pressure difference of the individual membrane contamination model.

진단부(24)는 막 오염 통합 모델을 이용하여 산출한 최적화 매개변수를 데이터 수집부(21)에서 주기적으로 수집하는 막오염 실측 데이터에 대한 다중 회귀 분석을 통하여 각 모델의 기여도를 평가할 수 있다.The diagnosis unit 24 can evaluate the contribution of each model through a multiple regression analysis on the measured data on membrane contamination which periodically collects the optimization parameters calculated using the membrane contamination integration model in the data collection unit 21. [

예를 들면, 데이터 수집부(21)는 50일 동안 2일을 주기로 하여 막 오염 실측 데이터를 수집하면, 막 오염 예측부(23)는 최초 2일(즉, m=2)동안의 최적화 매개변수 세트를 산출하며, 최종적으로는 50일(즉, m=25)동안의 데이터 수에 따른 최적화 매개변수 세트를 산출한다. 따라서, 최적화 매개변수 세트는 데이터 수집부(21)의 막 오염 실측 데이터 수집 주기에 따라 주기적으로 업데이트 된다.For example, if the data collection unit 21 collects actual data of film contamination at intervals of two days for 50 days, the film contamination predicting unit 23 calculates the optimization parameters for the first 2 days (i.e., m = 2) And finally calculates a set of optimization parameters according to the number of data for 50 days (i.e., m = 25). Therefore, the optimization parameter set is periodically updated in accordance with the actual data collection period of the data acquisition unit 21.

진단부(24)는 막 오염 현상에 있어서, 4가지 모델 중 가장 기여도가 높은 모델을 찾아내기 위해서 다중 회귀 분석 방법(MRA, multiple regression analysis)을 주기적으로 업데이트 되는 최적화 매개변수 세트에 적용한다. 진단부(24)는 예를 들면, 50일 동안 2일을 주기로 업데이트 되는 25개의 최적화 매개변수 세트 kb, ki, kc 및 ks를 독립변수로, 막 오염 실측데이터의 막간차압I, measure을 종속변수로 설정한다.The diagnostic unit 24 applies a multiple regression analysis (MRA) to the set of optimization parameters that are periodically updated to find the model with the highest contribution among the four models in the membrane contamination phenomenon. The diagnosis unit 24 sets 25 optimization parameter sets k b , k i , k c, and k s updated at intervals of 2 days for 50 days as an independent variable, for example , Set the measure as a dependent variable.

진단부(24)는 4개의 독립변수 모두가 적용된 완전 회귀 모델(Full Regression Model)을 이용하여 종속변수에 대한 회귀분석을 하고(S701), 이에 대한 에프검정(F-test)을 실행함으로써 완전 회귀 모델에 대한 평균회귀자승합(MSR, Mean Squared Regression)을 산출한다(S702). 완전 회귀 모델에 대한 평균회귀자승합은 완전 회귀 모델이 막 오염 실측데이터의 막간차압을 얼마나 잘 설명하는지에 대한 평가 지표가 된다.The diagnosis unit 24 performs a regression analysis on the dependent variable using a full regression model in which all four independent variables are applied (S701), performs an F-test on the dependent variable, The mean squared regression (MSR) for the model is calculated (S702). The mean regression fitting for the full regression model is an index of how well the full regression model explains the intermembrane pressure of the membrane contamination data.

진단부(24)는 이후 4개의 독립변수 중 하나의 독립변수를 제외한 각각의 축소 회귀 모델(Reduced Regression Model)을 이용하여 종속변수에 대한 회귀분석을 하고(S703), 이에 대한 에프검정을 실행함으로써 축소 회귀 모델에 대한 평균회귀자승합을 산출한다(S704). 축소 회귀 모델은 4개의 독립변수 중 하나의 독립변수가 제외된 것이므로 각각 (kb, ki, kc), (kb, ki , ks), (kb, kc , ks) 및 (ki, kc , ks)를 독립변수로 하는 모델이 이용될 수 있으며, 따라서 진단부(24)는 4개의 축소 회귀 모델에 대한 평균회귀자승합을 각각 산출한다.The diagnostic unit 24 then performs a regression analysis on the dependent variable using each reduced regression model except for one of the four independent variables (S703), and performs an F-test on the dependent variable The average regression sum for the reduced regression model is calculated (S704). (K b , k i , k c ), (k b , k i , k s ) and (k b , k c , k s ) , respectively, since the independent variable of one of the four independent variables is excluded. And (k i , k c , k s ) may be used as the independent variable, so that the diagnosis unit 24 calculates the average regression sum for the four reduced regression models.

진단부(24)는 4개의 축소 회귀 모델에 대한 평균회귀자승합과 완전 회귀 모델에 대한 평균자승합의 차를 이용하여 각각의 독립변수, 즉 각각의 최적화 매개변수가 막 오염 실측 데이터에 기여하는 정도를 평가할 수 있다(S705). 진단부(24)는 4개의 축소 회귀 모델에 대한 평균회귀자승합과 완전 회귀 모델에 대한 평균자승합의 차가 가장 큰 값을 나타내는 경우에 있어서 제외된 독립변수를 막 오염에 있어서 기여도가 가장 큰 주요 매개변수로 평가할 수 있다(S706).The diagnostic unit 24 uses the difference between the mean regression sum of the four regression regression models and the mean sum sum for the full regression model so that each independent variable, that is, each optimization parameter contributes to the film contamination measured data (S705). The diagnostic unit 24 determines whether the difference between the mean regression sum for the four regression regression models and the mean difference sum for the full regression model is the largest, Can be evaluated as a parameter (S706).

도 8은 4개의 매개변수에 따른 각각의 기여도와 기여율을 나타낸다. 실측데이터 1에서는 중간세공막힘 모델의 매개변수(ki)가 제외된 축소회귀모델의 평균회귀자승합과 완전회귀모델의 평균회귀자승합간의 차가 가장 크게 나타나고, 실측데이터 2에서는 케익형성 모델의 매개변수(kc)가 제외된 축소회귀모델의 평균회귀자승합과 완전회귀모델의 평균회귀자승합간의 차가 가장 크게 나타남을 알 수 있다. 이를 통해 실측데이터 1에서는 중간세공막힘 모델이, 실측데이터 2에서는 케익형성모델이 막오염에 있어 기여도가 큰 매개변수로 평가될 수 있다.
Figure 8 shows the contribution and contribution of each of the four parameters. In the experimental data 1, the difference between the average regression sum of the regression regression model excluding the parameter (k i ) of the mesopore clogging model and the average regression sum of the full regression model was the largest. In the experimental data 2, It can be seen that the difference between the average regression sum of the regression model with the variable (k c ) excluded and the average regression sum of the regression model is the largest. As a result, the mesopore clogging model in the actual data 1 and the cake formation model in the actual data 2 can be regarded as parameters having a large contribution to the membrane contamination.

본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
Embodiments of the present invention include computer readable media including program instructions for performing various computer implemented operations. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CDROMs, DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and perform program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, are included in the scope of the present invention.

10: 막 여과 수처리 시스템
20: 막 오염 예측 및 진단 시스템
21: 데이터 수집부
22: 통합 모델링부
23: 막 오염 예측부
24: 진단부
10: membrane filtration water treatment system
20: Pollution Prediction and Diagnosis System
21: Data collecting unit
22: Integrated Modeling Unit
23: membrane pollution predicting unit
24:

Claims (11)

통합 모델링부가 완전세공막힘 모델, 중간세공막힘 모델, 케익형성 모델 및 표준세공막힘 모델을 이용하여 막간차압(TMP)을 산출하기 위한 막 오염 통합 모델을 생성하는 단계;
데이터 수집부가 주기적으로 막간차압 데이터가 포함된 막 오염 실측 데이터를 수집하는 단계;
막 오염 예측부가 상기 통합 모델의 막간차압을 산출하는 단계;
상기 막 오염 예측부가 상기 막 오염 실측 데이터의 막간차압과 통합 모델의 막간 차압을 이용하여 상기 통합 모델에 대한 최적화 매개변수를 주기적으로 산출하는 단계;
진단부가 상기 주기적으로 산출되는 최적화 매개변수를 독립 변수로 하고, 상기 막 오염 실측 데이터의 막간 차압을 종속 변수로 한 다중 회귀 분석 방법을 통하여 막 오염 현상에서 기여도가 가장 높은 모델을 진단하는 단계를 포함하며,
상기 진단하는 단계는 상기 완전세공막힘 모델, 중간세공막힘 모델, 케익형성 모델 및 표준세공막힘 모델의 각각의 매개변수가 적용된 완전 회귀 모델을 이용하여 상기 종속 변수에 대한 단일 회귀 분석을 하는 단계; 상기 완전 회귀 모델에 대한 에프검정을 실행하여 평균회귀자승합을 산출하는 단계; 상기 완전세공막힘 모델, 중간세공막힘 모델, 케익형성 모델 및 표준세공막힘 모델 중 어느 하나의 매개변수를 제외한 각각의 축소 회귀 모델을 이용하여 단일 회귀 분석을 하는 단계; 상기 각각의 축소 회귀 모델에 대한 에프검정을 실행하여 평균회귀자승합을 산출하는 단계; 및 상기 완전 회귀 모델의 평균회귀자승합과 상기 축소 회귀 모델의 평균회귀자승합 간의 차를 이용하여 기여도가 가장 큰 모델을 진단하는 단계를 포함하는 통합 모델을 이용한 막 오염 진단 방법.
Creating an integrated membrane fouling model for calculating the intermembrane pressure differential (TMP) using an integrated modeling section full pore clogging model, a mesopore clogging model, a cake formation model, and a standard pore clogging model;
The data collection unit periodically collecting actual data of membrane contamination including inter-membrane pressure differential data;
Calculating a membrane-to-membrane differential pressure of the integrated model;
Periodically calculating an optimization parameter for the integrated model using the inter-membrane pressure difference of the membrane-contaminated actual data and the inter-membrane pressure difference of the integrated model;
And diagnosing the model having the highest contribution in the membrane contamination phenomenon through a multiple regression analysis method in which the diagnostic unit determines the periodically calculated optimization parameter as an independent variable and the inter-membrane pressure difference of the membrane contamination measured data as a dependent variable In addition,
Wherein the step of diagnosing comprises performing a single regression analysis on the dependent variable using the full regression model to which the parameters of the complete pore clogging model, the intermediate pore clogging model, the cake formation model, and the standard pore clogging model are applied; Performing an F-test on the full regression model to calculate an average regression sum; Performing a single regression analysis using each of the reduced regression models except the parameters of the full pore clogging model, the intermediate pore clogging model, the cake formation model, and the standard pore clogging model; Performing an F-test on each of the reduced regression models to calculate an average regression sum; And diagnosing a model with the largest contribution using a difference between an average regression sum of the full regression model and an average regression sum of the reduced regression model.
제 1 항에 있어서,
상기 막 오염 통합 모델을 생성하는 단계는, 하기의 [수학식 2] 내지 [수학식 6]에 의하여 실행되는 통합 모델을 이용한 막 오염 진단 방법.
[수학식 2]
Figure 112014009065504-pat00025

(P/P0: 막간 차압, R/R0: 투과저항, A/A0: 투과면적)
[수학식 3]
Figure 112014009065504-pat00047

(V: 막 오염 통합 모델의 투과부피 t: 시간)
[수학식 4]
Figure 112014009065504-pat00027

(R/R0: 막 오염 통합 모델의 투과 저항)
[수학식 5]
Figure 112014009065504-pat00048

[수학식 6]
Figure 112014009065504-pat00049

(P/P0: 막 오염 통합 모델의 막간차압, a: 최초 막간 차압 매개변수, kb: 완전세공막힘 모델의 매개변수, ki: 중간세공막힘 모델의 매개변수, kc: 케익형성 모델의 매개변수, ks: 표준세공막힘 모델의 매개변수, J0: 최초 플럭스, t: 시간)
The method according to claim 1,
Wherein the step of generating the film contamination integrated model is performed by the following equations (2) to (6).
&Quot; (2) "
Figure 112014009065504-pat00025

(P / P 0 : differential pressure across the membrane, R / R 0 : permeation resistance, A / A 0 :
&Quot; (3) "
Figure 112014009065504-pat00047

(V: permeation volume of membrane integrated model t: time)
&Quot; (4) "
Figure 112014009065504-pat00027

(R / R 0 : permeation resistance of integrated membrane contamination model)
&Quot; (5) "
Figure 112014009065504-pat00048

&Quot; (6) "
Figure 112014009065504-pat00049

(P / P 0: transmembrane pressure difference of fouling integrated model, a: the first transmembrane pressure differential parameter, k b: complete pore blocking parameters of the model variables, k i: parameter of the median pore plugging model variables, k c: cake formation model , K s : parameter of standard pore clogging model, J 0 : initial flux, t: time)
제 2 항에 있어서, 상기 최적화 매개변수를 산출하는 단계는,
유전자 알고리즘을 이용한 하기의 [수학식 7]로 정의되는 목적 함수(f)에 의하여 실행되는 통합 모델을 이용한 막 오염 진단 방법.
[수학식 7]
Figure 112014009065504-pat00030

(I,measured: 막 오염 실측 데이터의 막간 차압, i, model: 막 오염 통합 모델의 막간 차압, m: 막 오염 실측 데이터의 데이터 수)
3. The method of claim 2, wherein calculating the optimization parameter comprises:
A method for diagnosing membrane fouling using an integrated model executed by an objective function (f) defined by the following equation (7) using a genetic algorithm.
&Quot; (7) "
Figure 112014009065504-pat00030

( I, measured : membrane-to-membrane pressure difference of membrane contamination measured data, i, model : membrane-to-membrane pressure difference of membrane contamination combined model, m:
제 3 항에 있어서, 상기 막 오염 통합 모델의 막간 차압 예측 값을 산출하는 단계는,
상기 [수학식 7]에 의하여 산출되는 최적화 매개변수를 상기 [수학식 6]으로 정의되는 막 오염 통합 모델에 대입함으로써 실행되는 통합 모델을 이용한 막 오염 진단 방법.
4. The method of claim 3, wherein the step of calculating the inter-
And substituting the optimization parameter calculated by Equation (7) into the membrane contamination integration model defined by Equation (6) above.
제 4 항에 있어서,
상기 막 오염 예측부가 상기 막 오염 통합 모델의 막간 차압 예측 값과 상기 막 오염 실측 데이터의 막간 차압을 이용하여 상기 막 오염 통합 모델의 정확도를 판단하는 단계
를 더 포함하는 통합 모델을 이용한 막 오염 진단 방법.
5. The method of claim 4,
Determining the accuracy of the membrane contamination integrated model by using the predicted membrane fouling pressure differential value of the membrane fouling integrated model and the membrane-to-membrane differential pressure of the membrane contaminated actual data
A method for diagnosing membrane fouling using an integrated model.
제 5 항에 있어서, 상기 막 오염 통합 모델의 정확도를 판단하는 단계는,
하기의 [수학식 8]로 정의되는 상기 막 오염 통합 모델의 막간 차압 예측값과 상기 막 오염 실측 데이터의 막간 차압간의 평균 제곱근 편차(RMSE, Root Mean Square Error)의 값을 통하여 판단하는 통합 모델을 이용한 막 오염 진단 방법.
[수학식 8]
Figure 112014009065504-pat00031

(i, modeled: 막 오염 통합모델의 막간 차압 예측 값)
6. The method of claim 5, wherein determining the accuracy of the membrane contamination integration model comprises:
(RMSE) between the predicted value of the intermembral pressure differential pressure of the integrated membrane contamination model defined by the following equation (8) and the intermembrane pressure difference of the actual data of membrane contamination using the integrated model Method of diagnosing membrane fouling.
&Quot; (8) "
Figure 112014009065504-pat00031

( i, modeled : Prediction value of intermembrane pressure difference of membrane contamination integration model)
삭제delete 삭제delete 막간차압 데이터가 포함된 막 오염 실측 데이터를 주기적으로 수집하는 데이터 수집부;
완전세공막힘 모델, 중간세공막힘 모델, 케익형성 모델 및 표준세공막힘 모델을 이용하여 막간차압을 산출하기 위한 막 오염 통합 모델을 생성하는 통합 모델링부;
상기 막 오염 통합 모델의 막간차압을 산출하고 상기 막 오염 실측 데이터의 막간차압을 이용하여 상기 막 오염 통합 모델에 대한 최적화 매개변수를 주기적으로 산출하는 막 오염 예측부; 및
상기 주기적으로 산출되는 최적화 매개변수를 독립 변수로 하고, 상기 막 오염 실측 데이터의 막간 차압을 종속 변수로 한 다중 회귀 분석 방법을 통하여 막 오염 현상에서 기여도가 가장 높은 모델을 진단하는 진단부를 포함하며,
상기 진단부는 상기 완전세공막힘 모델, 중간세공막힘 모델, 케익형성 모델 및 표준세공막힘 모델의 각각의 매개변수가 적용된 완전 회귀 모델을 이용하여 상기 종속 변수에 대한 단일 회귀 분석을 하고, 상기 완전 회귀 모델에 대한 에프검정을 실행하여 평균회귀자승합을 산출하고, 상기 완전세공막힘 모델, 중간세공막힘 모델, 케익형성 모델 및 표준세공막힘 모델 중 어느 하나의 매개변수를 제외한 각각의 축소 회귀 모델을 이용하여 단일 회귀 분석을 하고, 상기 각각의 축소 회귀 모델에 대한 에프검정을 실행하여 평균회귀자승합을 산출하고, 상기 완전 회귀 모델의 평균회귀자승합과 상기 축소 회귀 모델의 평균회귀자승합 간의 차를 통하여 기여도가 가장 큰 모델을 진단하는 통합 모델을 이용한 막 오염 진단 시스템.
A data collecting unit for periodically collecting actual data of membrane contamination including inter-membrane differential pressure data;
An integrated modeling unit for generating a membrane contamination integrated model for calculating the intermembrane pressure difference using a full pore blocking model, a middle pore blocking model, a cake formation model, and a standard pore blocking model;
A film contamination predicting unit for calculating an inter-membrane pressure difference of the membrane contamination integrated model and periodically calculating an optimization parameter for the membrane contamination integrated model using the inter-membrane pressure difference of the membrane contamination actual measurement data; And
And a diagnosis unit for diagnosing a model having the highest contribution in the membrane contamination phenomenon through a multiple regression analysis method in which the periodically calculated optimization parameter is used as an independent variable and the inter-membrane pressure difference of the membrane contamination measured data is used as a dependent variable,
The diagnostic unit performs a single regression analysis on the dependent variable using the full regression model to which the parameters of the complete pore clogging model, the intermediate pore clogging model, the cake formation model, and the standard pore blockage model are applied, To calculate an average regression coefficient, and using each of the reduced regression models except for the parameters of the full pore clogging model, the intermediate pore clogging model, the cake formation model, and the standard pore clogging model, Performing a single regression analysis and performing an F-test on each of the reduced regression models to calculate a mean regression sum, and calculating a difference between an average regression sum of the full regression model and an average regression sum of the reduced regression model A Membrane Fouling Diagnosis System Using an Integrated Model to Diagnose the Model with the Largest Contribution.
제 9 항에 있어서,
상기 막 오염 예측부는 상기 막 오염 통합 모델의 막간 차압 예측 값과 상기 막 오염 실측 데이터의 막간 차압을 이용하여 상기 막 오염 통합 모델의 정확도를 판단하는 통합 모델을 이용한 막 오염 진단 시스템.
10. The method of claim 9,
Wherein the film fouling predicting unit estimates the accuracy of the membrane contamination integrated model by using the inter-membrane pressure difference estimated value of the membrane fouling integrated model and the membrane-to-membrane differential pressure of the membrane contaminated actual data.
삭제delete
KR1020120020628A 2012-02-28 2012-02-28 Method for prediction and diagnosis of membrane fouling using combined-mechanistic fouling model and system thereof KR101430800B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120020628A KR101430800B1 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Method for prediction and diagnosis of membrane fouling using combined-mechanistic fouling model and system thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120020628A KR101430800B1 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Method for prediction and diagnosis of membrane fouling using combined-mechanistic fouling model and system thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130098812A KR20130098812A (en) 2013-09-05
KR101430800B1 true KR101430800B1 (en) 2014-08-14

Family

ID=49450542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120020628A KR101430800B1 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Method for prediction and diagnosis of membrane fouling using combined-mechanistic fouling model and system thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101430800B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11945744B2 (en) 2022-07-29 2024-04-02 Samsung Engineering Co., Ltd. Method and apparatus for reusing wastewater

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101872109B1 (en) * 2016-09-28 2018-06-27 롯데케미칼 주식회사 Method for predicting fouling
KR102097552B1 (en) * 2018-03-28 2020-04-07 광주과학기술원 Method for determination of the amount of a model input data for predicting membrane fouling in reverse osmosis process and device using the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007014948A (en) 2005-06-09 2007-01-25 Toray Ind Inc Membrane filteration estimation method, estimation device, membrane filteration estimation ptogram
KR20100057262A (en) * 2008-11-21 2010-05-31 한국건설기술연구원 Membrane fouling pollution index measurement apparatus
KR20110068817A (en) * 2009-12-16 2011-06-22 한국건설기술연구원 Prediction, evaluation and control method of chemical cleaning of membrane process using genetic algorithm and programming in water treatment system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007014948A (en) 2005-06-09 2007-01-25 Toray Ind Inc Membrane filteration estimation method, estimation device, membrane filteration estimation ptogram
KR20100057262A (en) * 2008-11-21 2010-05-31 한국건설기술연구원 Membrane fouling pollution index measurement apparatus
KR20110068817A (en) * 2009-12-16 2011-06-22 한국건설기술연구원 Prediction, evaluation and control method of chemical cleaning of membrane process using genetic algorithm and programming in water treatment system

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
김민정 외 3인, 생물학적 막 분리공정(MBR)에서의 막 오염(fouling) 예측과 모니터링을 위한 복합예측모델의 개발, 제26회 제어로봇시스템 학술대회 논문집, 2011, pp.473-478 *
김민정 외 3인, 생물학적 막 분리공정(MBR)에서의 막 오염(fouling) 예측과 모니터링을 위한 복합예측모델의 개발, 제26회 제어로봇시스템 학술대회 논문집, 2011, pp.473-478*

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11945744B2 (en) 2022-07-29 2024-04-02 Samsung Engineering Co., Ltd. Method and apparatus for reusing wastewater

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130098812A (en) 2013-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Grenier et al. Analysing flux decline in dead-end filtration
KR101995355B1 (en) Prediction method of reverse osmosis process
KR101430800B1 (en) Method for prediction and diagnosis of membrane fouling using combined-mechanistic fouling model and system thereof
CN108665086B (en) Shale gas well yield prediction calculation method
Maere et al. Membrane bioreactor fouling behaviour assessment through principal component analysis and fuzzy clustering
KR101706452B1 (en) Realtime sensing method for membrane abnormal state
Rachman et al. Assessment of silt density index (SDI) as fouling propensity parameter in reverse osmosis (RO) desalination systems
Uppu et al. Numerical modeling of particulate fouling and cake-enhanced concentration polarization in roto-dynamic reverse osmosis filtration systems
EP3287184B1 (en) Method for determining a load level on a filter
Iritani et al. Cake formation and particle rejection in microfiltration of binary mixtures of particles with two different sizes
Miele et al. Stochastic model for filtration by porous materials
DE102011106649A1 (en) OPTIMIZING TRACTORS FOR ACTIVE REGENERATION BASED ON AMBIENT AND VEHICLE OPERATING CONDITIONS
DE102013103816A1 (en) Method and device for determining an internal filtration in an extracorporeal blood treatment
Kosvintsev et al. Sieve mechanism of microfiltration separation
Rodríguez et al. Flux dependency of particulate/colloidal fouling in seawater reverse osmosis systems
KR102082284B1 (en) Method for predicting filtration capacity of membrane filtration process
KR101794658B1 (en) Monitoring system for membrane fouling in membrane separation processes
KR100922140B1 (en) Method of filtering a fluid, method of controlling a filtration process, and method of obtaining a standard set of measuring data from a substantially unfoulded filter
Dillingham et al. Diatomite filtration equations for various septa
US11714935B2 (en) Method, apparatus, system and computer program product for selecting a filter for a filtration process
US8904641B2 (en) Method for improved scaling of filters
Шинкарик et al. Mathematical modelling of the separation of suspension process on the filter with selt-purifier filter element
Chaudhry Theory of declining rate filtration. I: Continuous operation
Wey Mathematical models of filtration
Zydney et al. Fouling phenomena during microfiltration: effects of pore blockage, cake filtration, and membrane

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170627

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190625

Year of fee payment: 6