KR0164580B1 - A water recycling system using membrane process and operating method thereof - Google Patents

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KR0164580B1
KR0164580B1 KR1019950037829A KR19950037829A KR0164580B1 KR 0164580 B1 KR0164580 B1 KR 0164580B1 KR 1019950037829 A KR1019950037829 A KR 1019950037829A KR 19950037829 A KR19950037829 A KR 19950037829A KR 0164580 B1 KR0164580 B1 KR 0164580B1
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Abstract

본 발명은 하·폐수를 정화 처리하여 재사용하기 위한 중수도 시스템 및 그 운전방법에 관한 것으로, 오수 배출원(10)에 연결된 스크린(20), 스크린 처리되어 나오는 오수를 일시 저장하면서 유량을 조정하기 위한 유량조정조(30), 유량조정조(30)로부터 투입되는 오수를 생물학적으로 처리하는 접촉산화조(40), 생물막 처리된 오수를 일시 저장하여 다음 단계로 공급하기 위한 막 원수 공급조(50), 한외여과 공급조(5)에서 공급되는 오수를 한외여과막처리하여 배출하는 한외여과장치(60)를 포함하여 구성된 중수도 시스템과 그 최적의 운전조건을 제공함으로써, 하·폐수를 수세식 화장실 용도와 같이 높은 청정도를 필요로 하지 않는 용도로 사용할 수 있도록 하고, 이에 따라 수자원을 절감시킴은 물론 환경오염을 저하시켜 주는 것이다.The present invention relates to a heavy water system for purifying and reused sewage and wastewater, and a method of operating the same. The flow rate for adjusting the flow rate while temporarily storing the screen 20 connected to the sewage discharge source 10 and the screened sewage is temporarily stored. The control tank 30, the contact oxidation tank 40 for biologically treating the wastewater introduced from the flow rate adjusting tank 30, the membrane raw water supply tank 50 for temporarily storing and supplying the biofilm treated wastewater to the next step, ultrafiltration By providing the optimal water treatment system and its optimum operating conditions, including the ultrafiltration device 60 for discharging the sewage supplied from the supply tank 5 by ultrafiltration membrane, the wastewater can be treated with It can be used for purposes that are not needed, thereby saving water resources and reducing environmental pollution.

Description

막처리를 이용한 중수도 시스템 및 그 운전방법Heavy water system using membrane treatment and its operation method

제1도는 종래의 막처리와 생물학적 처리를 조합한 중수도 시스템의 개략적인 구성도.1 is a schematic diagram of a water-based system combining a conventional membrane treatment with a biological treatment.

제2도 (a)는 본 발명에 따른 중수도 시스템의 개략적인 구성도.Figure 2 (a) is a schematic diagram of a water system of the present invention.

(b)는 제2도 (a)의 시스템에서의 공정 순서도.(b) is a process flow chart in the system of FIG.

제3도는 본 발명의 접촉산화조에 사용된 매체인 HBC-Ring의 구조도.3 is a structural diagram of HBC-Ring which is a medium used in the catalytic oxidation tank of the present invention.

제4도는 접촉산화조의 유입수 대비 유출수의 농도 상태를 일자별로 나타낸 그래프.4 is a graph showing the concentration state of the effluent compared to the influent of the oxidizing tank by date.

제5도 (a) 및 (b)는 관형 및 중공사형의 한외여과막의 투과압력에 따른 플럭스(flux) 변화를 나타낸 그래프.Figure 5 (a) and (b) is a graph showing the flux (flux) change according to the permeation pressure of the tubular and hollow fiber type ultrafiltration membrane.

제6도 (a) 및 (b)는 관형 및 중공사형 한외여과막의 투과 flux와 투과압력당 flux의 변화를 나타낸 그래프.6 (a) and (b) are graphs showing the change of permeate flux and per flux pressure of tubular and hollow fiber type ultrafiltration membranes.

제7도는 투과수 1㎥당 소요동력을 압력에 따라 나타낸 그래프.7 is a graph showing the power required per 1㎥ of water per pressure.

제8도 (a) 및 (b)는 관형 및 중공사형 한외여과막의 유입유량(유속)에 따른 fluxv 변화를 나타낸 그래프.8 (a) and (b) are graphs showing the change in fluxv according to the inflow flow rate (flow rate) of the tubular and hollow fiber type ultrafiltration membranes.

제9도는 유량증가에 따른 평균flux 변화를 나타낸 그래프.9 is a graph showing the average flux change with increasing flow rate.

제10도는 유량증가에 따른 단위투과수량당 소요동력을 나타낸 그래프.10 is a graph showing the power required per unit permeate according to the increase in flow rate.

제11도 (a) 및 (b)는 세정방법에 따른 flux 변화를 나타낸 그래프이다.11 (a) and (b) are graphs showing flux changes according to cleaning methods.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 오수 배출원 20 : 스크린10: Sewage discharge source 20: Screen

30 : 유량조정조 40 : 접촉산화조30: flow rate adjusting tank 40: contact oxidation tank

41 :매체고정틀 42 : 산기관41: medium fixing frame 42: diffuser

50 : 막 원수 공급조 55 : 간이 침전조50 membrane raw water supply tank 55 simple settling tank

60 : 한외여과장치 61 : 막모듈장착부60: ultrafiltration device 61: membrane module mounting portion

62 : 유입펌프 63, 64, 68 : 압력계62: inflow pump 63, 64, 68: pressure gauge

65, 66 : 유량계 67 : 역세펌프65, 66: flow meter 67: backwash pump

본 발명은 중수도 시스템 및 그 운정방법에 관한 것으로, 특히 막처리를 이용하여 하·폐수를 수세식 화장실 용도와 같이 높은 청정도를 필요로 하지 않는 용도로 사용할 수 있도록 하고, 이에 따라 수자원을 절감시킴은 물론 환경오염을 저하시켜 주는 중수도 시스템 및 그 운전방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heavy water system and a method for transporting the same, and in particular, by using the membrane treatment, the sewage and wastewater can be used for applications that do not require high cleanliness such as flush toilets, thereby reducing water resources. The present invention relates to a heavy water system that reduces environmental pollution and a method of operating the same.

산업화의 진전과 생활수준의 향상 등으로 물 수요는 급격히 증가하고 있으나, 용수원의 부족으로 용수공급은 한계에 이르고 있고, 이러한 상황은 하·폐수 처리시설의 미비로 용수원의 요염이 심해짐에 따라 더욱 심각해지고 있다.The demand for water is increasing rapidly due to the progress of industrialization and the improvement of living standard, but the supply of water is reaching its limit due to the lack of water source, and this situation is getting worse due to the lack of sewage and wastewater treatment facilities. It's getting serious.

이와 같은 상황하에서 수질요염을 방지하기 위한 대책이 다각적으로 강구되고 있음은 물론이고, 또 다른 한편으로는 물문제를 더욱 근원적으로 해결하기 위해 중수도의 도입이 유력한 방안의 하나로 강구되고 있다.Under such circumstances, measures to prevent water pollution have been taken in various ways, and on the other hand, introduction of heavy water is one of the most promising ways to solve water problems more fundamentally.

중수도는 수돗물로 공급되고 있는 많은 용도중에서 음용수와 같은 정도의 높은 청정도를 필요로 하지 않는 용도에 대해서 쓰고 버린 물을 다시 정화하여 사용하도록 하는 시설인데, 이러한 중수도는 수세식 화장실, 냉각수, 청소용수, 살수용수, 세차, 소방용 등과 같이 높은 청정도를 필요로 하지 않으면서 전체 수돗물중에서 상당부분을 차지하고 있는 물소비 형태에 그 근거를 두고 있으며, 이 중수도의 도입에 의해 용수량을 감소시켜 수자원을 절감시키는 효과는 물론, 하수량을 감소시켜 하수오염물질에 의한 환경오염을 저하시키는 효과를 기대할 수 있는 것이다.Water is a facility that cleans and discards used water for many applications that do not require the same level of cleanliness as drinking water, and is used for flush toilets, cooling water, cleaning water, and water. It is based on the type of water consumption that takes up a large part of the total tap water without requiring high cleanliness such as water, car wash, firefighting, etc.The introduction of this water system reduces water volume and saves water resources. In addition, it is expected to reduce the amount of sewage and reduce the environmental pollution caused by sewage pollutants.

이러한 중수도 시스템에서의 수처리 방식은, 그동안 수처리 방식으로 이용되어 왔던 생물학적 처리방식, 물리화학적 처리방식, 막처리 방식 등이 적용될 수 있을 것이나, 소정의 청정도, 경제성 및 실용성 등을 고려하여 합리적으로 선택되어야만이 실용화되어 기대에 부응할 수 있게 될 것이다.The water treatment method in such a water system may be applied to the biological treatment method, physicochemical treatment method, membrane treatment method, etc., which have been used as a water treatment method, but is reasonably selected in consideration of predetermined cleanliness, economy, and practicality. Only then will it be practical to meet expectations.

종래에도 중수도 시스템이 일부에서 도입되고 있었지만, 청정도 및 경제성의 측면에서 널리 보급되기에는 문제점이 많았고, 또 운전방법이 제대로 확립되어 있지 않아 잦은 가동중단과 수질의 불균일이 발생되었던 문제점이 있었다.Conventionally, the water-based water system was introduced in some parts, but there were many problems to be widely used in terms of cleanliness and economics, and there was a problem that frequent shutdowns and water quality irregularities occurred because the operation method was not properly established.

이에 본 발명은 용수량을 감소시켜 수장원을 절감하고 하수량을 감소시켜 하수오염물질에 의한 환경오염을 저하시킴으로써 물문제를 해결해 주기 위한 방안의 하나로, 소정의 청정도를 만족시키면서도 경제성이 있어 실용적이 되는 중수도 시스템을 제공함과 더불어, 이를 최적의 조건으로 운전할 수 있게 해 주는 중수도 시스템의 운전방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is one of the methods for solving the water problem by reducing the amount of water by reducing the amount of water source and reducing the amount of sewage by reducing the environmental pollution caused by sewage pollutants, while satisfying the cleanliness of the predetermined cleanliness, which is economical The purpose of the present invention is to provide a method of operating a water system, which can be operated under optimum conditions.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 수처리와 관련된 종래기술을 종합적으로 검토하고, 이에 근거하여 본 발명의 중수도 시스템을 구성하는 한편, 이 시스템을 직접 시험 운전하여 최적의 운전조건을 찾아내는 과정으로 이루어졌다.In order to achieve the object as described above, the present invention comprehensively examines the prior art related to water treatment, and on the basis of this process, constructs the water-based water system of the present invention, and directly processes the system to find an optimal operating condition. Was done.

따라서 본 발명은 먼저 수처리와 관련된 종래기술을 살펴 본다.Therefore, the present invention first looks at the prior art associated with water treatment.

종래 하·폐수 처리에 많이 사용되어 왔던 생물학적 처리는, 미생물의 생화학적 대사작용을 이용해 하·폐수중의 유기물질이나 부유물질을 처리하는 것으로, 활성슬러지법, 생물막 처리법 등이 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION Biological treatments, which have been frequently used for sewage and wastewater treatment, are used to treat organic materials and suspended solids in sewage and wastewater using biochemical metabolism of microorganisms, such as activated sludge treatment and biofilm treatment.

여기서, 생물막 공법은 폐수처리를 담당하는 활성 미생물이 매체에 부착되어 운전된다는 점에서 부유상태로 활성 미생물이 운전되는 활성 슬러지법과 다른데, 이 생물막법은 활성슬러지법과 비교하여 다음과 같은 특성과 장점을 가진다.Here, the biofilm method differs from the activated sludge method in which the active microorganisms are suspended in a suspended state in that the active microorganisms responsible for the wastewater treatment are attached to the medium and operated. The biofilm method has the following characteristics and advantages compared to the activated sludge method. Have

① 질소 제거율이 높다.① Nitrogen removal rate is high.

② 처리에 관여하는 많은 미생물군이 존재하여 광범위한 오염물질을 제거할 수 있다.② There are many microbial groups involved in the treatment, which can remove a wide range of pollutants.

③ 단위부피당 처리능이 활성슬러지법에 비해 현저히 크다.③ The treatment capacity per unit volume is significantly higher than that of activated sludge method.

④ 잉여 슬러지양이 적다.④ The amount of excess sludge is small.

⑤ 에너지 절감과 운전 및 유지가 용이하다.⑤ Energy saving and easy operation and maintenance.

⑥ 안정된 운전효율을 얻을 수 있다.⑥ Stable operation efficiency can be obtained.

반면에 생물막 공법은, 미생물 농도와 영향인자를 정상상태로 유지하기 위한 조작이 어렵고, 부착된 미생물에 의한 폐쇄, 박리, 탈리의 현상을 피할 수 없으며, 여상 폐쇄시 세정작업에 대한 방법이 충분히 확립되어 있지 않고, 유입폐수의 농도가 높으면 매체가 쉽게 폐쇄되는 등의 단점이 있다.On the other hand, the biofilm method is difficult to maintain the concentration of microorganisms and influence factors in a normal state, and the phenomenon of closing, peeling and desorption by attached microorganisms cannot be avoided. If the concentration of the influent wastewater is not high, the medium is easily closed.

이와 같은 생물막 처리방법은 산소공급의 유무에 따라 호기성 처리법과 협기성 처리법으로분류되고, 호기성 처리법으로는 생물막 여과법, 접촉산화법, 고정상 혹은 유동상 생물막법 등이 있고, 혐기성 처리법으로는 혐기성 회전원판법, 혐기성 상향류 슬러지 여상법, 혐기성 생물막 유동층법 등이 있다.Such biofilm treatment methods are classified into aerobic treatment method and anaerobic treatment method according to the presence or absence of oxygen supply, and aerobic treatment methods include biofilm filtration method, catalytic oxidation method, fixed bed or fluidized bed biofilm method, and anaerobic rotary disc method. Anaerobic Upflow Sludge Filtration and Anaerobic Biofilm Fluidized Bed Method.

이중 상기 접촉산화법(contact biooxidation process)은 수중에 충전되어진 접촉매체의 표면에 형성된 생물막과 폐수를 순환, 접촉시킴으로써 폐수중의 유기물질을 생화학적인 반응에 의해 산화, 분래시키는 방법으로, 장치구성에 따라 고정상 활성슬러지법, 접촉폭기법, 침지여상법이라고도 불리며, 폭기 및 선회류에 의한 순회방식에 따라 측면폭기형, 전면폭기형, 중심폭기형 등으로 구분된다. 이 공법은 활성슬러지법의 결점을 보완하기 위해 개발된 것인데, 점차 그 적용이 확대되고 있지만, 아직도 검토할 사항이 많이 있다.The contact biooxidation process is a method of oxidizing and separating organic substances in wastewater by biochemical reaction by circulating and contacting biofilm formed on the surface of a contact medium filled in water with wastewater. It is also called fixed bed activated sludge method, contact aeration method, immersion filter method, and is classified into side aeration type, front aeration type, central aeration type, etc. according to the circulation method by aeration and swirl flow. This process was developed to compensate for the shortcomings of activated sludge method, but its application is gradually expanding, but there is still much to consider.

한편, 물리화학적 처리는 pH 조정, 산화환원, 여과, 흡착, 이온교환 등과 같이 물리적 혹은 화학 반응을 이용하는 것으로, 오·폐수 처리에는 경제적이 되지 못한다.On the other hand, the physicochemical treatment uses physical or chemical reactions such as pH adjustment, redox, filtration, adsorption, ion exchange, etc., and is not economical for wastewater treatment.

그리고 막처리 방식은 막을 이용하여 기상 혹은 액상의 혼합물을 막 양단의 농도차, 압력차, 전위차 등의 추진력에 의해 농축, 분리, 정제하는 방식으로, 분리하고자 하는 물질의 크기나 막의 성질 그리고 추진력의 종류에 따라 여러 분류로 나눌 수 있으나, 폐수 및 수처리 분야에서는 추진력으로서 주로 기계적인 압력을 이용하며, 배제되는 입자의 크기에 따라 역삼투법(reverse osmosis, RO), 한외여과법(ultrafiltration, UF), 정밀여과법(microfiltration, MF)등으로 나누어진다.In the membrane treatment method, the gas phase or liquid mixture is concentrated, separated, and purified by driving force such as concentration difference, pressure difference, or potential difference across the membrane by using the membrane. In the wastewater and water treatment fields, mechanical pressure is mainly used as a driving force, and reverse osmosis (RO), ultrafiltration (UF), and microfiltration are used depending on the size of the particles to be excluded. (microfiltration, MF), etc.

상기 MF막(정밀여과막)은 다른 막에 비해 큰 공정(0.05-10㎛)을 가지고 있기 때문에 투과유량이 큰 장점이 있는 것으로, 폐수 및 수처리 분야뿐만 아니라 식품산업, 화학공업, 생화학공업 등 다양한 분야에 적용되고 있는데, 수처리에 적용시 통상 모래여과로 제거되지 않는 현탁물질 및 세균이 주요 분리대상이다. 그러나 투과수질의 저하, virus 등의 병원균 제거 미흡 등으로 인해 중수도에는 적용하기에 적절하지 않은 것으로 판단된다.The MF membrane (fine filtration membrane) has a larger process (0.05-10 μm) than other membranes, and thus has a large permeate flow rate, and various fields such as food industry, chemical industry, biochemical industry, as well as wastewater and water treatment fields. In the case of water treatment, suspended solids and bacteria that are not normally removed by sand filtration are the main separation targets. However, due to deterioration of water quality and lack of removal of pathogens such as viruses, it is not suitable for application to heavy water.

그리고 상기 UF막(한외여과막)은 약 0.001-0.05㎛의 공경크기로 수처리에서의 처리대상은 분자량 5,000-30만 정도의 세균, 콜로이드, 에멀션, 단백질이나 고분자 성분 등이다. 이 한외여과막의 주요 장점은 후술하는 역삼투막에 비해 낮은 압력(1-3㎏/㎡)에서 운전되며, 보다 높은 투과유량을 얻을 수 있는 것이다. 이 UF막은 최근 중수도 분야에서 일부 이용되고 있는 것이다.The UF membrane (ultrafiltration membrane) has a pore size of about 0.001-0.05 μm, and the subject of treatment in water treatment is a bacterium, colloid, emulsion, protein or polymer component having a molecular weight of about 5,000-300,000. The main advantage of this ultrafiltration membrane is that it is operated at a lower pressure (1-3 kg / m2) than the reverse osmosis membrane described later, and a higher permeate flow rate can be obtained. This UF film is partly used in the field of heavy water in recent years.

또한, 상기 RO막(역삼투막)은 물은 투과되나 용질(이온 또는 분자)은 투과되지 못하는 반투막으로, 이 RO막법의 원리는 반투막을 사이에 두고 농도가 다른 용액이 존재할 때 어떤 평형상태까지 저농도 용액쪽에서 고농도 용액쪽으로 용매(물)가 이동하는 삼투현상에 기초를 둔 것으로, 삼투현상을 역전시키기 위하여 삼투압 이상으로 압력을 가함으로써 반투막으로부터 정제된 물을 얻는 방법이다. 이러한 역삼투막의 제거대상은 무기성 이온류나 저분자 유기물질 등으로 제한되며, 처음에 해수의 담수화를 위한 탈염공정으로 개발되었으나, 현재는 음용수 생산을 위한 탈염공정이나 의약품 공업 등의 순수, 초순수를 제조하기 위한 탈염공정에도 많이 적용되고 있다. 한편, 반투막을 중수도 분야에 적용하는 것을 고려해 본다면, RO막은 고압(10-60㎏/㎡)에서 운전되고 투과 플럭스(flux)가 적은 단점이 있고, 또 생물학적 처리와 조합시킬 경우 미생물 반응조에 염류가 농축되어 미생물에 악영향을 줄 우려가 있기 때문에 실용성은 상당히 낮은 것으로 판단된다.In addition, the RO membrane (reverse osmosis membrane) is a semi-permeable membrane through which water is permeable but solutes (ions or molecules) are not permeable. The principle of the RO membrane method is a low concentration solution to a certain equilibrium when a solution having a different concentration exists between the semi-permeable membranes. It is based on the osmotic phenomenon in which the solvent (water) moves from the side to the high concentration solution, and is a method of obtaining purified water from the semipermeable membrane by applying pressure above the osmotic pressure to reverse the osmotic phenomenon. Such reverse osmosis membranes are limited to inorganic ions or low molecular organic materials, and were originally developed as desalination processes for desalination of seawater, but are currently used to produce pure and ultrapure waters for desalination processes and pharmaceutical industries. It is also applied to many desalination processes. On the other hand, considering the application of semipermeable membranes to the field of heavy water, RO membranes operate at high pressure (10-60 kg / m 2) and have a low permeate flux, and when combined with biological treatment, It is considered to be very low in practicality because it may be concentrated and adversely affect microorganisms.

한편, 막여과 방식은, 흐름방향이 여재에 대해 수직으로 향하게 됨으로써 배제된 고형입자들이 block을 형성하여 여과수 플럭스(flux)가 현저히 줄어들게 되는 전여과(direct filtration or dead-end filtration)방식보다는, 흐름이 막 표면을 따라 흐르는 십자류(cross flow)방식이 통상 사용된다. 이 십자류 여과방식은 막 투과 유속에 비해 상당한 고유속(하수적용시 약 1-2.5m/sec)으로 원수를 유입시키기 때문에 펌프가 대형화되는 단점이 있으나, 입자의 축적을 감소시켜 안정된 투과수율을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 막의 수명을 연장시키는 잇점이 있다.Membrane filtration, on the other hand, is a flow rather than direct filtration or dead-end filtration, in which the solid particles that are excluded by the flow direction are directed perpendicular to the filter media form a block, which significantly reduces the filtrate flux. A cross flow method flowing along this membrane surface is commonly used. This cross-flow filtration method introduces raw water at a high flow rate (approximately 1-2.5m / sec in sewage application) compared to the membrane permeation rate, which increases the pump size, but reduces the accumulation of particles, resulting in stable permeation yield. Not only are they obtainable, but they also have the advantage of extending the life of the membrane.

막여과 공정에서 투과 플럭스(flux)는 투과압력차에 비례하고 유체의 점도에 반비례한다는 것이 알려져 있다. 또한 유체의 점도는 용액의 온도 및 농도와 관련된다. 따라서 용질을 포함하지 않는 순수한 용매(물)의 경우 온도를 높이거나 적용압력을 증가시키면 flux는 선형적으로 증가하게 된다.In membrane filtration processes it is known that permeate flux is proportional to the permeation pressure difference and inversely proportional to the viscosity of the fluid. The viscosity of the fluid is also related to the temperature and concentration of the solution. Therefore, in the case of pure solvent (water) containing no solute, the flux increases linearly by increasing the temperature or increasing the application pressure.

그러나 콜로이드나 단백질과 같이 거대분자가 포함된 용액을 막분리할 때 투과압력과 flux 사이에는 선형관계가 성립하지 않고 일정한 투과압력 이상에서는 입력을 증가시켜도 투과유속은 증가되지 않는 한계유속(limiting flux)에 도달하게 된다. 이는 막에 의해 배제된 콜로이드 또는 고분자 물질이 막면에 체류함으로써 발생하는 농도분극 때문이다. 농도분극은 막에 의해서 용질이 배제되고 용매만이 막을 투과하기 때문에 막면부근에서 용질의 농도가 공급액의 농도보다 높아지는 현상이다. 이러한 농도분극 때문에 막면에서 cake층이 형성되기도 하고 심할 경우 gel층이 형성되기도 한다. 이러한 현상을 바로 막의 오염(fouling)문제이기도 한 것이다.However, when separating membranes containing macromolecules such as colloids or proteins, a linear relationship does not exist between the permeation pressure and the flux and the limiting flux does not increase even if the input is increased above a certain permeation pressure. Will be reached. This is due to concentration polarization caused by the colloidal or polymeric material excluded by the membrane remaining on the membrane surface. Concentration polarization is a phenomenon in which the solute concentration is higher than the feed liquid concentration near the membrane surface because the solute is excluded by the membrane and only the solvent penetrates the membrane. Due to this concentration polarization, a cake layer may be formed on the membrane surface or, in severe cases, a gel layer may be formed. This is also the problem of membrane fouling.

또한, 막분리 기술이 상업적으로 이용되기 위해서는 막을 가압하기 쉽도록 압력용기에 적재한 모듈(module)형태가 요구되는데, 모듈은 그 형태에 따라 평판형(plate and frame), 관형(tubular), 나권형(spiral wound), 중공사형(hollow fibar, 내압형과 외압형) 등이 있다. 이들 각 모듈은 막면적, 막세정법, 현탁물질에 대한 허용성 등에 차이가 있으므로 그 용도에 따라서 적절한 형식의 모듈 선택이 필요하다. 한편, 현재 중수도에 사용되고 있는 모듈은 평판형과 관형 2종류이다.In addition, in order to commercially use membrane separation technology, a module form loaded in a pressure vessel is required to easily pressurize the membrane, and the module may be plate and frame, tubular, or b depending on the form. Spiral wound, hollow fiber (inner pressure type and internal pressure type), and the like. Each of these modules differs in membrane area, membrane cleaning method, and tolerance to suspended substances. Therefore, it is necessary to select an appropriate type of module according to its purpose. On the other hand, there are two types of modules that are currently used for heavy water.

현재, 막분리공정은 막성능과 물리화학적 안정성이 우수한 각종 소재로부터 무기계 및 고분자막이 개발되고, 그에 따른 관련기술도 발달함에 따라 생산분야에서 조수(造水) 및 각종물질의 분리, 농축, 정제에 이용되고 있을 뿐만 아니라, 폐수처리분야에서 자원의 유효이용과 환경보전을 위한 기술로 해서 유기물질 및 물의 회수, 재이용에도 점차 이용이 확대되고 있다.Currently, the membrane separation process is developed for the separation, concentration, and purification of tides and various substances in the production field as inorganic and polymer membranes are developed from various materials with excellent membrane performance and physicochemical stability, and related technologies are developed accordingly. In addition to being used, as technology for effective use of resources and environmental conservation in the field of wastewater treatment, the use of organic materials and water is increasingly being used for recovery and reuse.

특히, 막처리 기술을 하·폐수 등의 수처리에 이용하면 다음과 같은 장점이 있다.In particular, the use of membrane treatment technology for water treatment such as sewage and waste water has the following advantages.

① 수중의 다종 성분이 동시에 제거 가능하다① Multiple components in water can be removed at the same time

② 처리수질이 양질이면서도 안정하다.② The treated water quality is good and stable.

③ 설치면적이 작아 부지확보가 곤란한 지역에도 적당하다.③ It is suitable for the area where the installation area is small and it is difficult to secure the site.

④ 조작이 간단하고 전자동화가 가능하다.④ Simple operation and fully automatic.

⑤ 응집제를 사용하지 않고 수중 미립자를 제거할 수 있다.⑤ Can remove fine particles in water without using flocculant.

⑥ 슬러지 발생량이 적다.⑥ Small amount of sludge is generated.

그러나, 막분리 공정이 상기와 같은 장점이 있음에도 불구하고 널리 보급되지 못하는 주된 이유는 막투과유속과 관련된 경제성 문제 때문이다.However, the main reason why the membrane separation process is not widely used despite the above advantages is because of economic problems related to the membrane permeation rate.

즉, 막의 경제성은 '고액분리성능'과 함께, '막투과유속'이 가장 중요한 요소로 고려되어야 하는데, 막투과유속은 막오염이 진행됨에 따라 점차 감소되기 때문이다. 따라서, 막분리 공정을 효율적으로 운전하기 위해서는 막성능 저하속도를 최소한 감소시켜 막의 수명을 연장시키는 것이 무엇보다도 중요하다. 막의 성능이 저하되는 원인으로는 막자체의 열화와 오염이 있다.In other words, membrane economics should be considered as the most important factor along with 'solid-liquid separation performance' because membrane permeation flux decreases gradually as membrane contamination progresses. Therefore, in order to efficiently operate the membrane separation process, it is important to extend the life of the membrane by at least reducing the rate of degradation of the membrane performance. The degradation of the membrane performance is caused by deterioration and contamination of the membrane itself.

막열화는 압력에 의한 막자체의 암밀화나 손상 등의 물리적 열화, 가수분해, 산화 등의 화학적 염화, 미생물에 의해 막재질이 변화되는 생물학적 열화 등을 들 수 있다. 이로 인한 막성능 저하는 비가역적으로 회복이 불가능하며, 열화를 일으키지 않는 조건에서 운전하는 것이 유일한 대책이다. 따라서 내성이 우수한 막을 선정해야 함은 물론 막의 열화를 제거하기 위한 전처리가 중요하게 된다.Membrane deterioration may include physical degradation such as darkening or damage of the membrane itself due to pressure, chemical chloride such as hydrolysis, oxidation, and biological degradation in which the membrane material is changed by microorganisms. As a result, the film degradation is irreversibly irreversible, and the only countermeasure is to operate in a condition that does not cause deterioration. Therefore, it is important to select a membrane having excellent resistance as well as pretreatment for removing the deterioration of the membrane.

막의 오염(fouling)은 막자체의 본질적인 변화는 아니고 외적요인에 의해 막성능이 변화하는 것으로 원인에 따라서는 성능회복이 가능하다. 이러한 막오염도 막의 속성이 크게 관련되고 있는 것으로 밝혀져 막오염을 방지하기 위해 막표면 극성을 변화시키거나 막재질을 개선시키려는 노력들이 행해지고 있는 한편, 공정중에 세정작업이 필요하게 된다.Membrane fouling is not an intrinsic change in the membrane itself, but a change in membrane performance due to external factors. Such membrane contamination has been found to be highly related to the properties of the membrane, and efforts to change the membrane surface polarity or to improve the membrane material have been made to prevent membrane contamination, while cleaning operations are required during the process.

막분리공정을 중수도를 포함한 하·폐수 처리에 적용하는 경우 막오염의 대표적인 원인으로는 농도분극(concentration)에 따른 gel층 형성과 세공막힘(pore plugging)을 들 수 있는데, 농도분극은 막을 통과하지 못한 용질이 막면부근에 체류함으로써 막면부근의 용질농도가 공급액보다 높아지는 현상으로 처음에 용해되어 있던 물질이 석출되어 scale을 생성하기도 하고, 원수중에 현탁물질이나 콜로이드를 다량 함유한 경우 gel층을 생성하기도 한다.When the membrane separation process is applied to sewage and wastewater treatment including heavy water, the most common causes of membrane contamination include gel layer formation and pore plugging due to concentration polarization. As the solute remains near the membrane surface, the solute concentration near the membrane surface becomes higher than that of the feed solution, and the dissolved substance may be precipitated to produce scale. In the case of raw water containing a large amount of suspended substances or colloids, a gel layer may be formed. do.

이러한 농도분극현상을 RO막과 UF막의 수행능에 큰 영향을 미친다. gel층 형성을 최대한 방지하기 위해 적당한 압력에서 운전하는 것외에 막면부근의 액유속을 크게하여 전단력을 크게 하거나 난류를 촉진시킨다. 그러나 완전한 방지는 불가능하기 때문에 가끔씩 물리적으로 겔층을 제거하거나 약품으로 용해시키는 막세정이 필요하다.This concentration polarization greatly affects the performance of the RO film and the UF film. In addition to operating at a suitable pressure to prevent the formation of a gel layer as much as possible, the flow velocity near the membrane surface is increased to increase shear force or promote turbulence. However, complete prevention is not possible, so membrane cleaning is sometimes needed to physically remove the gel layer or dissolve it with chemicals.

세공막힘은 주로 공경(pore size)이 큰 경우에 발생하는 현상인데, gel층을 형성하는 물질이 막공경 내부에까지 침투하여 폐색시키거나, 막재질에 따라 특정 단백질이나 수용성 고분자가 화학적 친화력에 의해 세공내에 부착하여 생기는 것으로, 특히 다른막에 비해 공경이 큰 MF막에 문제가 된다.Pore blockage occurs mainly when the pore size is large, and the material forming the gel layer penetrates into the membrane pore size and blocks, or depending on the membrane material, a specific protein or water-soluble polymer can be pored by chemical affinity. It arises by adhering inside, and it becomes a problem especially in an MF film | membrane with a large pore size compared with other membrane | film | coat.

상기한 막오염은 막분리공정에서 피할 수 없는 현상이나, 가능한한 오염속도를 줄이기 위해 적합한 막모듈 선정(막재질, 막의 종류, 모듈의 종류, 막면처리), 원수의 전처리(pH 조정, 연화이온교환, scale inhibitor, 응집, 여과, 미립자 첨가), 적절한 운전조건 유지(유속, 회수율, 온도), 막의 유효한 세정법 등의 요구되며, 이에 대한 다각적인 연구개발이 활발히 진행중이다.Membrane fouling is inevitable in the membrane separation process, but in order to reduce the contamination rate as much as possible, the selection of a suitable membrane module (membrane material, membrane type, module type, membrane surface treatment), pretreatment of raw water (pH adjustment, softening ion) Exchanges, scale inhibitors, flocculation, filtration, particulate additions, maintenance of proper operating conditions (flow rates, recovery rates, temperatures), effective cleaning of membranes, etc. are required.

한편, 막의 세정방법으로는 크게 물리적 세정과 화학적 세정이 있는데, 물리적 세정은 물이나 공기 등의 물리적 힘으로 막면 오염물질을 제거하는 방법으로 비교적 단기간에 형성된 gel층이나 cake층이 세정대상이 되고, 주로 유속에 의한 세정법이 이용되고 있으며, 화학적 세정은 물리적 세정에 의해 제거가 곤란한 오염물질을 분해 혹은 저분자화시키거나 용이하게 탈리되도록 화학약품과 접촉, 반응시키는 것이다.On the other hand, the cleaning method of the membrane is largely physical cleaning and chemical cleaning, the physical cleaning is a method of removing contaminants by blocking the physical force such as water or air, gel or cake layer formed in a relatively short period of time, The cleaning method by flow rate is mainly used, and chemical cleaning is to contact and react with chemicals to decompose or reduce the molecular weight or to easily detach the contaminants which are difficult to remove by physical cleaning.

이상과 같은 막처리를 중수도에 이용하는 것은, 상기한 바와 같은 많은 장점들이 기대되지만, 또 다른 한편으로는 하·폐수(중수 원수)중에 유기물질이나 부유물질이 많아 운전에 지장을 초래하는 경우가 많고, 또 막의 오염이 쉽게 되기 때문에 경제적이지 못한 문제점이 있게 된다. 따라서 상기한 생물학적 처리와 조합하여 이용하는 것이 검토되고 있고. 실제 일부 가동이 되고 있는 것으로 보인다.The use of the above-described film treatment for heavy water is expected to have many advantages as described above, but on the other hand, there are many cases that cause problems in operation due to the large amount of organic or suspended matter in sewage and wastewater (heavy water). In addition, there is an uneconomical problem because membrane contamination becomes easy. Therefore, the use in combination with the above-described biological treatment is under consideration. In fact, some operations seem to be in operation.

제1도는 이와 같이 막처리를 생물학적 처리한 조합한 생물처리-한외여과법의 일례를 도시한 것으로, 활성슬러지법에서 침전지를 UF막 장치(한외여과기)로 치환된 형태를 취하고 있다. 이러한 방법은 UF막 장치가 침전지에 비해 고액분리기능이 우수하고, 생물반응조에서 BOD, COD 등 유기물질이 제거되기 때문에, 양질의 투과수를 생성할 뿐만 아니라, UF막을 통과하지 못한 미생물군이 포함된 농축수를 다시 생물반응조로 반송시킴으로써 고농도의 생물처리를 할 수 있는 장점이 있다. 따라서 종래 활성슬러지법에 비해 2배 정도의 높은 MLSS를 유지할 수 있어 폭기조 용량을 1/2러 줄일 수 있으며, 특히 질산화세균같이 증식소도가 느린 미생물도 고농도로 유지할 수 있어 고도처리가 가능한 잇점이 있다.FIG. 1 shows an example of the combined biotreatment-ultrafiltration method in which the membrane treatment is biologically treated. The activated sludge method is a form in which the precipitate is replaced with an UF membrane device (ultrafiltration device). This method is superior in solid-liquid separation function compared to the sedimentation basin, and because the organic material such as BOD and COD is removed from the bioreactor, it not only produces high quality permeate but also includes microorganisms that do not pass the UF membrane. By returning the concentrated water back to the bioreactor there is an advantage that can be treated with a high concentration of biological. Therefore, it is possible to maintain the MLSS about twice as high as the conventional activated sludge method, thereby reducing the aeration volume by 1/2. In particular, microorganisms with low growth rate, such as nitrifying bacteria, can be maintained at high concentrations, and thus, there is an advantage in that high processing is possible. .

그러나, 상기한 생물처리-한외여과법은 기본적으로 생물처리에서 활성슬러지법을 이용하고 있기 때문에 슬러지의 반송이 필요한 것과 같은 활성슬러지법 고유의 단점이 그대로 남게 되는 문제점이 있다.However, since the biological treatment-ultrafiltration method basically uses the activated sludge method in the biological treatment, there is a problem that the inherent disadvantages of the activated sludge method such as the need for the return of the sludge remain.

따라서 본 발명은 막처리의 단점을 보완하기 위해 막처리의 전단계로 생물학적 처리법 중 접촉산화법을 도입하여, 1단계는 접촉산화법으로, 2단계는 한외여과막 처리법으로 하는데 그 특징이 있는 것이다.Therefore, the present invention introduces the catalytic oxidation method in the biological treatment method as a previous step of the membrane treatment to compensate for the disadvantages of the membrane treatment, the first step is the catalytic oxidation method, the second step is characterized by the ultrafiltration membrane treatment method.

이하 본 발명에 따른 중수도 시스템 및 그 운전방법을 첨부된 예시도면과 구체적인 실험예를 들어 상세히 설명한다.Hereinafter will be described in detail with reference to the accompanying drawings and specific experimental example of the heavy water system and the operation method according to the present invention.

제2도 (a)는 본 발명에 따른 중수도 시스템을 개략적으로 도시한 것으로, 오수 배출원(10)에 연결된 스크린(20), 스크린 처리되어 나오는 오수를 일시 저장하면서 유량을 조정하기 위한 유량조정조(30), 유량조정조(30)로부터 투입되는 오수를 생물학적으로 처리하는 접촉산화조(40), 생물막 처리된 오수를 일시 저장하여 다음 단계로 공급하기 위한 막 원수 공급조(50), 한외여과 공급조(5)에서 공급되는 오수를 한외여과막처리하여 배출하는 한외여과장치(60)를 포함하여 구성되어 있다. 한편, 이와 같은 본 발명의 중수도 시스템에서 오수가 처리되는 과정을 순서도로 나타내면 제2도 (b)와 같다.FIG. 2 (a) schematically shows the water system according to the present invention. The screen 20 connected to the wastewater discharge source 10 and the flow rate adjusting tank 30 for adjusting the flow rate while temporarily storing the wastewater being screened ), The contact oxidation tank 40 for biologically treating the sewage introduced from the flow rate adjustment tank 30, the membrane raw water supply tank 50 for temporarily storing the biofilm treated sewage and supplying it to the next step, the ultrafiltration supply tank ( And an ultrafiltration device 60 for discharging wastewater supplied from 5) by ultrafiltration membrane treatment. On the other hand, when the flow of the sewage treatment process in the water system of the present invention as shown in Figure 2 (b).

상기에서 한외여과막 분리장치(60)는 일정량의 접촉산화조(40) 유출수를 막원수공급조(50)에 채우고서 막에 의해 분리된 농축수를 다시 원수공급조(50)로 반송되도록 batch식으로 설치할 수도 있으나, 이 경우 원수공급펌프에서 발생되는 열로 인해 각 공정 전후간에 온도차(약 5℃)가 발생되므로 이의 영향을 최소화하기 위해 연속식으로 하는 것이 바람직하다.The ultrafiltration membrane separation device 60 is a batch type to fill a certain amount of contact oxidation tank 40 effluent in the membrane raw water supply tank 50 and to return the concentrated water separated by the membrane back to the raw water supply tank 50 In this case, since the temperature difference (about 5 ℃) is generated between each process before and after due to the heat generated from the raw water supply pump, it is preferable to make it continuous in order to minimize the effect thereof.

한편, 막분리공정을 연속식으로 하기 위해 먼저 접촉산화조(40) 유출수중의 튼 고형물을 제거해 줄 필요가 있는데, 이를 위해 상기 한외여과 공급조(50), 전에 접촉산화조(40)로부터 유출되어 나오는 유출수를 침전시켜 주기 위한 간이침전조(55)를 추가로 설치하여 주면 더욱 좋다.On the other hand, in order to continue the membrane separation process, it is necessary to first remove the solids in the effluent of the contact oxidation tank 40. For this purpose, the ultrafiltration supply tank 50, before the outflow from the contact oxidation tank 40 It is better to install a simple settling tank (55) for sedimentation of the outflow water.

상기 접촉산화조(40)는 한외여과 전단계로서 오수내 SS 및 유기물질등의 오염물질을 생물학적으로 제거해 주기 위해 설치한 것으로, 제2도 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 내부가 4실로 구분되어 있어 처리수가 다음실로 지그재그로 이동하도록 되어 있으며, 각실마다 매체충진은 직육면체 형태의 매체고정틀(41)에 HBC-Ring을 고정시키고, 이 틀(41)을 바닥, 측면, 수면에서 각각 20, 10, 10㎝ 정도 이격시켜 설치하였다. 그리고 1,2실 중앙하단과 3,4실 우측하단에는 각각 중심폭기, 측면폭기 형태로 오수를 순화시키고 산소를 공급하기 위해 산기관(42)이 설치되어 있다.The contact oxidation tank 40 is installed in order to biologically remove contaminants such as SS and organic substances in sewage as an ultrafiltration preliminary step, as shown in FIG. As the treated water moves in a zigzag to the next thread, the filling of media in each chamber fixes the HBC-ring to the cuboid-shaped media fixing frame 41, and the mold 41 is 20, 10 at the bottom, side, and water surface, respectively. , 10 cm apart. And in the lower center of the 1,2 chambers and the lower right of the 3,4 chambers, the diffuser 42 is installed to purify the sewage in the form of a central aeration and side aeration, respectively, and supply oxygen.

일례로 접촉산화조의 사양은 다음의 표1과 같다.For example, the specifications of the contact oxidation tank are shown in Table 1 below.

* 반응조 재질:PVC* Reactor material: PVC

* 유입펌프:max. 8.21/min Diaphram pump 2대(예비 1)Inlet pump: max. 2 units of 8.21 / min diaphram pump (1 spare)

* 산기장치:max. 210/min Hiblow air pump 2대(예비 1)* Air diffuser: max. 2 210 / min Hiblow air pumps (spare 1)

그리고 상기 접촉산화조(40)에 미생물이 부착, 증식할 수 있도록 하기 위한 매체는 폴리염화비닐리덴(polyvinylidene chloride) 재질의 HBC-Ring(hanging bio contactor-Ring)이 사용되었다. 이 HBC-Ring은 제3도에 도시된 바와 같이, 고리모양의 폴리염화비닐 섬유가 매체 본체에 방사형으로 부착된 형태로서, 유입 BOD 및 SS에 대한 최적 부하량은 처리용량에 따라 환경처 고시 92-11 오수 정화시설 설치기준에 고시되어 있는데, 그것은 다음의 표2와 같다.In addition, a medium for allowing microorganisms to attach and multiply in the contact oxidation tank 40 was HBC-Ring (hanging bio contactor-Ring) made of polyvinylidene chloride. This HBC-Ring is a form in which the cyclic polyvinyl chloride fibers are radially attached to the media body, as shown in FIG. 3, and the optimum loads for the incoming BOD and SS are determined according to the treatment capacity. The sewage treatment facility installation standards are announced, which are shown in Table 2 below.

또한, 상기 간이침전조(55)는 직경 50㎝, 높이 65㎝의 원통형으로 유효용량이 100ℓ이며, 수리학적 체류시간은 약 2시간정도 되게 하였다.In addition, the simple settling tank 55 has a cylindrical shape of 50 cm in diameter and 65 cm in height, having an effective capacity of 100 l, and a hydraulic residence time of about 2 hours.

그리고 상기 원수공급조(50)는 직경 35㎝, 높이 50㎝의 원통형으로 유효용량이 50ℓ이고, 그 상부에 온도상승에 따른 영향을 최소화 하고자 간이침전조(55)에서 유입된 원수와 공급펌프의 열로 인해 온도가 상승된 농축수가 서로 혼합된 후 유출될 수 있도록 직경 2㎝의 구멍(미도시)를 만들어 놓았다.In addition, the raw water supply tank 50 has a cylindrical diameter of 35 cm and a height of 50 cm, and an effective capacity of 50 l, in order to minimize the effects of the temperature rise on the upper portion of the raw water and the feed pump introduced from the simple settling tank (55). Due to the increased temperature of the concentrated water was mixed with each other to make a hole 2cm in diameter (not shown) to flow out.

상기 한외여과막 분리장치(60)는 막모듈 장착부(61)가 관형과 중공사형 한외여과막을 호환성 있게 설치할 수 있도록 분리구조로 되어 있고, 또한 원수공급조(50)에서 원수를 투입하고 압력공급을 위해 유입펌프(62)가 구비되어 있는데, 이 유입펌프(62)는 유량제어가 가능한 펌프, 일례로 로터리 베인 펌프(rotary vane pump)(용량 max. 15ℓ/min)가 사용되었다.The ultrafiltration membrane separation device 60 has a separation structure so that the membrane module mounting portion 61 can be installed in the tubular and hollow fiber type ultrafiltration membranes in a compatible manner, and the raw water is supplied from the raw water supply tank 50 to supply pressure. An inflow pump 62 is provided. The inflow pump 62 has a flow rate control pump, for example, a rotary vane pump (capacity max. 15 l / min).

그리고 막모듈 장착부(61)의 유입부쪽에 압력계(63)가, 그 유출부쪽에 또 다른 압력계(64)와 유량계(65)가, 또 투과수측에 유량계(66)가 각각 부착되어 막투과압력변화, 막유입유량(농축수량) 및 투과수량을 측정할 수 있게 함으로써, 운전조건을 용이하게 관리할 수 있도록 되어 있다.Then, the pressure gauge 63 is attached to the inlet side of the membrane module mounting unit 61, another pressure gauge 64 and the flowmeter 65 are attached to the outlet side thereof, and the flowmeter 66 is attached to the permeate side. By measuring the membrane inflow (concentration) and the permeate, the operating conditions can be easily managed.

또한, 막모듈 장착부(61)의 투과수측에는 중공사형 한외여과 가동시 역세정을 위해 유입펌프(62)와 같은 형의 역세펌프(67)가 설치되어 있으며, 역세정시 압력제어를 위해 압력계(68)도 설치되어 있다.In addition, a backwash pump 67 of the same type as the inflow pump 62 is installed on the permeate side of the membrane module mounting portion 61 for backwashing during hollow fiber type ultrafiltration operation, and a pressure gauge 68 for pressure control during backwashing. ) Is also installed.

본 한외여과막 분리장치(60)에 사용된 한외여과막은 관형과 중공사형(외압형)으로서, 그 제원은 일례로 다음의 표3과 같다.The ultrafiltration membranes used in the ultrafiltration membrane separator 60 are tubular and hollow fiber type (external pressure type), and the specifications thereof are shown in Table 3 as an example.

이상과 같은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 중수도 시스템으로 실제 실험가동을 하여 보았는바, 그 실험조건 및 실험결과는 이하에서 설명하는 바와 같다.As described above, the experimental operation was performed with the water-based system according to the specific embodiment of the present invention. The experimental conditions and the experimental results are as described below.

실험에 사용한 유입오수는 주방배수, 세면 및 목욕배수, 분뇨 등이 포함된 오수였으며, 그 특성은 다음의 표4와 같다.The influent sewage used in the experiment was sewage including kitchen drain, wash and bath drainage, and manure, and its characteristics are shown in Table 4 below.

그리고 가동방법 혹은 실험방법은 다음과 같다.The operation method or test method is as follows.

즉, 접촉산화조(40)는 오수처리에 필요한 미생물을 매체상에 충분히 부착시키기 위해 1개월동안 시운전하였으며, 접촉산화조(40)의 운전조건은 유입유량 6㎥/day, 수리학적 체류시간(HRT) 24시간으로 하였고, 공기공급량은 산화조용적 1㎥당 2㎥ air/hr가 되도록 1실 4.8㎥/hr, 2실 3.6㎥/hr, 3실 1.8㎥/hr, 4실 1.8㎥/hr을 주입하였다.That is, the contact oxidation tank 40 was commissioned for one month in order to sufficiently attach the microorganisms required for the sewage treatment on the medium, and the operating conditions of the contact oxidation tank 40 were inflow flow rate 6㎥ / day, hydraulic retention time ( HRT) 24 hours, and the air supply amount is 4.8㎥ / hr in two rooms, 3.6㎥ / hr in two rooms, 1.8㎥ / hr in three rooms, 1.8㎥ / hr in four rooms so that the air supply is 2㎥ air / hr per 1㎥ of oxidation tank. Was injected.

또한, 한외여과막장치(60)에서의 압력, 유량 및 세정조건 등의 운전조건에 따라 Flux변화를 파악하기 위해, 막유입압력은 막의 최대허용투과압력을 고려하여 관형의 경우 1.0에서 4.0㎏f/㎠까지, 중공사의 경우 1.0에서 3.0㎏f/㎠까지 각각 0.5㎏f/㎠씩 증가시켜 가면서 수행하였다. 이때 막유입유량은 12ℓ/min으로 일정하게 유지시켰다.In addition, in order to grasp the change in flux according to the operating conditions such as pressure, flow rate and cleaning conditions in the ultrafiltration membrane device 60, the membrane inflow pressure is 1.0 to 4.0 kgf / in tubular type in consideration of the maximum allowable permeation pressure of the membrane. Up to 2 cm 2, in the case of hollow yarns were increased by 0.5 kgf / cm 2 from 1.0 to 3.0 kgf / cm 2 respectively. At this time, the membrane inflow was kept constant at 12 L / min.

그리고 유량은 막유입유량을 관형에서는 2.5㎏f/㎠로, 중공사형에서는 1.5㎏f/㎠로 일정하게 유지시킨 후, 각각 6,9,12,15ℓ/min으로 변화시켜 주었다.The flow rate was changed to 6, 9, 12, 15 L / min after the membrane inflow was kept constant at 2.5 kgf / cm 2 in the tubular shape and 1.5 kgf / cm 2 in the hollow fiber type.

또 세정빈도 및 세정시간 증의 세정조건은 관형의 경우 표면세정(flushing)을, 중공사형의 경우 역세정(backwashing)을 하되, 관형의 표면세정은 그 간격을 10분으로하여 세정시간을 30초, 60초, 120초로 변화시켜 가는 한편, 세정시간을 60초로 고정하고 세정간격을 10분, 30분, 60분으로 변화시켜 주었다. 이때 운전조건은 막유입압력 2.5㎏f/㎠, 유량 12ℓ/min이고, 세정조건은 막유입압력 1.0㎏f/㎠, 유량 15ℓ/min이었다. 그리고 중공사형의 경우는 역세정간격과 시간을 각각 15분, 15초 및 30분, 30초로 하였다. 이때 운전조건은 막유입압력 1.5㎏f/㎠, 유량 12ℓ/min이고, 역세정조건은 막유입압력 2.5㎏f/㎠, 유량 15ℓ/min이었다. 한편, 상기 각 조건별 실험을 시행한 후 다음 조건의 실험을 할 경우, 다른 변수가 작용하지 않도록 충분한 표면세정(관형), 역세정(중공사형), 약품세정을 하여 오염물질을 제거하여 주었다.In addition, the cleaning conditions for increasing the frequency of cleaning and increasing the cleaning time are surface flushing in the case of tubular type, and backwashing in the case of hollow fiber type, but the cleaning time is 30 seconds with the interval of 10 minutes for tubular surface cleaning. It was changed to 60 seconds and 120 seconds, while the cleaning time was fixed to 60 seconds and the cleaning interval was changed to 10 minutes, 30 minutes, and 60 minutes. At this time, the operating conditions were the membrane inflow pressure of 2.5 kgf / cm 2 and the flow rate of 12 L / min, and the washing conditions were the membrane inflow pressure of 1.0 kgf / cm 2 and the flow rate of 15 L / min. In the case of the hollow fiber type, the backwash interval and time were set to 15 minutes, 15 seconds, 30 minutes, and 30 seconds, respectively. At this time, the operating conditions were the membrane inflow pressure of 1.5 kgf / cm 2 and the flow rate of 12 L / min, and the reverse washing conditions were the membrane inflow pressure of 2.5 kgf / cm 2 and the flow rate of 15 L / min. On the other hand, after performing the experiments for each of the above conditions, when the experiment of the following conditions, sufficient surface cleaning (tubular), backwashing (hollow fiber type), chemical cleaning to remove the contaminants so that other variables do not work.

한편, 본 실험에서의 분석항목 및 분석방법은 다음의 표5와 같은데, 시료는 일주일에 2번 채취하여 분석을 하였으며, 수온, pH, DO는 현장에서 직접 측정하였고, 그외 항목은 채취후 실험실내의 분석기기를 이용하여 분석하였다.The analysis items and methods in this experiment are shown in Table 5 below. Samples were collected twice a week for analysis. Water temperature, pH, and DO were measured directly at the site. It was analyzed using an analyzer.

이상과 같은 실험의 결과는 이하에서 설명하는 바와 같다.The results of the above experiment are as described below.

접촉산화조의 수행능, 즉 유입수 대비 유출수의 BOD, COD, SS 농도 상태를 일자별로 나타내면 제4도와 같고, 이를 일정기간(인위적인 슬러지 제거작업을 한 전후)을 단위로 하여 도표로 나타내면 다음의 표6과 같다.The performance of the contact oxidizer, that is, the concentration of BOD, COD, and SS of the influent to the influent by day is shown in FIG. 4, and this is shown in a chart for a certain period (before and after the artificial sludge removal operation). Same as

* ( )안은 평균치임* () Is average

상기 표6 및 제4도에서 보는 바와 같이, 1차 실험기간중에 유출수의 BOD, COD, SS 농도가 매우 높아 제거효율이 낮은 값을 나타내었는데, 이는 심한 탈리현상과 폭기조의 처리효율 저하에 기인하는 것으로, 유입수의 SS의 변동폭이 컸고, BOD, COD, SS의 유입농도가 높았기 때문으로 판단된다.As shown in Table 6 and FIG. 4, the BOD, COD, and SS concentrations of the effluent during the first experimental period were very high, indicating a low removal efficiency, which is due to the severe desorption and deterioration of the aeration tank. This is because the fluctuations in SS of the influent were large and the inflow concentrations of BOD, COD, and SS were high.

2차 실험기간중에는 유입수의 BOD, COD, SS 농도 변화폭이 적었을 뿐만 아니라 유입농도도 상대적으로 낮았는데, 이에 따라 상대적으로 높은 제거효율을 보였다.During the second experiment period, not only the variation of BOD, COD, and SS concentrations of influent was small but also the influent concentration was relatively low, thus showing relatively high removal efficiency.

이와 같은 결과로 미루어 볼 때, HBC-Ring 매체는 방해물질, 폭기방법, 반응조 형태 등에 따라 달라지겠지만, 본 실험조건(유입유량 6㎥/day, HRT 24hr)에서 BOD 및 SS 부하한계는 각각 150㎎/ℓ, 150㎎/ℓ정도임을 알 수 있다. 또, 유입수의 농도가 높아 폭기조 효율이 떨어질 때는 인위적인 슬러지 제거 작업을 하여 주면, 어느 정도의 개선효과가 있기는 하였으나, 기대치에는 미치지 못했으므로, 상기 부하한계를 지켜 주는 것이 바람직하다.From these results, the HBC-Ring medium will vary depending on the interfering substances, aeration method, reactor type, etc., but the BOD and SS loading limits are 150 mg each under the experimental conditions (inflow rate 6㎥ / day, HRT 24hr). It can be seen that / l, about 150mg / ℓ. In addition, when the concentration of the influent water is high, the efficiency of the aeration tank is reduced, if the artificial sludge removal operation has a certain improvement effect, but did not meet the expectations, it is preferable to keep the above load limit.

또 상기 표6과 동일하게 질소, 인의 농도변화와 평균제거율을 측정하였는데, 그 결과는 다음의 표7과 같다.In addition, as shown in Table 6, the concentration and average removal rate of nitrogen and phosphorus were measured, and the results are shown in Table 7 below.

상기 표7에서는 슬러지 제거작업이 폭기조의 총질소, 총인의 제거효율에 별다른 영향이 없음을 보여 준다.Table 7 shows that the sludge removal operation has little effect on the removal efficiency of total nitrogen and total phosphorus in the aeration tank.

한외여과막 분리장치에 대한 실험은 접촉산화조가 안정적이었던 기간에 실시한 것으로, 막유입원수(산화조 침전 유출수)의 온도는 25-27℃이고, 탁도는 4-6NTU(SS 10-15㎎/ℓ)의 조건에서 수행하였는데, 그 결과는 다음과 같다.The experiment on the ultrafiltration membrane separator was carried out during the period when the contact oxidation tank was stable. The temperature of the membrane inflow water (oxidation tank sediment effluent) was 25-27 ° C, and the turbidity was 4-6 NTU (SS 10-15 mg / ℓ). It was carried out under the conditions of, and the result is as follows.

먼저, 투과압력에 따른 flux변화는 관형의 경우 제5도 (a)에, 중공사형의 경우 제5도 (b)에 도시하였는데, 이때 막출구압력은 관형, 중공사형 모두 0.5kgf/㎠을 나타내어 투과압력은 막유입압력에서 0.5kgf/㎠을 뺀 값이 된다.First, the flux change according to the permeation pressure is shown in FIG. 5 (a) for the tubular shape and FIG. 5 (b) for the hollow fiber type, wherein the membrane outlet pressure is 0.5kgf / cm 2 for both the tubular and hollow fiber types. The permeation pressure is obtained by subtracting 0.5 kgf / cm 2 from the membrane inlet pressure.

상기 제5도 (a),(b)에서 알수 있듯이, 투과압력이 증가할수록 관형과 중공사형 모두 초기 Flux뿐만 아니라 2시간후의 최종 flux도 높게 나타나며, 운전시작후 어느 정도 일정한 Flux값을 보인 1시간 이후의 평균투과 유량은 0.5-2.5kgf/㎠의 투과압력에서 관형의 경우 1.320-2.211ℓ/hr를, 중공사형의 경우 4.453-5.949ℓ/hr를 나타내어 막면적이 훨씬 큰 중공사형이 관형에 비해 동일압력에서 2배이상 높은 값을 나타내었다. 그러나 평균투과 Flux는 동일 압력조건하에서 관형, 중공사형이 각각 55-92.11, 44.53-59.49ℓ/hr·㎡을 나타내어 관형이 중공사형에 비해 단위면적당 투과효율이 좋았다.As can be seen from FIG. 5 (a) and (b), as the permeation pressure increases, both the tubular and the hollow fiber types show not only the initial flux but also the final flux after 2 hours, and shows a constant flux value after the start of operation. The average permeate flow rate after the test was 1.320-2.211ℓ / hr for the tubular shape and 4.453-5.949ℓ / hr for the hollow fiber type at the permeation pressure of 0.5-2.5kgf / ㎠. At the same pressure, the value was more than 2 times higher. However, the average permeation flux was 55-92.11 and 44.53-59.49ℓ / hr · m² in tubular and hollow fiber type under the same pressure condition, so the permeate efficiency per unit area was better than that of the hollow fiber type.

한편, 운전시작후 1-2시간 사이의 평균투과유량, Flux, 단위투과압력당 flux는 다음의 표8과 같았다.On the other hand, the average permeation flow rate, flux, flux per unit permeation pressure between 1-2 hours after the start of operation was as Table 8 below.

상기 표8에서 알 수 있는 바와 같이, flux는 투과압력이 증가함에 따라 증가하나, 펌프의 소요동력과 관련된 투과압력당 flux는 서서히 감소한다. 이를 그래프로 나타낸 것이 제6도 (a) 및 (b)이다.As can be seen in Table 8, the flux increases as the permeation pressure increases, but the flux per permeation pressure associated with the required power of the pump gradually decreases. This is shown graphically in Figures 6 (a) and (b).

그리고 투과압력에 따른 소요동력은 다음과 같은 식1 및 식2로 구할 수 있는데, P=ωQH식1 여기서 P는 동력(KW), ω는 물의 비중(KN/㎥), Q는 농축수량(㎥/s)이다. 또 H는 압력차를 통해 원수를 움직이는데, 필요한 pump의 수두로서 다음식으로 계산된다.The required power according to the permeation pressure can be obtained by the following equations (1) and (2), where P = ωQH Equation 1 where P is power (KW), ω is specific gravity of water (KN / ㎥), and Q is concentrated water quantity (㎥ / s). H is the head of the pump that moves the raw water through the pressure difference.

H=(P-P)/ω 식2H = (P-P) / ω Equation 2

(P: 막유입압력(kN/㎡),(P: membrane inflow pressure (kN / ㎡),

P: 막유출압력(kN/㎡))P: membrane outflow pressure (kN / ㎡))

이에 따라 계산한 결과를 도표로 나타내면 다음의 표9와 같다.The calculated results are shown in the table below.

상기 표9의 결과를 이용하여 관형과 중공사형에서 투과수 1㎥당 소요되는 동력을 압력에 따라 나타낸 것이 제7도이다. 도시된 바와, 동일한 투과수량을 얻는데 소용되는 동력은 압력이 증가할수록 증가하고 있으며, 중공사형에 비해 막면적이 작은 관형의 경우가 증가폭이 컸다.7 shows the power required per 1 m 3 of the permeated water in the tubular and hollow fiber types according to the pressure using the results in Table 9. As shown, the power used to obtain the same amount of permeate is increased as the pressure increases, and the case of the tubular shape having a small membrane area is larger than that of the hollow fiber type.

이상의 사실을 종합해 볼 때, 투과압력을 증가시키면 flux는 증가하나 소요동력효율은 감소하게 되며, 압력이 높게 되면 막오염속도가 증가되어 막수명에 악영향을 줄 우려가 있다. 따라서 투과압력은 막소요면적, 설치비 등을 감안하여 투과 flux가 허용되는 범위안에서 가능한 한 낮게 유지하는 것이 바람직하다.In summary, increasing the permeation pressure increases the flux, but the required power efficiency decreases. If the pressure is high, the membrane fouling rate increases, which may adversely affect the membrane life. Therefore, it is preferable to keep the permeation pressure as low as possible within the allowable flux in consideration of the film area, installation cost, and the like.

그리고 유입유량(유속)에 따른 flux 변화는 관형 및 중공사형에 대해 각각 제8도 (a) 및 (b)에 나타내었는데, 이 때 투과압력은 관형의 경우 1.5kgf/㎠, 중공사의 경우 1.0kgf/㎠이었으며, 관형에 있어서 내경이 12.5㎜이었으므로, 유량값에 대해 유속을 계산할 수 있으나, 중공사형의 경우 통수단면적을 알 수 없으므로, 유속을 계산할 수 없었다.The flux change according to the inflow flow rate (flow rate) is shown in FIGS. 8 (a) and (b) for the tubular and hollow fiber types, respectively, wherein the permeation pressure is 1.5 kgf / cm 2 for tubular and 1.0 kgf for hollow fiber. / Cm 2, and the inner diameter was 12.5 mm in the tubular shape, so that the flow rate can be calculated for the flow rate value. However, in the case of the hollow fiber type, the passage area is not known, and thus the flow rate cannot be calculated.

제9도는 운전 1-2시간 사이의 평균 flux값을 나타낸 것으로, 관형과 중공사형 모두 6에서 9ℓ/min로 유량을 증가시켰을 때 flux의 증가폭이 가장 큰 것을 알 수가 있어, 펌프의 소요동력을 감안할 때 유량은 9-10ℓ/min(1.2-1.3m/sec)정도가 바람직함을 알 수가 있다.Figure 9 shows the average flux value between 1-2 hours of operation, and it can be seen that the flux increase is greatest when the flow rate is increased from 6 to 9 l / min in both the tubular and hollow fiber types, taking into account the required power of the pump. When the flow rate is 9-10l / min (1.2-1.3m / sec) is preferable that about.

관형 1.5kgf/㎠, 중공사형 1.0kgf/㎠의 투과압력에서 유량증가에 따라 단위투과수량을 얻는데 필요한 소요동력을 상기 식1 및 2에 따라 계산한 결과를 제10도에 나타내었는데, 압력증가와 마찬가지로 유량증가에 따라 단위투과수량을 얻는데 필요한 동력은 중공사형이 훨씬 증가폭이 적음을 알 수 있다. 이것은 압력이나 유량을 증가시킬 때 투과 flux를 향상시키는 경우 막면적이 큰 중공사형이 관형에 비해 소요동력이 적다는 것을 의미한다.Figure 10 shows the results of calculating the power required to obtain the unit permeate amount according to the flow rate increase at the penetration pressure of the tubular 1.5 kgf / cm 2 and the hollow fiber type 1.0 kgf / cm 2. Similarly, it can be seen that the hollow fiber type has a much smaller increase in power required to obtain the unit permeate with increasing flow rate. This means that the hollow fiber type with a large membrane area has less power than the tubular type when improving the permeate flux when increasing the pressure or flow rate.

그리고 세정방법(세정시간 및 세정간격), 특히 물리적 세정방법에 따른 flux변화는, 관형의 경우 제11도 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같은데, 이 때 세정방법은 원수를 1kgf/㎠압력에서 15ℓ/min의 유량을 유입시켰다. 도시된 바로부터 알 수 있는 바와 같이, 세정간격을 변화시켰을 때의 flux 변화는 세정시간을 변화시켰을 때보다 영향이 현저하였고, 세정간격이 짧을수록 높은 flux값을 유지하였다.The flux change according to the cleaning method (cleaning time and cleaning interval), in particular, the physical cleaning method is as shown in Figs. 11 (a) and (b) in the case of tubular type, wherein the cleaning method uses 1 kgf / cm 2 of raw water. A flow rate of 15 l / min was introduced at the pressure. As can be seen from the figure, the change in flux when the cleaning interval was changed was more significant than when the cleaning time was changed, and the shorter the cleaning interval, the higher the flux value was maintained.

이상의 결과로부터 동일한 원수량으로 표면세정을 할 때 긴 세정간격과 시간보다는 짧은 세정간격과 시간이 유효함을 알 수 있다.From the above results, it can be seen that when cleaning the surface with the same amount of raw water, a shorter cleaning interval and time than the longer cleaning interval and time are effective.

그리고 최종적으로 막을 투과하여 나오는 유출수의 수질을 분석해 본 결과는 다음의 표10과 같았다.Finally, the results of analyzing the water quality of the effluent flowing through the membrane were as shown in Table 10 below.

상기 표10에서 알 수 있는 바와 같이, 투과수질은 관형 및 중공사형 모두 별차이가 없었으며, 모든 항목에서 다음의 표11과 같은 우리나라의 중수도 수질 기준을 만족시키고 있음을 알 수 있다.As can be seen in Table 10, the permeated water quality was no difference between the tubular and hollow fiber type, it can be seen that all the items satisfy the water quality standards of Korea as shown in Table 11 below.

한편, 막유입수(접촉산화조 유출수)의 pH가 저하된 이유는 막유입수의 NO-N농도(13.13㎎/ℓ)가 NH-N농도(2.17㎎/ℓ)보다 상당히 높은 사실에서 알 수 있듯이, 폭기조에서 활발한 질산화가 일어났기 때문으로 사료된다. 따라서 pH 저하에 따른 영향(관부식)을 방지할 필요성이 있게 된다.On the other hand, the reason why the pH of the membrane inflow water (contact oxidant effluent) is lowered is that the NO-N concentration (13.13 mg / l) of the membrane inflow water is significantly higher than the NH-N concentration (2.17 mg / l). This may be due to the active nitrification in the aeration tank. Therefore, there is a need to prevent the effect (pipe corrosion) caused by the pH decrease.

이상의 여러 실험결과들로부터 본 발명에 따른 중수도 시스템의 운전방법은 첫째, 유입수의 SS 변동폭이 클 때, 또 BOD, COD, SS 유입농도가 클 때, 접촉산화조의 매체는 심한 탈리 현상이 있었고, 또 유입수의 농도가 높아 폭기조 효율이 떨어질 때 인위적인 슬러지 제거 작업을 하여 주어도 기대치에는 미치지 못했으므로, 미생물 매체의 BOD 및 SS에 대한 부하한계(각각 150㎎/ℓ)를 지켜 주는 것이 바람직하고, 둘째, 투과압력을 증가시키면 flux는 증가하나 소요동력효율은 감소하게 되며, 압력이 높게 되면 막오염속도가 증가되어 막수명에 악영향을 줄 우려가 있으므로, 투과압력은 막소요면적, 설치비 등을 감안하여 투과 flux가 허용되는 범위안에서 가능한 한 낮게 유지하는 것이 바람직하다.From the results of the above experiments, the operation method of the heavy water system according to the present invention firstly, when the SS fluctuation range of the influent is large, and the BOD, COD, SS inlet concentration is large, the medium of the contact oxidation tank has a severe desorption phenomenon, and When the sludge removal efficiency is high due to the high concentration of the influent, the sludge removal operation did not meet the expectations. Therefore, it is preferable to keep the load limit (150 mg / l, respectively) for the BOD and SS of the microbial medium. Increasing the pressure increases the flux but the required power efficiency decreases.As the pressure increases, the membrane fouling rate increases, which may adversely affect the life of the membrane.The permeation pressure is determined by considering the membrane area and installation cost. It is desirable to keep as low as possible within the acceptable range.

셋째, 관형과 중공사형 모두 6에서 9ℓ/min로 유량을 증가시켰을 때 flux의 증가폭이 가장 큰 것을 알 수가 있어, 펌프의 소요동력을 감안할 때 유량은 9-10ℓ/min(1.2-1.3m/sec)정도가 바람직하고, 넷째, 압력증가와 마찬가지로 유량증가에 따라 단위투과수량을 얻는데 필요한 동력은 중공사형이 훨씬 증가폭이 적음을 알 수 있으므로, 압력이나 유량을 증가시킬 때 투과 flux를 향상시키는 경우 막면적이 큰 중공사형이 관형에 비해 소요동력면에서 유리하며, 다섯째, 동일한 원수량으로 표면세정을 할 때 긴 세정간격과 시간보다는 짧은 세정간격과 시간이 바람직함을 알 수 있다.Third, when the flow rate is increased from 6 to 9ℓ / min in both tubular and hollow fiber types, the flux increase is the largest. Therefore, the flow rate is 9-10ℓ / min (1.2-1.3m / sec, considering the pump's required power). Fourth, like the increase in pressure, the power required to obtain the unit permeate with the increase of the flow rate is much smaller than that of the hollow fiber type. Therefore, when the permeation flux is increased when the pressure or flow rate is increased, The large hollow fiber type is advantageous in terms of power consumption compared to the tubular type. Fifth, when cleaning the surface with the same amount of raw water, a shorter cleaning interval and time than a longer cleaning interval and time can be seen.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 소정의 청정도를 만족시키면서도 경제성이 있어 실용적이 되는 중수도 시스템을 제공하는 한편, 본 발명의 중수도 시스템을 최적의 조건으로 운전할 수 있게 해주는 중수도 시스템의 운전방법을 제공함으로써, 용수량을 감소시켜 수자원을 절감시켜 줌은 물론이고, 하수량을 감소시켜 하수오염물질에 의한 환경오염을 저하시켜 주게 되는 것이다. 이에 따라 최근 심각한 문제로 대두된 물문제를 효율적으로 해결해 주는데 일조를 하게 해 주는 것이다.As described in detail above, the present invention provides a method of operating a water-based water system that allows the operation of the water-based water system according to the present invention, while satisfying a predetermined degree of cleanliness, while being economical and practical. As a result, the amount of water is reduced to save water resources, and the amount of sewage is reduced to reduce environmental pollution by sewage pollutants. Accordingly, it helps to efficiently solve the water problem that has recently emerged as a serious problem.

Claims (6)

오수 배출원(10)에 연결된 스크린(20), 스크린 처리되어 나오는 오수를 일시 저장하면서 유량을 조정하기 위한 유량조정조(30), 유량조정조(30)로부터 투입되는 오수를 생물학적으로 처리하는 접촉산화조(40), 생물막 처리된 오수를 일시 저장하여 다음 단계로 공급하기 위한 막 원수 공급조(50), 이 원수 공급조(50)에서 공급되는 오수를 한외여과막처리하여 배출하는 한외여과장치(60)를 포함하여 구성된 중수도 시스템에 있어서, 상기 한외여과장치(60)는 한외여과막이 막모듈 장착부(61)에 설치되어 있되, 그 막모듈 장착부(61)가 관형과 중공사형 한외여과막을 호환성 있게 설치할 수 있도록 분리구조로 된 것을 특징으로 하는 중수도 시스템.The screen 20 connected to the wastewater discharge source 10, the flow rate adjusting tank 30 for adjusting the flow rate while temporarily storing the sewage coming out of the screen treatment, the contact oxidation tank for biologically treating the wastewater introduced from the flow rate adjusting tank 30 ( 40), the membrane raw water supply tank 50 for temporarily storing the biofilm treated sewage and supplying to the next step, and the ultrafiltration device 60 for discharging the sewage supplied from the raw water supply tank 50 by ultrafiltration treatment. In the heavy water system configured to include, the ultrafiltration device 60 is installed on the membrane module mounting portion 61 of the ultrafiltration membrane, so that the membrane module mounting portion 61 can be installed in the tubular and hollow fiber type ultrafiltration membrane in a compatible manner. Water-based system characterized in that the separation structure. 제1항에 있어서, 상기 막모듈 장착부(61)의 투과수측에는 중공사형 한외여과 가동시 역세정을 위한 역세펌프(67)가 설치되어 있고, 이 역세펌프(67)에는 역세정시 압력제어를 위해 압력계(68)가 설치된 것을 특징으로 하는 중수도 시스템.The backwash pump (67) is provided on the permeate side of the membrane module mounting portion (61) for backwashing during hollow fiber type ultrafiltration, and the backwash pump (67) is provided for pressure control during backwashing. Heavy water system, characterized in that the pressure gauge (68) is installed. 오수 배출원(10)에 연결된 스크린(20), 스크린 처리되어 나오는 오수를 일시 저장하면서 유량을 조정하기 위한 유량조정조(30), 유량조정조(30)로부터 투입되는 오수를 생물학적으로 처리하는 접촉산화조(40), 생물막 처리된 오수를 일시 저장하여 다음 단계로 공급하기 위한 막 원수 공급조(50), 이 원수 공급조(50)에서 공급되는 오수를 한외여과막처리하여 배출하는 한외여과장치(60)를 포함하여 구성된 중수도 시스템으로 하·폐수를 정화 처리하여 중수도로 사용하기 위한 시스템의 운전방법에 있어서, 상기 접촉산화조(40) 미생물 매체 부하를 유입수의 BOD 및 SS에 대해 150㎎/L 이하로 해 주는 것을 특징으로 하는 중수도 시스템.The screen 20 connected to the wastewater discharge source 10, the flow rate adjusting tank 30 for adjusting the flow rate while temporarily storing the sewage coming out of the screen treatment, the contact oxidation tank for biologically treating the wastewater introduced from the flow rate adjusting tank 30 ( 40), the membrane raw water supply tank 50 for temporarily storing the biofilm treated sewage and supplying to the next step, and the ultrafiltration device 60 for discharging the sewage supplied from the raw water supply tank 50 by ultrafiltration treatment. In the operation method of the system for purifying sewage and wastewater by using a heavy water system including the water, the contact oxidation tank (40) microbial medium load to 150 mg / L or less for influent BOD and SS Water supply system characterized in that the giving. 제3항에 있어서, 상기 한외과여막의 투과압력은 1.0 내지 4.0kgf/㎠의 범위내로 유지하는 것을 특징으로 하는 중수도 시스템의 운전방법.The method of claim 3, wherein the permeation pressure of the ultrafiltration membrane is maintained in the range of 1.0 to 4.0 kgf / cm2. 제3항에 있어서, 상기 한외여과막의 유량을 9-10ℓ/min로 하는 것을 특징으로 하는 중수도 시스템의 운전방법.The method of operating a water-based water system according to claim 3, wherein the flow rate of the ultrafiltration membrane is 9-10 L / min. 제3항에 있어서, 상기 한외여과막을 세정간격 10-60분, 세정시간 30초-60초로 세정해 주는 것을 특징으로 하는 중수도 시스템의 운전방법.The method of claim 3, wherein the ultrafiltration membrane is cleaned at a cleaning interval of 10 to 60 minutes and a cleaning time of 30 seconds to 60 seconds.
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