KR100443820B1 - 미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법 - Google Patents
미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 정수처리공정 중의 침전지 단계에서의 플록 월류 저감 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유출부 론더에 탈착이 가능하며 간단한 세척만으로 재사용이 가능한 미세스크린을 장착함으로써 여과지에 발생하는 부하를 저감시키고, 유출부의 플록 월류를 저감시키는 미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법은, 망목 입경이 200㎛ 이하인 폴리프로필렌 재질의 미세스크린을 침전지 유출부 론더에 설치하는 단계(a); 상기 단계(a)의 미세스크린의 앞과 뒤에 온라인 파티클 카운터를 설치하는 단계(b); 유출수를 상기 단계(a)의 미세스크린 및 상기 단계(b)의 온라인 파티클 카운터로 통과시키는 단계(c); 및 상기 단계(c)의 통과된 유출수를 여과지에 유입시켜 처리하는 단계(d)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 정수처리공정 중의 침전지 단계에서의 플록 월류 저감 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유출부 론더에 탈착이 가능하며 간단한 세척만으로 재사용이 가능한 미세스크린을 장착함으로써 여과지에 발생하는 부하를 저감시키고, 유출부의 플록 월류를 저감시키는 미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법에 관한 것이다.
대부분의 정수장에서는 주간보다는 야간에 많은 양의 물을 정수한다. 이는 정수장 운영비의 대부분이 전력비이기 때문에 주간보다 야간에 정수장의 기기들을 이용하는 것이 전력비를 적게 들여 수처리를 할 수 있으며, 또한 주간 보다는 야간에 사람들의 물 이용량이 많기 때문이다. 이 때 정수장의 수처리시설이 시설용량에 거의 가깝게 가동될 경우 침전지에서는 체류시간이 줄어들게 되어 대부분의 플록들이 가라앉지 못하고 유출부로 월류하게 되어 침전효율이 낮아짐과 동시에 후속공정인 여과지에 많은 부하를 주게 된다. 또한 여과지의 폐색되는 주기가 짧아져서 역세척을 자주 하여야 한다. 역세척을 하기 위해서는 여과지의 가동을 중단해야 하기 때문에 다른 여과지에 또한 많은 부하를 주게 되는 악순환을 반복하게 된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 미세스크린을 이용함으로써 침전지 유출수의 플록을 저감시키고, 침전지 속공정인 여과지의 부담을 덜어주며, 나아가 간단한 세척만으로도 성능이 그대로 유지되어 재사용 가능하며 경제적이고, 운영상 편리한, 미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 사용된 미세스크린의 앞측(a)과 뒷측(b) 모습을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 사용된 온라인 파티클 카운터를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 사용된 미세스크린 및 지지대의 설치 모습을 도시한 것이다(단위: ㎜).
도 4는 본 발명에 따라 미세스크린 통과 전, 후의 유출수로부터의 입자 제거율을 도시한 것이다.
도 5는 시간에 따른 미세스크린 통과 후 유출수 입자 변화를 도시한 것이다
도 6은 폐색이 일어난 미세스크린을 세척한 후 재설치하여 측정한 스크린 전·후 입자의 제거율을 도시한 것이다.
도 7은 재사용된 미세스크린의 시간에 따른 미세스크린 통과 후 유출수의 입자변화를 도시한 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법은, 망목 입경이 200㎛ 이하인 폴리프로필렌 재질의 미세스크린을 침전지 유출부 론더에 설치하는 단계(a); 상기 단계(a)의 미세스크린의 앞과 뒤에 온라인 파티클 카운터를 설치하는 단계(b); 유출수를 상기 단계(a)의 미세스크린 및 상기 단계(b)의 온라인 파티클 카운터로 통과시키는 단계(c); 및 상기 단계(c)의 통과된 유출수를 여과지에 유입시켜 처리하는 단계(d)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법은, 상기 단계(a)의 미세스크린이 폐색이 일어나 더 이상의 효율을 보이지 않는 경우, 가압수를 이용하여 세척한 후 다시 설치하여 유출수를 통과시키는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 단계(a)의 미세스크린은 뒷측에 미세스크린이 폐색되었을 때 발생할 수 있는 수류의 영향에 견딜 수 있도록 철망이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법에 있어서, 상기 단계(a)의 미세스크린 설치는, 정수장의 유출부 론더에 스크린을 고정시켜주는 역할을 하는 지지대를 일정한 간격으로 두 지점 이상에 설치하고, 그 중 앞부분에 미세스크린을 설치하는 것에 의하며, 이 때 상기 지지대의 간격은 0.5m 내지는 2.5m 인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법에있어서, 상기 단계(b)의 온라인 파티클 카운터는 미세스크린 통과 전·후의 유출수 입자의 변화를 측정하여 온라인 수질 분석을 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면 및 실시예를 들어 본 발명의 구성 및 발명효과를 보다 상세하게 설명한다. 하기의 도면 및 실시예는 본 발명의 내용을 설명하나, 본 발명의 내용이 여기에 한정되지는 않는다.
<실시예 1>
본 실시예에서 준비한 미세스크린은 일반적으로 많이 사용되고 있는 폴리프로필렌 재질의 필터로 입경은 150㎛, 두께는 1cm 이다. 미세스크린은 도 1에서 보는 바와 같이 대상 정수장 침전지 론더의 크기와 같이 가로 1m로 앞부분은 별다른 장치를 하지 않았고, 뒷부분은 철망을 붙여 미세스크린이 폐색되었을 때 발생할 수 있는 수류의 영향에 견딜 수 있게 하였다. 실험 대상 정수장 론더의 높이는 1m이다. 그러나 론더에 물이 흐르는 높이는 0.4m 정도이다. 따라서 미세스크린의 높이는 안전율을 더하여 0.6m로 하였다.
일반적으로 탁도로는 침전지 유출부 론더로 넘어가는 수질의 변화를 분석하기 힘들기 때문에 미세스크린 통과 전·후의 수질 변화를 확인하기 위하여 파티클 카운터를 사용하였다.
즉, 본 발명에서 파티클 카운터는 수중의 일정체적 하의 입자 크기와 수의 정보를 제공하여 주는데, 시료가 심각한 상태가 되기 전에 여과지의 문제를 감지하기 위한 매우 민감한 수단을 제공하여 주는 것이다. 환경 선진국에서는 수처리 공정에서 탁도 측정과 파티클 카운팅과 함께 개별 여과지를 감시함으로써 입자적인문제를 제거하는 데에 최적화 할 수 있다고 한다. 파티클 카운터는 여러 가지가 있으나, 본 실시예에서는 현장에서 바로 측정할 수 있는 Cemtrac사의 레이저 트렉(Trec) PC2400D(USA)를 사용하였다.
도 2는 본 발명에서 사용된 온라인 파티클 카운터를 나타낸 것으로, 크게 센서부와 카운팅 장치부로 되어 있다. 이 파티클 카운터는 2∼400??m의 입자의 범위를 측정할 수 있고, 각 크기범위별 입자의 수는 100㎖당 개수를 나타내며, 여과지 유출수 중의 입자를 연속적으로 감지하기 위해 고안된 것이다. 샘플링하는 유입유량은 100㎖/min으로 도 2의 위어(weir) 오버플로우장치가 유입유량을 일정하도록 유지시켜 주도록 되어 있다. 센서부는 빛을 발산하는 적외선 레이저 다이오드와 빛 감지기로 되어있는데, 이 감지기가 레이저에서 발산된 빛에너지를 전기적 전압으로 바꿔준다. 유입된 입자들은 센서부의 레이저에 의해서 전기적 파장값으로 나타내어지는 원리로 측정되어진다.
특히 본 발명에서 원수 수질, 정수장의 유량, 정수 수질의 상태와 같은 처리공정중의 변화는 온라인 기기(파티클 카운터)에서 감지되어 정보를 운전자에게 전달할 수 있다. 이와 같은 형태의 분석 측정설비는 각 시스템의 상태가 모니터에 연속적으로 감시되어 상태가 나빠지면 시설을 자동적으로 정지하여 설비사고를 줄이는데 유용하다.
상기 실시예에서 준비된 미세스크린 및 온라인 파티클 카운터는 실제 정수장에서 설치되어 풀 스케일로 실험이 진행되었다. 미세스크린을 폭 1m, 높이 1m의 침전지 유출부 론더 끝부분에 설치하고, 미세스크린 앞과 뒤에 온라인 파티클 카운터를 설치하여 시간에 따른 파티클의 변화를 측정하였다.
미세스크린의 설치는 대상 정수장의 유출부 론더에 스크린을 고정시켜주는 역할을 하는 지지대를 0.4m의 간격으로 두 지점에 설치하고 그 중 앞부분에 미세스크린을 설치하여 실험을 하였다. 지지대는 녹슬지 않는 재질인 알루미늄을 사용하였다. 유출부 론더에 미세스크린을 두 지점에 설치할 수 있도록 한 것은 한 곳의 미세스크린이 폐색되었을 때 나머지 한 곳에 미세스크린을 설치하여 플록들의 월류를 막기 위해서였다.
<실험예 1: 스크린의 플록 월류 저감 효과>
미세스크린의 플록 월류 저감 효율을 알아보기 위하여 정수장 침전지 유출부 론더 끝부분에 도 1과 같은 미세스크린을 설치하고 미세스크린 통과전(표 1 참조) 및 통과 후(표 2 참조)에서 온라인 파티클 카운터를 사용하여 유출수내의 입자변화를 살펴보았다.
| 1-5㎛ | 5-10㎛ | 10-20㎛ | 20-30㎛ | 30-50㎛ | 50-70㎛ | 70-100㎛ | 1-100 ㎛ | |
| 1 | 4811 | 1869 | 1469 | 558 | 453 | 213 | 313 | 9686 |
| 2 | 4811 | 1872 | 1467 | 573 | 448 | 211 | 298 | 9680 |
| 3 | 4811 | 1872 | 1465 | 569 | 452 | 209 | 300 | 9678 |
| 4 | 4813 | 1873 | 1461 | 573 | 447 | 210 | 321 | 9698 |
| 5 | 4813 | 1873 | 1466 | 560 | 449 | 211 | 299 | 9671 |
| 6 | 4814 | 1878 | 1467 | 570 | 454 | 212 | 297 | 9692 |
| 7 | 4815 | 1889 | 1464 | 558 | 449 | 210 | 299 | 9684 |
| 8 | 4816 | 1893 | 1465 | 572 | 453 | 212 | 313 | 9724 |
| 9 | 4818 | 1895 | 1464 | 571 | 455 | 214 | 299 | 9716 |
| 10 | 4820 | 1896 | 1470 | 572 | 450 | 209 | 310 | 9727 |
| 평균 | 4814.2 | 1881 | 1465.8 | 567.6 | 451 | 211.1 | 304.9 | 9695.6 |
| 1-5㎛ | 5-10㎛ | 10-20㎛ | 20-30㎛ | 30-50㎛ | 50-70㎛ | 70-100㎛ | 1-100㎛ | |
| 1 | 1482 | 1035 | 854 | 114 | 58.6 | 26.1 | 23.3 | 3593 |
| 2 | 1500 | 1040 | 856 | 114 | 61.5 | 26.1 | 25.7 | 3623.3 |
| 3 | 1479 | 1043 | 857 | 115 | 62.4 | 26.1 | 25.7 | 3608.2 |
| 4 | 1482 | 1044 | 858 | 116 | 62.4 | 26.3 | 25.7 | 3614.4 |
| 5 | 1483 | 1049 | 859 | 116 | 62.6 | 26.3 | 26.8 | 3622.7 |
| 6 | 1492 | 1057 | 861 | 117 | 64 | 28.9 | 27.2 | 3647.1 |
| 7 | 1485 | 1058 | 863 | 117 | 64 | 29 | 27.5 | 3643.5 |
| 8 | 1499 | 1061 | 863 | 118 | 66.5 | 29.7 | 28.7 | 3665.9 |
| 9 | 1484 | 1061 | 866 | 119 | 67.7 | 29.8 | 29 | 3656.5 |
| 10 | 1482 | 1066 | 867 | 120 | 68.3 | 30.3 | 29.2 | 3662.8 |
| 평균 | 1486.8 | 1051.4 | 860.4 | 116.6 | 63.8 | 27.86 | 26.88 | 3633.74 |
표 1 및 표 2에서 보는 바와 같이, 미세스크린을 설치하였을 때 여과지로 넘어가는 유출수의 입자가, 그렇지 않았을 때보다 훨씬 줄어든 것을 알 수 있다. 이들 미세스크린 통과 전, 후의 입자 제거율은 도 3에 도시하였다.
실험에서 사용된 미세스크린의 입경은 150㎛이었으나, 도 4에서 나타난 결과를 살펴보면 비교적 큰 입자라고 생각되는 50∼100㎛ 크기의 입자뿐만 아니라, 중간 크기의 입자인 20∼50㎛ 크기의 입자 역시 80%이상의 높은 제거율을 나타내었다. 그러나, 5∼20㎛ 크기의 입자는 약 40%의 낮은 제거율을 보여주었다. 이는 미세스크린의 입경이 크기 때문에 나타난 결과로 판단된다. 1∼5㎛ 크기의 입자들은 약 70%의 제거율을 보였는데, 이는 큰 입자 혹은 미세스크린에 흡착되어 5∼20㎛ 크기의 입자들과는 달리 다소 높은 제거율이 나타난 것으로 판단된다.
<실험예 2: 지속기간>
미세스크린 역시 영구적인 것이 아니기 때문에 그 파단이 일어나는 시간을 측정하였다. 도 5는 시간에 따른 미세스크린 통과 후 유출수 입자 변화를 도시한 것이다.
도 5에서 알 수 있듯이, 미세스크린은 설치 후 30일까지 정상적인 효율을 보이다가 31일부터 그 성능이 줄어들기 시작하여 33일에 성능을 완전히 잃은 결과를 나타내었다. 미세스크린의 성능저하는 급속하게 나타났는데 이는 미세스크린이 폐색되어 더 이상의 효율을 나타내지 못한 것으로 판단된다.
<실험예 3: 폐색이 일어난 미세스크린의 재사용>
폐색이 일어나 더 이상의 효율을 보이지 않는 미세스크린을 가압수를 이용하여 세척한 후 다시 설치하여 세척후의 성능을 알아보았다. 도 6은 폐색이 일어난 미세스크린을 세척한 후 재설치하여 측정한 스크린 전·후 입자의 제거율을 도시한 것이다.
도 4 및 도 6의 결과를 비교해보면 처음 설치한 것이나 재사용된 것이나 스크린 전·후의 입자 제거율은 거의 똑같은 결과를 나타내었다. 이는 가압수 세척을 통해 폐색된 미세스크린을 다시 원래의 상태로 회복시켰기 때문으로 판단된다. 따라서, 본 발명에 의하면 특별한 장치 없이 가압수의 세척만으로도 폐색되어 효율이 떨어진 미세스크린을 초기상태로 되돌릴 수 있음을 알 수 있다.
<실험예 4: 재사용된 미세스크린의 지속기간>
재사용시 제거효율은 유사하였으나 효율의 지속시간은 전보다 약 11일 낮게 나타났다. 처음 사용과 비교해 볼 때 63%에 해당하는 효율을 보여주는 것인데 이는 간단한 세척만으로는 높은 효율을 보여주는 것이라 할 수 있다.
미세스크린을 처음 사용했을 때의 입자변화(도 5 참조)와 세척하여 재사용했을 때의 입자변화(도 7 참조)를 비교하여보면, 재사용했을 때의 입자의 개수가 작게 나타났는데, 이는 재사용했을 때 성능이 향상된 것이 아니라 정수장 유입원수의 변화 및 응집제의 변화(PACs에서 PAC로의 변화)에 따른 유출수의 변화이다. 이는 미세스크린이 폐색되었을 때 나타나는 입자들의 개수변화를 살펴보면 알 수 있다.
상기에서 보는 바와 같이, 종래의 미세스크린을 사용하기 전에 실험 대상 정수장의 역세척 주기는 24시간 이였다. 그러나, 본 발명에 따라 미세스크린을 설치하고 난 후 침전지 유출수내 입자의 감소에 따라 여과지의 역세척 주기는 52시간으로 늘어났다. 예전과 비교했을 때 약 2.2배 증가한 것이다. 따라서 역세척의 횟수가 줄어들어 운영경비가 절감되고, 역세척시 발생하는 여재의 손실 또한 줄어들어 여과지 운영이 한결 쉬워졌다. 또한 역세척의 주기를 조절할 수 있어 다른 여과지에 부하를 줄이는 효과를 얻을 수 있었다.
본 발명에서 실행한 침전지 유출수의 플록 월류 저감은 정수공정상 여과지가 담당해야 할 부분이다. 그러나, 여과지의 심각한 문제가 발생하였거나 여과지 운영에 다소의 여유가 필요할 때 미세스크린을 이용할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명에 의한 미세스크린을 이용한 침전지 유출수 플록 월류 저감방법은, 침전지 속공정인 여과지에 많은 부담을 덜어주어 경제적인 효과와 운영상의 편리를 가져왔다.
또한, 본 발명에 의한 미세스크린은, 간단한 세척만으로 재사용 가능하며, 재사용시 입자의 제거성능이 그대로 유지되었고, 지속시간은 초기사용의 66%정도를보여주었다.
본 발명에 따라 미세스크린을 이용한 침전지 유출수의 플록 월류 저감방법은 여과지 역세척주기의 증가, 이에 의한 운영경비의 절감, 여과지 부하 감소 등의 효율 향상을 가져올 수 있다.
Claims (6)
- 망목 입경이 200㎛ 이하인 폴리프로필렌 재질의 미세스크린을 침전지 유출부 론더에 설치하는 단계(a);상기 단계(a)의 미세스크린의 앞과 뒤에 온라인 파티클 카운터를 설치하는 단계(b);유출수를 상기 단계(a)의 미세스크린 및 상기 단계(b)의 온라인 파티클 카운터로 통과시키는 단계(c); 및상기 단계(c)의 통과된 유출수를 여과지에 유입시켜 처리하는 단계(d)로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법.
- 제1항에 있어서,상기 단계(a)의 미세스크린이 폐색이 일어나 더 이상의 효율을 보이지 않는 경우, 가압수를 이용하여 세척한 후 다시 설치하여 유출수를 통과시키는 것을 특징으로 하는 미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법.
- 제1항에 있어서,상기 단계(a)의 미세스크린은 뒷측에 미세스크린이 폐색되었을 때 발생할 수 있는 수류의 영향에 견딜 수 있도록 철망이 설치되는 것을 특징으로 하는 미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법.
- 제1항에 있어서,상기 단계(a)의 미세스크린 설치는, 정수장의 유출부 론더에 스크린을 고정시켜주는 역할을 하는 지지대를 일정한 간격으로 두 지점 이상에 설치하고, 그 중 앞부분에 미세스크린을 설치하는 것에 의하는 것을 특징으로 하는 미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법.
- 제1항 또는 제4항에 있어서,상기 지지대의 간격은 0.5m 내지는 2.5m 인 것을 특징으로 하는 미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법.
- 제1항에 있어서,상기 단계(b)의 온라인 파티클 카운터는 미세스크린 통과 전·후의 유출수 입자의 변화를 측정하여 온라인 수질 분석을 하는 것을 특징으로 하는 미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법.
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| KR10-2002-0004300A KR100443820B1 (ko) | 2002-01-24 | 2002-01-24 | 미세스크린을 이용한 침전지 유출부의 플록 월류 저감방법 |
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| JPH07328622A (ja) * | 1994-06-02 | 1995-12-19 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 浄水処理用濾過システム |
| KR19980064989A (ko) * | 1998-06-12 | 1998-10-07 | 최성훈 | 고속 생물분해 방식에 의한 고농도 유기성 폐수 처리 공정 |
| KR19990068266A (ko) * | 1998-12-14 | 1999-09-06 | 염병호 | 약품침전지의 부유물질 제거 방법 및 그 장치 |
| KR20020002791A (ko) * | 2000-06-30 | 2002-01-10 | 김승희 | 스컴/협잡물제거장치 |
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2002
- 2002-01-24 KR KR10-2002-0004300A patent/KR100443820B1/ko not_active IP Right Cessation
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