KR100736514B1 - 원수의 정수처리를 위한 연속식 흡인압력/시간 측정 장치및 이를 이용한 정수처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 막여과 공정에서 흡인압력, 여과시간 및 온도 등을 측정하여 최적의 응집제 투입량을 산정하는 연속식 흡인압력/시간 측정장치 및 이를 이용하는 정수처리방법에 관한 것이다. 본 발명의 측정장치 및 정수처리방법은 원수의 유입수질에 따라 최적의 응집제 투입량을 산정하여 막의 파울링 현상을 최소화할 수 있으므로 막의 손상을 최소화할 수 있고 및 응집제 과다 투입에 따른 비용손실을 줄일 수 있다.

흡인압력 측정장치(STD, Suction Time/Pressure Detector), 자-테스트(Jar-test), 흐름전위 측정장치(SPD, Streaming Potential Detector), 응집제주입량 조절장치, 지수화한 시간TI(Time Index)

Description

원수의 정수처리를 위한 연속식 흡인압력/시간 측정 장치 및 이를 이용한 정수처리방법{A Suction Pressure/Time Detector by continuous type for water supply and a treating method of water using the same}

도 1은 일반적인 정수처리 공정을 나타낸 단위공정도이고,

도 2는 막여과를 이용한 정수처리 공정의 단위공정이며,

도 3은 흡인압력 측정장치를 적용한 연속식 막여과 저수처리 공정의 흐름도이고,

도 4는 본 발명에 의한 연속식 흡인압력/시간측정 방법을 이용한 응집제 투입량 조절방법을 나타낸 개략도이며,

도 5는 응집제 농도에 따른 여과 후 최종압력과 초기압력의 차이(△P)의 변화를 나타낸 그래프이고,

도 6는 응집제 농도에 따른 지수화한 시간(TI)과 UV254 값의 농도변화를 나타낸 그래프이며,

도 7은 본 발명에 의한 연속식 흡인압력/시간측정 장치(STD, Suction Pressure/Time Detector)이다.

도면의 주요부분에 대한 설명

1 : 밸브 2 : 시료공급펌프 3 : 밸브

4 : 수위 조절장치 5 : 응집제 공급 펌프 6 : 시료투입부

7 : 여과부 8 : 여액저장부 9 : 밸브

10 : 압력/시간 측정부 11 : 흡인펌프

본 발명은 원수의 정수처리를 위한 연속식 흡인압력/시간 측정장치(STD, Suction Pressure/Time Detector) 및 이를 이용한 정수처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 막여과 공정에서 흡인압력, 여과시간 및 온도 등을 측정하여 지수화한 흡인압력 및 흡인시간(Suction Time/Pressure)을 이용하여 최적의 응집제 투입량을 산정하는 정수처리 방법 및 정수처리장치에 관한 것이다.

인구의 증가, 산업화 및 도시화 등과 병행하여 상수원은 점점 오염되어 가고 있으나 이에 반하여 생활수준의 향상 등으로 소비자의 물에 대한 요구정도는 점점 더 증가하고 있는 상태이다. 따라서 원수를 일반 소비자에게 공급하여 식수 등으로 사용하기 위해서는 원수를 정화하는 공정이 필수적으로 수반되어야 하며, 점점 더 높아지는 요구수준에 따라 정수기술도 발전하고 있다. 일반적으로 정수처리공정은 <도 1>과 같은 과정을 거치는 것이 보통이다. 일반적인 정수공정은 원수가 유입되면, 부유물질을 제거하는 스크린을 거친 후, 모래 등을 가라앉혀 제거하는 침사지를 거치게 된다. 그리고 스크린과 침사지를 거친 원수는 착수정에 수집된 후 혼화조로 이동되면 이 과정에서 원수의 응집을 위해 응집제가 투입되게 된다. 응집제와 혼합된 원수는 혼화조에서 응집제와 반응하게 되며, 이후 플록형성조로 이송된다. 플록형성조에서는 서로 반응이 일어난 응집제와 원수가 침전이 쉽게 되는 적절한 크기의 플록을 형성하며, 이렇게 플록이 형성된 원수는 다음단계인 침전조에서 침전이 일어난다. 침전 후 상등액은 잔존 부유물질이나 색도, 탁도 등을 제거하기 위하여 다시 급속여과지를 거치고 이후 소독을 위한 염소주입 후 정수지로 이송된다. 그리고 정수지에서 배수지를 거쳐 일반 가정에 공급이되는 과정을 거친다. 이러한 일련의 정수공정 중 응집제 주입 후 침전까지의 공정은 미세입자들을 침전시켜 탁도를 크게 개선하며, 후단의 여러 처리공정에서 안정적인 처리를 위하여 특별히 중요한 공정이다. 이런 응집,침전공정에서 미세입자들을 침전시키기 위하여 다양한 종류의 응집제가 사용되고 있으며, 이런 응집제의 주입량은 일반적으로 자-테스트(Jar-test)를 통해 평가되어왔다.

자-테스트(Jar-test)란 응집제를 일정 농도별로 투입하여 플록(floc)을 형성시키고, 이를 침전시킨 후, 상등액의 수질을 분석하여 최적의 응집제 투입량을 산정하는 방법으로 상등액의 수질은 주로 탁도, TOC, UV254 등을 분석하며, 초기 응집제 투입량을 산정하는 방법으로 현재 가장 많이 사용되고 있다.

그러나 자-테스트(Jar-test)는 분석시간이 오래 걸려 유입수의 수질이 급변 하는 경우 신속한 대처가 어렵고, 경험에 의한 응집제 주입을 실시한다는 문제점이 있다. 특히, <도 2>와 같은 막여과를 이용한 정수처리 공정에서는 막의 파울링 현상을 최소화 할 수 있는 응집제 투입량을 판단할 수 없기 때문에 자-테스트(Jar-test) 결과는 신뢰성이 떨어지게 된다.

이런 단점을 가지고 있는 자-테스트(Jar-test)를 극복하기 위하여 흐름전위(streaming potential)이나 입자크기(particle size) 등을 측정하여 응집제 투입량을 산정하는 방법들이 개발되었다. 흐름전위 측정기(SPD, Streaming Potential Detector)란 응집현상에 대한 이론적인 접근과 하전된 계면의 성질에 기초를 둔 방법으로, 유체가 흐를 때 발생하는 흐름 전위를 측정하는 장치이며, 응집제와 혼합한 혼화수의 흐름전위(SP, Streaming Potential)가 0에 가까울수록 막의 여과저항의 비가 낮게 나타난다. 흐름전위(SP, Streaming Potential)가 0에 가까울수록 응집제와 원수 중에 존재하는 유기물로 이루어진 플록(floc)의 전기적인 하전이 0에 가까우며, 그 안정도가 불안정하여 엉김현상이 일어나기 쉬운 조건이 되고, 이로 인해 크기가 작은 콜로이드 성분을 더욱 많이 응집시킬 수 있기 때문에 막의 파울링이 최소화될 수 있다.

그러나 흐름전위 측정기(SPD, Streaming Potential Detector)의 경우 흐름전위(SP, 스트리밍 포텐셜, Streaming Potential)가 0이 되는 시점은 제타포텐셜과 비교하여 판단할 수 있으므로 유입수질이 크게 변할 경우 신뢰성있는 결과를 획득하기 위하여 주기적인 보정이 필요하다. 또한 막여과 정수처리 공정에서 흐름전위(SP, 스트리밍 포텐셜, Streaming Potential)값과 막의 파울링이 어떠한 연관이 있는지에 대한 규명이 되지 않아 막의 차압이나 여과 시간 등이 가장 큰 변수로 작용하는 막여과 공정에는 다소 적합하지 않다. 그리고 입자크기(particle size) 측정법의 경우 입자 분석만으로는 정확한 응집제 투입량을 선정하기 힘들어 탁도 등의 다른 항목과 연계하여 판단하여야 하는 단점이 있다. 또한 이들 방법의 경우 응집 후 혼합액의 성상을 분석하는 것이기 때문에 혼합액을 막여과 하였을 경우 직접 막에 가해지는 압력과 여과시간 등에 대한 영향을 파악하기 힘들다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 막여과 공정에서 흡인압력, 여과시간 및 온도 등을 측정하여 지수화한 흡인압력 및 흡인시간(Suction Time/Pressure)을 이용하여 최적의 응집제 투입량을 산정하는 정수처리 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 연속식 흡인압력/시간 측정장치를 포함하는 정수처리장치에 관한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은

유입된 원수에 응집제를 투입하여 플럭(floc)을 형성하는 혼화단계(a) ; 및 상기 혼화단계를 거친 혼화수를 여과하는 막여과 단계(b)를 포함하는 정수의 처리방법에 있어서,

상기 혼화단계(a)를 거쳐 플럭(floc)이 형성된 혼화수의 일부를 추출하여 흡인압력/시간(STP)을 측정하는 단계(c) ; 및 상기 응집제의 투입량을 조절하는 단계(d)를 상기 혼화단계(a) 및 막여과 단계(b) 사이에 포함하는 원수의 막여과 정수처리 방법에 관계한다.

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본 발명의 다른 양상은

시료공급 펌프에 의해 시료주입부에 시료를 투입하는 시료투입부 ;

상기 시료주입부의 용량에 따라 수위를 제어하고 및 상기 시료공급 펌프의 기동을 제어하는 수위조절부 ;

시료에 흡인 압력을 공급하는 흡인펌프 ;

상기 흡인펌프에 의해 흡인압력이 걸린 시료를 멤브레인 필터를 통해 여과하는 여과부 ;

상기 멤브레인 필터를 통과한 시료의 여액이 저장되는 여액저장부 ; 및

상기 시료를 흡인할 때 멤브레인 필터에 걸리는 흡인압력과 시료의 여과가 종료될 때까지 걸리는 시간을 측정하는 압력/시간 측정부

를 포함하는 원수의 막여과 정수처리장치용 연속식 흡인압력 측정장치에 관계한다.

이하에서 첨부도면을 참고하여 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 3은 흡인압력 측정장치를 적용한 연속식 막여과 저수처리 공정의 흐름도이고, 도 4는 본 발명에 의한 연속식 흡인압력/시간측정 방법을 이용한 응집제 투입량 조절방법을 나타낸 개략도이며, 도 5는 응집제 농도에 따른 여과 후 최종압력과 초기압력의 차이(△P)의 변화를 나타낸 그래프이고, 도 6는 응집제 농도에 따른 TI와 UV254 값의 농도변화를 나타낸 그래프이다.

도 3 및 도 4에는 혼화단계(a)와 막여과 단계(b) 사이에 혼화단계를 거쳐 플럭(floc)이 형성된 혼화수의 일부를 추출하여 흡인압력/시간(STP)을 측정하는 단계(c), 상기 응집제의 투입량을 조절하는 단계(d)를 포함하는 막여과를 이용한 정수처리방법의 전체 공정이 도시되어 있다.

표 1은 상기 전체 공정 중 각 단위공정(부)의 명칭 및 기능을 나타낸 것이다.

상기 표 1과 같이 일반적인 막여과 공정을 이용한 정수처리의 경우 응집?혼화 후, 바로 막을 이용하여 고액분리를 실시하기 때문에 기존 정수처리공정에 비해 침전조 등이 필요 없으며, 처리효율이 안정적인 공정이다. 그러나 막의 특성상 시간이 경과 할수록 막의 차압이 증가하고 플럭스(Flux)가 감소하는 등 막의 파울링 현상이 발생하여 효율이 떨어지게 된다. 특히, 응집제를 주입할 경우 응집제의 양이 막여과 공정에 미치는 영향에 대해서 현재까지 직접적인 평가가 이루어지지 않았다. 이에 본 발명에서는 막여과 공정에 가장 큰 영향을 미치는 요인 중 하나인 막에 걸리는 압력 및 여과 시간을 측정하여 최종압력과 초기압력의 차이(△P)로 나타내거나 시간을 지수화한 시간(TI)(Time Index)을 이용하여 최적의 응집제 투입량을 산정하는 방법을 제공한다. 본원발명에 의한 방법은 막여과 공정과 유사한 조건에서 멤브레인 필터(membrane filter)를 이용하여 응집된 시료의 일정량을 여과시킴으로써 멤브레인(membrane)에 가해지는 압력과 시료가 여과되는 시간 등을 측정하여 흡인압력 및 흡인시간(Suction Time/Pressure)을 산정하고 이렇게 측정된 흡인압력 및 흡인시간(Suction Time/Pressure)값을 이용하여 응집제 투입량의 적정성을 판단하여 응집제 투입량을 조절하는 방법으로 막의 파울링을 최소화하면서 최적의 응집효율을 기대할 수 있다.

본 발명에서 막여과 공정에 사용되는 막은 한외여과나 정밀여과 등의 막의 공경크기나 중공사형, 평판형, 단일체형 등의 막의 형태에 따라 다양하게 적용이 가능하다.

본 발명에서 사용되는 응집제로는 폴리염화알루미늄(Poly aluminium chloride;PAC), 황산알루미늄(Aluminium Sulfate; Alum), 라임(Lime) 또는 염화제이철(Ferric Chloride) 과 같은 각종 응집제를 모두 사용할 수 있다.

본 발명의 공정 중 혼화단계 및 막여과 단계는 이미 공지된 방법을 이용할 수 있으므로 이하에는 상기 혼화단계 및 막여과 단계 사이에 추가되는 흡인압력/시간(STP)을 측정하는 단계(c) 및 상기 응집제의 투입량을 조절하는 단계(d)에 대해서만 구체적으로 설명한다.

흡인압력/시간( STP )을 측정하는 단계(c)

우선 원수가 유입되면 응집/혼화조에서 일정량의 응집제(초기값으로 설정된 응집제 투입량)와 원수가 혼합된다. 그리고 이렇게 혼합된 원수는 막여과로 이동하게 되는데 이 과정에서 혼합액의 일부를 취해 흡인압력 측정장치(STD)에서 흡인압력과 시간을 측정하게 된다.

상기 흡인 압력 및 시간(STP)(Suction Time/Pressure)은 일정량의 시료가 멤브레인 필터(membrane filter)를 여과하는데 걸리는 시간을 측정하는 것으로 압력과 온도에 영향을 받는다.

상기 흡인압력/시간(STP)을 측정하는 방법은 회분식(batch) 또는 연속식(continuous)일 수 있다. 회분식은 응집 혼화조를 거쳐 응집된 원수를 일정량 채취하여 1회성으로 흡인압력/시간(STP)을 측정하는 방법으로 원수의 성상 변화가 크지 않거나 지속적인 응집제 주입량 조절이 필요 없을 경우 적용이 가능한 측정방법이나 , 연속식은 막여과 정수처리 과정에서 상기 응집된 원수 지속적으로 연속식 흡인압력 측정장치에 공급하여 원수의 성상, 혼화수의 응집정도에 따라 여과 압력/시간의 변동추이를 산정하여 적정 응집제의 양을 결정 및 주입하는 방식으로 원수의 성성변화가 자주 일어나 지속적인 응집제 주입량 조절이 필요한 경우 정수처리 장치에 포함하여 응집제 주입량을 조절하는 방법이다.

본 발명의 연속식으로 흡인압력/시간(STP)을 측정하는 방법은 상기 흡인압력/시간(STP)을 측정하는 단계(c)가 시료공급 펌프에 의해 시료주입부에 시료를 투입하는 단계 ; 상기 시료주입부의 용량에 따라 수위를 제어하고 및 상기 시료공급 펌프의 기동을 제어하는 수위조절 단계 ;

흡인펌프에 의해 흡인압력이 걸린 시료를 멤브레인 필터를 통해 여과하는 단계 ; 상기 멤브레인 필터를 통과한 시료의 여액이 저장되는 단계 ; 및 상기 시료를 흡인할 때 멤브레인 필터에 걸리는 흡인압력과 시료의 여과가 종료될 때까지 걸리는 시간을 측정하는 압력/시간 측정단계를 포함할 수 있다.

시료투입단계는 응집/혼화된 원수의 흡인압력/시간(STP)을 측정하기 위하여 일정량의 원수를 시료주입부로 투입하는 단계이다. 시료주입부로 원수를 유입할 경우 모래등과 같은 이물질이 유입되지 않도록 하여야 한다. 수위조절단계는 시료주입부에 저장된 응집/혼화된 원수가 넘치거나 모자라지 않도록 항상 일정한 양의 원수를 저장할 수 있도록 시료공급 펌프의 기동을 자동적으로 제어하는 단계이다. 여과단계는 흡인펌프를 이용하여 상온에서 멤브레인 필터에 흡인 압력을 가하여 시료를 여과하는 단계이다. 시료의 여액이 저장되는 단계는 멤브레인 필터를 통해 여과된 시료를 저장하는 단계이다. 압력/시간 측정단계는 시료가 여과되는 동안의 압력을 일정시간단위로 디지털압력계를 이용하여 측정하고 이 값을 data로 저장하며 일정량의 시료가 모두 여과되는 시간을 측정하여 단계이다.

응집제 투입량을 조절하는 단계(d)

상기 응집제 투입량을 조절하는 단계(d)는 응집제 투입량에 대해 지수화한 TI값을 도시한 그래프의 기울기가 0이 되도록 응집제 투입량을 산정할 수 있다.

흡인압력 측정장치(STD)에서 측정된 흡인압력과 시간을 하기 수학식 1 및 2를 사용하여 지수화된 시간(TI)을 산출할 수 있다. 먼저 수학식 1은 여과시간의 온도보정을 구하는 식이다.

- T : 수온(℃), t : 온도보정 전 여과시간 (sec)

- a : -1.64779

- b : 262.37

- c : 273.15

- d : -133.98

하기 수학식 2는 온도보정(20℃) 후 시료의 여과시간 (sec)에 온도보정(20℃) 후 초순수의 여과시간 (sec)×5를 나눈 값으로 지수화한 시간(TI)은 여과시간을 무차원으로 나타낸 값이다. 상기 값이 작을수록 여과시간이 짧음을 나타내고 상기 TI에 의해 수온이 달라도 그 값을 비교할 수 있어 매우 유용하다.

- t_s : 온도보정(20℃) 후 시료의 여과시간 (sec)

- t₀ : 온도보정(20℃) 후 초순수의 여과시간 (sec)

본 발명에서는 응집제 주입농도에 대해 멤브레인 필터에 가해지는 최종압력과 초기압력의 차이(△P)가 최소가 되도록 응집제 투입량을 산정할 수 있다.

상기 산정된 값을 기준으로 투입된 응집제의 양이 적절한지에 대하여 판단하게 되고 만약 응집제 투입량이 적절할 경우 별다른 조치가 없이 정수공정을 진행하게 된다. 그러나 응집제 투입량이 적절하지 못할 경우(주입된 응집제 양이 적절한 응집제 양보다 초과하거나 혹은 부족할 경우) 응집제 주입 조절장치에서 적절한 응집제 양을 산정하여 응집제 저장조로 그 결과를 전송한다. 그리고 응집제 저장조에서는 응집제 주입 조절장치에서 판단한 적절한 응집제 투입량을 다시 응집 혼화조로 주입하여 응집이 진행되도록 한다.

본 발명은 연속식 흡입압력/시간 측정장치(STD, Suction Time/Pressure Detector)을 포함한다. 상기 측정 장치가 도 7에 도시되어 있다. 상기 측정 장치는 시료공급 펌프에 의해 시료주입부에 시료를 투입하는 시료투입부 ; 상기 시료주입부의 용량에 따라 수위를 제어하고 및 상기 시료공급 펌프의 기동을 제어하는 수위조절부 ; 시료에 흡인 압력을 공급하는 흡인펌프 ; 상기 흡인펌프에 의해 흡인압 력이 걸린 시료를 멤브레인 필터를 통해 여과하는 여과부 ; 상기 멤브레인 필터를 통과한 시료의 여액이 저장되는 여액저장부 ; 및 상기 시료를 흡인할 때 멤브레인 필터에 걸리는 흡인압력과 시료의 여과가 종료될 때까지 걸리는 시간을 측정하는 압력/시간 측정부를 포함한다. 하기 표 2에 연속식 흡인압력 측정장치의 구성요소 및 기능을 나타내었다.

본 발명은 유입된 원수에 응집제를 투입하여 플럭(floc)을 형성하는 혼화장치 ; 및 상기 혼화장치를 거친 혼화수를 여과하는 막여과 장치를 포함하는 정수처리장치에 있어서, 상기 혼화장치를 거쳐 플럭(floc)이 형성된 혼화수의 일부를 추출하여 흡인압력/시간(STP)을 측정하는 연속식 흡인압력 측정장치 및 상기 응집제의 투입량을 조절하는 응집제 주입 조절장치를 포함할 수 있다.

상기 응집제 주입 조절장치는 응집제 투입량에 대해 지수화한 TI값을 도시한 그래프의 기울기가 0이 되거나 또는 최종압력과 초기압력의 차이(△P)가 최소가 되도록 응집제 투입량을 산정할 수 있다.

응집제 투입량 조절장치에서는 측정된 압력과 시간을 바탕으로 흡인압력 및 시간(Suction Time/Pressure)을 산정하고 , 이때 주입된 응집제의 양이 적절한지의 여부를 판단하여 응집제 투입량을 조절한다. 예를 들어 최종압력과 초기압력의 차이(△P) 또는 시간을 지수화한 값이 높아 응집제의 추가 주입이 필요할 경우 적절한 양의 응집제를 추가로 주입할 수 있도록 작용한다.

이 응집제 투입량 조절장치의 신호를 받아 항상 여분의 응집제가 저장되어 있던 응집제 저장조에서 응집제가 실제로 투입이 이루어진다.

도 5 및 도 6은 OO정수장 유입수를 시료로 하여 하기 실험절차에 따라 최적응집제 투입량을 산정하기 위해 실시한 연속식으로 흡인압력 및 시간(Suction Time/Pressure)을 측정한 실험결과이다. 도 5는 응집제 농도를 달리하였을 경우 여과 종료시점에서 멤브레인 필터(membrane filter)에 가해지는 최종압력과 초기압력 차이(△P)의 변화를 나타낸 것이다. 응집제를 35~40mg/L의 농도로 주입할 경우 가장 낮은 압력차이를 보였다.

도 6은 OO정수장 유입수를 시료로 하여 흡인압력/시간을 측정하고 상기 수학식 1 및 2를 이용하여 응집제 농도에 따른 TI와 UV254 값의 농도변화를 나타낸 것이다. UV254의 경우 응집제 5mg/L 주입시점에서 값이 크게 감소하였으나 그 후 응집제 농도를 증가시켜도 UV254 값에는 큰 변화가 없었다. 그러나 흡인압력 및 시간의 경우 25~30mg/L 응집제 농도에서 가장 낮은 값을 나타내었다.

흡인압력 및 시간을 측정하기 위한 실험절차는 다음과 같다. １）측정전에 실험용기를 초순수로 세정하고, ２）초순수의 수온을 측정한다. 다음으로 ３）여과장치에 필터와 삼각 frasco를 셋팅한 후 ４）초순수 100ml를 준비하여 ５）필터를 소량의 초순수로 전면을 적신다. ６）흡인펌프의 스위치를 ON으로 하고, 1분간 기다린 후, ７）초순수 100ml를 필터로 여과하고 모두 여과된 시간을 기록한다. 기록이 끝나면 ９）흡인 펌프의 스위치를 OFF하고 압력을 뺀 후 삼각 fraco의 초순수를 버린다. 그리고 １０）응집된 시료의 수온을 측정하고 １１）응집된 시료 500ml를 준비한다. １２）흡인여과기에 다시 삼각 fraco를 셋팅한다. 이때, 필터는 그대로 둔다. １３）흡인 펌프의 스위치를 ON으로 하고 1분간 기다린 후, １４）응집 샘플 500ml를 필터로 여과하고 여과가 종료된 시간을 기록한다. １５）여과 후의 흡인 압력을 측정하고, １６）흡인 펌프의 스위치를 OFF하고 압력을 뺀 후 삼각 fraco의 여과수를 분석한다.

본 실험을 진행하기 위해 필요한 실험장치는 여과장치, 흡인 펌프, 0.1㎛ 멤브레인 필터(Membrane Filter), 스톱워치, 온도계, 100ml 메스플라스크(Mess frasco), 500ml 메스실린더, 500ml 삼각 플라스크, 일정량의 초순수, 0 ~ 100kPa의 압력계이다.

본 발명에 따르면 원수의 유입수질에 따라 최적의 응집제 투입량을 빠른 시간에 판단할 수 있어 정수처리의 안정성을 제고할 수 있고, 막여과 공정에 적절한 응집제 투입량을 산정하여 막의 파울링 현상을 최소화 할 수 있으며, 최적의 응집제 투입량을 주입할 수 있도록 시스템을 구성하였으므로, 막여과 공정에서 막의 손상을 최소화할 수 있으며, 응집제 과다 투입에 따른 비용손실을 줄 일 수 있으며, 여과시간에 따른 압력변화를 측정함에 따라 여과공정의 시간까지 설정할 수 있다.

Claims (8)

1. 유입된 원수에 응집제를 투입하여 플럭(floc)을 형성하는 혼화단계(a) ; 및 상기 혼화단계(a)를 거친 혼화수를 여과하는 막여과 단계(b)를 포함하는 정수 처리방법에 있어서,

   상기 혼화단계(a)와 막여과 단계(b) 사이에 상기 혼화단계(a)를 거쳐 플럭(floc)이 형성된 혼화수의 일부를 추출하여 흡인압력/시간(STP)을 측정하는 단계(c) 및 상기 응집제의 투입량을 조절하는 단계(d)를 포함하는 원수의 막여과 정수처리 방법으로서,

   상기 (c)단계가 시료공급 펌프에 의해 시료주입부에 시료를 투입하는 단계 ; 상기 시료주입부의 용량에 따라 수위를 제어하고 및 상기 시료공급 펌프의 기동을 제어하는 수위조절 단계 ; 흡인펌프에 의해 흡인압력이 걸린 시료를 멤브레인 필터를 통해 여과하는 단계 ; 상기 멤브레인 필터를 통과한 시료의 여액이 저장되는 단계 ; 및 상기 시료를 흡인할 때 멤브레인 필터에 걸리는 흡인압력과 시료의 여과가 종료될 때까지 걸리는 시간을 측정하는 압력/시간 측정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원수의 막여과 정수처리 방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 응집제 투입량을 조절하는 단계(d)가

   응집제 투입량에 대해 지수화한 시간(TI)값을 도시한 그래프의 기울기가 0이 되도록 응집제 투입량을 산정하는 것을 특징으로 하는 원수의 막여과 정수처리 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 응집제 투입량을 조절하는 단계(d)가

   응집제 투입량에 대해 멤브레인 필터에 가해지는 최종압력과 초기압력의 차이(△P)가 최소가 되도록 응집제 투입량을 산정하는 것을 특징으로 하는 원수의 막여과 정수처리 방법.
5. 시료공급 펌프에 의해 시료주입부에 시료를 투입하는 시료투입부 ;

   상기 시료주입부의 용량에 따라 수위를 제어하고 및 상기 시료공급 펌프의 기동을 제어하는 수위조절부 ;

   시료에 흡인 압력을 공급하는 흡인펌프 ;

   상기 흡인펌프에 의해 흡인압력이 걸린 시료를 멤브레인 필터를 통해 여과하 는 여과부 ;

   상기 멤브레인 필터를 통과한 시료의 여액이 저장되는 여액저장부 ; 및

   상기 시료를 흡인할 때 멤브레인 필터에 걸리는 흡인압력과 시료의 여과가 종료될 때까지 걸리는 시간을 측정하는 압력/시간 측정부

   를 포함하는 원수의 막여과 정수처리장치용 연속식 흡인압력 측정장치.
6. 유입된 원수에 응집제를 투입하여 플럭(floc)을 형성하는 혼화장치 ; 및 상기 혼화장치를 거친 혼화수를 여과하는 막여과 장치를 포함하는 정수처리장치에 있어서,

   상기 혼화장치와 막여과 장치 사이에 상기 혼화장치를 거쳐 플럭(floc)이 형성된 혼화수의 일부를 추출하여 흡인압력/시간(STP)을 측정하는 제 5항에 의한 연속식 흡인압력 측정장치 및 상기 응집제의 투입량을 조절하는 응집제 주입 조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 원수의 막여과 정수처리 장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 응집제 주입 조절장치는 응집제 투입량에 대해 지수화한 시간(TI) 값을 도시한 그래프의 기울기가 0이 되도록 응집제 투입량을 산정하는 것을 특징으로 하는 원수의 막여과 정수처리 장치.
8. 제 6항에 있어서, 상기 응집제 주입 조절장치는 응집제 투입량에 대해 멤브레인 필터에 가해지는 최종압력과 초기압력의 차이(△P)가 최소가 되도록 응집제 투입량을 산정하는 것을 특징으로 하는 원수의 막여과 정수처리 장치.

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