KR100808388B1 - 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템 - Google Patents

하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템 Download PDF

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주식회사두합크린텍
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Abstract

본 발명은 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 여과ㆍ흡착장치와 살균장치의 장점을 절충하도록 구조가 개선된 컴팩트화한 하이브리드공정을 이용하여 원수 중에 함유된 유해한 병원성세균, 바이러스, 유기물, 맛 및 냄새 유발물질 등을 여과ㆍ흡착ㆍ살균 처리하여 각 세대로 신뢰도 높은 물을 공급함과 처리수량을 증대하고, 동시에 설치공간, 초기설치비 및 유지관리비를 절감할 수 있도록 하는 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템은, 원수를 시스템에 공급하는 원수공급부와; 상기 원수공급부에 연결되어 공급되는 원수의 수압을 감압하는 감압변을 포함한 감압장치와; 상기 원수공급부에서 공급된 원수 중에 함유된 부유 및 현탁물질, 각종 찌꺼기를 포함한 오염물질을 1차 여과처리하는 마이크로여과장치와; 상기 마이크로여과장치에 연결되어 병원성세균, 중금속, 용존유기물질 및 각종 발암성물질을 포함한 오염물질을 2차 여과ㆍ흡착ㆍ살균 처리하기 위한 하이브리드수단을 구비한 하이브리드장치와; 상기 하이브리드장치에서 처리된 원수를 저장하는 정수저수조와; 상기 정수저수조에 연결되어, 저장된 저장수를 각 세대에 공급하는 정수공급부;를 구비하는 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템에 있어서, 상기 하이브리드수단은, 상기 원수 중에 포함된 병원성세균 및 오염물질이 여과ㆍ흡착ㆍ살균 처리되도록 상기 하이브리드장치의 반응공간부에 형성된 활성탄여과장치의 카본필터의 내부 타공 정수관통 중앙에 자외선램프가 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.
하이브리드공정, 감압장치, 마이크로여과장치, 정수시스템, 자외선, 활성탄

Description

하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템{High Efficiency Central Clean Water System using Hybrid Process}
도 1은 종래의 정수시스템의 개략도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템의 개략도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템의 구성도.
도 4는 도 2에 도시된 마이크로여과장치의 부분 절개 측면도.
도 5는 도 2에 도시된 하이브리드장치의 부분 절개 측면도.
도 6은 도 4에 도시된 하이브리드수단의 중앙단면도.
도 7은 도 4에 도시된 하이브리드수단의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템과 기존 정수시스템의 처리수를 채수하여 분석한 결과를 도시한 그래프.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템의 단위 공정별 처리효율 그래프.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1. 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템
2. 감압장치 3. 마이크로여과장치
4. 하이브리드장치 12. 마이크로필터
13. 활성탄여과장치 16. 살균장치
22. 메쉬망 24. 활성탄
29. 램프 31. 카본필터
본 발명은 하이브리드공정(hybrid process)을 이용한 고효율 중앙 정수시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 여과ㆍ흡착장치와 살균장치의 장점을 절충하도록 구조가 개선된 컴팩트화한 하이브리드장치를 이용하여 원수 중에 함유된 유해한 병원성세균, 바이러스, 유기물, 맛 및 냄새 유발물질 등을 여과ㆍ흡착ㆍ살균 처리하여 각 세대로 신뢰도 높은 물을 공급함과 처리수량을 증대하고, 동시에 설치공간, 초기설치비 및 유지관리비를 절감할 수 있도록 하는 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템에 관한 것이다.
물은 인간을 비롯한 모든 생물체의 생명유지와 동시에 산업전반의 활동에 중요한 영향을 미치는 자원으로서, 근래에 국민생활수준이 급속도로 발전하고 인간과 환경을 생각하는 월빙(Wellbeing) 산업분야가 발전함에 따라 생활용수의 질적 향상에 대한 요구 또한 현저하게 커지고 있는 추세이다.
아파트 및 공공건물 등에 공급되는 상수도는 정수장에서의 응집, 침전, 여과, 흡착 및 약품소독 등의 정수처리과정을 거쳐 송ㆍ배ㆍ급수 관망을 통해 각 세대로 공급된다. 그러나, 정수처리과정에서의 불충분한 정수처리나 송ㆍ배ㆍ급수과정에서 스케일, 부식생성물 및 세균 등의 오염으로 위생상태가 위협을 받고 있을 뿐만 아니라 세균번식을 막기 위해 투입된 잔류염소가 이취미를 내어 마실 때 불쾌감을 주며, 또한 염소는 물속에 포함되어 있는 염소계 유기물질과 반응하여 발암물질인 트리할로메탄(THM, Trihalomethane)을 생성하는 위험성을 내재하고 있다. 상기 유해한 오염물질을 제거하기 위해서 아파트 및 공공건물 등에서는 중앙정수처리장치를 채택하고 있는 경우가 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 아파트 및 공공건물의 정수시스템은 마이크로필터장치, 활성탄여과장치, 자외선살균장치 등을 사용하여 이온교환, 흡착, 살균 등의 방법으로 물속에 함유되어 있는 경도성분(Ca2 +, Mg2 + 등)을 제거하는 경수의 연수화, 유기물질, 세균 제거를 목적으로 하고 있다. 그러나, 이들 정수장치들은 각각의 장치를 직렬로 연결하여 하나의 시스템을 구성하므로 설치시 설치 공간, 초기설치비 및 유지관리비가 많이 소요되며, 국내 수질을 고려하지 않고 과도한 정수를 하게 되는 단점이 있다. 즉, 아파트 정수시스템의 경우 지하수나 수돗물을 컴팩트화한 여과ㆍ살균 처리하는 방법만으로도 충분히 수질을 얻을 수가 있다.
최근에는 역삼투막(RO; reverse osmosis membrane), 한외여과막(UF; ultrafiltration membrane)과 같은 분리 막(membrane)을 이용하여 정수시스템을 구성하여 사용하고 있다. 그러나, 역삼투막과 한외여과막은 미생물제거와 용존되지 않은 이물질에 제거에 탁월한 기능을 갖고 있으나, 정수되는 물의 양이 적어 많은 모듈을 사용함에 따라 장치가 커지고 비용이 많이 소요되는 단점이 있다. 또한, 막 표면에는 물속의 경도성분으로 인한 스케일과 미생물에 의한 막힘현상(biofouling)이 발생하므로 세척이 필요하고, 정수 및 세척과정이 반복됨에 따라 이물질이 막성능에 영향을 주어 정수처리효율이 시간이 지남에 따라 저하되는 단점이 있다. 그리고, 막의 세척시 화학약품(NaCl)을 사용하므로 다량의 세척 폐수가 발생하고, 상기 화학약품을 구입시 별도의 비용이 소요된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 여과ㆍ흡착장치와 살균장치의 장점을 절충하도록 구조가 개선된 컴팩트화한 하이브리드공정을 이용하여 대상원수 중에 함유된 유해한 병원성세균, 바이러스, 유기물, 맛 및 냄새 유발물질 등을 여과ㆍ흡착ㆍ살균 처리하여 각 세대로 신뢰도 높은 물을 공급함과 처리수량을 증대하고, 동시에 설치공간, 초기설치비 및 유지관리비를 절감할 수 있도록 하는 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 원수를 시스템에 공급하는 원수공급부와; 상기 원수공급부에 연결되어 공급되는 원수의 수압을 감압하는 감압변을 포함한 감압장치와; 상기 원수공급부에서 공급된 원수 중에 함유된 부유 및 현탁물질, 각종 찌꺼기 등과 같은 오염물질을 1차 여과제거하는 마이크로여과장치와; 상기 마이크로여과장치에 연결되어 병원성세균, 중금속, 용존유기물질 및 각종 발암성물질과 같은 오염물질을 2차 여과ㆍ흡착ㆍ살균 처리하기 위한 하이브리드수단을 구비한 하이브리드장치와; 상기 하이브리드장치에서 처리된 물을 저장하는 정수저수조와; 상기 저수조에 연결되어, 저장된 저장수를 각 세대에 공급하는 정수공급부;를 구비하는 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템에 있어서, 상기 하이브리드수단은, 상기 원수 중에 포함된 병원성세균 및 오염물질이 여과ㆍ흡착ㆍ살균 처리되도록 상기 하이브리드장치의 반응공간부에 형성된 카본필터(Carbon Filter)의 내부 타공 정수관통 중앙에 자외선램프가 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 하이브리드수단은 상기 반응공간부의 하부지지판과 수직이 되게 상ㆍ하방향으로 길게 배치되어 있으며, 원통형 다공 망목구조의 카본필터 내부 타공 정수관통 중앙에 상ㆍ하방향으로 자외선램프가 일정 간격 이격되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 하이브리드수단은 하이브리드장치의 반응공간부에 복수 개를 하부지지판에 고정되게 수직으로 길게 배치하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 원통형 다공 망목구조의 카본필터에는 입자상의 활성탄으로 이루어진 활성탄층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 자외선(ultraviolet)램프는 상기 카본필터의 내부 타공 정수관통 중앙에 복수 개 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명에 따른 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템에 대한 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은 종래의 정수시스템의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템의 개략도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드장치를 이용한 고효율 중앙 정수시스템의 구성도이고, 도 4는 도 2에 도시된 도 2에 도시된 마이크로여과장치의 부분 절개 측면도이며, 도 5는 도 2에 도시된 하이브리드장치의 부분 절개 측면도이고, 도 6은 도 4에 도시된 하이브리드수단의 중앙단면도이며, 도 7은 도 4에 도시된 하이브리드수단의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템과 기존 정수시스템의 처리수를 채수하여 분석한 결과를 도시한 그래프이며, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템의 단위 공정별 처리효율 그래프이다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드장치를 이용한 고효율 중앙 정수시스템(1)은 도 3에 도시된 바와 같이 시스템이 구성되어 설치된다. 원수를 시스템에 공급하는 원수공급부(9)와; 상기 원수공급부(9)에 연결되어 공급되는 원수의 수압을 감압하는 감압변을 포함한 감압장치(2)와; 상기 원수공급부에서 공급된 대상원수 중에 함유된 부유 및 현탁물질, 각종 찌꺼기 등과 같은 오염물질을 1차 여과제거하는 마이크로여과장치(3)와; 상기 마이크로여과장치(3)에 연결되어 병원성세균, 중금속, 용존유기물질 및 각종 발암성물질과 같은 오염물질을 2차 여과ㆍ흡착ㆍ살균 처리하기 위한 하이브리드수단(20)을 구비한 하이브리드장치(4)와; 상기 하이브리드장치에서 처리된 물을 저장하는 정수저수조(5)와; 상기 저수조에 연결되어, 저장된 저장수를 각 세대에 공급하기 위한 펌프(6)를 포함한 정수공급부를 구비한다. 본 실시예에서, 상기 하이브리드수단(20)에는 상기 반응공간부(30)에 형성된 카본필터(31)의 내부 타공 정수관통 중앙에 다수 개의 자외선램프(29)가 장착되도록 구성하여 원수 중에 함유된 유해한 병원성세균, 바이러스, 유기물, 맛 및 냄새 유발물질 등을 여과ㆍ흡착ㆍ살균 처리하여 각 세대로 신뢰도 높은 물을 공급함과 처리수량을 증대하고, 동시에 설치공간, 초기설치비 및 유지관리비를 절감시킬 수 있게 된다.
상기 하이브리드장치를 이용한 고효율 중앙 정수시스템(1)는 원수공급부(9), 감압장치(2), 마이크로여과장치(3), 하이브리드장치(4), 정수저장조(5), 정수공급부로 구성된다.
상기 원수공급부(9)는 중앙정수기계실(미도시)로 인입되는 상수도의 원수(시수) 공급배관으로 상기 공급배관을 통해서 상기 원수(시수)가 도 3에 도시된 화살표 방향으로 유입되고, 상기 원수공급부(9)는 상기 감압장치(2)에 연계되어 연결된 다.
상기 감압장치(2)는 상기 원수공급부의 일부분에 감압변을 구성하여 인입된 시수압을 감압시키는 기능을 한다. 상기 감압장치는 상기 마이크로여과장치( 3)의 유입구로 수압이 높은 시수가 공급될 경우에 후단의 공정인 마이크로여과장치(3) 및 하이브리드장치(4)를 파손시킬 우려가 있으므로 이를 사전에 예방하는 역할을 하게 된다.
상기 원수공급부와 연결된 감압장치(2)는 상부에 바이패스(by-pass) 배관(10)이 설치되어, 상기 감압장치의 교체 또는 수리하는 경우에 사용하고 상기 감압장치를 빠져나가는 라인에 상기 바이패스 배관(10)이 연결되는 구조로 형성되어 있다.
상기 마이크로여과장치(3)는 유입구(11a)와 배출구(11b)를 포함한 반응조(11), 마이크로필터(12), 지지판(19)을 구비한다.
상기 유입구(11a)는 상기 감압장치(2)와 연결되어 있고, 그 유입구(11a)를 통해서 상기 오염된 원수가 공급되며, 도 4의 화살표 방향으로 공급된 원수는 상기 마이크로필터(12)를 통과하면서 1차 정화된 후 배출구(11b)를 통해 배출된다.
상기 감압장치와 연결된 마이크로여과장치(12)는 상부에 바이패스 배관(7)이 설치되어 상기 마이크로여과장치의 마이크로필터(12)를 교체 또는 수리하는 경우에 사용하고 마이크로여과장치의 배출구(11b) 라인에 상기 바이패스 배관이 연결되는 구조로 형성되어 있다.
상기 마이크로여과장치의 마이크로필터(12)는 Cotton, Polypropylene, Acrylic, Grass 또는 PP 등의 재질로 만든 메디아(media)를 사용한 마이크로여과필터로 필터의 크기에 따라 원수 중에 함유된 부유 및 현탁물질, 각종 찌꺼기 등과 같은 오염물질을 미크론 단위까지 제거하고 배출구를 통해 배출된다. 상기 마이크로여과장치(3)는 상기 오염물질을 1차 처리하므로 후단공정인 하이브리드장치(4)의 오염부하를 감소시키는 역할을 한다.
상기 하이브리드장치(4)는 유입구(17a)와 배출구(17b)를 포함한 반응조(17)와, 하이브리드수단(20), 지지판(18), 제어판넬(15)을 구비한다.
상기 반응조(17)의 유입구(17a)는 상기 마이크로여과장치(4)와 연결되어 있고, 그 유입구(17a)를 통해서 상기 1차 처리된 원수가 공급되며, 도 2의 화살표 방향으로 공급된 1차 처리된 원수는 상기 활성탄여과장치(13)와 살균장치(16)를 통과하면서 2차 처리하여 정화되어 상기 반응조의 배출구(17b)를 통해 배출된다.
상기 마이크로여과장치와 연결된 하이브리드장치(4)는 상부에 바이패스 배관(8)이 설치되어 상기 하이브리드장치의 카본필터(31) 및 자외선 램프(29)를 교체 또는 수리하는 경우에 사용하고 하이브리드장치의 배출구(17b) 라인에 상기 바이패스 배관(8)이 연결되는 구조로 형성되어 있다.
상기 하이브리드수단(20)은 활성탄여과장치(13)와 살균장치(16)를 구비된다. 상기 활성탄여과장치(13)는 카본필터(31)로 활성탄과 원통형 다공 망목구조의 여과망(22)으로 구성되고, 상기 살균장치는 자외선램프(29), 석영관(14), 안정기(미도시)로 구성된다.
상기 하이브리드수단(20)은 상기 활성탄여과장치의 카본필터(31)의 내부 정수관통(23) 중앙에 살균장치의 자외선램프(29)가 장착되도록 구성되어 상기 하이브리드장치의 반응공간부(30)에 형성되어 마련된다. 상기 하이브리드수단은 상기 반응공간부의 수평 하부지지판(18)에 수직으로 고정되게 구성하고, 상하방향으로 길게 배치되게 설치한다.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, 상기 하이브리드장치(4)는 여과ㆍ흡착장치와 살균장치의 장점을 절충한 구조가 개선된 컴팩트화한 하이브리드공정을 이용하므로써 여과ㆍ흡착ㆍ살균처리시설을 추가 증설없이 원수의 수질을 확보할 수 있고, 상기 하이브리드수단(20)의 원수와의 접촉 비표면적을 증가시켜 단위 시간당 처리수량을 증대시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 원통형 다공 망목구조의 카본필터(31)의 내부 정수관통(23) 중앙에 상ㆍ하방향으로 자외선램프(29)가 일정 간격 이격되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.
상기 활성탄(24)은 5 내지 150Å 크기의 많은 미세기공이 형성된 단위 질량당 비표면적(500 내지 1,500m2/g)이 큰 입자상의 활성탄으로 유해물질을 여과ㆍ흡착하는 역할을 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 카본필터(31)는 내부 타공 정수관통(23), 외형을 이루는 외부 메쉬망(22), 원형의 상ㆍ하부 덮개부(25)로 형성되어 구성된다.
상기 외부메쉬망(22)에는 상기 여과망에 적층된 입자상의 활성탄이 유출되지 않는 크기(10~100mesh)의 여과망이 마련되어 있고, 상기 내부 타공 정수관통(23)의 표면은 상기 입자상의 활성탄이 유출되지 않도록 무독성 다공부직포(27)를 감아 놓은 것이 바람직하다. 또한, 상기 카본필터의 상부덮개부(25a) 내부에는 활성탄의 유출을 방지하기 위해 원형 다공부직포(21)가 마련되어 있다.
본 발명에 따르면, 상기 타공 정수관통(23)에는 처리된 원수의 원활한 통수를 위해 5mm 내지 20mm 크기로 타공되어 천공되어 있는 것이 바람직하다.
상기 활성탄여과장치(4)에는 상기 원통형 다공 망목구조의 여과망 형태로 구성된 카본필터(31)로, 상기 타공 정수관통(23)과 외부 메쉬망(22)의 사이에 미세기공과 비표면적이 큰 입자상의 활성탄이 충진되어 있어 원수 중에 함유된 다양한 유해물질, 예를 들면, TOC(total organic carbon), DOC(dissolved organic carbon), THMFP(trihalomethane formation potential), THM(trihalomethane), 페놀, 유기인계 및 유기염소계 농약, 비스페놀 A 등과 같은 내분비계 장애물질, 맛ㆍ냄새 및 색도 유발물질 등을 여과ㆍ흡착 처리하게 된다.
상기 살균장치(16)는 자외선 살균선(253.7nm)과 오존 발생선(184.9nm)을 동시에 출력하는 자외선램프(29)와 안정기로 구성되어, 상기 활성탄여과장치(4)에서 배출된 여과ㆍ흡착 처리된 원수는 상기 살균장치(16)를 통과하면서 자외선램프로부터 조사되는 자외선과 발생되는 오존에 의해 수중에 남아있는 염소소독으로 잘 살균되지 않는 각종 병원성 미생물(Cryptosporidium, Giardia Lamblia), 세균 및 바이러스 등의 미생물이 순간적으로 사멸되어 살균하게 된다.
상기 제어판넬(15)에는 상기 안정기가 내장되어 구성되고, 상기 하이브리드 장치(4)의 외부 표면에 설치되어 상기 자외선ㆍ오존램프(29)의 점등상태를 확인할 수 있도록 한다.
상기 정수저장조(5)에는 상기 하이브리드장치의 배출구(17b)와 연결되어 있고, 상기 하이브리드장치에서 여과ㆍ흡착ㆍ살균 처리된 처리수가 상기 정수저장조(5)로 유입된다.
상기 정수저장조(5)의 후단에는 상기 정수공급를 구성하는 부스터펌프(6)가 설치되어 상향 공급방식으로 각 세대에 정수를 공급하게 된다.
이하, 상술한 바와 같이 구성된 하이브리드장치를 이용한 고효율 중앙 정수시스템을 사용하여, 원수를 정화하는 과정을 상세히 설명하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 원수(시수)는 상기 원수공급부(9)를 통해 상기 감압장치의 유입구(2a)로 공급된다. 상기 공급된 원수는 상기 감압장치(2)에 의해 수압이 감압되어 마이크로여과장치(3)의 유입구(11a)로 공급된다. 상기 공급된 원수는 상기 마이크로여과장치(3)의 반응조내의 마이크로필터(12)를 통과하면서 원수 중에 함유된 부유 및 현탁물질, 부식생성물, 스케일, 각종 찌꺼기 등과 같은 오염물질이 1차 여과하여 처리된 후 배출구(11b)를 통해 배출된다.
상기 배출된 1차 여과처리된 원수는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 하이브리드장치(4)의 유입구(17a)로 유입되어 반응공간부내의 하이브리드수단(20)인 활성탄여과장치(13)의 카본필터(31)를 통과하면서 원수 중에 함유된 총유기탄소(TOC), 용존유기물질(DOC), THMFP, THM, 페놀, 유기인계 및 유기염소계 농약, 비스페놀 A 등과 같은 내분비계 장애물질, 맛ㆍ냄새 및 색도 유발물질 등의 다양한 유해물질을 2차 여과ㆍ흡착 처리하게 된다. 이어, 여과ㆍ흡착처리된 원수는 상기 활성탄여과장치(13)의 카본필터(31) 중앙 내통에 설치된 상기 살균장치(16)를 통과하면서 자외선존램프(29)로부터 조사되는 자외선과 발생되는 오존에 의해 수중에 남아있는 염소소독으로 잘 살균되지 않는 각종 병원성 미생물(Cryptosporidium, Giardia Lamblia), 세균 및 바이러스 등의 미생물이 순간적으로 살균되어 배출구를 통해 배출된다.
상기 배출된 2차 여과ㆍ흡착ㆍ살균 처리된 원수는 정수저장조(5)로 유입되어 저장되고, 상기 저장된 정수는 정수저장조(5)의 후단의 정수공급부(9)에 설치된 부스터펌프(5)에 의해 상향 공급방식으로 각 세대에 공급하게 된다.
또한, 상기와 같은 효과를 정량적으로 확인하기 위해서 다음과 같이 실험을 수행하였다.
본 발명에 따른 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템(1)을 운전하여 분석한 결과는 [표 1]과 같다. 상기 개발 정수시스템의 유입수와 처리수는 모두 각 시험항목에서 기준치를 충족하는 결과를 나타내었다. 상기 유입수는 상기 개발 정수시스템을 통하면서 처리수의 수질이 향상됨을 확인할 수 있다.
[표 1]
검사항목 기 존 검사 결과
유입수 처리수
일반세균 100cfu/mL 이하 5 0
대장균군 불검출/100mL 4 0
탁도 1NTU 이하 0.45 0.15
경도 300mg/L 이하 55 20
색도 5도 이하 1도 이하 1도 이하
염소이온(Cl-) 250mg/L 이하 49 22
황산이온(SO4 2 -) 200mg/L 이하 53 20
증발잔류물 500mg/L 이하 250 110
철(Fe) 0.3mg/L 이하 0.1 불검출
구리(Cu) 1.0mg/L 이하 불검출 불검출
납(Pb) 0.05mg/L 이하 불검출 불검출
비소(As) 0.05mg/L 이하 불검출 불검출
망간(Mn) 0.3mg/L 이하 불검출 불검출
아연(Zn) 1.0mg/L 이하 0.048 불검출
알루미늄(AL) 0.2mg/L 이하 0.08 불검출
세제 0.5mg/L 이하 불검출 불검출
세레늄(Se) 0.01mg/L 이하 불검출 불검출
시안(CN) 0.01mg/L 이하 불검출 불검출
불소(F) 1.5mg/L 이하 불검출 불검출
수은(Hg) 0.001mg/L 이하 불검출 불검출
6가 크롬(Cr+6) 0.05mg/L 이하 불검출 불검출
암모니아성질소(NH3-N) 0.5mg/L 이하 0.09 0.04
질산성질소(NO3-N) 10mg/L 이하 2.3 1.5
카드뮴(Cd) 0.005mg/L 이하 불검출 불검출
페놀(Phenol) 0.005mg/L 이하 불검출 불검출
보론(B) 0.3mg/L 이하 0.01 불검출
다이아지논 0.02mg/L 이하 불검출 불검출
파라티온 0.06mg/L 이하 불검출 불검출
크실렌 0.5mg/L 이하 불검출 불검출
톨루엔 0.7mg/L 이하 불검출 불검출
트리할로메탄 0.1mg/L 이하 0.004 불검출
할로아세틱에시드 0.1mg/L 이하 불검출 불검출
사염화탄소 0.002mg/L 이하 불검출 불검출
클로로포름 0.08mg/L 이하 0.001 불검출
도 8은 본 발명에 따른 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템(①)인 도 2에 도시된 A지점과 기존 정수시스템(②)인 도 1에 도시된 B점에서의 처리수를 채수하여 분석한 결과를 도시한 그래프이다. 그 분석결과는 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 구성된 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템(①)을 통과한 수질이 기존 정수시스템에 비해 우수하거나 동등한 것으로 나타났 다. 따라서, 본 발명에 따라 구성된 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템에 있어서는, 활성탄여과장치와 자외선살균장치를 컴팩트화하게 조합하여도 효과적인 여과ㆍ흡착ㆍ살균 처리가 가능함과 동시에 설치공간, 초기설치비 및 유지관리비를 절감할 수 있다라는 사실을 확인할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템(1)의 단위 공정별 수질을 분석하여 나타내었다. 그 분석결과는 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 구성된 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템의 마이크로여과장치(3)와 하이브리드장치(4)를 통과하면서 점차 수질이 향상됨을 확인할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.
예컨대, 본 실시예에 있어서는 하이브리드수단으로서 카본필터와 자외선램프가 구비되어 있는 것으로 되어 있으나, 카본필터와 자외선램프를 구비되도록 구성할 수도 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는 자외선램프가 카본필터 내통 중앙에 1개 구비되어 있으나, 2개 이상 구비되어 있을 수도 있다.
또한, 본 실시에 있어서는 상기 카본필터에 활성탄이 충진되어 구성되어 있으나, 이에 한정되지 않고 오염된 원수를 여과ㆍ흡착ㆍ살균할 수 있는 다양한 입자상 여재(광촉매 및 기타 기능성 여재 포함)들이 사용될 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템는 여과ㆍ흡착장치와 살균장치의 장점을 절충하도록 구조가 개선된 컴팩트화한 하이브리드공정을 이용하여 원수 중에 함유된 유해한 병원성세균, 바이러스, 유기물, 맛 및 냄새 유발물질 등을 여과ㆍ흡착ㆍ살균 처리하여 각 가정으로 신뢰도 높은 물을 공급함과 단위 시간당 처리수량을 증대하고, 동시에 설치공간, 초기설치비 및 유지관리비의 절감효과를 얻을 수가 있다.

Claims (5)

  1. 원수를 시스템에 공급하는 원수공급부와; 상기 원수공급부에 연결되어 공급되는 원수의 수압을 감압하는 감압변을 포함한 감압장치와; 상기 원수공급부에서 공급된 원수 중에 함유된 부유 및 현탁물질, 찌꺼기를 포함한 오염물질을 1차 여과제거하는 마이크로여과장치와; 상기 마이크로여과장치에 연결되어 병원성세균, 중금속, 용존유기물질 및 발암성물질을 포함한 오염물질을 2차 여과ㆍ흡착ㆍ살균 처리하기 위한 하이브리드수단을 구비한 하이브리드장치와; 상기 하이브리드장치에서 처리된 원수를 저장하는 정수저수조와; 상기 정수저수조에 연결되어 저장된 저장수를 각 세대에 공급하는 정수공급부;를 구비하는 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템에 있어서, 상기 하이브리드수단은, 상기 원수 중에 포함된 병원성세균 및 오염물질이 여과ㆍ흡착ㆍ살균 처리되도록 상기 하이브리드장치의 반응공간부에 형성된 활성탄여과장치의 카본필터 내부 타공 정수관통 중앙에 자외선램프를 포함한 살균장치가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 살균장치를 구성하고 있는 자외선램프는 활성탄여과장치의 카본필터내 타공 정수관통 중앙에 상ㆍ하방향으로 길게 일정 간격으로 이격되어 다수개 배치되어 있는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 하이브리드수단은 하이브리드장치의 반응공간부내 하부지지판에 고정되게 수직으로 길게 다수 개 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 활성탄여과장치를 구성하는 카본필터는 원통형 다공 망목구조의 여과망형태로 구성되어 정수관통과 외부 메쉬망 사이에 입자상의 활성탄이 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 타공 정수관통에는 처리된 원수의 원활한 통수를 위해 5mm 내지 20mm 크기로 타공되어 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드공정을 이용한 고효율 중앙 정수시스템.
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