KR101126049B1 - 전처리 및 배출수 처리가 효율적인 상수 및 하폐수 처리용 막여과 시스템 - Google Patents

전처리 및 배출수 처리가 효율적인 상수 및 하폐수 처리용 막여과 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전처리와 배출수 처리를 효율적으로 수행할 수 있도록 고안된 상수 및 하폐수 처리용 막여과 시스템으로, 전처리용 횡류식침전지, 전처리용 경사판침전지, 전처리용 일반여과모듈, 배출수 처리조, 침지식 막모듈 또는 케이싱수납방식 막모듈로 구성되며, 기존 막여과 장치의 간단한 변형에 의해 전처리 공정으로서의 침전 및 여과 기능이 강화됨에 따라 막모듈의 파울링 저감 및 세척주기 연장, 막모듈의 부담 경감 및 수명보전, 막차압 상승의 지연 그리고 막여과수의 수질 향상을 달성함과 동시에 전처리 공정의 세척 및 슬러지 배출, 침지식 막모듈 농축수의 배출이 전동밸브의 개폐만으로 간단히 수행되고, 막모듈의 물리적 세척수, 농축수, 전처리 설비로부터의 세척슬러지, 막모듈의 약품세척폐액 등이 하나의 반응조 즉, 배출수 처리조에서 이루어짐으로써 시설의 크기가 축소되어 부지 및 건설에 필요한 공간이 절약되고, 동시에 에너지 절감 등 운영의 효율성이 제고된 기술이다.

Description

전처리 및 배출수 처리가 효율적인 상수 및 하폐수 처리용 막여과 시스템{Membrane filtration system for treatment of drinking water and wastewater with efficient pretreatment and backwashed water treatment processes}
본 발명은 전처리와 배출수 처리를 효율적으로 수행할 수 있도록 고안된 상수 및 하폐수 처리용 막여과(Membrane filtration) 시스템에 관한 것이다. 막여과 공정의 설계 및 운전에 있어서, 막모듈(Membrane module)의 파울링(Fouling) 저감 및 세척주기의 연장, 막모듈의 부담경감 및 수명보전, 막차압 상승의 지연 그리고 막여과수의 수질향상이 중요하며, 이는 적절한 전처리(Pretreatment)를 통하여 달성될 수 있다. 본 발명은 종래 막여과 공정의 전처리 공정으로 채택되어온 침전지(Sedimentation basin)나 일반여과지(Filter)를 막모듈과 동일한 반응조(Reactor) 내에 설치하거나 인접하여 설치하고, 침전지나 일반여과지의 배출수와 막모듈의 배출수를 동일한 반응조 내에서 처리하게 함으로써 상기 반응조들을 별도로 먼 거리에 이격하여 설치하는 것보다 건설에 필요한 공간을 절약함과 동시에 에너지 절감 등 운영의 효율성을 제고한 기술이다.
막 여과(Membrane filtration) 공정은 정밀여과막모듈, 한외여과막모듈, 나노여과막모듈, 역삼투막모듈 등에 처리대상수를 통과시킴으로써 처리대상수 중의 콜로이드(Colloids)와 같은 입자상 물질이나 용존성 유기 및 무기물질(Dissolved organic and inorganic compounds)을 제거하는 공정으로서 정밀여과법(Micro filtration), 한외여과법(Ultra filtration), 나노여과법(Nano filtration) 그리고 역삼투법(Reverse osmosis)으로 분류된다.
정밀여과막의 세공의 크기 즉, 공칭공경(Nominal pore size)은 0.01㎛ 이상으로 주로 부유물질이나 세균 등 입자상 물질의 제거에 사용되고, 한외여과막의 분획분자량(Molecular weight cutoff)은 100,000달톤(Dalton) 이하로 부유물질, 세균, 바이러스 및 고분자의 부식질(Humic substances)의 제거가 가능하다. 나노여과막의 분리경은 염화나트륨(NaCl)을 5 ~ 93% 정도 제거할 수 있는 크기이며, 역삼투막은 염화나트륨을 93% 이상, 해수담수화용 역삼투막은 염화나트륨을 99% 이상 제거할 수 있는 분리경을 갖는다.
막모듈은 막의 형상과 조합에 따라 크게 침지식(조침수 방식)과 케이싱(Casing) 수납방식으로 분류되고, 중공사형막모듈, 평판형막모듈, 나권형막모듈, 관형막모듈, 단일체형막모듈 등으로 구분된다. 또한, 케이싱 수납방식의 막에 대하여 막에 대한 처리대상수의 흐름 특성에 따라 전량여과방식과 십자흐름(Cross flow)여과 방식으로 나뉜다. 그리고 막의 유입측(1차측)과 유출측(2차측) 간의 압력차(막차압)를 주는 방법에는 펌프가압식, 수위차방식, 펌프흡인방식 등이 있으며, 운전제어방식에는 정유량제어와 정압제어가 있다.
막의 종류에 따라 오염물질이 제거되는 기작이 다소 다를 수는 있겠으나 기본적으로 공극의 크기에 의해 물분자는 통과하고, 제거대상물질은 통과하지 못함으로써 막분리가 일어난다. 막여과가 진행되면서 막을 통과하지 못한 각종 오염물질은 막의 유입측 표면에 축적되며, 막여과 유속(Flux)의 감소나 막차압(Transmembrane pressure, TMP)의 증가가 유발된다. 막의 성능을 회복하기 위하여 통상 10분 ~ 120분에 1회 정도 물리적 세척을 실시하며, 세척주기는 막여과 유속의 함수이다. 물리적 세척은 세척펌프나 공기압축기에 의한 공기압으로 역세척하는 역압수세척방식, 막모듈의 하부로부터 블로어나 공기압축기를 이용하여 공기를 불어넣고 막의 유입측에서 기액혼합류로 세척하는 에어스크러빙방식, 막의 유출측에서 가압공기를 통과시키는 역압공기세척방식, 원수로 막유입측을 플러싱(Flushing)하는 원수세척방식 등이 있으며 세척시간은 수초로부터 수분까지 소요된다.
약품세척은 파울링의 종류와 정도, 막의 재질 등을 고려하여 방법이 결정되고, 사용되는 약품으로는 수산화나트륨, 염산, 황산, 차아염소산나트륨, 구연산, 옥살산, 알칼리세제, 산세제 등이 있다.
세척빈도가 높아지면 회수율 즉, 막모듈 세척에 사용되는 수량을 제외한 여과수량과 막공급 원수량의 비를 백분율로 나타낸 값이 감소하게 되어 경제성이 저하됨은 물론 막의 수명에도 영향을 준다.
따라서, 장기적인 압력부하, 원수 중의 고형물에 의한 영향, pH, 온도, 산화제, 미생물 등에 의한 물리적, 화학적, 생물학적 열화(Creeping)와 막표면에 축적되는 각종 오염물질에 의한 부착층 형성, 막공극의 막힘, 유로폐색과 같은 파울링(Fouling)은 막여과 공정의 운영에 있어서 저감해야 할 가장 중요한 요소이다.
막의 파울링(Fouling)을 저감할 수 있는 효과적인 방법은 전처리(Pretreatment) 즉, 제거 대상물질을 막여과 공정 이전에 어느 정도 제거 시켜줌으로써 막의 여과 부담을 경감시키는 것이다. 종래의 전처리 공정으로는 표준정수공정에서 채택되고 있는 응집제 주입 및 혼화장치(Rapid mixing facility), 플록형성장치, 횡류식 또는 경사판침전지, 일반여과지 등이 있으며, 이들 단위공정을 별도의 반응조로 설치하여 처리대상수를 통과시킨 후 막여과하는 시스템이 일반적이다.
표준정수공정에서의 횡류식침전지의 유효수심은 3 ~ 4m이고 체류시간은 2 ~ 4시간, 슬러지 퇴적심도는 30cm 이상 고려한다. 즉, 플록이 침전지에 유입된 후 유출될 때까지 최대 3 ~ 4m를 침강해야 제거된다는 의미이다. 따라서 침강속도가 느린 플록은 미제거되어 월류되고, 후속 별도의 구조물로 설치된 일반 여과지에서 제거되는 것이 통상적인 공정 흐름이다. 원형침전지나 횡류식침전지의 바닥에 퇴적된 슬러지는 다양한 형태의 슬러지 수집기(Sludge collector)를 이용하여 침전지의 유입부 방향으로 긁어모은 후, 슬러지 펌프를 이용하여 간헐적으로 침전지 외부로 배출한다. 슬러지 수집기(Sludge collector)의 종류로는 주행브리지식, 체인플라이트식, 수중대차식, 공기압식, 컨베이어식, 회전식, 주변구동식 등이 있다. 상기 횡류식침전지의 침강거리를 획기적으로 단축시키고 침전면적을 증가시킴으로써 침전제거 효율을 제고하고자 한 침강장치가 경사판 및 경사관 침전지이다.
경사판 침전지는 다단설치가 가능하며 표면부하율 4 ~ 9mm/min, 경사판 경사각은 60°, 침전지 내 평균유속은 0.6m/min 이하, 경사판 간격 100mm 이상, 경사판 내 체류시간은 경사판의 간격이 100mm인 경우에 20 ~ 40분 정도이다. 경사관침전지는 경사각 60°, 침전지 내 평균 상승유속은 80mm/min 이하이다.
일반적으로 경사판이나 경사관 내에 쌓인 슬러지는 경사판의 60°각을 이용하여 중력에 의해 자동으로 아래쪽으로 미끄러짐으로써 슬러지가 하부로 배출되도록 설계되고, 경사판 하부와 침전지 바닥까지의 간격을 1.5m 이상 두어 슬러지 퇴적, 슬러지 수집설비, 침강장치의 유지관리와 수리점검에 이용된다. 침전지 가동 중에는 경사판 침강장치와 바닥 사이를 저류벽으로 차단시켜 단락류를 방지하고 사람이 출입할 수 있는 출입문도 설치한다.
표준정수처리공정에서 채택하는 대표적인 일반여과지인 급속여과지에서는 모래, 안스라사이트(Anthracite coal), 입상활성탄과 같은 입상여재(Granular filter media)가 주로 사용되고 있으며, 급속여과지는 여재층의 구성에 따라 여재층 두께 60 ~ 70cm의 단층, 60 ~ 80cm의 다층, 수류방향에 따라 하향류와 상향류, 여과속도는 단층의 경우 120 ~ 150m/day, 다층의 경우 240m/day 이내이며, 수리적으로는 중력식과 압력식, 여과수량의 시간변화에 따라 정속여과와 감쇠여과, 여과수량의 조절방식에 따라 유량제어형, 수위제어형, 자연평형형 등으로 나뉘고, 세척수 공급방식으로는 고가세척탱크 또는 세척펌프로 공급하는 방식과 정수지의 물 또는 다른 여과지의 여과수를 공급하는 방식이 있고, 응집, 침전한 물을 여과하는 방식과 응집만을 한 물을 침전 없이 여과하는 직접여과 방식이 있다. 입상여재를 사용하는 여과지에서는 여재의 지지, 세척 시 물과 공기의 여과지 전체로의 균등한 배분 등을 위해 하부집수장치를 설치하며, 하부집수장치의 종류로는 유공블록형, 스트레이너형, 유공관형, 휠러형 등이 있다.
여재의 세척은 표면세척과 역세척을 조합한 방식이 일반적이며 필요에 따라 공기세척이 수반된다. 중력식 하향류 여과방식의 경우 상당부분 플록은 여재층 상부에서 집중적으로 제거되며, 특히, 유입부분의 여재층 최상부 표면에 많은 플록이 쌓이므로 여재층 상부의 구동장치에 장착된 표면세척기를 이용하여 표면세척을 실시하고, 이들 플록을 역세척수와 함께 배출시킨다. 역세척은 여과가 진행되는 물의 흐름과 반대방향으로 여과속도의 5 ~ 10배의 유속으로 세척수를 통과시킴으로써 여재층의 팽창과 함께 여재의 유동화, 여재 입자 간의 충돌, 수류 등에 의해 억류된 플록이 탈리되어 역세척수와 함께 배출되는 공정이다. 역세척 시간은 역세척 방식, 공기세척 유무에 따라 다르나, 물로 세척하는 시간은 10분 내외이다. 역세척을 위해 소요되는 수량은 가변적이나 대략 하루에 1시간 정도 여과한 물이 사용된다.
막여과 공정의 운영 시 발생하는 배출수에는 물리적 세척수, 막여과 설비로부터 미처리되어 배출되는 농축수, 약품세척폐액, 전처리 설비로부터의 세척슬러지가 있고, 모두 추가처리대상이며 약품투입장치, 배출수, 배출수 침전시설, 배출수 슬러지, 슬러지 농축조 등의 시설을 통하여 처리된다.
따라서, 다양한 막여과 장치의 구조적 특징을 고려하여 침전지(Sedimentation basin)나 일반여과지(Filter)와 같은 전처리 시설 및 배출수 처리시설을 적절히 배치함으로써 효율적이고 경제적인 막여과 시스템을 구성할 수 있음은 자명하다.
대한민국 등록특허 10-0990196에는 “세척과 슬러지 배출이 용이한 상수 및 하폐수 처리용 하이브리드 여과지”가 기술되어 있다. 이 발명은 본 출원인에 의해 출원된 것으로 여과지 내에 여재층, 여재층 하부공간, 여재층 상부공간을 형성시키고, 여재층 하부공간은 횡류식침전지, 경사판침전지 등으로 구성하여 입자상물질이나 플록을 침전 제거하는 기능을 수행하게 하고, 침전지를 거친 처리대상수가 입상여재, 섬유상여재, 필터스펀지와 같은 여재로 구성된 일반여재층을 통과함으로써 수처리가 이루어지게 한 기술이며, 본 발명은 상기 등록특허기술을 막여과 시스템과 결합함으로써 막여과 공정의 효율성을 제고하고자 한 기술이다.
막여과를 위한 전처리 공정으로 침전(Sedimentation) 공정을 채택할 경우 종래의 기술에서는 표준정수공정의 횡류식침전지나 경사판침전지를 별도의 반응조로 막여과 이전에 설치한다. 그러나 횡류식침전지는 체류시간이 2 ~ 4시간으로 매우 길고 침강거리, 즉, 유효수심도 3 ~ 4m로 깊으므로 침전지 면적과 구조물의 크기가 과대할 수밖에 없다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위한 경사판이나 경사관 침전지는 체류시간과 침강거리가 획기적으로 짧아지는 장점은 있으나 경사판에 축적된 플록이 중력에 의해 자동으로 아래쪽으로 미끄러져 내려오게 되어 있으므로 침전지 가동 중에는 인위적으로 세척할 수 있는 수단이 없다. 경사판이나 경사관의 재질에 따른 거칠기, 경사각도, 플록의 끈끈한 성질, 장치의 형상과 구조 등 여러 가지 변수에 따라 플록의 하향 미끄러짐 현상이 원활하지 못한 경우가 다수 발생하고 있다. 침전지를 배수시키지 않고 운전하는 장점은 있으나, 경사판이나 경사관 하부에 슬러지 퇴적공간, 슬러지 수집설비(Sludge collector), 침강장치의 유지관리를 위한 공간, 슬러지를 주기적으로 침전지 밖으로 배출하는 장치를 필요하고 슬러지 배출 시 일정량의 슬러지가 함유된 물의 배출도 수반된다. 따라서, 상기 침전지는 막여과 시스템의 전처리 공정으로서 효율성 및 경제성에 있어서 적절하지 못하므로 횡류식침전지 또는 경사판이나 경사관 침전지의 크기를 획기적으로 축소시키면서도 침전효율을 제고할 수 있고, 구조적으로 복잡한 슬러지 수집기(Sludge collector)를 설치하지 않으면서도 최소한의 세척수로 횡류식침전지, 경사판이나 경사관 침전지를 세척, 배출할 수 있는 등 막여과 시스템에 적합한 전처리용 침전장치가 필요하다.
또한, 전처리 공정으로서 모래, 안스라사이트, 입상활성탄과 같은 여재를 사용하는 일반여과(Filtration) 공정은 오염물질 제거효율이 뛰어나 막여과의 부하가 크게 경감되는 장점이 있는 반면, 독립된 단위공정으로 설치할 경우 비용문제 즉, 경제성 때문에 채택되지 못하는 단점이 있다.
따라서, 다양한 막여과 장치에 적용할 수 있으면서도 효율성 및 경제성을 제고할 수 있는 전처리 공정 결합형 막여과 시스템과 전처리 공정으로부터의 배출수와 막여과 공정의 운영 시 배출되는 물리적 세척배출수, 농축수, 약품세척폐액 등을 하나의 반응조 내에서 일괄 처리할 수 있는 배출수 처리장치 결합형 막여과 시스템이 필요하다.
상기와 같은 선행기술의 문제점을 해결하고 상기한 목적을 달성하기 위하여 막여과 공정의 전처리 공정으로서 전처리용 횡류식 및 경사판침전지와 전처리용 일반여과모듈을 막모듈과 동일한 반응조 내에 설치하거나 인접하여 설치하고, 상기 침전지 및 일반여과모듈의 배출수와 막모듈의 배출수를 동일한 반응조 내에서 처리할 수 있는 시스템을 고안하였다.
처리대상수가 반응조 하부로 유입되어 먼저, 전처리용 횡류식침전지에서 입자상물질이나 플록(Floc)의 침전이 이루어지고, 상향류로 흐르면서 전처리용 경사판침전지에서 다시 한 번 침전이 수행되어 상당량의 입자상물질이 침전 제거된 상태로 상부에 위치한 침지식(조침수방식) 막모듈로 흐르게 한다. 하나의 반응조 내부에 설치가 곤란한 케이싱수납방식의 막모듈은 반응조 외부에 인접하여 위치시켜 가압펌프를 이용, 전처리된 처리대상수를 공급한다. 필요에 따라 경사판침전지 상부에 전처리용 일반여과모듈을 추가로 설치하여 입자상물질을 더 제거한 후 막모듈로 진입하게 한다.
횡류식침전지 하부에 전동밸브나 수문을 다수 설치하고, 세척 필요 시 이 밸브나 수문을 동시에 빠른 속도로 개방하면 침지형 막모듈 주변의 농축수, 일반여재에 억류된 플록, 경사판침전지 및 횡류식침전지에 퇴적된 슬러지가 빠른 하향 유속에 의해 반응조 하부의 배출수 처리조로 세척, 배출되게 한다.
배출수 처리조에서는 막모듈의 물리적 세척배출수, 막여과 설비로부터 미처리되어 배출되는 농축수, 전처리 설비로부터의 배출수 그리고 막모듈의 약품세척폐액이 처리되며 응집제, 중화제와 같은 약품 투입, 슬러지 침전 및 농축, 상징수 재이용을 위한 펌프 이송, 농축슬러지의 최종 배출기능이 수행된다.
침전, 일반여과와 같은 전처리, 막여과, 그리고 세척이 최소의 공간 내에서 일괄적으로 이루어지므로 기존의 기술에 비하여 부지면적과 설비 전체의 크기가 현저히 감소되며 막여과 시스템의 효율적인 운영과 경제성의 향상이 가능해짐에 따라 전처리 공정 채택이 용이해져 막모듈의 파울링 저감 및 세척 주기 연장, 막모듈의 부담 경감 및 수명보전, 막차압상승의 지연, 그리고 막여과수의 수질 향상의 효과가 있으며, 각종 배출수의 처리 및 재이용이 하나의 반응조 내에서 통합되어 이루어짐으로써 막여과 시스템 전체의 효율성이 제고되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 침지식(조침수방식) 막모듈에 대한 전처리 및 배출수 처리 시스템 구성도 예시(반응조, 침지식 막모듈, 에어스크러빙용 산기장치, 전처리용 일반여과모듈, 전처리용 경사판침전지, 전처리용 횡류식침전지, 전동(공압)밸브, 배출수 처리조로 구성)
도 2는 본 발명의 케이싱수납방식 막모듈에 대한 전처리 및 배출수 처리 시스템 구성도 예시(전처리용 반응조, 케이싱수납방식 막모듈, 전처리용 일반여과모듈, 전처리용 경사판침전지, 전처리용 횡류식침전지, 전동(공압)밸브, 배출수 처리조로 구성)
본 발명은 전처리와 배출수 처리를 효율적으로 수행할 수 있도록 고안된 상수 및 하폐수 처리용 막여과 시스템에 관한 것이다. 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 도 1 및 도 2를 참조하며 상세히 설명한다.
막모듈은 처리대상수 중에 잠긴 상태로 운전되는 침지식(조침수방식) 막모듈과 막이 케이싱(Casing) 내부에 장착되어 있는 케이싱수납방식 막모듈로 구분되고, 각각 운영 방식이 크게 다르므로 도 1에는 침지식 막모듈의 경우에 대하여, 도 2에는 케이싱수납방식 막모듈에 대하여 예시하였다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 반응조(1)에 전처리용 횡류식침전지(4), 전처리용 경사판침전지(3), 침지식(조침수방식) 막모듈(2), 전동(공압)밸브(7), 배출수 처리조(8)가 형성되고, 전처리용 일반여과모듈(5)이 선택적으로 설치되며 원수, 응집제가 주입된 혼화수, 응집/플록형성지 유출수와 같은 처리대상수가 전처리용 횡류식침전지(4)를 통하여 유입된다.
전처리용 횡류식침전지(4)에서 1차적으로 입자상물질이나 플록이 침전 제거되고, 처리대상수는 상향류로 흐르면서 전처리용 경사판침전지(3)로 진입하여 추가로 플록이 침전 제거된다. 전처리용 경사판침전지(3)에서 경사판의 경사각은 0°~ 60° 사이가 적절하다. 수평으로 갈수록 침전 제거효율이 우수함은 자명하다. 기존의 선행기술에서는 경사판에 침전 퇴적된 슬러지가 중력하향으로 미끄러져 아래쪽으로 내려오도록 60°정도는 유지해야 하나, 본 기술에서는 세척수에 의한 강제 수류세척을 실시하므로 경사각은 제한받지 않는다. 단, 경사판의 간격은 침전 슬러지의 퇴적심도 등을 고려하여 2cm 이상으로 하는 것이 바람직하다.
다음엔 입자상물질을 대부분 제거할 필요가 있는 경우 선택적으로 설치되는 전처리용 일반여과모듈(5)에 대하여 구체적으로 설명한다. 전처리용 일반여과모듈(5)을 구성하는 여재로는 필터스펀지(Filter sponge), 스펀지(Sponge), 모래, 안스라사이트, 입상활성탄, 인공경량사, 폴리에틸렌 펠렛(PE pellet), 에이비에스수지 펠렛(ABS pellet), 부직포, 섬유사, 극세사 직물, 폴리에스터솜, 목화솜, 아크릴 섬유, 초극세사 섬유, 다겹방충망(Mesh) 등이 있으며 본 기술에서는 여재에 제한을 받지 않는다. 단, 효과적인 세척과 막여과에 대한 전처리인 점을 고려할 때 여재의 두께는 수cm ~ 수십cm 정도면 충분하다.
막여과가 진행되면서 침지식(조침수방식) 막모듈(2) 외측 공간에는 막모듈을 통과하지 못한 입자상물질이 축적되면서 농축수를 형성하게 되며 전처리용 횡류식침전지(4), 전처리용 경사판침전지(3), 전처리용 일반여과모듈(5)에서도 플록의 축적이 증가하게 된다. 일정시간 동안 운전 후 반응조(1) 내의 고농도 슬러지를 세척 및 배출하기 위하여 다수의 전동(공압)밸브(7)를 동시에 개방하면 전동(공압)밸브(7) 상부에 저류된 물의 중력에 의한 빠른 하향 유속에 의해 침지식 막모듈 주변의 농축수와 물리적 세척수, 전처리용 침전지에 퇴적된 슬러지, 전처리용 일반여과모듈에 억류된 플록을 동시에 세척하여 배출수 처리조(8)로 하향 배출하게 된다.
배출수 처리조(8)에서는 막모듈의 물리적 세척수, 농축수, 전처리 설비로부터의 세척슬러지, 막모듈의 약품세척폐액과 같은 배출수가 처리된다. 필요에 따라 응집제, pH조절제와 같은 약품이 주입되고, 침전을 거쳐 고액을 분리한 후 상징수는 직상부의 반응조 유입부로 이송하여 재이용(9)하고, 농축슬러지는 슬러지 처리시설로 이송(10)된다.
다음은 도 2를 참조하며 케이싱수납방식 막모듈(13)을 사용할 경우의 막여과 시스템에 대하여 구체적으로 설명한다. 전처리용 반응조(12)에 전처리용 횡류식침전지(4), 전처리용 경사판침전지(3), 전동(공압)밸브(7), 배출수 처리조(8)가 형성되고, 전처리용 일반여과모듈(5)이 선택적으로 설치되며, 케이싱수납방식 막모듈(13)은 전처리용 반응조(12)의 외부에 설치하게 되고, 원수, 응집제가 주입된 혼화수, 응집/플록형성지 유출수와 같은 처리대상수가 전처리용 횡류식침전지(4)를 통하여 유입된다. 전처리용 횡류식침전지(4)와 전처리용 경사판침전지(3)를 거치면서 입자상물질이나 플록이 침전 제거되고, 선택적으로 설치되는 전처리용 일반여과모듈(5)에서 추가로 제거되며, 세부 사항은 도 1의 경우와 같다.
전처리용 반응조(12) 상부로부터 인발된 처리대상수는 전처리수 이송가압펌프(14)에 의해 케이싱수납방식 막모듈(13)로 이송되어 여과된다. 전동(공압)밸브(7)를 이용한 전처리설비의 세척과 배출수처리, 케이싱수납방식 막모듈(13)로부터 배출수 처리조(8)로 별도의 파이프를 통하여 이송되어온 케이싱수납방식 막모듈의 물리적 세척수, 농축수, 약품세척폐액 등의 배출수의 처리와 상징수 재이용, 농축슬러지의 이송 등은 도 1의 경우와 동일하다.
1: 반응조(침지식 막모듈용) 2: 침지식(조침수방식) 막모듈
3: 전처리용 경사판침전지 4: 전처리용 횡류식침전지
5: 전처리용 일반여과모듈 6: 에어스크러빙용 산기장치
7: 전동(공압)밸브 8: 배출수 처리조
9: 상징수 재이용펌프 10: 농축슬러지 배출펌프
11: 배출수 처리용 약품주입장치(응집제, pH조절제 등)
12: 전처리용 반응조(케이싱수납방식 막모듈용)
13: 케이싱수납방식 막모듈 14: 전처리수 이송가압펌프

Claims (6)

  1. 배출수처리조, 전동밸브, 전처리용 횡류식침전지, 전처리용 경사판침전지, 전처리용 일반여과모듈 및 침지식 막모듈이 차례로 형성된 상수 및 하폐수 처리용 막여과 시스템의 반응조 하부로 유입된 처리대상수는 상기 전처리용 횡류식침전지, 전처리용 경사판침전지, 전처리용 일반여과모듈을 통과하면서 입자상물질이나 플록이 제거된 후, 상기 침지식 막모듈에서 최종적으로 여과가 수행되는 구조적 특징을 갖는 상수 및 하폐수 처리용 막여과 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전처리용 경사판침전지에서 경사판의 경사각은 효과적인 침전기능과 빠른 하향 수류에 의한 세척이 가능하도록 0°~ 60°범위인 상수 및 하폐수 처리용 막여과 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전처리용 일반여과모듈은 필터스펀지, 스펀지, 모래, 안스라사이트, 입상활성탄, 인공경량사, 폴리에틸렌 펠렛, 에이비에스수지 펠렛, 부직포, 섬유사, 극세사 직물, 폴리에스터솜, 목화솜, 아크릴 섬유, 초극세사 섬유, 다겹방충망과 같은 여재 중 하나 또는 둘 이상을 조합하여 구성된 것을 특징으로 하는 상수 및 하폐수 처리용 막여과 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전동밸브의 개방을 통하여 상기 전처리용 횡류식침전지, 전처리용 경사판침전지, 전처리용 일반여과모듈을 차례로 통과하고 침지식 막모듈은 통과하지 않은 반응조 내부의 처리대상수가 중력에 의해 전처리용 일반여과모듈, 전처리용 경사판침전지, 전처리용 횡류식 침전지에 퇴적되거나 억류된 플록을 하향세척하여 배출수 처리조로 배출하는 구조적 특징을 갖는 상수 및 하폐수 처리용 막여과 시스템.
  5. 배출수처리조, 전동밸브, 전처리용 횡류식침전지, 전처리용 경사판침전지, 전처리용 일반여과모듈 및 반응조 외부에는 케이싱수납방식 막모듈이 차례로 형성된 상수 및 하폐수 처리용 막여과 시스템의 반응조 하부로 유입된 처리대상수는 상기 전처리용 횡류식침전지, 전처리용 경사판침전지, 전처리용 일반여과모듈을 차례로 통과하면서 입자상물질이나 플록이 제거된 후, 상기 케이싱수납방식 막모듈에서 최종적으로 여과가 수행되는 구조적 특징을 갖는 상수 및 하폐수 처리용 막여과 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 반응조 외부에 설치된 케이싱수납방식 막모듈의 물리적 세척수, 농축수, 막모듈의 약품세척폐액과 같은 배출수는 별도의 파이프를 통하여 상기 배출수 처리조로 이송되어 상기 전처리용 일반여과모듈, 전처리용 경사판침전지, 전처리용 횡류식 침전지를 하향세척한 세척슬러지와 함께 처리되는 구조적 특징을 갖는 상수 및 하폐수 처리용 막여과 시스템.

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