KR101427797B1 - 수처리용 여과막의 유지세정 방법 및 그 수처리 시스템 - Google Patents

수처리용 여과막의 유지세정 방법 및 그 수처리 시스템 Download PDF

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박라영
이창하
김형건
이용수
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 수처리용 여과막의 유지세정 방법은 원수조로부터 공급된 원수가 원수펌프에 공급되기 이전에 유제세정약품을 공급하여, 여과운전을 정지하지 않고 유지세정을 하는 것이다. 상기 방법을 이용하면, 비가역적 막오염의 발생을 지연함으로써 화학세정의 주기를 연장시킬 수 있고, 유지세정을 위하여 운전정지를 하지 않아 누적 생산수량을 증대시킬 수 있으며, 생산수(처리수) 내의 잔류염소로 인한 병원성 미생물의 증식 억제 효과도 얻을 수 있다.

Description

수처리용 여과막의 유지세정 방법 및 그 수처리 시스템{MAINTENANCE CLEANING METHOD OF FILTRATION MEMBRANE FOR WATER TREATMENT AND WATER TREATMENT SYSTEM FOR THE SAME}
본 발명은 수처리용 여과막의 유지세정 방법 및 그 수처리 시스템에 대한 것으로, 운전을 정지하는 일 없이 효과적으로 유지세정을 할 수 있는 방법에 관한 것이다.
한외여과막(UF, ultrafilter membrane), 정밀여과막(MF, microfilter membrane) 등의 여과막을 이용한 정수처리 막여과 공정에서, 공급원수 중의 오염물질을 지속적으로 분리하는 여과막은 시간이 경과함에 따라서 그 오염도가 점점 증가하게 된다. 따라서, 지속적으로 막여과 공정을 이용한 정수처리를 하기 위해서는, 오염된 여과막의 세정이 필요하다.
여과막의 막간차압이 상승하여 더 이상 여과를 진행할 수 없는 단계에서, 다양한 약품을 고농도로 주입하여 긴 접촉시간 동안 화학세정(CIP, Clean in place)을 실시하여 여과막을 초기 단계로 되돌리는 것이 일반적인 여과막의 세정 공정이다.
그러나, 화학세정(CIP)를 수행하는 동안에 막여과 공정의 운전은 완전히 정지(offline)되고, 세정 중인 막여과 공정 단위에서 정수처리를 하지 못하여 발생하는 정수량과 계획 정수량에 차이가 발생하기 되며, 이러한 차이를 좁히기 위해서는 화학세정을 수행하지 않는 다른 정수처리 공정 단위의 여과 유속을 높여야 하고, 수처리 시스템 전체적인 부담이 늘어난다. 또한, 고농도의 다양한 약품을 긴 시간 동안 여과막과 접촉하게 하는 과정은, 여과막 자체의 열화를 촉진하기도 한다.
따라서, 막여과 공정의 운전을 지속적으로 하면서 막의 오염도를 줄이며 화학세정(CIP) 수행 주기를 지연시켜 여과막 자체의 열화도 지연시킬 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명의 목적은 비가역적 막오염을 지연함으로써 화학세정 주기를 연장시킬 수 있는 수처리 여과막 공정의 운전 방법을 제공하는 것이다. 상기 방법은 막여과 공정 단위를 완전히 정지하지 않고 CIP주기를 지연시킬 수 있어서 누적 생산수량이 증대될 수 있고, 생산수의 병원성 미생물의 증식 억제 효과도 얻을 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 여과막의 유지세정 방법은 원수조로부터 공급된 원수가 원수펌프에 공급되기 이전에 유제세정약품을 공급하여, 여과운전을 정지하지 않고 유지세정을 하는 것이다.
상기 유지세정약품의 사용량과 주기는, 원수에 포함되어 있는 타겟물질의 농도에 따라 조절될 수 있다.
상기 수처리용 여과막의 유지세정 방법은, 원수에 포함되어 있는 타겟물질의 농도를 측정하는 단계; 상기 유지세정약품을 원수에 투입하고 여과운전을 하여 처리수를 생산하는 단계; 그리고 상기 처리수에 포함되는 유지세정약품의 농도를 측정하여 유지세정약품의 투입량을 조절하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
상기 타겟물질은 유기물이며, 상기 유지세정약품은 차아염소산, 차아염소산염, 과산화수소, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 타겟물질은 미네랄이며, 상기 유지세정약품은 가성소다(NaON), 무기산, 유기산, 인산(H3PO4), 불화수소암모늄(NH4HF2) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 타겟물질은 금속이온이며, 상기 유지세정약품은 알칼리 킬레이트, 인산, 유기산 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 유지세정약품은 염소를 포함하는 것일 수 있고, 이때 상기 수처리용 여과막의 유지세정 방법은, 여과막에 의하여 여과된 처리수가 저장되는 처리수저장부, 오존처리부, 활성탄처리부, 및 배수지를 순차로 지나는 처리수에 포함되는 잔류 염소의 농도에 의하여 유지세정약품의 주입량을 조절하는 것일 수 있다.
상기 유지세정약품은 차아염소산염일 수 있고, 상기 유지세정약품의 사용량은 원수에 포함된 유기물과 반응하는 OCl-의 양보다 많아서, 여과운전에 의하여 생산된 처리수에 OCl-에 의한 산화력을 유지하여 처리수의 소독능력을 유지하는 것일 수 있다.
상기 수처리용 여과막의 유지세정 방법은 여과운전의 사이클 중의 막세척 과정에서 역세척을 위한 약품의 추가 주입을 하지 않는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 막여과 수처리 시스템은 원수조를 포함하는 원수공급부; 상기 원수공급부로부터 공급받은 원수를 막여과 처리하여 처리수를 공급하는 여과부; 상기 처리수를 저장하는 처리수저장부; 및 상기 원수조와 상기 여과부 사이에 위치하며 상기 여과부로 공급되는 원수의 압력을 조절하는 원수펌프;를 포함하고, 상기 원수조, 상기 원수펌프 또는 이들의 사이를 연결하는 연결관에 유지세정약품을 공급하는 약품공급부를 포함한다.
상기 막여과 수처리 시스템은, 원수에 포함되어 있는 타겟물질의 농도를 측정하는 원수수질측정수단을 포함하거나, 처리수에 포함되어 있는 타겟물질의 농도를 측정하는 처리수수질측정수단과 상기 원수수질측정수단을 포함할 수 있고, 상기 타겟물질의 농도를 측정한 결과에 따라서 상기 유지세정약품의 사용량 및 사용 주기를 조절하는 제어수단을 더 포함할 수 있다.
상기 타겟물질은 유기물이며, 상기 유지세정약품은 차아염소산, 차아염소산염, 과산화수소, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 여과부는 1개 이상의 막모듈을 포함할 수 있고, 상기 막모듈은, 상기 원수공급부와 이어진 유입로와 상기 처리수저장부와 이어진 유출로를 가지는 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 위치하는 분리막;을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 수처리용 여과막의 유지세정 방법 및 그 수처리 시스템은, 종래의 OFF-LINE 유지세정 방법에서 오염된 여과막에 직접적으로 약품을 접촉시키는 것과 달리, ON-LINE으로 유지세정을 실시하여 처리수의 생산 가동률을 극대화시킬 수 있고, 화학세정의 주기를 연장시킬 수 있으며, 막여과 운전 중에 막세척(역세척) 단계에서 처리수 관내의 미생물의 증식 및 막오염 제거를 위한 약품의 사용을 생략할 수 있다.
도 1은 본 발명의 수처리용 여과막 유지세정 방법을 적용할 경우에 얻을 수 있는 3단계의 효과를 설명하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 수처리용 여과막 유지세정 방법을 적용할 경우에 약품주입농도와 주기를 선정하기 위한 측정 등의 과정을 보여주는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 여과막 유지세정 방법을 실시하는 순서의 알고리즘을 보여주는 순서도이다.
도 4는 기존의 유지세정을 적용한 경우와 본 발명의 유지세정 방법을 적용한 경우의 막간차압의 시간에 따른 변화를 보여주는 그래프이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
기존의 유지세정공정은, 막모듈의 운전을 중지하고 저농도의 유지세정약품을 이용하여 짧은 시간 동안 유지세정을 거쳐서 막오염을 제거하는 과정으로 이루어지며, 유지세정시에는 막모듈의 운전을 중지하는 과정이 필수적으로 요구되었다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 여과막의 유지세정 방법은 원수조로부터 공급된 원수가 원수펌프에 공급되기 이전에 유제세정약품을 공급하여, 여과운전을 정지하지 않고 유지세정을 하도록 하여, 유지세정공정을 위한 막모듈의 운전 정지 없이 기존의 유지세정으로 유지세정의 효과 이상으로 우수한 효과를 얻을 수 있도록 한다.
상기 유지세정 방법은, 원수에 유지세정약품이 공급된 후에 원수펌프에 의한 혼합이 이루어지기 때문에, 별도의 혼합공정이 필요하지 않는다는 장점도 가진다. 추가적인 별도의 혼합수단을 추가하지 않고, 기존의 수처리 시스템의 원수펌프 이전에 위치하는 원수에 유지세정약품을 공급하면, 원수펌프에 의하여 원수가 여과부에 도달하기 전에 원수와 유지세정약품의 혼합이 충분하게 이루어질 수 있고, 별도의 혼합수단을 추가로 설치하지 않아도 유지세정의 효과를 얻을 수 있다.
구체적으로, 원수에 투입된 유지세정약품은 원수펌프를 지나면서 혼합되고 여과부의 막모듈에 이르기 전에 상기 혼합된 원수와 유기세정약품이 충분하게 반응하여 막모듈에 공급되게 된다. 이렇게 유지세정약품과 반응한 원수가 유입로를 통하여 막모듈에 공급되면, 원수에 포함되어 있던 오염물질은 여과막에 의하여 걸러지고, 오염물질이 제거된 처리수가 유출로를 통하여 처리수저장부로 공급된다.
막모듈의 운전은 여과, 막세척, 및 드레인을 포함하는 하나의 세트의 순서로 반복하여 운전된다. 상기 여과는, 위에서 설명한 원수를 처리하여 오염물질을 제거한 처리수를 제조하는 과정을 의미한다. 상기 막세척은, 여과 과정에서 막에 부착되는 오염물질을 제거하는 과정을 의미하며, 일반적으로 역세척의 과정으로 이루어진다. 상기 드레인은, 막세척후 하우징에 남아있는 오염물질을 버리는 과정을 의미한다.
상기 유지세정 방법에 의하여 유지세정약품과 충분하게 혼합된 원수가 공급되는 경우에는, 상기 막모듈 운전의 막세척 및 드레인의 과정에서 충분하게 여과막의 오염물질이 제거될 수 있고, 기존에 막모듈의 운전을 멈추고 시행하던 유지세정과 비교하여 동등한 수준 이상의 유지세정효과를 보여준다. 그리고, 이러한 유지세정효과는 여과막의 막간차압(Transmenbrane Pressure, TMP)을 평가하여 확인할 수 있다.
상기 유지세정약품의 사용량과 주기는, 원수에 포함되어 있는 타겟물질의 농도에 따라 조절될 수 있다. 바람직하게, 일정한 수질의 원수가 유입되는 경우에는 지속적으로 유지세정약품을 타겟 물질의 농도와 반응하는 유지세정약품의 양보다 많도록 하여 원수에 주입할 수 있다.
원수의 수질에 따라서 운전 중의 여과막의 오염 정도가 달라지게 되며, 이에 의하여 투입되어야 하는 유지세정약품의 양이 달라질 수 있다. 따라서, 지속적으로 또는 간헐적으로 투여하는 유지세정약품의 투입량과 시기를 조절할 필요가 있으며, 이는 원수의 수질과 수량을 평가하여 조절할 수 있다. 원수에 포함되어 제거의 목적으로 하는 물질을 타겟물질이라고 하였을 때에, 상기 타겟물질이 원수에 포함되어 있는 양을 평가하여 이를 기초로 유지세정약품의 사용량 및 사용 주기를 제어할 수 있다. 또한, 처리수에 포함되어 있는 유지세정약품의 양을 평가하여도 원수에 포함되어 있는 유지세정약품의 양을 조절할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 수처리용 여과막 유지세정 방법을 적용할 경우에 얻을 수 있는 3단계의 효과를 설명하는 개념도이다. 도 1을 참고하면, 상기 유지세정약품을 첨가하는 것으로 인하여 하기 설명하는 1차, 2차, 그리고 3차 세정효과를 모두 얻을 수 있다.
상기 유지세정약품을 원수에 적정한 양으로 넣어주면, 원수 내에 존재하는 오염물질과 상기 약품이 충분히 반응하여 여과막에 도달하기 전에 오염물질의 농도가 현저하게 저하되며(1차세정효과), 이때 원수 내에 존재하는 유지세정약품은 여과막을 투과하면서 막오염을 세정하는 효과를 얻을 수 있다(2차세정효과).
나아가, 상기 유지세정약품이 여과막을 통과한 처리수 내에 잔존할 수 있으며, 이렇게 여과막을 통과한 잔류 세정 약품은 처리수조에서 체류시간만큼 잔류하면서 관거 및 처리수저장부에 잔류소독의 효과를 줄 수 있다. 또한, 일반적으로 적용하는 막세척(역세척) 단계에서 주입하는 역세척 약품을 적용하지 않고도 역세척 약품을 적용한 것과 유사한 효과를 얻을 수 있다(3차세정효과).
도 3은 본 발명의 여과막 유지세정 방법을 실시하는 순서의 알고리즘을 보여주는 순서도이다. 도 3을 참고하면, 상기 수처리용 여과막의 유지세정 방법은, 원수에 포함되어 있는 타겟물질의 농도를 측정하는 단계; 상기 유지세정약품을 원수에 투입하고 여과운전을 하여 처리수를 생산하는 단계; 그리고 상기 처리수에 포함되는 유지세정약품의 농도를 측정하여 유지세정약품의 투입량을 조절하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다. 이렇게 상시 순서로 여과막 유지세정 방법을 실시하는 경우에는 지속적인 모니터링과 함께 원수의 특성 변화에 따라서 적절하게 적절하게 유지세정약품을 변경하거나 사용량을 조절하여 적용할 수 있다.
상기 타겟물질은 유기물, 금속이온, 미네랄, 미생물, 조류 등 다양한 것일 수 있다. 따라서, 타겟물질에 따라서 적용하는 유지세정약품의 종류가 조절될 수 있다.
상기 타겟물질이 유기물인 경우에는, 유지세정약품으로 상기한 차아염소산, 차아염소산염, 과산화수소 등의 약품을 선택하여 사용하는 것이 바람직하며, 상기 타겟물질이 조류인 경우에도 위와 같다. 상기 차아염소산염은 예를들어 차아염소산나트륨이 사용될 수 있다.
상기 타겟물질이 미네랄인 경우에는 유지세정약품으로 가성소다(NaON), 무기산, 유기산, 인산(H3PO4), 불화수소암모늄(NH4HF2) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나가 적용될 수 있다. 상기 유기산은, 예를 들어 구연산, 옥살산 등이 있다. 상기 무기산으로는 예를 들어 염산, 황산, 질산, 인산 등이 있다.
상기 타겟물질이 금속이온일 경우에는 유지세정약품으로 알칼리 킬레이트, 인산, 유기산 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나가 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 알칼리 킬레이트로는 에틸렌디아민사아세트산(Ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA) 및 이의 염이 적용될 수 있다.
상기 타겟물질이 미생물인 경우에는 유지예정약품으로 가성소다, 과산화수소, 차아염소산염, 차아염소산 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나가 적용될 수 있다.
상기 타겟물질로는 2 이상의 오염물질이 동시에 선택되어 유지예정약품의 종류 및 투입량을 조절하여 적용할 수 있다.
상기 유지세정약품으로는 바람직하게 차아염소산염이 적용될 수 있고, 차아염소산염과 함께 다른 유지세정약품이 함께 적용될 수도 있다.
상기 차아염소산염은 원수 내에서 산화제의 역할을 하며, 유기물, 조류, 미생물 등에 의한 여과막의 오염 제거에 효과적이다. 상기 차아염소산나트륨은 유기물 등의 오염물질들을 산화시켜 제거할 수 있고, 여과막에 부착되는 오염물질을 제거할 수 있으며, 처리수에 잔류염소의 형태로 잔류할 수 있다. 특히, 상기 차아염소산염은 물 속에서 염소 이온에 의한 소독의 목적으로도 사용되는 약품이기 때문에, 상기 여과막의 유지세정약품으로 사용하여 처리수에도 잔존하도록 하면 별도의 염소소독제를 처리수에 투여하지 않아도 염소소독의 효과를 얻을 수 있다.
도 2는 본 발명의 수처리용 여과막 유지세정 방법을 적용할 경우에 약품주입농도와 주기를 선정하기 위한 측정 등의 과정을 보여주는 모식도이다. 도 2를 참조하면, 상기 유지세정약품은 염소를 포함할 수 있고, 상기 수처리용 여과막의 유지세정 방법은, 여과막에 의하여 여과된 처리수가 저장되는 처리수저장부, 오존처리부, 활성탄처리부, 및 배수지를 순차로 지나는 처리수에 포함되는 잔류 염소의 농도에 의하여 유지세정약품의 주입량을 조절하는 것일 수 있다.
상기 유지세정약품은 차아염소산염일 수 있으며, 상기 유지세정약품의 사용량은 원수에 포함된 유기물과 반응하는 OCl-의 양보다 많아서, 여과운전에 의하여 생산된 처리수에 OCl-에 의한 산화력을 유지하여 처리수의 소독능력을 유지하는 것일 수 있다.
상기 수처리용 여과막의 유지세정 방법은 여과운전의 사이클 중의 막세척 과정에서 역세척을 위한 약품의 추가 주입을 하지 않는 것일 수 있다.
여과막의 운전은 크게 3 가지 방법으로 이루어지며, 막모듈 운전 사이클(cycle)인 여과, 막세척, 드레인의 순차 과정에 포함되는 막세척, 막간차압이 어느 정도 수준이 이르렀을 때에, 저농도의 약품을 짧은 시간 동안 사용하여 여과막을 막모듈에서 분리하지 않고 세척하는 유지세정, 그리고 막간차압이 상승하여 더 이상 여과할 수 없을 정도에 이르렀을 때 고농도의 약품에 긴 시간 동안 여과막을 세정하여 여과막을 초기상태로 돌리는 화학세정(CIP)이 이에 해당한다. 상기한 여과막의 세정은 원수의 종류나 수처리 시스템의 운전 조건에 따라서 다르게 적용되겠지만, 예를 들어 운전사이클 내의 막세척이 수분의 단위로 시행한다면, 유지세정은 주당 수회 또는 수주에 1회의 주기로 이루어지며, 화학세정은 1년에 수회 주기로 이루어질 수 있다.
상기 수처리용 여과막의 유지세정 방법은 상기 유지세정에 적용하기 위하여 것으로, 기존에는 여과막에 공급하던 유지세정약품을 원수에 투입하여 막모듈을 멈추지 않고도 유지세정을 할 수 있도록 하였으며, 기존의 방법으로 유지세정을 하는 경우보다 막간차압을 줄여 화학세정의 빈도를 줄일 수 있고 화학세정에 의하여 발생하는 여과막의 열화 현상도 줄일 수 있다.
도 4는 기존의 유지세정을 적용한 경우와 본 발명의 유지세정 방법을 적용한 경우의 막간차압의 시간에 따른 변화를 보여주는 그래프이다. 도 4의 실험은 하기 표 1의 조건에서 이루어졌으며 실시예와 비교예는 하기의 조건으로 실험하였다.
막여과 운전조건 원수 성상
Fluxave .
(L/㎡?hr)		 83.3 탁도
(NTU)		 3.51
여과량
(mL/min)		 83.3 UV254
(cm-1)		 0.035
운전시간
(min)		 1720 DOC
(mg/L)		 5.267
막면적
(㎡)		 0.06 - -
실시예: 1720분 여과, 막 유입 라인으로 NaOCl 600ppm을 1mL/min으로 주입. 도 4에 실험군(파란 마름모)으로 표시.
비교예: STEP 1. 630분 여과, NaOCl 500ppm, 60분 세정(1주기), STEP 2. 630분 여과, NaOCl 500ppm, 60분 세정(2주기), STEP 3. 340분 여과(3주기), 도 4에 대조군(빨간 네모)으로 표시.
도 4의 결과로부터, 기존의 off line 유지세정을 한 것과 비교하여 여과막의 오염도를 나타내는 하나의 기준이 되는 막간차압의 변화의 정도가 작은 것으로 확인되었으며, 이는 여과막의 비가역적인 오염도를 낮추는 것을 확인한 결과이다.
상기 도 4의 결과를 표로 나타낸 것이 하기 표 2의 결과이다. 하기 표 2를 참고하여도, 본 발명의 수처리용 여과막 유지세정 방법을 적용한 실시예의 결과가 월등하게 우수한 것을 확인할 수 있었다.
TMP (kgf/cm2) 630min
(1주기 끝)		 690min
(2주기시작)		 1320min
(2주기 끝)		 1380min
(3주기시작)
실시예 0.43 0.462 0.777 0.803
비교예 0.621 0.568 1.071 1.02
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 막여과 수처리 시스템은, 원수조를 포함하는 원수공급부; 상기 원수공급부로부터 공급받은 원수를 막여과 처리하여 처리수를 공급하는 여과부; 상기 처리수를 저장하는 처리수저장부; 및 상기 원수조와 상기 여과부 사이에 위치하며 상기 여과부로 공급되는 원수의 압력을 조절하는 원수펌프;를 포함하고, 상기 원수조, 상기 원수펌프 또는 이들의 사이를 연결하는 연결관에 유지세정약품을 공급하는 약품공급부를 포함한다. 상기 막여과 수처리 시스템은 유지세정약품이 원수펌프의 위치보다 앞에 위치하는 원수에 공급되기 때문에 원수펌프에 의하여 충분하게 혼합되고, 별도의 혼합수단 없이 원수와 유지세정약품의 혼합 효과를 얻을 수 있다.
상기 막여과 수처리 시스템은, 원수에 포함되어 있는 타겟물질의 농도를 측정하는 원수수질측정수단을 포함하거나, 처리수에 포함되어 있는 타겟물질의 농도를 측정하는 처리수수질측정수단과 상기 원수수질측정수단을 포함할 수 있으며, 상기 타겟물질의 농도를 측정한 결과에 따라서 상기 유지세정약품의 사용량 및 사용 주기를 조절하는 제어수단을 더 포함할 수 있다.
상기 타겟물질이 원수에 포함되어 있는 양을 평가하여 이를 기초로 유지세정약품의 사용량 및 사용 주기를 제어할 수 있고, 원수와 처리수에 포함되어 있는 양을 모두 평가하여도 조절할 수 있다.
상기 측정수단은 타겟물질의 농도를 측정하는 통상의 측정수단이 사용될 수 있으며, 수량과 농도 정보를 이용하여 원수에 포함되는 타겟물질의 양을 정량화할 수 있다.
상기 타겟물질은 유기물이며, 상기 유지세정약품은 차아염소산, 차아염소산염, 과산화수소, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 타겟물질이 유기물인 경우에는, 유지세정약품으로 상기한 차아염소산, 차아염소산염, 과산화수소 등의 약품을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 타겟물질이 조류인 경우에도 위와 같다.
상기 약품을 원수에 적정한 양으로 넣어주면, 원수 내에 존재하는 오염물질과 상기 약품이 충분히 반응하여 여과막에 도달하기 전에 오염물질의 농도가 현저하게 저하되며, 이때 원수 내에 존재하는 유지세정약품은 여과막을 투과하면서 막오염을 세정하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 유지세정약품이 여과막을 통과한 처리수 내에 잔존할 수 있으며, 이렇게 여과막을 통과한 잔류 세정 약품은 처리수조에서 체류시간만큼 잔류하면서 일반적으로 적용하는 역세척 단계에서 주입하는 역세척 약품을 적용하지 않고도 역세척 약품을 적용한 것과 유사한 효과를 얻을 수 있다.
상기 타겟물질이 미네랄인 경우에는 유지세정약품으로 가성소다(NaON), 무기산, 유기산, 인산(H3PO4), 불화수소암모늄(NH4HF2) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나가 적용될 수 있다. 상기 유기산은, 예를 들어 구연산, 옥살산 등이 있다. 상기 무기산으로는 예를 들어 염산, 황산, 질산, 인산 등이 있다.
상기 타겟물질이 금속이온일 경우에는 유지세정약품으로 알칼리 킬레이트, 인산, 유기산 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나가 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 알칼리 킬레이트로는 에틸렌디아민사아세트산(Ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA) 및 이의 염이 적용될 수 있다.
상기 타겟물질이 미생물인 경우에는 유지예정약품으로 가성소다, 과산화수소, 차아염소산염, 차아염소산 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나가 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (13)

  1. 원수조로부터 공급된 원수가 원수펌프에 공급되기 이전에 유지세정약품을 상기 원수에 공급하여, 여과운전을 정지하지 않고 유지세정을 하고,
    상기 유지세정약품의 사용량은, 여과운전에 의하여 생산된 처리수에 잔류하는 유지세정약품이 처리수의 소독능력을 유지할 수 있을 정도로 상기 유지세정약품이 원수에 주입되는 양(量)인 것을 특징으로 하는, 수처리용 여과막의 유지세정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유지세정약품의 사용량과 주기는, 원수에 포함되어 있는 타겟물질의 농도에 따라 조절되는 것인, 수처리용 여과막의 유지세정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수처리용 여과막의 유지세정 방법은,
    원수에 포함되어 있는 타겟물질의 농도를 측정하는 단계;
    상기 유지세정약품을 원수에 투입하고 여과운전을 하여 처리수를 생산하는 단계; 그리고
    상기 처리수에 포함되는 유지세정약품의 농도를 측정하여 유지세정약품의 투입량을 조절하는 단계;를 포함하는 것인, 수처리용 여과막의 유지세정 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 타겟물질은 유기물이며, 상기 유지세정약품은 차아염소산, 차아염소산염, 과산화수소, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인, 수처리용 여과막의 유지세정 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 타겟물질은 미네랄이며, 상기 유지세정약품은 가성소다(NaO H ), 무기산, 유기산, 인산(H3PO4), 불화수소암모늄(NH4HF2) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인, 수처리용 여과막의 유지세정 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 타겟물질은 금속이온이며, 상기 유지세정약품은 알칼리 킬레이트, 인산, 유기산 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인, 수처리용 여과막의 유지세정 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 유지세정약품은 염소를 포함하는 것이고,
    상기 수처리용 여과막의 유지세정 방법은, 여과막에 의하여 여과된 처리수가 저장되는 처리수저장부, 오존처리부, 활성탄처리부, 및 배수지를 순차로 지나는 처리수에 포함되는 잔류 염소의 농도에 의하여 유지세정약품의 주입량을 조절하는 것인, 수처리용 여과막의 유지세정 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유지세정약품은 차아염소산염이며,
    상기 유지세정약품의 사용량은 원수에 포함된 유기물과 반응하는 OCl-의 양보다 많아서, 여과운전에 의하여 생산된 처리수에 OCl-에 의한 산화력을 유지하여 처리수의 소독능력을 유지하는 것인, 수처리용 여과막의 유지세정 방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 수처리용 여과막의 유지세정 방법은 여과운전의 사이클 중의 막세척 과정에서 역세척을 위한 약품의 추가 주입을 하지 않는 것인, 수처리용 여과막의 유지세정 방법.
  10. 원수조를 포함하는 원수공급부;
    상기 원수공급부로부터 공급받은 원수를 막여과 처리하여 처리수를 공급하는 여과부;
    상기 처리수를 저장하는 처리수저장부; 및
    상기 원수조와 상기 여과부 사이에 위치하며 상기 여과부로 공급되는 원수의 압력을 조절하는 원수펌프;를 포함하고,
    상기 원수조, 상기 원수펌프 또는 이들의 사이를 연결하는 연결관에 유지세정약품을 공급하는 약품공급부를 포함하고,
    상기 유지세정약품의 사용량은, 여과운전에 의하여 생산된 처리수에 잔류하는 유지세정약품이 처리수의 소독능력을 유지할 수 있을 정도로 주입되는 양(量)인 것을 특징으로 하는, 막여과 수처리 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 막여과 수처리 시스템은, 원수에 포함되어 있는 타겟물질의 농도를 측정하는 원수수질측정수단을 포함하거나, 처리수에 포함되어 있는 타겟물질의 농도를 측정하는 처리수수질측정수단과 상기 원수수질측정수단을 포함하며,
    상기 타겟물질의 농도를 측정한 결과에 따라서 상기 유지세정약품의 사용량 및 사용 주기를 조절하는 제어수단을 더 포함하는 것인, 막여과 수처리 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 타겟물질은 유기물이며, 상기 유지세정약품은 차아염소산, 차아염소산염, 과산화수소, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인, 막여과 수처리 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 여과부는 1개 이상의 막모듈을 포함하고,
    상기 막모듈은, 상기 원수공급부와 이어진 유입로와 상기 처리수저장부와 이어진 유출로를 가지는 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 위치하는 분리막;을 포함하는 것인, 막여과 수처리 시스템.
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