KR101447838B1 - 역삼투압막을 이용한 폐수 처리장치 및 처리방법 - Google Patents

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KR101447838B1 KR1020130168353A KR20130168353A KR101447838B1 KR 101447838 B1 KR101447838 B1 KR 101447838B1 KR 1020130168353 A KR1020130168353 A KR 1020130168353A KR 20130168353 A KR20130168353 A KR 20130168353A KR 101447838 B1 KR101447838 B1 KR 101447838B1
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Abstract

본 발명은 역삼투압막을 통과하여 여과 처리된 정수에 여과되지 않고 분리된 농축수 중 일부를 혼합하여 저장조로 배출하고, 상기 저장조에 저장된 저장수의 수질을 측정하여 방류기준치와 비교한 후 그 차이에 따라 상기 농축수의 혼합조로 투입되는 유량을 조절함으로써, 유입되는 폐수의 양 대비 방류수의 양을 늘릴 수 있는 역삼투압막을 이용한 폐수 처리장치 및 처리방법을 제공한다.

Description

역삼투압막을 이용한 폐수 처리장치 및 처리방법{TREATMENT APPARATUS OF WASTEWATER USING REVERSE OSMOSIS MEMBRANE AND TREATMENT METHOD USING THE SAME}
본 발명은 폐수 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 역삼투압막을 통과하여 여과 처리된 정수에 여과되지 않고 분리된 농축수 중 일부를 혼합하여 저장조로 배출하되, 상기 저장조에 저장된 저장수의 수질을 측정하여 방류기준치와 비교한 후 그 차이에 따라 상기 농축수의 혼합조로 투입되는 유량을 조절하여, 방류수의 수질을 정확하게 제어하면서도 유입되는 폐수의 양 대비 방류수의 양을 늘릴 수 있는 역삼투압막을 이용한 폐수 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.
일반적으로 공장 등에서 배출되는 폐수는 수질환경보존법에 의해 일정한 법적 폐수 방류기준치를 만족시켜서 방류되어야 하며, 이러한 법적 방류기준치는 해당 지역이 일반지역인지 청정지역인지 등에 따라 상이하게 설정된다.
종래의 폐수 처리방법은 폐수에 화학약품을 투입하여 처리하는 화학적 처리법이나 또는 폐수에 미생물이나 공기를 투입하여 처리하는 생물학적 처리법 등을 선택하여 진행되었다.
그러나 법적 폐수 방류기준치가 까다로워지면서 이러한 한가지 방법만으로는 해당 방류기준치를 만족시키기 어려워져 최근에는 3차 여과에 의한 방식 등도 사용되고 있다.
그러나, 이렇게 3차에 걸쳐 진행되는 폐수 처리과정에도 불구하고 점점 강화되어가는 방류기준치를 만족시키기 어려운 문제점이 있었다. 특히 소규모 배출사업장에서는 적은 폐수처리장으로 인한 폭기조에서의 환경분해 미생물 관리의 어려움 등으로 법적 방류기준을 준수하기가 어려운 형편이었다.
나아가, 최초 설계가 잘못된 경우 컨트롤이 전혀 되지 않는 무용지물의 폐수처리시설이 되는 것이 문제점이었다.
상기와 같은 문제점을 해소하고자, 2차 생물학적 처리 후 막 분리와 같은 물리적 처리를 추가로 실시하는 방법이 제시되었다. 그러나, 이러한 막 분리 방법은 앞서 생물학적 처리된 물을 이어서 처리하는 것이므로, 기대이상으로 효과가 높지 않으며, 마이크로 필터(MF)나 나노 필터(NF) 만으로는 까다로운 법적 방류기준치를 맞추기 어려워 최근에는 여과 효과가 우수한 역삼투압 방식이 일부 도입되었다.
그러나, 역삼투압(일명 RO필터)은 주로 정수기 등에 사용되는 설비로서, 여과효과는 좋으나 유입된 물 중 30 내지 40%만이 여과 처리되어 방류되고 나머지 60 내지 70%는 농축수로 버려져 재순환되는 과정을 거치게 되므로, 처리과정에서 부하가 너무 클 뿐만 아니라 유입되는 폐수의 양 대비 방류수의 양을 만족시키기 위해서는 설비를 보다 크게 제작하는 것이 요구되므로, 설비 비용이 이전의 방법에 비해 크게 증가되는 문제점이 있었다.
하기 특허문헌 1은 종래의 역삼투압을 이용한 고농도 유기폐수의 처리방법을 개시한다.
국내특허공개공보 제2001-0109804호
본 발명은 상기된 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 역삼투압 방식을 사용하는 폐수 처리장치 및 처리방법에서 설비비용을 증가시키지 않으면서 유입되는 폐수의 양 대비 방류수의 양을 늘리면서도 방류수의 수질을 정확하고 자유롭게 제어할 수 있는 역삼투압막을 이용한 폐수 처리장치 및 처리방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 폐수 처리장치는, 폐수유입관을 통해 유입된 폐수를 전처리하는 전처리부; 전처리된 폐수 전량을 막 분리하여 여과 처리하는 역삼투압막; 상기 역삼투압막을 통과하여 여과 처리된 정수와, 여과되지 않고 분리된 농축수 중 일부를 유입하여 혼합하는 LINE MIXER(라인믹서); 상기 농축수 중 일부를 LINE MIXER로 유입시키는 농축수유입관과, 나머지 농축수를 탈수하거나 또는 상기 전처리부로 재순환시키는 농축수배출관; 상기 LINE MIXER에서 혼합된 혼합수를 저장하며, 방류기준치에 도달한 저장수를 방류시키는 저장조; 상기 저장조 내에 설치되며 상기 저장수의 수질을 측정하는 수질측정센서; 및 상기 수질측정센서에 의해 측정된 상기 저장수의 수질에 따라 상기 농축수유입관과 상기 농축수배출관의 개폐 개도량을 조절하여 상기 LINE MIXER로 유입되는 농축수의 양을 조절하는 밸브; 를 포함하는 폐수 처리장치를 제공한다.
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또한, 상기 밸브는 컨트롤밸브이고, 상기 수질측정센서에 의해 측정된 상기 저장수의 수질에 따라 상기 농축수유입관과 상기 농축수배출관의 개폐 개도량을 자동 조절하여 상기 LINE MIXER로 유입되는 농축수의 양을 자동 조절할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 수질측정센서는 전도도 측정기인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 폐수 처리방법은, 유입된 폐수를 전처리하는 단계; 상기 전처리된 폐수를 역삼투압막에 통과시켜 막 분리에 의해 여과 처리하는 단계; 상기 역삼투압막을 통과하여 여과 처리된 정수와, 여과되지 않고 분리된 농축수 중 일부를 LINE MIXER에서 혼합시킨 후 저장조로 배출하는 단계; 및 상기 저장조에 저장된 저장수를 방류 또는 전처리부의 역세수로 사용하는 단계; 를 포함하는 폐수 처리방법을 제공한다.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 저장조에 저장된 저장수를 방류하는 단계 이전에, 상기 저장조에 저장된 저장수의 수질을 측정하여 방류기준치에 맞게 상기 농축수의 혼합조로 투입되는 유량을 자동 조절하는 단계를 더 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 저장조에 저장된 저장수 중 일부는 전처리부의 역세수로 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 LINE MIXER로 유입되지 않은 농축수는 탈수되거나 상기 폐수 전처리 단계로 보내져 재순환될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 폐수 전처리 단계는, 유입된 폐수에 알륨(Alum), 수산화나트륨(NaOH) 및 폴리머(Polymer)를 주입하여 입자를 일정크기 이상으로 응집시키는 단계; 응집된 입자를 모래, 활성탄(A/C) 및 안트라사이트(Anthracite)가 각각 충진된 다층여과기에서 제거하는 단계; 상기 다층여과기를 통과한 폐수를 공극이 50㎛ 이하인 제1 마이크로 필터(MF)와 공극이 5㎛ 이하인 제2 마이크로 필터(MF)에서 미세 여과하는 단계; 및 상기 미세 여과된 처리수를 고압펌프를 통해 역삼투압막으로 이송시키는 단계; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 역삼투압막을 통과하여 여과 처리된 정수에 여과되지 않고 분리된 농축수 중 일부를 혼합하여 저장조로 배출하되, 상기 저장조에 설치된 수질측정센서로 저장수의 수질을 측정하여 방류기준치에 맞게 상기 농축수의 LINE MIXER로 투입되는 유량을 자동 조절하여 혼합하고 저장한 후 방류시킴으로써, 기존의 역삼투압을 이용한 폐수 처리방법에 비해 탈수 및 재순환되는 농축수의 양을 줄여 유입되는 폐수의 양 대비 방류수의 양을 늘릴 수 있으며, 이에 설비 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명에 의하면 방류수의 수질을 운전자가 정확하고 자유롭게 제어할 수 있으므로, 폐수처리과정에서 발생할 수 있는 위법사항이 완전하게 제거될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 처리장치를 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 처리방법을 나타낸 플로우차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 처리장치를 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 폐수 처리장치는, 전처리부(10), 역삼투압막(20), LINE MIXER(30, 라인 믹서), 농축수유입관(75) 및 농축수배출관(76), 저장조(40), 수질측정센서(60) 및 밸브(51, 52)를 포함할 수 있다.
전처리부(10)는 역삼투압막(20)에 과도한 부하가 걸리는 것을 방지하기 위한 부분으로서, 폐수유입관(71)을 통해 (I)방향으로부터 유입된 폐수를 전처리한다. 이때, 전처리방법은 특별한 제한은 없으며, 화학적 처리법, 생물학적 처리법 또는 막분리 처리법 중 적어도 하나를 이루어지거나, 이들이 연속해서 순차적으로 이루어질 수도 있다.
역삼투압막(20)은 자연중의 식물에 존재하는 삼투현상을 압력을 가하여 역으로 밀어내는 원리를 이용한 것이다. 본 실시예의 역삼투압막(20)은 전처리부(10)를 거치며 1차적으로 전처리된 폐수 전량을 막 분리하여 물리적으로 여과 처리한다.
이때, 본 실시예의 역삼투압막(20)은 바람직하게 시판되는 RO모듈(Reverse Osmosis)을 사용할 수 있으며, 상기 RO 모듈은 관형, 평판형, 나권형 등이 있고, 바람직하게는 단위 부피 당 필터 면적이 커서 처리량이 가장 많은 나권형이 사용될 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
LINE MIXER(30)는 역삼투압막(20)을 통과하여 여과 처리된 정수와, 여과되지 않고 분리된 농축수 중 일부를 유입하여 혼합하는 수단이다.
농축수유입관(75)은 농축수 중 일부를 LINE MIXER(30)로 유입시키기 위한 것이며, 농축수배출관(76)은 이렇게 LINE MIXER(30)로 공급되고 남은 나머지 농축수를 탈수관(73)을 통해 탈수부가 설치된 방향(O)으로 보내거나 또는 재순환관(74)을 통해 전처리부(10)로 다시 보내 재순환시키기 위한 것이다.
저장조(40)는 LINE MIXER(30)에서 혼합된 혼합수를 받아 저장하며, 수질측정센서(60)에 의해 측정된 저장수의 수질이 방류기준치에 적합할 경우 방류수배출관(72)을 통해 (D)방향으로 방류수를 배출시킨다.
일반적인 폐수 방류기준치는 아래 표 1과 같다.
청정지역 일반지역1 일반지역2 특례지역
BOD
(ppm)		 폐수배출량 2000㎥이상 30 60 80 30
폐수배출량 2000㎥미만 40 80 120 30
COD
(ppm)		 폐수배출량 2000㎥이상 40 70 90 40
폐수배출량 2000㎥미만 50 90 130 40
SS
(ppm)		 폐수배출량 2000㎥이상 30 60 80 30
폐수배출량 2000㎥미만 40 80 120 30
T-N(총 질소) 30 60 60 60
T-P(총 인) 4 8 8 8
여기서 운전자가 설정하는 기준치는 해당 지역의 방류기준치가 될 수 있다.
수질측정센서(60)는 저장조(40) 내에 설치되며, 저장수(40) 내에 수용된 저장수의 수질, 예컨대 COD(화학적 산소요구량), BOD(생물학적 산소요구량), SS(suspended solid), T-N(총 질소), T-P(총 인), 총 대장균수, 생태독성, 전기전도도 등을 측정할 수 있다.
이때, 수질측정센서(60)는 전기전도도 측정기로 이루어질 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 전기전도도는 전기가 통하기 쉬운 정도를 나타내는 값으로, 물의 도전율은 수중의 이온 농도와 밀접한 관계가 있으므로, 이러한 전기전도도를 통해 용해성 물질의 대체적인 값을 추정하여 수질을 측정할 수 있다.
밸브(51, 52)는 농축수유입관(75)과 농축수배출관(76)의 개폐를 조절하여 LINE MIXER(30)로 유입되는 농축수의 양을 조절하여 공급하기 위한 것으로서, 바람직하게는 콘트롤밸브를 사용한다. 이 경우에는 수질측정센서(60)에 의해 측정된 저장조(40) 내의 저장수의 수질에 따라 농축수유입관(75)과 농축수배출관(76)의 개폐를 조절하여 LINE MIXER(30)로 유입되는 농축수의 양을 조절하여 공급하기 위한 것이다. 이때, 밸브(51, 52)는 사용자가 수동으로 작동시키거나, 또는 수질측정센서(60)에 의해 측정된 상기 저장수의 수질에 따라 농축수유입관(75)과 농축수배출관(76)의 개폐 개도량이 자동 조절되도록 하여 LINE MIXER(30)로 유입되는 농축수의 양을 자동 조절하도록 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 처리방법을 나타낸 플로우차트이다. 이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 처리방법에 대해 설명한다.
도 2를 참조하면, 먼저 폐수유입관(71)을 통해 유입된 폐수를 전처리부(10)에서 전처리한다(S0). 상기 전처리는 화학적 처리법, 생물학적 처리법 또는 막분리법 중 하나 또는 이들의 조합에 의해 진행할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이렇게 전처리된 폐수는 일반지역을 기준으로 대략 130 ppm 이하의 BOD 또는 COD 값을 가질 수 있다.
또한, 상기 전처리는 일 예로서 다음과 같은 과정을 거칠 수 있다.
먼저, 유입된 폐수에 알륨(Alum), 수산화나트륨(NaOH) 및 폴리머(Polymer)를 주입하여 입자를 일정크기 이상으로 예컨대 시간당 1톤의 작업속도로 응집시킨다. 여기서, 알륨은 폐수에 포함된 콜로이드 물질을 제거할 수 있다.
다음으로, 폐수를 충진 단계별로 입도가 다른 여과재를 통해 여과시킬 수 있으며, 입자들은 여과제로서 모래, 활성탄(A/C) 및 안트라사이트(Anthracite)가 각각 충진된 압력식 다층여과기에서 제거할 수 있다. 이때, 바람직하게 모래에 의한 여과는 유속을 7-8m/hr로, 활성탄 및 안트라사이트에 의한 여과는 유속을 약 15m/hr로 설정해서 장치를 설계할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
물 속에는 부유물질 이외에도 각종 금속이나 유기물질, 맛, 냄새 등이 포함되는데, 활성탄을 여과재로 사용하는 경우 물속의 유기물질, 맛, 냄새 등을 선택적으로 흡착 처리하는 능력이 우수하다. 상기 활성탄은 활성탄이 충진된 장치를 물이 통과할 때 활성탄의 많은 기공으로 물속의 맛이나 냄새가 흡착 처리되는 것이다.
다음으로, 상기 다층여과기를 통과한 폐수를 바람직하게 여재 밀도가 낮은 것부터, 예를 들어 공극이 50㎛ 이하인 제1 마이크로 필터(MF)와 공극이 5㎛ 이하인 제2 마이크로 필터(MF)를 차례로 거치며 미세 여과할 수 있다.
이후, 상기 미세 여과된 처리수를 고압펌프를 통해 역삼투압막으로 이송시킨다.
다음으로, 전처리되어 이송된 폐수를 역삼투압막(20)에 통과시켜 여과 처리한다(S1). 이때, 본 실시예의 역삼투압막(20)은 시판되는 RO( Reverse Osmosis)모듈을 사용할 수 있으며, 상기 RO 모듈은 관형, 평판형, 나권형 등이 있고, 바람직하게는 단위 부피 당 필터 면적이 가장 커서 처리량이 가장 많은 나권형이 사용될 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 역삼투압막(20)을 통과하여 여과 처리된 정수와, 여과되지 않고 농축된 상태로 분리된 농축수 중 일부를 농축수유입관(75)을 통해 유입하여 LINE MIXER(30)에서 혼합시킨 후(S4) 저장조(40)로 배출시킨다(S5). 이때 농축수 중 농축수유입관(75)을 통해 LINE MIXER(30)에 유입되는 양은 저장조에 설치된 수질측정센서에 의해 측정된 수질에 따라 농축수 유입관(75) 및 배출관(76)에 설치된 밸브에 의해 개폐 개도량을 자동 조절하여 방류기준에 맞게 실시간으로 조정된다.
다음으로, 저장조(40)에 설치된 수질측정센서(60)로 저장수의 수질, 예컨대 BOD, COD, SS 등을 측정하여 법적 방류기준치와 비교한 후(S2), 그 차이에 따라 밸브(51, 52)를 작동시켜 농축수유입관(75)과 농축수배출관(76)의 개폐를 조절하여 농축수 중에서 LINE MIXER(30)로 투입되어 정수와 혼합되는 유량을 조절한다(S3).
이때, 밸브(51, 52)는 사용자가 수동으로 작동시키거나, 또는 수질측정센서(60)에 의해 측정된 상기 저장수의 수질에 따라 농축수유입관(75)과 농축수배출관(76)의 개폐 개도량이 자동 조절되도록 하여 LINE MIXER(30)로 유입되는 농축수의 양을 자동 조절하도록 할 수 있다.
하기, 표 1 내지 표 3은 기존의 역삼투압 폐수처리장치가 설치된 현장에 본 발명의 정수와 농축수 중 일부를 혼합하는 방법을 적용한 후 유입되는 폐수에 대해 방류수의 비율이 어느 정도인지를 측정하여 나타낸 것이다. 기존의 농축수를 모두 배출 또는 재순환시키는 역삼투압 폐수처리장치의 경우 원수량의 40 내지 45%를 여과 처리한 후 방류할 수 있었다.
정수 농축수 LINE MIXER로 유입되는 농축수 방류수(정수+농축수)
유량(m3/hr) 1 1.3 0.4 1.4
BOD실험값(PPM) 1 180 180 35
상기 표 2는 본 발명의 정수와 농축수 중 일부를 혼합한 후 방류하는 폐수처리방법을 양주 고전푸드 현장에 적용한 것이다. 기존의 농축수를 모두 배출 또는 재순환시키는 경우 원수량의 약 43%를 여과 처리한 후 방류할 수 있었다. 본 실시예에서는 정수의 유량은 1 m3/hr, BOD는 1 ppm이었으며, 역삼투압막에 의해 분리된 농축수의 유량은 1.3 m3/hr, BOD는 180이었다. 상기 농축수 중 일부를 0.4 m3/hr의 유량으로 LINE MIXER에 유입시켜 정수에 혼합하였으며, 이때 혼합된 물의 BOD는 35 ppm으로 방류기준치를 만족시켰다. 이렇게 정수와 농축수가 혼합되어 저장조에 저장된 후 방류되는 물의 유량은 1.4 m3/hr으로 원수량 대비 약 60%를 방류할 수 있었다.
정수 농축수 LINE MIXER로 유입되는 농축수 방류수(정수+농축수)
유량(m3/hr) 0.3 0.35 0.08 0.38
BOD실험값(PPM) 1 200 200 35
상기 표 3은 본 발명의 정수와 농축수 중 일부를 혼합한 후 방류하는 폐수처리방법을 양주 한결종합식품 현장에 적용한 것이다. 기존의 농축수를 모두 배출 또는 재순환시키는 경우 원수량의 약 45%를 여과 처리한 후 방류할 수 있었다. 본 실시예에서는 정수의 유량은 0.3 m3/hr, BOD는 1 ppm이었으며, 역삼투압막에 의해 분리된 농축수의 유량은 0.35 m3/hr, BOD는 200이었다. 상기 농축수 중 일부를 0.08 m3/hr의 유량으로 LINE MIXER에 유입시켜 정수에 혼합하였으며, 이때 혼합된 물의 BOD는 35 ppm으로 방류기준치를 만족시켰다. 이렇게 정수와 농축수가 혼합되어 저장조에 저장된 후 방류되는 물의 유량은 0.38 m3/hr으로 원수량 대비 약 60%를 방류할 수 있었다.
정수 농축수 LINE MIXER로 유입되는 농축수 방류수(정수+농축수)
유량(m3/hr) 1 1.5 1 2
BOD실험값(PPM) 1 220 220 110
상기 표 4는 본 발명의 정수와 농축수 중 일부를 혼합한 후 방류하는 폐수처리방법을 양주 신흥문고 현장에 적용한 것이다. 기존의 농축수를 모두 배출 또는 재순환시키는 경우 원수량의 약 40%를 여과 처리한 후 방류할 수 있었다. 본 실시예에서는 정수의 유량은 1 m3/hr, BOD는 1 ppm이었으며, 역삼투압막에 의해 분리된 농축수의 유량은 1.5 m3/hr, BOD는 200이었다. 상기 농축수 중 일부를 1 m3/hr의 유량으로 LINE MIXER에 유입시켜 정수에 혼합하였으며, 이때 혼합된 물의 BOD는 110 ppm으로 방류기준치를 만족시켰다. 이렇게 정수와 농축수가 혼합되어 저장조에 저장된 후 방류되는 물의 유량은 2 m3/hr으로 원수량 대비 약 80%를 방류할 수 있었다.
상기 표 2 내지 표 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들의 경우 원수량(폐수)의 60 내지 80%를 여과 처리하여 방류하고 20 내지 40%만을 배출 또는 재순환시킴으로써, 기존의 농축수를 모두 배출 또는 재순환시키는 폐수 처리방법에 비해 15 내지 45%의 여과처리 능률 향상을 기대할 수 있다. 따라서, 상기된 방법에 의하면, 설비 비용을 줄일 수 있으며, 운전자는 원하는 방류수의 수질을 정확하게 제어할 수 있으면서도 유입되는 폐수의 양 대비 방류수의 양을 늘릴 수 있게 된다.
이때, LINE MIXER(30)로 유입되지 않는 농축수는 탈수관(73)을 통해 하수관로로 탈수되거나(S9) 재순환관(74)을 통해 전처리부(10)로 다시 보내져 재순환될 수 있다(S8).
다음으로, 저장조(40)에 설치된 수질측정센서(60)에 의해 측정된 저장조의 수질(S2)이 방류기준치에 적합할 경우 방류수배출관(72)을 통해 방류하게 된다(S7)
또한, 저장조(40)에 저장된 저장수 중 일부는 전처리부로 이송시켜 공기와 함께 주입하여 역세척에 사용할 수 있다. 상기 역세척은 예컨대 24시간에 1회 정도 실시할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
10 ; 전처리부 20 ; 역삼투압막
30 ; LINE MIXER 40 ; 저장조
51, 52 ; 밸브 60 ; 수질측정센서
71 ; 폐수유입관 72 ; 방류수배출관
73 ; 탈수관 74 ; 재순환관
75 ; 농축수유입관 76 ; 농축수배출관

Claims (9)

  1. 폐수유입관을 통해 유입된 폐수를 전처리하는 전처리부;
    전처리된 폐수 전량을 막 분리하여 여과 처리하는 역삼투압막;
    상기 역삼투압막을 통과하여 여과 처리된 정수와, 여과되지 않고 분리된 농축수 중 일부를 유입하여 혼합하는 LINE MIXER(라인믹서);
    상기 농축수 중 일부를 LINE MIXER로 유입시키는 농축수유입관과, 나머지 농축수를 탈수하거나 또는 상기 전처리부로 재순환시키는 농축수배출관;
    상기 LINE MIXER에서 혼합된 혼합수를 저장하며, 방류기준치에 도달한 저장수를 방류시키는 저장조;
    상기 저장조 내에 설치되며 상기 저장수의 수질을 측정하는 수질측정센서; 및
    상기 수질측정센서에 의해 측정된 상기 저장수의 수질에 따라 상기 농축수유입관과 상기 농축수배출관의 개폐 개도량을 조절하여 상기 LINE MIXER로 유입되는 농축수의 양을 조절하는 밸브; 를 포함하는 역삼투압막을 이용한 폐수 처리장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 밸브는 컨트롤밸브이며, 상기 수질측정센서에 의해 측정된 상기 저장수의 수질에 따라 상기 농축수유입관과 상기 농축수배출관의 개폐 개도량을 자동 조절하여 상기 LINE MIXER로 유입되는 농축수의 양을 자동 조절하는 것을 특징으로 하는 역삼투압막을 이용한 폐수 처리장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 수질측정센서는 전도도 측정기인 것을 특징으로 하는 역삼투압막을 이용한 폐수 처리장치.
  5. 유입된 폐수를 전처리하는 단계;
    상기 전처리된 폐수 전량을 역삼투압막에 통과시켜 막 분리에 의해 여과 처리하는 단계;
    상기 역삼투압막을 통과하여 여과 처리된 정수와, 여과되지 않고 분리된 농축수 중 일부를 LINE MIXER에서 혼합시킨 후 저장조로 배출하는 단계;
    상기 저장조에 저장된 저장수의 수질을 측정하여 상기 저장수의 수질이 방류기준치에 맞도록 상기 농축수의 LINE MIXER로 투입되는 유량을 조절하는 단계; 및
    상기 저장조에 저장된 저장수를 방류하는 단계; 를 포함하고,
    상기 농축수의 LINE MIXER로 투입되는 유량을 조절하는 단계에서, 상기 저장조에 저장된 저장수의 수질을 측정하여 상기 저장수의 수질이 방류기준치에 맞게 상기 농축수의 LINE MIXER로 투입되는 유량을 자동 조절하는 것을 특징으로 하는 역삼투압막을 이용한 폐수 처리방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서, 상기 저장조에 저장된 저장수 중 일부는 전처리부의 역세수로 사용되는 것을 특징으로 하는 폐수 처리방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 LINE MIXER로 유입되지 않은 농축수는 탈수되거나 상기 폐수 전처리 단계로 보내져 재순환되는 것을 특징으로 하는 역삼투압막을 이용한 폐수 처리방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 폐수 전처리 단계는,
    유입된 폐수에 알륨(Alum), 수산화나트륨(NaOH) 및 폴리머(Polymer)를 주입하여 입자를 일정크기 이상으로 응집시키는 단계;
    응집된 입자를 모래, 활성탄(A/C) 및 안트라사이트(Anthracite)가 각각 충진된 다층여과기에서 제거하는 단계;
    상기 다층여과기를 통과한 폐수를 공극이 50㎛ 이하인 제1 마이크로 필터(MF)와 공극이 5㎛ 이하인 제2 마이크로 필터(MF)에서 미세 여과하는 단계; 및
    상기 미세 여과된 처리수를 고압펌프를 통해 역삼투압막으로 이송시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 역삼투압막을 이용한 폐수 처리방법.
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