KR101730978B1 - 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분리막을 이용한 수처리 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 분리막의 여과 공정에서는 처리수에 오존을 용존시킨 후 세정을 수행하고, 분리막의 차압이 상승하게 되면 오존수 세정을 수행하되, 오존수에 과산화수소수를 주입하여 세정 효율을 증대시키고, 막오염의 제어를 통해 안정적인 처리수의 확보와 함께 분리막의 운전수명을 증가시키도록 하는 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템 및 방법{WATER TREATMENT SYSTEM AND METHOD WITH SEPARATION MEMBRANE WASHING USING OZON AND HYDROGEN PEROXIDE}
본 발명은 분리막을 이용한 수처리 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 분리막의 여과 공정에서는 처리수에 오존을 용존시킨 후 세정을 수행하고, 분리막의 차압이 상승하게 되면 오존수 세정을 수행하되, 오존수에 과산화수소수를 주입하여 세정 효율을 증대시키고, 막오염의 제어를 통해 안정적인 처리수의 확보와 함께 분리막의 운전수명을 증가시키도록 하는 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 분리막은 머리카락 굵기보다 작은 미세기공(수 ㎛이하)이 형성되어 있다. 이러한 분리막은 미세 공극을 통해서 용액과 용질을 분리한다. 예를 들어, 분리막을 이용하면 수중에 포함된 유기 오염물질, 무기 오염물질, 기생충, 박테리아를 분리할 수 있다.
분리막은 미세기공의 크기에 따라 정밀여과막(MF), 한외여과막(UF), 나노여과막(NF), 역삼투여과막(RO) 등으로 구분된다.
분리막 기반의 막여과 공정은 정수, 하수, 해수담수화, 하수재이용, 초순수 제조 등 모든 수처리 분야에서 활용이 가능하며, 기존 수처리 공정 대비 설비의 집적성이 높으며, 원수 부하에 강하고, 운영 효율과 처리수 수질이 높으며, 자동화 구현이 용이한 장점을 가지고 있다.
그러나 막여과 공정에서도 여과운전이 진행됨에 따라 분리막 표면에 다양한 오염물질들이 흡착되거나 분리막 기공을 막아 분리막 표면에 심각한 오염을 유발하게 되며 막오염이 진행된 분리막은 본래의 여과기능을 상실하여 안정적인 처리수량을 확보하기 어렵다.
따라서 막오염 제어를 위한 기존의 방법으로 직접적인 방법인 물리적 방법과 화학적 방법을 병행한 세정 기술이 있다. 일반적으로 물리적 방법에는 플러싱, 역세정, 공기 세척(air-scrubbing) 등이 적용되고 있으며, 수리학적 흐름에 의한 물리적 힘을 이용하여 막 표면에 생성된 오염 물질을 제거하는 방안이 실제 적용되고 있다. 그러나 점성 물질 및 흡착 등의 막오염 상태에서는 좋은 세정효율을 기대할 수 없다. 화학적 방법에는 막오염 특성에 따라 산성 약품, 염기성 약품, 계면활성제, 킬레이트제, 산화제 등 다양한 약품을 분리막이 허용하는 상태(pH 범위, 약품 농도, 접촉 시간 등)에 따라 다양한 적용이 가능하다. 약품세정을 실시할 경우 짧은 주기에서 저농도의 약품으로 단시간에 세정하는 유지화학세정(MCC, Maintenance Chemical Cleaning) 과 분리막의 오염이 심각하게 진행되어 허용한 운전 압력 도달 시 고농도의 약품으로 장시간 세정하는 CIP(Cleaning In Place) 방법으로 수행이 가능하며, 역세정 공정 수행 시 저농도의 약품을 동시에 주입하는 방법(CEB, Chemical Enhanced Backwashing) 등 다양한 기법으로 화학적 세정방법이 적용되고 있으나 화학약품을 사용하는데 있어서 발생하는 폐액처리문제 등은 2차적인 처리를 요구하게 되어 시설부지의 증가를 야기하게 되고 약품세정에 필요한 약품의 소비는 과도한 운영비의 증가를 부추기는 원인 중 하나이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 국내 공개특허 10-2015-0069151호인 잉여 오존을 이용한 분리막 오염 제어가 가능한 고도 정수 처리 시스템과, 국내 등록특허 10-1523019인 오존 역세척을 이용한 복합 수처리 시스템이 게시되어 있다.
상기의 처리 시스템은 오존 발생기의 오존 또는 배오존을 이용하여 분리막을 역세척함으로써 분리막을 세정하는 구성이다.
그러나, 이러한 종래의 처리 시스템은 오존만을 사용하여 역세척을 수행하기 때문에 세정 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
국내 공개특허 10-2015-0069151호 국내 등록특허 10-1523019호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 분리막의 여과 공정에서는 처리수에 오존을 용존시킨 후 세정을 수행하고, 분리막의 차압이 상승하게 되면 오존수 세정을 수행하되, 오존수에 과산화수소수를 주입하여 세정 효율을 증대시키고, 막오염의 제어를 통해 안정적인 처리수의 확보와 함께 분리막의 운전수명을 증가시키도록 하는 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
원수가 저장되는 원수조와; 여과 모드 동작시 상기 원수조로부터 원수 라인을 통해 유입되는 원수를 처리하여 처리수 라인을 통해 배출하고, 순환수의 일부를 순환수 라인을 통해 상기 원수조로 순환시키는 분리막과; 상기 분리막으로부터 배출되는 처리수가 역세척수로 저장되고, 역세 모드 또는 플러싱 모드 동작시 역세척수에 외부로부터 공급되는 오존이 용존된 오존수를 상기 처리수 라인 또는 원수 라인으로 역세 라인과 플러싱 라인을 통해 공급하는 역세수조와; 상기 역세수조로부터 배출되는 처리수가 저장되어 외부로 배출되는 처리수조와; 상기 처리수 라인의 처리수가 일정량 저장되고, 순환 세정 모드 동작시 처리수에 외부로부터 공급되는 오존이 용존된 오존수를 상기 원수 라인과 연결된 오존수 라인을 통해 상기 분리막으로 유입시켜 상기 순환수 라인을 통해 오존수를 순환시킨 다음 오존수 폐액을 배출수 라인을 통해 배출시키는 오존수 세정조와; 과산화수소가 저장되고, 순환 세정 모드, 역세 모드, 플러싱 모드 동작시 약품 라인을 통해 상기 역세 라인 또는 오존수 라인으로 과산화수소를 공급하는 과산화수소 저장조; 및 상기 역세수조와 오존수 세정조로 오존 공급 라인을 통해 오존을 각각 공급하는 오존 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템은 상기 원수조의 원수를 가압하도록 상기 원수 라인에 설치되는 원수 펌프와; 상기 역세수조의 오존수를 배출하도록 상기 역세 라인에 설치되는 역세척 펌프와; 상기 오존수 세정조의 오존수를 순환시키도록 상기 오존수 라인에 설치되는 오존수 순환펌프와; 상기 과산화수소 저장조의 과산화수소를 공급하도록 상기 약품 라인에 설치되는 과산화수소 주입 펌프와; 상기 역세 모드 운전시 상기 분리막으로 기포를 공급하는 컴프레셔; 및 상기 원수 라인과 처리수 라인 및 순환수 라인에 각각 설치되어 압력을 측정하는 압력계를 더 포함한다.
여기에서 또한, 상기 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템은 상기 압력계를 이용하여 상기 분리막의 막간 차압을 측정해서 차압이 기준값 미만이면 상기 여과 모드 종료후 상기 역세 모드 및 플러싱 모드를 순차적으로 수행하고, 막간 차압이 기준값 이상이면 순환 세정 모드, 역세 모드 및 플러싱 모드를 순차적으로 수행한다.
여기에서 또, 상기 기준값은 초기 막간 차압 대비 10~20% 증가된 값이다.
여기에서 또, 상기 역세수조 및 오존수 세정조는 오존수 폐액을 상기 배출수 라인을 통해 배출시킨 다음 다시 처리수를 일정량 저장한 다음 오존수를 생성한다.
여기에서 또, 상기 오존 공급부의 오존은 오존 발생기에서 발생한 오존 또는 배오존이다.
여기에서 또, 상기 역세수조와 오존수 세정조는 오존 배출 라인과 오존 파괴기가 연결되어 상기 오존 파괴기에서 오존을 포집하여 파괴한다.
여기에서 또, 상기 원수 라인과 상기 순환수 라인은 상기 분리막에서 배출되는 오존수 폐액을 배출하도록 상기 배출수 라인과 연계된다.
본 발명의 다른 특징은,
상기의 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템을 이용한 수처리 방법에 있어서, 일정 시간 동안 원수조의 원수를 원수 라인을 통해 분리막으로 공급하여 상기 분리막에서 여과하고, 처리수를 처리수 라인을 통해 처리수조로 배출하여 방류하되, 처리수를 역세수조에 역세척수로 저장하며, 상기 역세수조의 역세척수에 오존 공급 라인을 통해 공급된 오존을 용존시켜 오존수를 생성하는 여과 공정과; 여과가 종료되면 상기 압력계로부터 계측값을 입력받아 상기 분리막의 막간 차압을 측정하는 차압 측정 공정과; 막간 차압 측정 결과 기준값 미만이면 상기 역세수조의 역세척수를 역세 라인과 상기 처리수 라인을 통해 상기 분리막으로 공급하여 역세척시킨 후 상기 분리막에서 배출되는 오존수 폐액을 배출수 라인을 통해 배출하는 역세 공정; 및 역세가 종료되면, 상기 역세수조의 역세척수를 역세 라인과 플러싱 라인 및 상기 원수 라인을 통해 상기 분리막으로 공급하여 플러싱시킨 후 상기 분리막에서 배출되는 오존수 폐액을 상기 배출수 라인을 통해 배출하는 플러싱 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 방법은, 막간 차압 측정 결과 기준값 이상이면 오존수 세정조의 오존수를 원수 라인과 오존수 라인을 통해 상기 분리막으로 유입시켜 세정한 다음, 상기 분리막에서 배출되는 오존수를 상기 순환수 라인을 통해 상기 오존수 세정조로 공급하여 순환시키고, 순환이 종료되면 오존수 폐액을 상기 배출수 라인을 통해 배출하는 순환 세정 공정을 더 포함한다.
여기에서 또, 상기 역세 공정, 플러싱 공정 및 순환 세정 공정은 오존수 폐액을 배출 후 다시 처리수를 일정량 저장한 다음 오존을 용존시켜 오존수를 생성한다.
여기에서 또, 상기 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 방법은 상기 순환 세정 공정을 수행한 다음 상기 역세 공정과 플러싱 공정을 순차적으로 수행한다.
여기에서 또, 상기 역세 공정, 플러싱 공정 및 순환 세정 공정은 상기 과산화수소 저장조의 과산화수소를 상기 역세 라인에 주입하여 역세척 펌프에서 혼합되도록 하다.
여기에서 또, 상기 기준값은 초기 막간 차압 대비 10~20% 증가된 값이다.
여기에서 또, 상기 플러싱 공정은 상기 역세 공정이 종료된 후 별도로 수행하거나 역세 공정과 동시에 수행한다.
여기에서 또, 상기 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 방법은 오존이 대기로 유출되는 것을 차단하도록 상기 역세수조와 오존수 세정조의 오존을 오존 배출 라인을 통해 오존 파괴기로 포집하여 파괴한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템 및 방법에 따르면, 분리막의 여과 공정에서는 처리수에 오존을 용존시킨 후 세정을 수행하고, 분리막의 차압이 상승하게 되면 오존수 세정을 수행하되, 오존수에 과산화수소수를 주입하여 세정 효율을 증대시키고, 막오염의 제어를 통해 안정적인 처리수의 확보와 함께 분리막의 운전수명을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템의 구성을 나타낸 계통도이다.
도 2는 본 발명에 따른 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 방법을 설명하기 위한 계통도이다.
이하, 본 발명에 따른 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템의 구성을 나타낸 계통도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템(1)은 원수조(10), 분리막(20), 역세수조(30와, 처리수조(40), 오존수 세정조(50), 과산화수소 저장조(60) 및 오존 공급부(70)를 포함하여 구성된다.
먼저, 원수조(10)는 원수가 저장되고, 원수를 원수 라인(L1)을 통해 분리막(20)으로 공급한다. 여기에서, 원수 라인(L1)에는 원수조(10)의 원수를 가압하도록 원수 펌프(P1)가 설치된다.
그리고, 분리막(20)은 통상의 가압식 분리막으로서, 원수조(10)로부터 원수 라인(L1)을 통해 유입되는 원수를 처리하여 처리수 라인(L2)을 통해 배출하고, 순환수, 즉 농축수의 일부를 순환수 라인(L3)을 통해 원수조(10)로 순환시킨다. 여기에서, 순환수 라인(L3)과 원수 라인(L1)은 각각 역세척 후 분리막(20)에서 순환수 라인(L3)으로 배출되는 오존수 폐액을 배출하고, 플러싱 후 분리막(20)에서 배출되는 오존수 폐액을 배출하도록 배출수 라인(DL)이 연계된다. 여기에서 또한, 순환수 라인(L3), 원수 라인(L1) 및 처리수 라인(L2)에는 각각 밸브(V) 및 압력계(P)가 설치되고, 배출수 라인(DL)에는 밸브(V)만 설치된다. 여기에서 또, 역세척시 분리막(20)에는 컴프레셔(C)로부터 고압 공기가 유입되어 기포를 발생시켜 분리막(20) 내부에 진동을 가한다.
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계속해서, 과산화수소 저장조(60)는 과산화수소(H2O2)가 저장되고, 순환 세정 모드, 역세 모드, 플러싱 모드 동작시 약품 라인(L7)을 통해 역세 라인(L4) 또는 오존수 라인(L6)으로 과산화수소를 공급한다. 여기에서, 약품 라인(L7)에는 과산화수소 저장조(60)의 과산화수소를 공급하도록 과산화수소 주입 펌프(P4)가 구입된다.
그리고, 오존 공급부(70)는 처리수조(30)와 오존수 세정조(50)로 오존 공급 라인(L8)을 통해 오존을 각각 공급한다. 여기에서, 오존 공급부(70)의 오존은 오존 발생기에서 발생한 오존 또는 외부로부터 공급되는 배오존인 것이 바람직하다.
한편, 역세수조(30)와 오존수 세정조(50)는 오존 배출 라인(L9)과 오존 파괴기(80)가 연결되어 오존 파괴기(80)에서 오존을 포집하여 파괴한 후 대기로 배출한다.
또한, 본 발명에 따른 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템(1)은 여과 모드가 종료되면 압력계(P)를 이용하여 분리막(20)의 막간 차압을 측정해서 차압이 기준값 미만이면 역세 모드 및 플러싱 모드를 순차적으로 수행하고, 막간 차압이 기준값 이상이면 순환 세정 모드, 역세 모드 및 플러싱 모드를 순차적으로 수행한다. 이때, 기준값은 초기 막간 차압 대비 10~20% 증가된 값인데, 예를 들어 초기 막간 차압이 0.50㎏f/㎠인 경우 기준값은 0.55~0.60㎏f/㎠이다. 또한, 플러싱 모드는 역세 모드가 종료된 후 별도로 수행하거나 역세 모드와 동시에 수행할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이고, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 방법을 설명하기 위한 계통도이다.
본 발명에 따른 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 방법은 여과 공정(S10), 차압 측정 공정(S20), 역세 공정(S30) 및 플러싱 공정(S40)으로 이루어지고, 차압에 따라 순환 세정 공정(S30')을 추가적으로 수행한 다음 역세 공정(S30) 및 플러싱 공정(S40)을 수행한다.
《여과 공정-S10》
먼저, 통상의 공정으로 일정 시간 동안 원수조(10)로부터 원수 라인(L1)을 통해 분리막(20)으로 유입되는 원수를 처리하여 처리수 라인(L2)을 통해 처리수조(40)로 배출하여 방류시키고, 순환수, 즉 농축수의 일부를 순환수 라인(L3)을 통해 원수조(10)로 순환시킨다. 이때, 역세수조(30) 및 오존수 세정조(50)에는 각각 처리수가 공급되어 오존수가 생성되어 저장된다.
《차압 측정 공정-S20》
여과 공정이 종료되면, 압력계(P)를 이용하여 분리막(20)의 막간 차압을 측정하고(S21), 막간 차압 측정 결과를 기준값과 비교한다(S22).
《역세 공정-S30》
비교 결과, 분리막(20)의 막간 차압을 측정해서 차압이 기준값 미만이면 순환 세정 공정(S30')을 미수행하고, 도 3a에 도시된 바와 같이 역세수조(30)의 오존수를 역세 라인(L4)과 처리수 라인(L2)을 통해 분리막(20)으로 공급하여 역세척시킨다. 이때, 과산화수소 저장조(60)의 과산화수소를 과산화수소 주입 펌프(P4)가 약품 라인(L7)을 통해 역세 라인(L4)에 주입하여 역세척 펌프(P2)에서 혼합되어 분리막(20)으로 유입되도록 한다.
그리고, 분리막(20)에서 배출되는 오존수 폐액을 배출수 라인(DL)을 통해 배출한다. 이때, 컴프레셔(70)에서 고압 공기가 분리막(20)으로 유입되어 기포를 발생시켜 분리막(20) 내부에 진동을 가하여 역세척이 용이하게 이루어지도록 한다. 또한, 오존수 폐액을 배출 후 처리수를 역세수조(30)에 일정량 저장시켜 오존수를 생성하여 저장시킨다.
《순환 세정 공정-S30'》
반대로, 분리막(20)의 막간 차압을 측정해서 차압이 기준값 이상이면 도 3b에 도시된 바와 같이 오존수 세정조(50)의 오존수를 원수 라인(L1)과 오존수 라인(L6)을 통해 분리막(20)으로 유입시켜 세정한다. 이때, 과산화수소 저장조(60)의 과산화수소를 과산화수소 주입 펌프(P4)가 약품 라인(L7)을 통해 역세 라인(L4)에 주입하여 역세척 펌프(P2)에서 일정량 혼합되어 분리막(20)으로 유입되도록 한다.
그리고, 분리막(20)에서 배출되는 오존수를 순환수 라인(L3)을 통해 오존수 세정조(50)로 공급하여 일정시간 동안 순환시키면서 분리막(20)을 세정하고, 순환이 종료되면 오존수 폐액을 배출수 라인(DL)을 통해 배출한다. 이때, 오존수 폐액을 배출 후 다음번 순환 세정 공정의 수행을 위해 처리수를 오존수 세정조(50)에 일정량 저장시켜 오존수를 생성하여 저장시킨다.
또한, 컴프레셔(70)에서 고압 공기가 분리막(20)으로 유입되어 기포를 발생시켜 분리막(20) 내부에 진동을 가하여 세정이 용이하게 이루어지도록 한다.
《플러싱 공정-S40》
일정 시간동안 역세척이 수행후 종료되면, 도 3c에 도시된 바와 같이 역세수조(30)의 오존수를 역세 라인(L4)과 플러싱 라인(L5) 및 원수 라인(L1)을 통해 분리막(20)으로 공급하여 플러싱시킨 후 분리막(20)에서 배출되는 오존수 폐액을 배출수 라인(DL)을 통해 배출한다. 이때, 과산화수소 저장조(60)의 과산화수소를 과산화수소 주입 펌프(P4)가 약품 라인(L7)을 통해 역세 라인(L4)에 주입하여 역세척 펌프(P2)에서 혼합되어 분리막(20)으로 유입되도록 한다. 또한, 오존수 폐액을 배출 후 처리수를 역세수조(30)에 일정량 저장시켜 오존수를 생성하여 저장시킨다.
한편, 플러싱 공정(S40)이 종료되면, 여과 공정(S10)으로 복귀하여 이후 과정을 반복 수행한다.
또한, 역세수조(30)와 오존수 세정조(50)의 오존을 오존 배출 라인(L9)을 통해 오존 파괴기(80)에서 오존을 포집하여 파괴한 후 대기로 배출한다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 원수조 20 : 분리막
30 : 역세수조 40 : 처리수조
50 : 오존수 세정조 60 : 과산화수소 저장조
70 : 오존 공급부 80 : 오존 파괴기

Claims (16)

  1. 원수가 저장되는 원수조와;
    여과 모드 동작시 상기 원수조로부터 원수 라인을 통해 유입되는 원수를 처리하여 처리수 라인을 통해 배출하고, 순환수의 일부를 순환수 라인을 통해 상기 원수조로 순환시키는 분리막과;
    상기 분리막으로부터 배출되는 처리수가 역세척수로 저장되고, 역세 모드 또는 플러싱 모드 동작시 역세척수에 외부로부터 공급되는 오존이 용존된 오존수를 상기 처리수 라인 또는 원수 라인으로 역세 라인과 플러싱 라인을 통해 공급하는 역세수조와;
    상기 역세수조로부터 배출되는 처리수가 저장되어 외부로 배출되는 처리수조와;
    상기 처리수 라인의 처리수가 일정량 저장되고, 순환 세정 모드 동작시 처리수에 외부로부터 공급되는 오존이 용존된 오존수를 상기 원수 라인과 연결된 오존수 라인을 통해 상기 분리막으로 유입시켜 상기 순환수 라인을 통해 오존수를 순환시킨 다음 오존수 폐액을 배출수 라인을 통해 배출시키는 오존수 세정조와;
    과산화수소가 저장되고, 순환 세정 모드, 역세 모드, 플러싱 모드 동작시 약품 라인을 통해 상기 역세 라인 또는 오존수 라인으로 과산화수소를 공급하는 과산화수소 저장조와;
    상기 역세수조와 오존수 세정조로 오존 공급 라인을 통해 오존을 각각 공급하는 오존 공급부와;
    상기 원수조의 원수를 가압하도록 상기 원수 라인에 설치되는 원수 펌프와;
    상기 역세수조의 오존수를 배출하도록 상기 역세 라인에 설치되는 역세척 펌프와;
    상기 오존수 세정조의 오존수를 순환시키도록 상기 오존수 라인에 설치되는 오존수 순환펌프와;
    상기 과산화수소 저장조의 과산화수소를 공급하도록 상기 약품 라인에 설치되는 과산화수소 주입 펌프와;
    상기 역세척 모드 운전시 상기 분리막으로 기포를 공급하는 컴프레셔;및
    상기 원수 라인과 처리수 라인 및 순환수 라인에 각각 설치되어 압력을 측정하는 압력계를 포함하며,
    상기 압력계를 이용하여 상기 분리막의 막간 차압을 측정해서 차압이 기준값 미만이면 상기 여과 모드 종료후 상기 역세 모드 및 플러싱 모드를 순차적으로 수행하고, 막간 차압이 기준값 이상이면 순환 세정 모드, 역세 모드 및 플러싱 모드를 순차적으로 수행하고,
    상기 역세수조 및 오존수 세정조는,
    오존수 폐액을 상기 배출수 라인을 통해 배출시킨 다음 다시 처리수를 일정량 저장한 다음 오존수를 생성하고, 오존 배출 라인과 오존 파괴기가 연결되어 상기 오존 파괴기에서 오존을 포집하여 파괴하는 것을 특징으로 하는 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준값은,
    초기 막간 차압 대비 10~20% 증가된 값인 것을 특징으로 하는 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 오존 공급부의 오존은,
    오존 발생기에서 발생한 오존 또는 배오존인 것을 특징으로 하는 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 원수 라인과 상기 순환수 라인은,
    상기 분리막에서 배출되는 오존수 폐액을 배출하도록 상기 배출수 라인과 연계되는 것을 특징으로 하는 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템.
  9. 제 1 항의 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 시스템을 이용한 수처리 방법에 있어서,
    일정 시간 동안 원수조의 원수를 원수 라인을 통해 분리막으로 공급하여 상기 분리막에서 여과하고, 처리수를 처리수 라인을 통해 처리수조로 배출하여 방류하되, 처리수를 역세수조에 역세척수로 저장하며, 상기 역세수조의 역세척수에 오존 공급 라인을 통해 공급된 오존을 용존시켜 오존수를 생성하는 여과 공정과;
    여과가 종료되면 압력계로부터 계측값을 입력받아 상기 분리막의 막간 차압을 측정하는 차압 측정 공정과;
    막간 차압 측정 결과 기준값 미만이면 상기 역세수조의 오존수를 역세 라인과 상기 처리수 라인을 통해 상기 분리막으로 공급하여 역세척시킨 후 상기 분리막에서 배출되는 오존수 폐액을 배출수 라인을 통해 배출하는 역세 공정과;
    막간 차압 측정 결과 기준값 이상이면 오존수 세정조의 오존수를 원수 라인과 오존수 라인을 통해 상기 분리막으로 유입시켜 세정한 다음, 상기 분리막에서 배출되는 오존수를 상기 순환수 라인을 통해 상기 오존수 세정조로 공급하여 순환시키고, 순환이 종료되면 오존수 폐액을 상기 배출수 라인을 통해 배출하는 순환 세정 공정과;
    역세가 종료되면, 상기 역세수조의 역세척수를 역세 라인과 플러싱 라인 및 상기 원수 라인을 통해 상기 분리막으로 공급하여 플러싱시킨 후 상기 분리막에서 배출되는 오존수 폐액을 상기 배출수 라인을 통해 배출하는 플러싱 공정; 및
    상기 역세수조와 오존수 세정조의 오존을 오존 배출 라인을 통해 오존 파괴기에서 포집하여 파괴한 후 대기로 배출하는 오존 파괴 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 방법.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 역세 공정, 플러싱 공정 및 순환 세정 공정은,
    오존수 폐액을 배출한 다음 다시 처리수를 일정량 저장한 후 오존수를 생성하는 것을 특징으로 하는 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 방법은,
    상기 순환 세정 공정을 수행한 다음 상기 역세 공정과 플러싱 공정을 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 역세 공정, 플러싱 공정 및 순환 세정 공정은,
    상기 과산화수소 저장조의 과산화수소를 상기 역세 라인에 주입하여 역세척 펌프에서 혼합되도록 하는 것을 특징으로 하는 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 기준값은,
    초기 막간 차압 대비 10~20% 증가된 값인 것을 특징으로 하는 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 플러싱 공정은,
    상기 역세 공정이 종료된 후 별도로 수행하거나 역세 공정과 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 오존과 과산화수소를 이용한 분리막 세정이 가능한 수처리 방법.
  16. 삭제
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190032919A (ko) 2017-09-20 2019-03-28 한국지역난방공사 전오존 처리를 적용한 수처리 장치 및 공법
KR102052166B1 (ko) * 2019-02-26 2020-01-08 농업회사법인 인워터솔루션 주식회사 스크린을 이용한 전처리부의 배오존을 이용한 유지 관리 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001187324A (ja) * 1999-12-28 2001-07-10 Nkk Corp 膜ろ過装置の洗浄方法および水処理装置
JP2003326258A (ja) * 2002-05-13 2003-11-18 Fuji Electric Co Ltd 水処理方法
JP2004105876A (ja) 2002-09-19 2004-04-08 Isomura Housui Kiko Kk ろ過膜の洗浄方法
JP2005034694A (ja) 2003-07-16 2005-02-10 Toray Ind Inc 膜の洗浄方法およびろ過装置
KR101352497B1 (ko) 2012-08-21 2014-01-24 금호산업주식회사 막여과 공정의 물리세척 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001187324A (ja) * 1999-12-28 2001-07-10 Nkk Corp 膜ろ過装置の洗浄方法および水処理装置
JP2003326258A (ja) * 2002-05-13 2003-11-18 Fuji Electric Co Ltd 水処理方法
JP2004105876A (ja) 2002-09-19 2004-04-08 Isomura Housui Kiko Kk ろ過膜の洗浄方法
JP2005034694A (ja) 2003-07-16 2005-02-10 Toray Ind Inc 膜の洗浄方法およびろ過装置
KR101352497B1 (ko) 2012-08-21 2014-01-24 금호산업주식회사 막여과 공정의 물리세척 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190032919A (ko) 2017-09-20 2019-03-28 한국지역난방공사 전오존 처리를 적용한 수처리 장치 및 공법
KR102052166B1 (ko) * 2019-02-26 2020-01-08 농업회사법인 인워터솔루션 주식회사 스크린을 이용한 전처리부의 배오존을 이용한 유지 관리 방법

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