KR20100115715A - 여과막의 세정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 여과막으로부터 유기물을 제거하기 위해서 상기 여과막을 pH 6 ~ 9 범위의 제1세정액으로 세정하는 공정; 및 여과막으로부터 무기물을 제거하기 위해서 상기 여과막을 산성의 제2세정액으로 세정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 여과막의 세정 방법에 관한 것으로서,
본 발명은 중공사막에 붙어있는 유기물로 이루어진 오염물질을 제거하기 위해서 종래와 같이 강염기성 세정액 대신에 pH 6 ~ 9 범위의 제1세정액을 이용하기 때문에 세정액으로 인해서 중공사막이 손상을 받는 문제점이 해소되며, 또한, 본 발명은 종래와 같이 핫워터를 이용하는 대신에 상온, 또는 가열을 하더라도 비교적 저온으로 가열한 세정액을 이용하기 때문에 에너지 소비면에서 종래 핫워터를 이용하는 경우에 비하여 매우 경제적이다.
본 발명은 중공사막에 붙어있는 유기물로 이루어진 오염물질을 제거하기 위해서 종래와 같이 강염기성 세정액 대신에 pH 6 ~ 9 범위의 제1세정액을 이용하기 때문에 세정액으로 인해서 중공사막이 손상을 받는 문제점이 해소되며, 또한, 본 발명은 종래와 같이 핫워터를 이용하는 대신에 상온, 또는 가열을 하더라도 비교적 저온으로 가열한 세정액을 이용하기 때문에 에너지 소비면에서 종래 핫워터를 이용하는 경우에 비하여 매우 경제적이다.
Description
본 발명은 유체처리를 위한 여과막의 세정 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 화학세제를 이용하여 여과막으로부터 오염물질을 제거하는 회복 세정에 관한 것이다.
유체처리를 위한 분리 방법으로는 가열이나 상변화를 이용하는 분리 방법, 및 여과막을 이용하는 분리 방법 등이 있다. 여과막을 이용하는 분리 방법은 여과막의 세공 크기에 따라 원하는 수질을 안정적으로 얻을 수 있으므로 공정의 신뢰도를 높일 수 있다는 장점이 있고, 또한, 여과막을 이용하면 가열 등의 조작이 필요 없기 때문에 가열 등에 의해 영향을 받을 수 있는 미생물을 사용하는 분리 공정에 널리 이용될 수 있다는 장점이 있다.
이러한 여과막 모듈은 구동방식에 따라 흡입식 여과막 모듈 및 가압식 여과막 모듈로 나눌 수 있다.
상기 흡입식 여과막 모듈은 처리하고자 하는 유체를 수용하고 있는 수조에 여과막 모듈을 침지시키고 여과막 내부에 음압(negative pressure)을 가하여 유체만을 선택적으로 여과막 내부로 투과시키고 유체에 함유되어 있는 불순물 또는 슬러지 등의 오염물질을 분리하는 방식이다. 흡입식 여과막 모듈을 채택하여 여과장치를 제조하면 유체의 순환을 위한 설비가 필요 없어 시설비나 운전비의 절감을 가져올 수 있는 장점이 있는 반면, 단위시간에 얻을 수 있는 투과 유량이 제한적이라는 단점이 있다.
상기 가압식 여과막 모듈은 처리하고자 하는 유체를 여과막의 외부로부터 내부로 가압시켜 유체에 함유되어 있는 불순물 또는 슬러지 등의 오염물질을 분리하는 방식이다. 가압식 여과막 모듈은 단위시간에 얻을 수 있는 투과 유량이 흡입식 여과막 모듈에 비해 상대적으로 많다는 장점이 있는 반면, 유체 순환을 위한 별도의 설비가 필요하다는 단점이 있다.
이와 같은 여과막 모듈를 이용하여 유체처리를 진행하게 되면, 유체에 함유된 오염물질이 여과막에 달라 붙어 여과막이 오염되는 현상이 발생하고, 그로 인해 여과막의 투과 성능이 떨어지는 문제점이 발생한다. 따라서, 정기적으로 여과막에 달라 붙어 있는 오염물질을 제거하는 세정공정이 요구된다.
오염된 여과막의 세정은 그 목적에 따라 유지 세정(maintenance cleaning)과 회복 세정(recovery cleaning)으로 나눌 수 있다.
상기 유지 세정은 여과막의 투과 성능이 양호한 상태로 유지될 수 있도록 하는 것을 주요 목적으로 한다. 상기 유지 세정은 유체처리가 진행되는 동안 또는 유체처리를 잠시 중지한 상태에서 백워싱(backwashing) 또는 산기(aeration) 방식과 같이 물리적으로 여과막을 세정하는 것이다. 상기 백워싱 방식은 유체 처리를 잠시 중지한 상태에서 공기 또는 물을 여과막으로 역류시킴으로써 여과막 표면에 붙어 있는 오염물질을 제거하는 방식이고, 상기 산기 방식은 여과막 아래에서 공기를 분사하여 기포에 의해 여과막 표면에 붙어 있는 오염물질을 제거하는 방식이다.
상기 회복 세정은 장시간 걸처 유체처리를 진행함에 따라 여과막 오염이 누적되어 여과막 모듈의 투과 성능이 심각하게 저하된 경우에 행함으로써 여과막의 투과 성능을 회복하는 것을 주요 목적으로 한다. 상기 회복 세정은 유체처리를 중지한 상태에서 화학세제를 이용하여 화학적으로 여과막을 세정하는 것이다.
화학적으로 여과막을 세정하는 종래의 회복 세정 방법 중에 화학세제와 함께 핫워터(hot water)를 이용하는 방법이 있다. 즉, 여과막의 표면 온도가 증가할수록 세정의 효과가 좋은 것이 일반적이기 때문에, 핫워터를 이용함으로써 회복 세정의 효과를 증대시키고자 하는 것이다. 그러나, 이와 같은 방법은 핫워터를 생산하기 위한 가열장비가 추가되고 또한 많은 에너지가 필요하게 되는 등 경제성이 떨어지는 단점이 있다.
한편, 종래의 다른 회복 세정 방법 중에 핫워터를 이용하지 않고 화학세제만으로 회복 세정을 하는 방법이 있다. 오염물질 중에는 유기물이 많이 존재하게 되는데, 염기성 세제를 이용할 경우 유기물로 이루어진 오염 물질에 대한 세정효과가 증진된다. 따라서, 핫워터를 이용하는 대신에 pH 12 정도의 강염기성 세제를 이용함으로써 회복 세정 효과를 증진시키고자 하는 것이다. 그러나, 이와 같은 강염기성 세제를 이용할 경우에는 여과막이 손상을 받게 되는 문제점이 있다. 특히, 여과막으로 많이 사용되는 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene Fluoride: PVDF)는 강염기에 취약하기 때문에, 강염기성 세제를 이용하여 회복 세정을 수행할 경우 세정 효과는 다소 증진될지 몰라도 여과막 자체가 손상되는 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 세정에 사용되는 세제로 인해서 여과막이 손상받지 않으면서 경제성 면에서도 우수한 여과막의 세정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 유체처리 과정에서 무기물 및 유기물을 포함하는 오염물질에 의해 오염된 여과막을 세정하는 방법에 있어서, 상기 여과막을 세정하는 방법은 상기 여과막으로부터 유기물을 제거하기 위해서, 상기 여과막을 pH 6 ~ 9 범위의 제1세정액으로 세정하는 공정; 및 상기 여과막으로부터 무기물을 제거하기 위해서, 상기 여과막을 산성의 제2세정액으로 세정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 여과막의 세정 방법을 제공한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 중공사막에 붙어있는 유기물로 이루어진 오염물질을 제거하기 위해서 종래와 같이 강염기성 세정액 대신에 pH 6 ~ 9 범위의 제1세정액을 이용하기 때문에 세정액으로 인해서 중공사막이 손상을 받는 문제점이 해소된다.
또한, 본 발명은 종래와 같이 핫워터를 이용하는 대신에 비교적 저온인 15 내지 40℃로 가열한 세정액을 이용하기 때문에 에너지 소비면에서 종래 핫워터를 이용하는 경우에 비하여 매우 경제적이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압식 중공사막 모듈의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막의 회복 세정 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막의 회복 세정 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 여과막의 세정방법에 대한 이해를 돕기 위해서, 우선 여과막 모듈의 일예로서 가압식 중공사막 모듈의 구성 및 작용에 대해서 설명하고, 가압식 중공사막 모듈에 사용된 중공사막의 세정방법에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.
다만, 본 발명에 따른 여과막의 세정방법이 반드시 가압식 중공사막 모듈에 사용된 중공사막으로 한정되는 것은 아니고, 흡입식 중공사막 모듈에 사용된 중공사막에도 적용가능하며, 나아가 중공사막 이외에 평막에 대한 세정방법에도 적용가능하며, 그 외에 분리공정에 사용되는 다양한 여과막의 세정방법에 모두 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압식 중공사막 모듈의 개략도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압식 중공사막 모듈(10)은, 복수 개의 중공사막(11), 제1고정부(12), 제2고정부(13), 모듈 케이스(14), 원수 유입구(15), 여과수 배출구(16), 농축수 배출구(17), 공기 유입구(18)를 포함하여 이루어진다.
상기 복수 개의 중공사막(11)은 길이 방향으로 가지런히 배열되어 다발 형태를 이루며, 중공사막(11)의 일단부 및 타단부는 각각 상기 제1고정부(12) 및 제2고정부(13)에 의해 고정된다. 상기 중공사막(11)은 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene Fluoride: PVDF)으로 이루어질 수 있으나, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1고정부(12)는 상기 복수 개의 중공사막(11)의 일단부를 고정하는 역할을 하며, 상기 중공사막(11)의 일단에서는 중공이 개방된 상태로 구성된다. 따라서, 중공사막(11)을 투과하여 중공으로 유입된 여과수는 개방된 중공을 통해 상기 여과수 배출구(16)로 배출된다. 이때, 제1고정부(12)는 모듈 케이스(14) 내면에 접착 고정되어 있기 때문에, 상기 중공사막(11)의 중공으로 유입된 여과수가 원수와 혼합되지 않고 상기 여과수 배출구(16)만으로 배출되게 된다. 상기 제1고정부(12)는 에폭시 수지, 우레탄 수지, 실리콘 고무 등과 같은 열경화성 수지로 이루어질 수 있으며, 선택적으로, 열경화성 수지에 실리카, 카본 블랙, 불화 카본 등의 충전재가 혼합되어 제1고정부(12)의 강도 향상 및 경화 수축 감소를 꾀할 수 있다.
상기 제2고정부(13)는 상기 복수 개의 중공사막(11)의 타단부를 고정하는 역할을 하며, 상기 중공사막(11)의 타단에서는 중공이 밀폐된 상태로 구성된다. 상기 제2고정부(13)는 상기 제1고정부(12)와 마찬가지로, 열경화성 수지, 또는 열경화성 수지에 충전재가 혼합되어 이루어질 수 있다. 상기 제2고정부(13)에는 다수개의 개구부(13a)가 형성되며, 이와 같은 개구부(13a)를 통해 공기가 중공사막(11)쪽으로 공급되어 상기 중공사막(11)에 대한 산기(aeration) 세정이 가능하다.
상기 원수 유입구(15)는 처리하고자 하는 원수를 상기 모듈 케이스(14) 내부로 유입시키는 통로이다.
상기 여과수 배출구(16)는 중공사막(11)을 투과하여 중공사막(11)의 중공으로 유입된 여과수를 배출시키는 통로이다.
상기 농축수 배출구(17)는 원수에 대한 여과처리 이후 고형 성분의 오염물질의 농도가 높아진 원수, 즉 농축수를 배출시키는 통로이다.
상기 공기 유입구(18)는 여과 작업 도중에 중공사막(11)의 세정을 위한 공기가 유입되는 통로이다.
이와 같은 구성의 가압식 중공사막 모듈의 작용에 대해서 설명하면, 상기 원수 유입구(15)를 통해 상기 모듈 케이스(14) 내로 처리하고자 하는 원수가 유입되면, 유입된 원수는 펌프에 의해 가압되어 상기 중공사막(11)을 투과하여 중공사막(11)의 중공으로 유입된다. 상기 중공으로 유입된 여과수는 상기 여과수 배출구(16)를 통해 외부로 배출되고, 여과수가 빠져나감으로 인해 오염물질의 농도가 높아진 농축수는 상기 농축수 배출구(17)를 통해 외부로 배출된다.
이와 같은 가압식 중공사막 모듈의 여과처리 과정이 반복되면, 원수에 포함된 오염물질이 상기 중공사막(11)에 달라붙게 되어, 펌프에 의해 가압되어도 원수가 상기 중공사막(11)을 투과하는 성능이 저하되게 된다. 따라서, 여과처리 과정 중에 또는 여과처리 과정을 잠시 중지한 상태에서 중공사막에 대한 물리적 세정공정을 수행하게 된다.
상기 물리적 세정공정의 일예로서 산기 세정을 수행하게 되는데, 구체적으로는 상기 공기 유입구(18)를 통해 공기를 유입시키면, 유입된 공기가 상기 제2고정부(13)에 형성된 다수개의 개구부(13a)를 통해 상기 중공사막(11)쪽으로 공급되어 상기 중공사막(11)에 붙어 있는 오염물질을 제거하게 된다. 이와 같은 산기 세정은 여과처리 과정 중에 수행할 수 있다. 또한, 상기 물리적 세정공정의 다른 예로서 백워싱을 수행하게 되는데, 구체적으로는 상기 여과수 배출구(16)와 연결된 여과수 탱크(미도시) 내에 저장하고 있는 여과수를 소정의 펌프를 이용하여 상기 중공사막 (11)으로 유입시킴으로써 상기 중공사막(11)에 붙어 있는 오염물질을 제거하게 된다. 이와 같은 백워싱은 여과처리 과정을 잠시 중지한 상태에서 수행한다.
한편, 상기와 같은 중공사막에 대한 물리적 세정공정을 정기적으로 수행한다 하더라도, 장시간 걸처 여과처리를 진행하게 되면 중공사막의 오염이 누적되어 중공사막의 투과 성능이 심각하게 저하될 수 있으며, 그와 같은 경우에는 하기와 같이 화학세제를 이용하여 중공사막에 대한 회복 세정을 수행하게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막의 회복 세정 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2에서 알 수 있듯이, 소정의 세정 탱크(600) 내에 세정액(610)이 저장되어 있고, 상기 세정액(610)에 중공사막 모듈(100)을 침지하여 중공사막에 대한 회복 세정을 수행한다.
중공사막은 유체처리 과정에서 무기물 또는 유기물 등 다양한 종류의 오염물질에 의해 오염된다. 따라서, 중공사막에 대한 회복 세정을 수행함에 있어서 오염물질의 종류에 따라 상기 세정액(610)의 조성을 변경할 필요가 있다. 구체적으로,
본 발명에서는 상기 중공사막으로부터 유기물을 제거하기 위해서 pH 6 ~ 9 범위의 제1세정액으로 상기 중공사막을 세정하고, 상기 중공사막으로부터 무기물을 제거하기 위해서 산성의 제2세정액으로 상기 중공사막을 세정한다.
상기 제1세정액으로 중공사막을 먼저 세정하고 그 후에 상기 제2세정액으로 중공사막을 세정할 수도 있고, 상기 제2세정액으로 중공사막을 먼저 세정하고 그 후에 상기 제1세정액으로 중공사막을 세정할 수도 있다. 다만, 오염물 중에서 유기물은 상대적으로 유연하고 두껍게 형성되는 반면에 무기물은 상대적으로 밀도가 높고 얇게 형성되기 때문에, 유기물을 먼저 제거하고 그 후에 무기물을 제거하는 것이 효율적일 수 있다.
상기 제2세정액은 HCl, HNO3, H2SO4 또는 구연산(Citric Acid)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2세정액에 포함된 산 농도는 0.5 내지 2중량%일 수 있다. 상기 산의 농도가 0.5중량% 미만일 경우 무기물 제거 효능이 떨어질 수 있고, 상기 산의 농도가 2중량%를 초과할 경우 비용증가 대비 세정효과는 크지 않아 경제성이 떨어질 수 있다.
상기 산성의 제2세정액은 상온(25℃) 이하에서도 무기물 제거 효과가 우수하므로, 상기 제2세정액은 특별히 가열할 필요가 없다. 또한, 상기 제2세정액에 의한 세정공정은 3 ~ 9시간 동안 수행할 수 있다. 상기 제2세정액에 의한 세정 공정이 3시간 미만일 경우 세정효과가 떨어질 수 있고, 9시간을 초과할 경우 생산효율이 떨어질 수 있다.
상기 제1세정액은 pH 6 ~ 9 범위의 세정액으로, pH가 6 미만일 경우 유기물 제거효과가 급격히 떨어지고, pH가 9를 초과하게 되면 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene Fluoride: PVDF)과 같은 중공사막 재질이 손상을 받게 된다. 특히, 중공사막 손상 방지를 위해서, 상기 제1세정액은 pH가 8.5 미만인 것이 더욱 바람직하다.
상기 제1세정액은 중성세제로 이루어질 수 있으며, 그 예로 실리콘계 세정제, 식물성 세정제, 또는 이상 세정제 등을 들 수 있다. 상기 중성세제는 당업계에 공지된 다양한 세제를 이용할 수 있다. 상기 중성세제의 농도는 0.1 내지 0.7 중량%일 수 있다. 상기 중성세제의 농도가 0.1 중량% 미만일 경우 유기물 제거 효능이 떨어질 수 있고, 상기 중성세제의 농도가 0.7 중량%를 초과할 경우 비용증가 대비 세정효과는 크지 않아 경제성이 떨어질 수 있다.
상기 제1세정액은 상기 중성세제에 염소성분이 포함될 수 있다. 상기 염소성분으로는 NaOCl(차아염소산나트륨, Sodium hypochlorite)를 사용할 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1세정액의 온도는 15 내지 40℃가 바람직하다. 상기 제1세정액의 온도가 15℃미만일 경우 유기물 제거 효과가 떨어질 수 있고, 상기 제1세정액의 온도가 40℃를 초과할 경우 유기물 제거 효과 증진 대비 에너지 소비량이 커져 경제성이 떨어질 수 있다. 상기 제1세정액으로 세정하는 공정은 3 ~ 9 시간 동안 수행할 수 있다. 상기 제1세정액에 의한 세정 공정이 3시간 미만일 경우 세정효과가 떨어질 수 있고, 9시간을 초과할 경우 생산효율이 떨어질 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 중공사막에 붙어있는 유기물로 이루어진 오염물질을 제거하기 위해서 종래와 같이 강염기성 세정액 대신에 pH 6 ~ 9 범위의 제1세정액을 이용하기 때문에 세정액으로 인해서 중공사막이 손상을 받는 문제점이 해소된다. 또한, 본 발명은 종래와 같이 핫워터를 이용하는 대신에 비교적 저온인 15 내지 40℃의 세정액을 이용하기 때문에 에너지 소비면에서 종래 핫워터를 이용하는 경우에 비하여 매우 경제적이다.
한편, 본 발명에서는 회복 세정을 수행하는 과정에서, 선택적으로 산기 세정을 병행할 수 있다. 즉, 도 2에서 알 수 있듯이, 상기 세정 탱크(600) 내에 공기를 분출하는 산기관(800)이 추가로 구비될 수 있다.
상기 산기관(800)은 상기 중공사막 모듈(100)의 아래에 위치하게 되며, 상기 산기관(800)으로 공기를 공급하기 위해서 에어 블로워(air blower) 또는 에어 콤프레서(air compressor)와 같은 공기 공급 수단(700)이 배관(750)을 통해 상기 산기관(800)과 연결될 수 있다. 따라서, 상기 공기 공급 수단(700)에서 배출된 공기는 상기 배관(750)을 통해 상기 산기관(800)으로 공급된 후 상기 중공사막 모듈(100)쪽으로 분출하여 산기 세정이 이루어질 수 있다. 이와 같은 산기 세정은 전술한 제1세정액에 의한 세정공정 및/또는 제2세정액에 의한 세정공정과 병행하여 수행할 수 있다.
또한, 상기 산기관(800)에서 가열된 공기를 분출하기 위해서 상기 배관(750)에 히터(900)가 추가로 설치될 수 있다. 상기 히터(900)는 배관(750)을 감싸는 열선으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 배관(750)을 통해 이동하는 공기를 가열할 수 있는 것이라면 어떠한 형태라도 무방하다. 이와 같이 히터(900)를 추가하여 상기 산기관(800)에서 가열된 공기를 분출할 경우 상기 세정 탱크(600) 내에 저장되어 있는 제1세정액의 온도를 상승시킬 수 있게 되며, 따라서, 제1세정액을 가열하기 위한 별도의 장치가 요구되지 않게 된다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 회복 세정은 도 2와 같은 방법으로 별도의 세정 탱크(600) 내에서 수행할 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 도 1과 같은 가압식 중공사막 모듈(10)의 모듈 케이스(14)에서 원수를 모두 배출한 후 상기 모듈 케이스(14) 내에 상기 제1세정액 및 제2세정액을 순차적으로 공급하여 수행할 수도 있다.
실시예 및 비교예
1) 샘플 준비
대한민국 서울시 소재의 정수장에서 18개월 동안 운전 중인 중공사막 모듈에서 오염된 중공사막을 채취하여 미니 중공사막 모듈 샘플을 제작하였다.
2) 실시예 1
제작한 미니 중공사막 모듈 샘플에 대해서 중성 세정액(Cleanfil(R)-CO 200ppm)으로 18℃에서 3시간 동안 중성세정을 수행하고, 이어서 산세정액(옥살산 1%)으로 18℃에서 6시간 동안 산세정을 수행하였다.
그 후, 세정을 완료한 중공사막 모듈에 대해서 순수를 이용하여 여과처리를 수행하면서 중공사막에 대한 회복률을 계산하였다. 그 결과는 하기 표 1과 같다.
상기 회복률은 아래 식 1로 정의된다.
[식 1]
회복률(%)= [세정 후 투과도(Permeability)/신규막 투과도(Permeability)] *100
여기서, 신규막은 오염되지 않은 신규의 중공사막을 의미하고, 투과도는 하기 식 2로 정의된다.
[식 2]
투과도(LMH/Bar)= 유속/TMP(Trans Membrane Pressure)
여기서, 유속은 단위 시간당 단위 막면적당 여과량을 의미하는 것으로서, 그 단위는 liter/(m2 * hour)이고, TMP는 특정 유속에 필요한 압력을 의미하는 것으로서, 그 단위는 Bar이다.
3) 실시예 2
제작한 미니 중공사막 모듈 샘플에 대해서 중성 세정액(Cleanfil(R)-CO 200ppm)과 NaOCl(차아염소산나트륨, Sodium hypochlorite) 800ppm의 혼합세정액으로 18℃에서 3시간 동안 세정을 수행하고, 이어서 산세정액(옥살산 1%)으로 18℃에서 6시간 동안 산세정을 수행하였다.
그 후, 세정을 완료한 중공사막 모듈에 대해서 순수를 이용하여 여과처리를 수행하면서 중공사막에 대한 회복률을 계산하였다. 그 결과는 하기 표 1과 같다.
4) 비교예 1
제작한 미니 중공사막 모듈 샘플에 대해서 산 세정액(옥살산 1%)으로 18℃에서 6시간 동안 산세정을 수행하였다.
그 후, 세정을 완료한 중공사막 모듈에 대해서 순수를 이용하여 여과처리를 수행하면서 중공사막에 대한 회복률을 계산하였다. 그 결과는 하기 표 1과 같다.
5) 비교예 2
제작한 미니 중공사막 모듈 샘플에 대해서 중성 세정액(Cleanfil(R)-CO 200ppm) 및 산세정액(옥살산 1%)의 혼합세정액으로 18℃에서 9시간 동안 세정을 수행하였다.
그 후, 세정을 완료한 중공사막 모듈에 대해서 순수를 이용하여 여과처리를 수행하면서 중공사막에 대한 회복률을 계산하였다. 그 결과는 하기 표 1과 같다.
| 구분 | 회복률(%) |
| 실시예 1 | 90 |
| 실시예 2 | 98 |
| 비교예 1 | 34 |
| 비교예 2 | 35 |
10: 가압식 중공사막 모듈 11: 중공사막
12: 제1고정부 13: 제2고정부
13a: 개구부 14: 모듈 케이스
15: 원수 유입구 16: 여과수 배출구
17: 농축수 배출구 18: 공기 유입구
100: 중공사막 모듈 600: 세정 탱크
610: 세정액 700: 공기 공급 수단
750 : 배관 800 : 산기관
900: 히터
12: 제1고정부 13: 제2고정부
13a: 개구부 14: 모듈 케이스
15: 원수 유입구 16: 여과수 배출구
17: 농축수 배출구 18: 공기 유입구
100: 중공사막 모듈 600: 세정 탱크
610: 세정액 700: 공기 공급 수단
750 : 배관 800 : 산기관
900: 히터
Claims (14)
- 유체처리 과정에서 무기물 및 유기물을 포함하는 오염물질에 의해 오염된 여과막을 세정하는 방법에 있어서, 상기 여과막을 세정하는 방법은
상기 여과막으로부터 유기물을 제거하기 위해서, 상기 여과막을 pH 6 ~ 9 범위의 제1세정액으로 세정하는 공정; 및
상기 여과막으로부터 무기물을 제거하기 위해서, 상기 여과막을 산성의 제2세정액으로 세정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 여과막의 세정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제2세정액은 HCl, HNO3, H2SO4 또는 구연산(Citric Acid)을 포함하는 것을 특징으로 하는 여과막의 세정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제2세정액에 포함된 산 농도는 0.5 내지 2중량%인 것을 특징으로 하는 여과막의 세정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제2세정액으로 세정하는 공정은 상온에서 3 ~ 9시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 여과막의 세정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1세정액은 중성세제로 이루어진 것을 특징으로 하는 여과막의 세정 방법. - 제5항에 있어서,
상기 중성세제는 실리콘계 세정제, 식물성 세정제, 또는 이상 세정제인 것을 특징으로 하는 여과막의 세정 방법. - 제5항에 있어서,
상기 중성세제의 농도는 0.1 내지 0.7중량%인 것을 특징으로 하는 여과막의 세정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1세정액은 중성세제에 염소성분이 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 여과막의 세정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1세정액으로 세정하는 공정은 15 내지 40℃에서 3 ~ 9 시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 여과막의 세정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1세정액으로 세정하는 공정을 먼저 수행하고, 그 후에 상기 제2세정액으로 세정하는 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 여과막의 세정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1세정액으로 세정하는 공정 및 제2세정액으로 세정하는 공정 중 적어도 하나의 공정 중에, 상기 여과막으로 공기를 분출하는 산기 세정을 병행하는 것을 특징으로 하는 여과막의 세정 방법. - 제11항에 있어서,
상기 산기 세정시 가열된 공기를 분출하는 것을 특징으로 하는 여과막의 세정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 여과막은 중공사막인 것을 특징으로 하는 여과막의 세정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 여과막은 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene Fluoride: PVDF)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 여과막의 세정 방법.
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