KR20100119896A - 냉각탑을 위한 친환경 혼합형 미생물학적 제어 기술 - Google Patents

냉각탑을 위한 친환경 혼합형 미생물학적 제어 기술 Download PDF

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KR20100119896A
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아나-마리아나 우르메니
제로엔 에이 코프스
로버트 엘 위터그로브
메노 제이.티 반 하스터레흐트
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날코 컴퍼니
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Abstract

본 발명은 환경 친화적인 혼합형 미생물학적 제어 방법으로서, 개방형 재순환 방식의 냉각 시스템에서 영양 물질, 세균과 부유 고형물을 제거하는 정밀 여과를 이용한 물리적 방법을 포함한다. 냉각 시스템의 미생물학적 제어를 위한 본 발명의 방법에서는 산화성 또는 비산화성 살생물제 혹은 비산화성 살생물제와 산화성 살생물제의 혼합물을 함유하는 재순환 액체를 정밀 여과 시스템으로 여과하여 미생물성 물질과 부유 고형물 및 영양 물질을 저감시킨다.

Description

냉각탑을 위한 친환경 혼합형 미생물학적 제어 기술{ENVIRONMENTALLY FRIENDLY HYBRID MICROBIOLOGICAL CONTROL TECHNOLOGIES FOR COOLING TOWERS}
본 발명은 환경 친화적인 혼합형 미생물학적 제어에 관한 것이다. 본 발명은 영양 물질, 세균과 부유 고형물을 재순환 방식 냉각 시스템(recirculating cooling system)으로부터 제거하는 정밀 여과(fine filtration)를 통한 물리적 방법을 포함하고 있기 때문에 비슷한 수준의 효율을 얻기 위하여 종래에 필요하였던 정도보다 현저하게 살생물제(biocide) 사용량과 화학적 미생물학적 처리 공정을 줄여 준다.
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입자의 분리는 크기 배제(size exclusion)를 바탕으로 이루어질 수 있다. 대형 입자는 모래 여과법으로 쉽게 없앨 수 있다. 그러나 공극이 소형인 필터들만이, 예를 들어 분리막이나 몇몇 입상 여재(粒狀濾材 granular medium)만이 콜로이드성 입자, 세균, 거대 분자, 소형 분자 혹은 심지어 이온까지 분리할 수 있다. 분리막은 외부에서 가한 구동력 하에서 물질의 물리적, 화학적 특성에 따라 이들 물질을 분리할 수 있는 물리적 장벽(얇은 막)이다. 입상 여재는 소형 입자로 이루어지며 유효 공극 크기가 작다.
용어의 정의:
살생물제 ( biocide ): 살생물제는 물리적, 화학적 또는 생물학적 수단에 의하여 모든 유해한 생물의 파괴, 억제, 무해화, 작용의 예방 또는 기타 통제 효과 발휘를 위한 목적에 따라 사용자에게 공급된 형태로 존재하는 활성 물질이거나 하나 또는 여러 활성 물질들을 함유하는 혼합 조제물이다.
산화성 살생물제 ( oxidising biocide ): 산화성 살생물제는 일반적으로 선택성이 없어서 미생물을 포함하는 모든 유기 물질을 산화시킬 수 있다. 산화성 살생물제는 유기체의 세포 성분을 산화시키는데, 유기체의 세포벽이 얇을수록 산화성 살생물제에 취약해진다. 이들은 선택성이 없기 때문에 내성이 생기지는 않는다. 산화성 살생물제의 예에는 할로겐, 활성 산소원이 있다.
비산화성 살생물제 ( non - oxidising biocide ): 산화성 살생물제와 달리 비산화성 살생물제는 미생물을 공격하는 기전에 있어서 선택적이다. 비산화성 살생물제는 해당 유기체의 물질 대사를 방해하거나 세포벽을 파괴하거나 증식을 방지한다. 전형적인 경우에, 효과를 보려면 산화성 살생물제보다 더 높은 농도가 필요하다. 미생물은 비산화성 살생물제의 사용이 장기적이면 내성/저항성을 키울 수 있기 때문에 비산화성 살생물제들을 번갈아가며 쓰는 것이 바람직하다.
생분산제와 생물세제 ( biodisperant and biodetergent ): 생분산제와 생물세제는 계면 활성 물질로서, 그 자신만으로는 일반적으로 살생물 특성을 보이지 않지만 미생물이 표면에 부착하는 것을 막고 점착성 물질 덩어리(slime matrix)를 풀어지게 하여 바이오필름의 탈착을 가속한다.
정밀 여과기( fine filter ): 정밀 여과기는 물질을 그 물리적, 화학적 특성에 따라 분리할 수 있는 물리적 장벽이다. 정밀 여과기는 수 밀리미터 내지 0.1 nm 입자 크기 영역 전체 또는 일부에 걸쳐 액체에서 입자들을 분리할 수 있다.
분리막( membrane ): 분리막은 자신을 관통하여 구동력이 가하여졌을 때 물질을 그 물리적, 화학적 특성에 따라 분리할 수 있는 물리적 장벽이다.
입상 여재 ( 粒狀濾材 granular medium ): 입상 여재는 물리적 장벽을 형성하기 위하여 입자들을 용기 속에 정렬한 것으로, 물질을 강제로 입상 여재에 통과시킬 때 그 물질의 물리적, 화학적 특성에 따라 물질을 분리할 수 있다. 입상 여재는 하나의 크기이거나 여러 크기 입상 물질들의 혼합물이다. 입상 물질은 실리카, 무연탄, 활성탄 또는 기타 무기 또는 유기 물질이다.
공극의 크기에 따라서 다음의 분리막 기술들을 구별할 수 있다: 미세 여과(microfiltration, MF), 한외 여과(ultrafiltration, UF), 나노여과(NF)와 역삼투(RO).
한외 여과(공극 크기 0.01~0.1 ㎛)는 크기가 수 나노미터인 입자를 걸러내기 위하여 쓰이는데 반하여 공극 지름이 0.05~10 ㎛ 사이인 다공성 분리막을 사용하는 미세 여과는 마이크로미터 크기 범위의 입자를 분리할 수 있다.
한외 여과와 미세 여과는 고순도의 물을 제조하기 위한, 부유 고형물과 세균에 대한 압력 구동식의 장벽이다. 부유 고형물과 고분자량의 용질은 걸러 내어지고 물과 저분자량 용질은 분리막을 통과한다. 분리막을 통과하는 물과 다른 용해된 성분들은 투과물(permeate)이라고 부른다. 분리막을 통과하지 못하는 성분들은 농축물(concentrate)이라고 부른다. 사용하는 분리막의 분자량 배제점(molecular weight cutoff, MWCO)에 따라 거대 분자는 투과물 혹은 농축물 속에 정제되거나, 분리되거나 혹은 농축될 수 있다.
오로지 고분자량 화학종들만이 제거되기 때문에 분리막 표면 양쪽의 압력 차는 상대적으로 적다. 따라서 압력을 낮게 가하여도 미세 혹은 한외 여과 분리막에서 높은 처리 유속을 충분히 달성할 수 있다. 분리막의 유량(flux)은 분리막 표면의 단위 면적당 단위 시간 동안 생성된 투과물의 양으로 정의한다. 일반적으로 유량은 시간 당 제곱 미터 당 리터 단위(LMH)로 나타낸다. 한외와 미세 여과 분리막은 유량이 극히 클 수도 있지만 대개의 실제적인 용도에서는 가동 압력이 약 0.1 바에서 4 바일 때 유량이 10 에서 100 LMH 사이에서 변한다.
한외/미세(UF/MF) 여과 분리막 모듈에는 평판형(plate-and-frame), 나선 권취형(spiral-wound)과 튜브형이 있다. 모듈 형태의 선택은 콜로이드성 물질의 종류와 농도에 달려 있다. 더 진한 용액의 경우는 평판형과 튜브형처럼 더 개방된 형태가 쓰인다. 모든 형태에 있어서 최적의 시스템 디자인을 하려면 흐름 속도, 압력 저하, 전력 소모, 분리막 오염과 모듈 비용을 감안하여야 한다.
폴리술폰(PS), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리에테르술폰(PES), 셀룰로오스아세테이트(CA)와 폴리플루오르화비닐리덴(PVDF)과 같은 다양한 재료가 상업용 고분자 UF/MF 분리막에 사용되어 왔다. 그리고 세라믹 분리막과 같은 무기 분리막도 쓰이고 있다.
한외 여과는 가장 널리 적용되는 막 분리 방법이다. 한외 여과는 마실 물 처리에 점점 사용이 늘고 있는데, Giardia lamblia , Cryptosporium 난모세포와 대형 세균 등의 주요 병원체와 오염 물질을 제거하여 준다. 그러나 염류와 저분자량 유기 물질 등의 가용성 성분은 대개 한외 여과막으로 걸러낼 수 없다.
UF/MF 시스템의 성능에 영향을 줄 수 있는 요소는 몇 가지가 있다.
1. 분리막 표면을 통과하는 흐름. 투과율은 분리막 표면을 통과하는 액체의 유속과 더불어 증가한다. 부유물을 가지고 있는 액체에 대해서는 흐름 속도가 특히 중요하다. 더 큰 유속은 또한 더 많은 에너지 소비와 더 큰 펌프를 의미한다. 유속을 높이면 또한 분리막 표면의 오염을 줄여 준다. 일반적으로 최적의 유속은 펌프의 마력 값과 투과율 증가 사이에서 타협점을 찾는다.
2. 가동 압력. 투과율은 분리막 표면에 대하여 가하는 압력에 정비례한다. 대부분의 분리막 모듈은 모듈 자체의 물리적 강도 한계 때문에 가동 압력의 한계가 정해져 있다.
3. 가동 온도. 투과율은 온도가 높아지면 액체의 점도가 줄어들므로 증가한다. 분리막 유량에 대한 온도의 영향을 아는 것은 온도 강하에 따른 투과물의 감소를 기타 요인에 따른 감소와 구별하는데 중요하다.
미세 여과와 한외 여과 공정은 낮은 압력차에서 일어나기 때문에 에너지 저소모 공정이 된다. MF/UF 시스템은 물에서 영양 물질과 세균을 제거하므로 냉각 시스템의 생체 오염 가능성을 낮추고 이 때문에 살생물제 사용량도 줄여 준다.
본 발명은 다음과 같은 주요 특징을 나타낸다.
1. 낮은 압력차를 구현한다는 점이 본 발명의 이점이다.
2. 미사(微砂 fine silt), 탁도, 입자상 총 유기 탄소(TOC), 영양 물질을 없애주므로 생물 생장을 막아주는 것이 본 발명의 이점이다.
3. 고효율로 세균을 제거하는 주는 것이 본 발명의 이점이다.
4. 본 발명은 역류 세척(back flush) 또는 공기 세정(air scrubbing)을 통하여 오염 물질층(fouling layer)을 제거하는 재생 방법을 제공한다.
본 발명에서는 살생물제를 함유하는 재순환 액체(recirculating fluid)를 정밀 여과 시스템에 통과시키는 냉각 시스템의 미생물학적 제어 방법을 기술하는데, 여기서 이 정밀 여과 시스템에서는 상기 재순환 액체가 측류(側流 side stream)로 보내진 뒤 정밀 여과 시스템을 통과하게 된다.
본 발명의 정밀 여과 시스템은 공극 크기가 5 ㎛ 이하, 바람직하게는 공극 크기가 0.01 내지 0.5 ㎛인 분리막을 갖추고 있다. 본 발명의 정밀 여과 시스템은 또한 미세 여과막 또는 한외 여과막을 갖출 수 있다. 이들 분리막은 여과 시스템을 역류 세척(back flush)하거나 공기 세정(air scrubbing)함으로써 재생할 수 있다.
본 발명에서는 산화성 살생물제를 사용하는데, 바람직하게는 이 살생물제가 염소, 차아염소산화물(hypochlorite), ClO2, 브롬, 오존, 과산화수소, 과산화아세트산과 과산화황산화물(peroxysulphate) 중의 어느 하나 이상이다. 또한 본 발명에서는 비산화성 살생물제를 사용할 수 있는데, 바람직하게는 이 살생물제가 글루타르알데히드, 디브로모니트릴로프로피온아미드, 이소티아졸론, 4급 암모늄, 터부틸라진(terbutylazine), 고분자성 비구아니드(polymeric biguanide), 비스티오시안산메틸렌(methylene bisthiocyanate) 및 황산테트라키스히드록시메틸포스포늄(tetrakis hydroxymethyl phosphonium sulphate) 중의 어느 하나 이상이다. 그리고 본 발명에서는 앞서 열거한 산화성 살생물제와 비산화성 살생물제의 바람직한 예시 물질들의 혼합물을 사용할 수 있다.
[ 실시예 ]
전술한 내용은 이하의 실시예를 참조하면 더 잘 이해할 수 있는데, 본 실시예는 본 발명을 실시하기 위한 방법을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하기 위함이 아니다.
본 명세서에서 기술하는 현재의 바람직한 구현예에 여러 가지 변경과 변형을 할 수 있다는 점은 당업자에게 자명하리라는 것을 밝혀 둔다. 이러한 변경과 변형은 본 발명의 원리와 범위에서 벗어나지 않으면서 그 의도한 효과를 감소하지 않고도 이루어질 수 있다. 따라서 첨부하는 청구 범위는 이러한 변경과 변형을 망라함을 밝혀 둔다.
물리적 방법인 분리막 여과(한외 여과)를 적용하거나 적용하지 않으면서 시험 규모 냉각탑(pilot cooling tower, PCT)의 미생물학적 제어과 살생물제의 사용법을 살펴 보았다. 이 분리막 여과는 크기 배제의 원리에 의하여 세균을 포함하는, 0.01 ㎛보다 큰 입자상 물질을 제거하였다.
한외 여과 장치:
Norit BV사로부터 한외 여과 장치를 대여하였다. 이 장치와 그 분리막의 주요 특성은 부록에 제시되어 있다. 이 장치는 물이 농축되는 탱크(부피 25 L)로 이루어져 있다. 수평 제어기가 탱크 속 물의 수위를 제어한다. 펌프 PO1을 이용하여 물을 탱크로부터 분리막으로 통과시킨다. 농축물은 냉각 시스템을 통과하게 되고, 이어서 저장 탱크로 보내진다. 투과물은 냉각탑의 수조(basin)에 보태어진다.
막 오염을 방지하기 위하여 분리막에 적어도 초당 2 m의 최소 흐름을 유지하였다. 밸브 V1과 V2를 개폐하여 흐름을 제어하였다. 밸브 V1과 V2는 완전히 닫히는 일이 없었다. 나아가 제조사의 규격에 따라 P1의 투입류 압력은 1 바(분리막의 파열)를 넘지 않았다. 분리막은 첫 사용 후에는 절대로 건조하게 되어서는 안 된다(늘 젖어 있어야 함).
교차류막(cross-flow membrane)은 8 mm 중공 섬유, 내압 여과식(inside-out filtration)이었다. 이 시험 규모 여과 장치(pilot unit)에는 초기에 표면적이 각각 0.15 ㎡이고 분리막 총 표면적이 0.3 ㎡이 되는 분리막 모듈 2개를 설치하였다.
개시를 위한 UF 분리막 세척:
새 분리막을 사용할 때 (분해될 수 있는 COD성 물질이 추가적인 미생물 영양 물질로 냉각탑에 들어가는 것을 막기 위해) 분리막을 습윤 유지하는 글리세린과 살생물제를 세척하여 없앴다. 이 탱크 1(도 1을 보라)을 탈이온수로 채우고 제조사(Norit)의 권장 사항에 따라 분리막을 통하여 재순환시켰다. 30분 후 이 물을 제거하였다. 이 과정을 적어도 세 차례 거듭하였다. 마지막으로 시스템을 배수하고, 301번 밸브를 닫은 뒤 투과물을 상기 시험 규모 냉각탑 수조(PCT basin)에 다시 도입하면서 1번 탱크를 상기 수조에서 나온 물로 채웠다.
분리막 장치의 유무에 따른 시험 규모 냉각탑(PCT) 평가:
날코사의 표준 PCT 장비와 설정(Nalco standard PCT equipment with a setup)을 이용하여 냉각수 혼합형 물리/화학 미생물학적 처리 성능을 시험하였다. 수조의 부피는 200 L였다. 한외 여과 장치를 사용할 때의 탱크 1을 모사 (simulate)하기 위한 비교 참조용으로(for the base line), 추가로 25 L 들이 탱크를 수조에 설치하였다. 이 탱크 1은 탱크 1과 유사하게 30℃로 가열하였다.
이 PCT 시험은 금속 튜브를 사용하여 수행하였다. 모든 튜브는 철저한 기름 제거 후에, 부동태화(passivation) 없이 사용하였다. 시험에는 쿠폰(coupon)도 포함되었다. PCT 시험의 첫 12시간 동안은 초기 부식 반응이 휴지 상태에 이르게 하도록 가열 없이 진행하였다. 이후에 표 3에 기재한 것처럼 열을 가하였다. 평가 시험은 순환된 물(cycled up water)을 써서 개시하였다. 냉각수 처리용 제품인 3DT165 의 투입량은 날코사 Trasar법(Nalco Trasar technology)에 따라 정하였다. 블로우다운(blowdown)의 양은 분리막 장치를 사용하지 않았을 때의 전도도 설정값(conductivity set point)을 바탕으로 3DTrasar법으로 제어하였다.
한외 여과기가 작동 중일 때는 블로우다운의 양을 하루에 1회 펌프를 써서 수동으로 설정하여 탱크 1로부터 농축물을 제거하였다. 블로우다운의 총량은 전술한 3DT 장치가 제어하는 블로우다운 양과 같다.
상기 시험 규모 냉각탑에 배양 세균(Pseudomonas)을 접종하여 미생물양이 약 105 cfu/mL에 이르게 하였다. 접종은 각 시험의 시작 때 하였다. 액상 영양 물질(Oxio사의 Nutrient broth 4 g/L)을 냉각 시스템에 하루 0.01 g/L의 비율로 연속적으로 가하여 주었다. 미생물 제어는 차아브롬산화물을 써서 이루어졌다. 이 살생제 사용량은 산화 환원 전위(ORP) 조절로 정하여졌다.
보충수(make-up water)의 화학적 조성은 ICP로 확인하였다. 재순환 냉각수의 관련 파라미터들은 날마다 현장 시험을 통하여 분석하거나 확인하였다. 다음 파라미터들은 통상적으로 시험하였다: pH, M 알칼리도(M-alkalinity), 전도도, 칼슘과 총 경도, 오르토인산염, 총 인산염 및 고분자 농도.
PCT-한외 여과
전술한 PCT 수조에 한외 여과 장치를 장착하였다. 수조에서 나온 물을 이 한외 여과 장치의 탱크 1에 연속적으로 가하여 주었다. 이 탱크 속의 수위는 수위 조절기로 일정하게 유지하였다. 펌프 P02는 연속적으로 시간 당 1.4 L를 블로우다운으로 제거하였고, 1일 당 농축물 10 L를 탱크 1로부터 폐기하였다. 이 투과물은 상기 수조에 다시 도입하였다. 투과물의 흐름은 시간 당 20~25 L로 유지하였다. 투과물 흐름이 초기값에서 약 15% 감소하였을 때 세척 공정을 수행하였다.
한외 여과 장치 세척 공정:
한외 여과 장치는 사례 연구 1을 수행하는 동안 매일 세척하였다. 사례 연구 2에서도 같은 방식으로 세척하였는데, 다만 투과물 흐름이 초기값으로부터 15% 감소하였을 때에만 세척 공정을 수행하였다는 점이 다르다.
먼저 투입수를 닫고 그 동안 투과물을 냉각탑 수조 속에 주입한다. 농축물의 부피가 약 10 L가 되면 그 투과물 튜브를 수조에서 빼내고 이를 탱크에 도입한다. 이 농축물을 빼내고 배수구에 버린다. 탱크를 탈이온수, 생물세제와 살생물제(차아염소산화물)로 채우고 제조사(Norit)가 권장 사항에 따라 재순환시켰다. 이 투과수와 재순환수는 탱크 속에 보관하였다. 30분 후 펌프를 멈추고 물을 배수하였다. 깨끗한 탈이온수를 시스템에 가하여 주고 이를 한외 여과막을 통하여 재순환시킨다. 이 과정을 적어도 세 차례 거듭한다. 마지막으로 시스템을 배수하고, 301번 밸브를 닫은 다음, 투과물을 상기 PCT 수조 속에 다시 도입하면서 1번탱크를 수조에서 나온 물로 채웠다.
ORP 260 mV
시험일 살생물제 사용량
(g/h)
 총 생존 미생물 수(TVC)
(cfu/mL)
한외 여과 없음 한외 여과 한외 여과 없음 한외 여과
11 0.951 1.04
12 1.111 0.97 3.70×105 1.03×104
13 0.82 4.20×105 1.38×104
14 1.15 5.00×105 6.00×103
15 0.642 0.95 6.40×102
16 0.745
17 0.875 0.83 1.80×105 1.33×103
18 0.61 2.60×105 4.30×103
19 0.728 0.86 3.00×105 3.40×103
평 균 0.84 0.90 3.38×105 5.68×103
ORP 200 mV
시험일 살생물제 사용량
(g/h)		 총 생존 미생물 수(TVC)
(cfu/mL)
한외 여과 없음 한외 여과 한외 여과 없음 한외 여과
11 0.433 3.60×104
12 0.592 0.326 3.80×104
13 0.241 1.71×105 7.80×104
14 2.30×105 8.50×104
15 0.633 1.42×105 6.80×104
16 0.311 1.49×105
17 1.46×105
18 0.556 0.339 5.10×104
19 0.600 0.208 5.50×104
평 균 0.5628 0.285 1.03×105 1.05×105

Claims (17)

  1. 살생물제를 함유하는 재순환 액체를 정밀 여과 시스템에 통과시키는 것을 특징으로 하는, 냉각 시스템의 미생물학적 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 재순환 액체는 측류(側流 side stream)로 보내진 다음 상기 정밀 여과 시스템을 통과하게 되는 것을 특징으로 하는 미생물학적 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 정밀 여과 시스템은 공극 크기가 5 ㎛ 이하인 분리막을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 미생물학적 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 정밀 여과 시스템은 공극 크기가 0.01 내지 0.10 ㎛ 인 분리막을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 미생물학적 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 정밀 여과 시스템은 미세 여과용 또는 한외 여과용 분리막을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 미생물학적 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 정밀 여과 시스템은 역류 세척(backflush)으로 분리막을 재생하는 것을 특징으로 하는 미생물학적 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 정밀 여과 시스템은 공기 세정(air scrubbing)으로 분리막을 재생하는 것을 특징으로 하는 미생물학적 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 살생물제는 산화성 살생물제인 것을 특징으로 하는 미생물학적 제어 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 살생물제는 염소, 차아염소산화물(hypochlorite), ClO2, 브롬, 오존, 과산화수소, 과산화아세트산(peracetic acid)과 과산화황산화물(peroxysulphate)로 이루어지는 군에서 선택하는 하나 이상의 물질인 것을 특징으로 하는 미생물학적 제어 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 살생물제는 비산화성 살생물제인 것을 특징으로 하는 미생물학적 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 살생물제는 글루타르알데히드, 디브로모니트릴로프로피온아미드, 이소티아졸론, 4급 암모늄, 터부틸라진(terbutylazine), 고분자성 비구아니드(polymeric biguanide), 비스티오시안산메틸렌(methylene bisthiocyanate) 과 황산테트라키스히드록시메틸포스포늄(tetrakis hydroxymethyl phosphonium sulphate)으로 이루어지는 군에서 선택하는 하나 이상의 물질인 것을 특징으로 하는 미생물학적 제어 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 살생물제는 산화성 살생물제와 비산화성 살생물제의 혼합물인 것을 특징으로 하는 미생물학적 제어 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 살생물제는 염소, 차아염소산화물, ClO2, 브롬, 오존, 과산화수소, 산소계(oxygen based) 살생물제, 과산화아세트산, 과산화황산화물, 글루타르알데히드, 디브로모니트릴로프로피온아미드, 이소티아졸론, 4급 암모늄, 터부틸라진, 고분자성 비구아니드, 비스티오시안산메틸렌과 황산테트라키스히드록시메틸포스포늄으로 이루어지는 군에서 선택하는 하나 이상의 물질인 것을 특징으로 하는 미생물학적 제어 방법.
  14. 산화성 살생물제 또는 비산화성 살생물제 혹은 산화성 살생물제와 비산화성 살생물제의 혼합물을 함유하는 재순환 액체를 공극 크기가 5 ㎛ 이하인 분리막을 갖춘 정밀 여과 시스템에 통과시키는 것을 특징으로 하는,
    냉각 시스템의 미생물학적 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 정밀 여과 시스템은 미세 여과용 또는 한외 여과용 분리막을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 미생물학적 제어 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 정밀 여과 시스템은 역류 세척으로 분리막을 재생하는 것을 특징으로 하는 미생물학적 제어 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 정밀 여과 시스템은 공기 세정으로 분리막을 재생하는 것을 특징으로 하는 미생물학적 제어 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210041773A (ko) 2019-10-08 2021-04-16 회명솔레니스 (주) 친환경 실리케이트계 여재를 이용한 여과 시스템

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9505637B2 (en) 2013-03-15 2016-11-29 Ecolab Usa Inc. Methods of inhibiting fouling in liquid systems
CN104068038B (zh) * 2013-03-31 2016-01-27 湖北海翔化工科技有限公司 复合杀菌灭藻剂
US20150232347A1 (en) * 2014-02-20 2015-08-20 Edward A. Bray Water Reclaim System
US9909219B2 (en) * 2014-04-14 2018-03-06 Ecolab Usa Inc. Slurry biocide
CN103922447A (zh) * 2014-05-02 2014-07-16 大连碧海蓝天环保科技有限公司 一种新型环保杀菌剂组合物及其制备使用方法
US20190315634A1 (en) * 2015-02-20 2019-10-17 Edward A. Bray Water reclaim method and system
CN105104420B (zh) * 2015-08-04 2017-12-26 威海翔宇环保科技股份有限公司 一种复配型油田回注水杀菌剂及其制备方法
WO2018075346A1 (en) 2016-10-21 2018-04-26 Ecolab Usa Inc. Antimicrobial composition for controlling biomass accumulation in so2 scrubbers
WO2018157031A1 (en) * 2017-02-27 2018-08-30 Ecolab USA, Inc. Method for onsite production of chlorine dioxide
AT520155B1 (de) * 2017-06-22 2021-10-15 Claudia Staindel Wasseraufbereitungssystem
WO2019036065A1 (en) 2017-08-17 2019-02-21 Ecolab USA, Inc. CHLORINE DIOXIDE SITE GENERATION SYSTEM AT LOW RISK
CN108408851A (zh) * 2018-04-20 2018-08-17 东莞市顶盛环保科技有限公司 一种高效抗菌除臭剂

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4177143A (en) * 1978-10-25 1979-12-04 Nalco Chemical Company Elimination of strainer fouling in recirculating cooling water systems
SU1287912A1 (ru) * 1984-07-20 1987-02-07 Всесоюзный Заочный Институт Пищевой Промышленности Способ регенерации пористой полупроницаемой мембраны
US4719083A (en) * 1985-04-29 1988-01-12 Chemed Corporation Composition useful as corrosion inhibitor, anti-scalant and continuous biocide for water cooling towers and method of use
US4929365A (en) * 1989-09-18 1990-05-29 Phillips Petroleum Co. Biofilm control
WO1994025150A1 (en) * 1991-04-15 1994-11-10 Rez-Tek International, Inc. Ozonation system for treatment of cooling tower water
JPH05168873A (ja) * 1991-12-24 1993-07-02 Asahi Chem Ind Co Ltd ろ過膜の処理能力維持方法
US5403479A (en) * 1993-12-20 1995-04-04 Zenon Environmental Inc. In situ cleaning system for fouled membranes
US5576481A (en) * 1995-10-02 1996-11-19 Ashland, Inc. Method and apparatus for detecting microbiological fouling in aqueous systems
RU2106900C1 (ru) * 1996-12-27 1998-03-20 Михаил Митрофанович Селин Способ регенерации мембранных фильтров
US6077445A (en) * 1998-03-03 2000-06-20 Betzdearborn Inc. Method to minimize corrosion in aqueous systems
EP0980648A1 (de) * 1998-08-20 2000-02-23 Thor Chemie Gmbh Synergistische Biozidzusammensetzung
US6180056B1 (en) * 1998-12-10 2001-01-30 Buckman Laboratories International Inc. Method and compositions for minimizing biological and colloidal fouling
US6068012A (en) * 1998-12-29 2000-05-30 Ashland, Inc. Performance-based control system
FR2802117B1 (fr) * 1999-12-09 2002-02-22 Degremont Perfectionnements apportes a la filtration sur membranes
KR100575113B1 (ko) * 2000-06-21 2006-05-03 가부시키가이샤 구라레 다공질 중공 섬유막 및 이의 제조방법
US6379720B1 (en) * 2000-07-18 2002-04-30 Nalco Chemical Company Compositions containing hops extract and their use in water systems and process streams to control biological fouling
US20030127391A1 (en) * 2001-07-26 2003-07-10 Craft Frank S. Method for treatment of circulating cooling water
US7052614B2 (en) * 2001-08-06 2006-05-30 A.Y. Laboratories Ltd. Control of development of biofilms in industrial process water
EP1441988A1 (en) * 2001-10-09 2004-08-04 Albemarle Corporation Control of biofilms in industrial water systems
US6749758B2 (en) * 2001-12-05 2004-06-15 Albemarle Corporation Methods and systems for uniform-control of bromine concentrations in water
US6855257B2 (en) * 2002-09-17 2005-02-15 The Boeing Company Method and system for heat transfer
US7252096B2 (en) * 2003-04-08 2007-08-07 Nalco Company Methods of simultaneously cleaning and disinfecting industrial water systems
US7393450B2 (en) * 2003-11-26 2008-07-01 Silveri Michael A System for maintaining pH and sanitizing agent levels of water in a water feature
JP4705044B2 (ja) * 2004-01-14 2011-06-22 エー．ワイ．ラボラトリーズ リミティド 殺生物剤と装置
US7258786B2 (en) * 2004-04-13 2007-08-21 Eastman Kodak Company Container for inhibiting microbial growth in liquid nutrients
US20080206733A1 (en) * 2005-02-03 2008-08-28 National University Corporation Okayama University Method of Inducing Differentiation of Embryo-Stem Cell Into Hepatocyte and Hepatocyte Induced by the Method
JP5168873B2 (ja) * 2006-10-06 2013-03-27 ブラザー工業株式会社 インクカートリッジ
WO2008086221A2 (en) * 2007-01-04 2008-07-17 Advanced Biocatalytics Corporation Enhanced oil recovery compositions comprising proteins and surfactants and methods of using the same
US8012758B2 (en) 2007-02-16 2011-09-06 Nalco Company Method of monitoring microbiological activity in process streams
EP2162402B1 (en) * 2007-04-20 2020-06-03 Zenon Technology Partnership Membrane supported biofilm apparatus and process
US7824557B2 (en) 2007-08-08 2010-11-02 General Electric Company Method for controlling microbial biofilm in aqueous systems
US20100032375A1 (en) * 2008-08-05 2010-02-11 Venkataraman Jagannathan Reverse osmosis enhanced recovery hybrid process

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210041773A (ko) 2019-10-08 2021-04-16 회명솔레니스 (주) 친환경 실리케이트계 여재를 이용한 여과 시스템

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Publication number Publication date
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