KR20130003402A - 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치 및 이를 이용한 정수 생산 방법 - Google Patents

원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치 및 이를 이용한 정수 생산 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치 및 이를 이용한 정수 생산 방법에 관한 것으로, 원수를 복수 개의 막 모듈을 구비한 장치를 이용하여 원수의 수질에 따라 막 모듈의 운전 모드를 결정하는 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치 및 이를 이용한 정수 생산 방법에 관한 것으로, 상기 장치 및 방법은 원수의 수질 상태에 따라 최적으로 선택하여 유입 원수에 적절한 운전 모드로 사용할 수 있으며, 패키지로 제작하여 장소에 관계없이 설치함으로써 적용이 가능하다.

Description

원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치 및 이를 이용한 정수 생산 방법{Package Apparatus For Water Purifying With Feed Water-customized and Producing Method Purifying Water Using It}
본 발명은 원수의 수질 상태에 따라 최적의 분리막 운전 조합을 선택하여 유입 원수에 따라 운전 모드를 변화시킴으로써 원수에 관계없이 곧바로 적용 가능한 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치 및 이를 이용한 정수 생산 방법에 관한 것이다.
물은 염분 농도에 따라 해수, 기수 및 담수 3가지로 분리된다. 해수(sea water)는 염분 농도가 약 10,000∼∼50,000 mg/L이고, 기수(brackish water)는 약 1,000∼10,000 mg/L, 담수(fresh water)는 약 1,000 mg/L이다.
담수는 다시 지표수 및 지하수로 나뉜다.
지표수는 하천, 강, 호수, 저수지 등에 존재하는 물로서, 오늘날 물의 공급원으로서 가장 큰 비중을 차지한다. 상기 지표수는 암석, 토양 등의 풍화에 의하여 Na, Mg, Ca 등 금속류와 함께 높은 함량으로 유기물을 함유하고 있으며, 지하수에 비하여 낮은 알칼리도 및 경도를 갖는다.
지하수법 제2조(정의)에서 지하수는 '지하의 지층이나 암석 사이의 빈틈을 채우고 있는 물'로 정의되고 있으며, 빗물이나 지표수가 지층을 통과하여 지하에 보존되어 있는 물을 말하며, 지층을 통과할 때 토양의 여과 및 이온 교환 능력에 따라 상당히 깨끗한 상태로 존재한다. 이러한 지하수는 무기염료 및 경도가 높으며 지표수에 비하여 CO2 농도가 높다. 지하수는 지층의 종류에 따라 그 성분이 상당히 다르며, 한번 오염되면 자정 속도가 매우 느리기 때문에 회복시키기도 매우 어렵다. 일례로, 지하수는 그 수질에 따라서 탁도 여과장치(탁도 제거), 철분여과장치(철 성분제거), 경수 연화장치(경도 제거) 등을 사용하여 음용수 및 농업/공업용수로 사용할 수 있도록 정수한다.
해수는 95.5%의 순수한 물과 Cl-, Na+, SO4 2-, Mg2+, Ca2+, K+ 및 기타 염류로 이루어진 무기 염료로 구성되며, 기수는 해수보다 염분의 농도가 낮다. 해수 및 기수는 증발법, 역삼투법, 전기 투석법 등의 공정을 통해 담수화가 일부 수행되고 있다. 해수나 기수를 원수로 할 경우 1단 역삼투 공정으로 먹는 물을 얻을 수 있고, 2단 역삼투공정에 의해 순수에 가까운 수질을 얻을 수 있다. 또한, 증발법에서는 역삼투법보다 순도가 높은 증류수를 얻을 수 있고, 전기투석법에서는 운전조건에 의해 염수에서 먹는 물까지 비교적 쉽게 생산수질을 변화시킬 수 있다. 그 중 역삼투법은 해수담수화 기술 중에서 에너지 소비량이 가장 적으며, 기술의 완성도가 높고, 유지관리가 용이하다.
상기 역삼투법은 막여과(Membrane Filtration) 기술의 한 예로서, 이는 막(Membrane)을 여재로 하여 물을 통과시켜 수중에 존재하는 오염물질이나 불순물을 여과하는 기술이다. 막여과 기술은 상기 담수화뿐만 아니라 고액분리, 이온분리, 가스분리, 정수처리, 하폐수처리, 식품 및 의료분야 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.
막여과 기술은 제거되는 입자의 크기에 따라 역삼투법, 나노 여과막 또는 저압역삼투법, 한외여과법, 정밀 여과법, 전기투석법으로 분류되며, 이때 공정에 이용되는 막(Membrane)에는 역삼투막(RO; Reverse Osmosis Membrane), 나노 여과막(NF; Nanofiltration Membrane) 또는 저압 역삼투막, 한외 여과막(UF; Ultrafiltration Membrane), 정밀 여과막(MF; Microfiltration Membrane) 등이 있다.
이들 막여과 기술은 평상시에는 막여과 설비의 경우 통상 자동 운전 및 감시가 가능하여, 주기적인 순회 점검으로 관리가 가능하고, 긴급 시 원격감시가 가능하여 고장 발생시 짧은 시간 내에 상황 파악 가능하다. 또한, 시설이 콤팩트하여 시설 개량 및 변경이 비교적 쉬우며, 자동화가 가능할 뿐만 아니라 운전 관리가 간단한 이점이 있다.
그러나 막여과 기술에 의한 정수 처리는 한 종류의 막으로는 원수 내 포함된 물질을 효과적으로 제거하기 어렵고, 여러 종류의 막을 병렬 또는 직렬로 배치하여 정수처리하는 것이 일반적이다. 또한, 단독 공정에서 제거가 어려운 경우 활성탄 흡착이나 생물막 처리 공정과 조합하여 적용하기도 한다.
기존 설비들은 원수 성상에 따라 전처리와 막의 종류를 달리하여 구성하기 때문에 특수 원수에 적합한 용도로만 사용하고 있다. 이러한 점은 하나의 설비를 다양한 수원을 대상으로 사용할 수 없게 하는 방해인자로 작용할 수 있다.
본 발명에서는 원수의 종류에 따라 서로 다른 조합의 막 여과 기술이 요구된다는 점을 고려하여, 분리막의 운전 모드를 원수의 종류에 따라 다르게 진행할 수 있도록 시스템을 갖춤으로써, 지표수, 지하수, 기수 및 해수 등 모든 종류의 물에 적용 가능한 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치 및 이를 이용한 정수 생산 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은
원수를 정수 처리하기 위한 정밀 여과막 모듈;
상기 정밀 여과막 모듈과 연결되며, 이로부터 생산된 처리수를 정수 처리하기 위한 한외 여과막 모듈;
상기 한외 여과막 모듈과 연결되며, 이로부터 생산된 처리수가 유입되어 저장되는 생산수 제1저장조;
상기 정밀 여과막 모듈 및 생산수 제1저장소와 연결되며, 이들로부터 생산된 처리수를 정수 처리하기 위한 역삼투막 모듈;
상기 한외 여과막 모듈 및 역삼투막 모듈과 연결되어, 이들로부터 유입된 처리수가 저장되는 생산수 제2저장조;
상기 생산수 제2저장조와 연결되며, 이로부터 유입된 처리수를 정수 처리하기 위한 나노 여과막 모듈; 및
상기 나노 여과막 모듈과 연결되며, 이로부터 생산된 처리수를 정수 처리하기 위한 후카본 필터를 구비한 것인 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은
(i) 정밀 여과막 모듈, 한외 여과막 모듈, 역삼투막 모듈, 나노 여과막 모듈, 후카본 필터, 생산수 제1저장조 및 생산수 제2저장조를 구비하고, 이때 상기 모듈, 필터 및 저장조는 밸브가 구비된 배관 라인으로 연결된 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치를 제공하는 단계;
(ⅱ) 처리하고자 하는 원수에 따라 원수 맞춤형 정수 처리용 패키징 장치의 정밀 여과막 모듈, 한외 여과막 모듈, 역삼투막 모듈, 나노 여과막 모듈, 후카본 필터, 생산수 제1저장조 및 생산수 제2저장조를 선택적으로 조합하여 막 모듈의 운전 모드를 결정하는 단계; 및
(ⅲ) 상기 결정된 운전 모드로 상기 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치를 작동시키는 단계를 포함하는 원수 맞춤형 정수 생산 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치는 원수의 상태에 따라 최적으로 선택하여 유입 원수의 수질 변화에 적절한 운전 모드로 수행하여, 동력비의 사용을 절감을 수 있다.
또한, 지표수, 지하수, 기수 및 해수 모두에 적용이 가능하여 각 유닛이 구비된 장치를 패키지로 제작하여 장소 및 원수에 구애받지 않고 곧바로 적용이 가능하여 지역적 제한을 극복할 수 있다. 특히, 동력원으로 태양광을 설치하여 비용을 더욱 낮출 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에서 제시하는 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치를 보여주는 모식도이다.
도 3은 제1구현예에 따른 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치의 운전 모드를 보여주는 흐름도이다.
도 4는 제2구현예에 따른 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치의 운전 모드를 보여주는 흐름도이다.
도 5는 제3구현예에 따른 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치의 운전 모드를 보여주는 흐름도이다.
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에서 제시하는 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치를 보여주는 모식도이다.
도 1을 참조하면, 원수는 복수 개의 막 모듈을 통과하여 정수 처리한다.
원수는 지표수, 지하수, 기수, 또는 해수일 수 있다. 이때 상기 원수가 후속의 막 모듈로 이송하기 이전에 통상의 침전, 활성탄 침지, 또는 탈염 처리 등 전처리 공정을 수행할 수 있다.
막 모듈은 정밀 여과막 모듈(MF, microfiltration), 한외 여과막 모듈(UF, ultrafiltration) 및 역삼투막 모듈(RO, reverse osmosis filtration), 나노 여과막(NF, nanofiltration), 및 후카본 필터(A/C, aftercarbon filtation)로 구성된다.
이들 복수 개의 막 모듈은 주입하는 원수에 따라 가장 효과적인 모듈만을 통과할 수 있도록 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치의 운전 모드를 결정한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치는
원수를 정수 처리하기 위한 정밀 여과막 모듈(10);
상기 정밀 여과막 모듈(10)과 연결되며, 이로부터 생산된 처리수를 정수 처리하기 위한 한외 여과막 모듈(12);
상기 한외 여과막 모듈(12)과 연결되며, 이로부터 생산된 처리수가 유입되어 저장되는 생산수 제1저장조(20);
상기 정밀 여과막 모듈(10) 및 생산수 제1저장소(20)와 연결되며, 이들로부터 생산된 처리수를 정수 처리하기 위한 역삼투막 모듈(14);
상기 한외 여과막 모듈(12) 및 역삼투막 모듈(14)과 연결되어, 이들로부터 유입된 처리수가 저장되는 생산수 제2저장조(22);
상기 생산수 제2저장조(22)와 연결되며, 이로부터 유입된 처리수를 정수 처리하기 위한 나노 여과막 모듈(16); 및
상기 나노 여과막 모듈(16)과 연결되며, 이로부터 생산된 처리수를 정수 처리하기 위한 후카본 필터(18)를 구비한다.
다양한 수원으로부터 복수 개의 막 모듈(10, 12, 14, 16, 18)을 구비한 원수 맞춤형 정수 처리 장치에 공급된다.
공급된 원수는 복수 개의 막 모듈(10, 12, 14)을 선택적으로 통과한 후, 이를 저장하는 처리수 저장조(20, 22)에 선택적으로 이송되고, 다시 다른 막 모듈(16, 18)을 통과하여 정수를 생산한다.
상기 복수 개의 막 모듈(10, 12, 14, 16, 18)과 처리수 저장조(20, 22)는 배관 라인을 통해 서로 배관 연결되어 있으며, 각 배관 라인에 연결되는 펌프를 통해 원수 또는 처리수를 이송하고, 배관 라인 내 설치한 밸브를 통해 원수의 이동 경로를 제어한다. 이때 막 모듈을 통과하지 못한 농축수는 별도의 연결관을 통해 외부로 방류한다.
먼저, 막 모듈 중 하나인 정밀 여과막 모듈(10)은 정밀 여과막을 구비한 것으로, 원수 내 직경이 0.01∼0.1㎛ 이상인 입자(또는 협잡물)를 제거할 수 있다. 상기 정밀 여과막의 재질은 셀룰로오스나 나일론, 테프론 또는 폴리비닐 클로라이드 등 여러 고분자 재료로 제작된다. 이러한 정밀 여과막을 구비한 모듈(10)은 원수의 성상에 관계없이 모두 적용되며, 본 발명에서 제시하는 장치의 맨 앞 부분에 위치한다.
한외 여과막 모듈(12)은 세다공성(Finely-Porous)인 역삼투막처럼 극히 치밀한 세공을 지니고 있지 않으며, 다공성(Porous)인 정밀 여과막처럼 세공을 현미경으로 용이하게 관찰할 수도 없는 대략 10∼500㎛ 범위의 세공 크기를 갖는다. 상기 한외 여과막 모듈(12)은 정밀 여과막 모듈(10)과 연결되며, 상기 정밀 여과막 모듈(10)을 통과한 처리수 내 분자량 5,000∼10,000 이상인 불순물, 탁도 물질 및 박테리아를 제거한다. 이러한 한외 여과막 모듈(12)은 가압형이 바람직하게 사용 가능하다.
상기 한외 여과막 모듈(12)을 통과한 생산수의 탁도가 0.05 NTU 이하를 만족하고 박테리아도 완벽하게 제거하여 후단의 역삼투의 오염 부하량을 최소화할 수 있다. 이러한 한외 여과막 모듈(12)은 주요 역할이 불순물, 탁도 물질 제거로서, 원수가 지하수의 경우 입자성 물질이 적기 때문에 선택적으로 사용하지 않는다. 그러나 지하수의 오염 정도에 따라 당업자의 판단에 의해 사용이 가능하다.
역삼투막 모듈(14)은 이온성 물질이나 미립자의 크기가 10-2∼10-4 m범위의 현탁물질, 콜로이드, 용해물질 등을 분리할 수 있다. 상기 역삼투막 모듈(14)의 정수 효율은 우수하며, 안정적인 운전을 위해 회수율을 35 내지 50% 정도로 낮게 유지하여 역삼투막 모듈(14)의 화학 세정 주기를 최대한 길게 한다.
나노 여과막 모듈(16)은 0.001㎛, 즉 1nm 정도의 기공 크기를 가지며, 여과 작용만으로 완벽한 제균과 제탁이 가능하여 최종 소독 공정에서 약품 주입에 대한 위험성 및 단위 공정에서의 전력 사용량을 최소화할 수 있다.
이때 나노 여과막 모듈(16)은 나노 알루미나 섬유로 제작된 것을 사용하며, 그 결과 매우 높은 전기양전성을 통해 세균 작용을 하여 정수 처리 효율을 더욱 높일 수 있다.
후카본 필터(18)는 정수 장치의 마지막 단계에 배치되며, 세균 번식을 방지하고 물에 스며든 불쾌한 냄새 및 색소성분을 제거하여 무색 무취의 깨끗한 물을 만드는 기능을 하여 물맛을 좋게 한다.
상기한 복수 개의 모듈(10, 12, 14, 16, 18)과 함께 이들 모듈을 통과한 처리수를 저장하고 이송을 위한 저장조를 각각 구비한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 생산수 제1저장조(20) 및 생산수 제2저장조(22)를 구비하며, 이들 처리수 저장조(20, 22)는 각 모듈(10, 12, 14)을 통과한 처리수를 수집하고, 다음 모듈(12, 14, 16, 18)로 이송하기 위해 처리수를 저장한다.
본 발명에서 원수의 성상에 따라 모듈의 운전 모드를 선정시 정밀 여과막 모듈(10), 나노 여과막 모듈(16), 후카본 필터(18)는 원수의 성상과 관계없이 모두 사용하며, 한외 여과막 모듈(12)과 역삼투막 모듈(14)은 선택적으로 사용한다.
따라서, 생산수 제1저장조(20)는 정밀 여과막 모듈(10), 한외 여과막 모듈(12), 및 역삼투막 모듈(14)과 배관 연결된다. 구체적으로, 정밀 여과막 모듈(10), 한외 여과막 모듈(12)로부터 생산된 처리수 전체 또는 일부가 유입되고, 유입된 처리수가 역삼투막 모듈(14)로 유출될 수 있도록 배관 연결된다.
또한, 생산수 제2저장조(22)는 한외 여과막 모듈(12)로부터 생산된 처리수 일부, 또는 역삼투막 모듈(14)로부터 생산된 처리수가 유입되어 저장되도록, 이들 모듈(12, 14)과 배관 연결된다.
상기한 바의 정밀 여과막 모듈(10), 한외 여과막 모듈(12), 역삼투막 모듈(14), 나노 여과막 모듈(16), 후카본 필터(18), 생산수 제1저장조(20) 및 생산수 제2저장조(22)를 구성한 장치는 하우징 내 장착된 패키지로 제작한다.
이러한 패키지 장치는 원수의 종류에 관계없이 정수 처리가 가능하므로, 지표수, 지하수, 기수, 또는 해수를 정수 처리하기 위한 곳에 간단히 설치할 수 있으며, 좁은 공간에서도 설치가 가능하여 장소에 관계없이 사용이 가능하다.
도 2의 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치를 이용한 정수 생산은
(i) 정밀 여과막 모듈(10), 한외 여과막 모듈(12), 역삼투막 모듈(14), 나노 여과막 모듈(16), 후카본 필터(18), 생산수 제1저장조(20) 및 생산수 제2저장조(22)를 구비하고, 이때 상기 모듈, 필터 및 저장조(10, 12, 14, 16, 18, 20, 22)는 밸브가 구비된 배관 라인으로 연결된 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치를 제공하는 단계;
(ⅱ) 처리하고자 하는 원수에 따라 원수 맞춤형 정수 처리용 패키징 장치의 정밀 여과막 모듈(10), 한외 여과막 모듈(12), 역삼투막 모듈(14), 나노 여과막 모듈(16), 후카본 필터(18), 생산수 제1저장조(20) 및 생산수 제2저장조(22)를 선택적으로 조합하여 막 모듈의 운전 모드를 결정하는 단계; 및
(ⅲ) 상기 결정된 운전 모드로 상기 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치를 작동시키는 단계를 거쳐 수행한다.
상기 운전 모드는 원수를 정밀 여과막 모듈(10), 한외 여과막 모듈(12), 역삼투막 모듈(14), 나노 여과막 모듈(16), 및 후카본 필터(18) 순으로 통과하도록 설정하고, 각 모듈을 통과한 처리수가 다음 모듈로 이송 전 생산수 제1저장조(20) 및 생산수 제2저장조(22)에 선택적으로 저장될 수 있도록 한다. 이때 원수를 정수 처리하기 위한 모듈을 선택하되, 상기 선택은 원수의 종류에 따라 조합하고, 원수의 흐름은 배관 라인과 연결된 펌프와 각 배관 라인에 장착된 밸브의 개폐를 통해 이루어진다.
이하 원수의 종류에 따라 구동가능한 운전 모드를 보다 구체적으로 설명한다. 이때 원수, 처리수 및 방류수의 흐름은 붉은 색으로 표시하였다.
도 3은 원수가 지표수인 제1구현예에 따른 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치의 운전 모드를 보여주는 흐름도이다.
지표수의 경우 일반적으로 입자성 물질과 박테리아 등이 주요 오염원이며, 이온성 물질은 거의 미비하므로, 역삼투막 모듈을 필수적으로 통과하지 않아도 된다.
구체적으로, 원수를 정밀 여과막 모듈(10)로 이송하여 정수 처리하고, 상기 정수 처리된 처리수는 한외 여과막 모듈(12)로 이송한다.
한외 여과막 모듈(12)로 처리된 처리수는 역삼투막 모듈(14)은 통과하지 않고, 즉각적으로 생산수 제2저장조(22)로 이송된다. 이때 한외 여과막 모듈(12)을 통과하지 못한 농축액은 외부로 방류한다(점선 표시).
생산수 제2저장조(22)에 저장된 처리수는 나노 여과막 모듈(16) 및 후카본 필터(18)를 연속적으로 통과하여 정수 처리한다.
도 4는 원수가 지하수인 제2구현예에 따른 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치의 운전 모드를 보여주는 흐름도이다.
지하수의 경우 이온성 물질이 많아 역삼투막의 통과는 필수적이나 입자성 물질이 적어 한외 여과막 모듈(12)의 운전은 선택적으로 수행한다.
구체적으로, 원수를 정밀 여과막 모듈(10)로 이송하여 정수 처리하고, 상기 정수 처리된 처리수는 역삼투막 모듈(14)로 이송한다.
상기 역삼투막 모듈(14)로 이송된 처리수는 이 모듈에 의해 정수 처리 후 생산수 제2저장조(22)로 주입된다. 이때 역삼투막 모듈(14)을 통과하지 못한 농축액은 외부로 방류하거나(점선), 상기 모듈(14)의 역세척수로 사용한다.
이어, 상기 생산수 제2저장조(22)에 저장된 처리수는 나노 여과막 모듈(16) 및 후카본 필터(18)를 연속적으로 통과하여 정수 처리한다.
도 5는 원수가 기수 또는 해수인 제3구현예에 따른 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치의 운전 모드를 보여주는 흐름도이다.
기수 또는 해수는 이온성 물질이 존재하므로 역삼투막 모듈(14)을 필수적으로 통과하고, 한외 여과막 모듈(12)의 경우 탁도 등 원수 품질을 검사 후 선택적으로 사용한다. 한외 여과막 모듈(12)을 사용하지 않을 경우의 운전 모드는 상기 제2구현예에서 제시한 바를 따른다.
도 5는 한외 여과막 모듈을 사용할 경우 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치의 운전 모드를 보여주고 있다.
구체적으로, 원수를 정밀 여과막 모듈(10)로 이송하여 정수 처리하고, 상기 정수 처리된 처리수는 한외 여과막 모듈(12)로 이송한다.
상기 한외 여과막 모듈(12)로부터 생산된 처리수는 생산수 제1저장조(20)로 유입시킨다. 이때 한외 여과막 모듈(12)을 통과하지 못한 농축액은 외부로 방류한다.
상기 생산수 제1저장조(20)에 저장된 처리수는 역삼투막 모듈(14)로 주입하여 정수 처리한다. 이때 역삼투막 모듈(14)을 통과하지 못한 농축액은 외부로 방류하거나(점선), 상기 모듈(14)의 역세척수로 사용한다.
상기 역삼투막 모듈(14)로 처리된 처리수는 생산수 제2저장조(22)로 이송된 후, 이어 나노 여과막 모듈(16) 및 후카본 필터(18)를 연속적으로 통과하여 정수 처리한다.
이와 같이, 본 발명에 따라 구현된 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치를 이용한 운전 모드 조작 방법은 하천수, 지하수, 기수, 해수 등을 대상으로 모두 적용 가능한 기술로서 안전한 음용수를 공급할 수 있다.
즉, 정수 처리를 위한 패키지 장치를 설치한 후, 공급가능한 원수의 종류를 선정하고, 상기한 운전 모드에 따라 배관 라인에 연결된 펌프의 작동을 On/Off한 후, 밸브의 개폐를 수동 또는 자동으로 수행한다. 이에 원수를 공급하여 정수 처리를 수행한다.
특히, 전력 공급 장치로서 태양광 발전을 사용하여 공급함으로써 지역에 상관없이 사용 가능하고, 화석 연료를 사용하지 않기 때문에 이산화탄소의 배출이 필요 없는 '녹색 기술'의 구현이 가능하다. 상기 전력 공급 장치는 태양전지와 축전지, 전력변환장치로 구성된 시판되는 태양광 발전 장치를 사용할 수 있다.
또한, 한외 여과막 및 역삼투막에서 방출되는 방류수는 버려지지 않고 다양한 용도로서 적용이 가능하다.
일례로, 방류수는 농업용수 및 조경용수, 산업용수 (냉각수, 보일러 용수, 공정수); 지하수 함양 및 해수침입 방지용수; 호수, 연못 및 습지 보충수; 하천 유지용수, 소화용수, 수세식 화장실 용수, 청소용수; 도로청소작업, 건설공사 등을 하는 경우와 같은 살수 용수; 주택단지 등의 인공연못, 인공폭포, 인공하천 및 분수용 용수 등에 가능하다.
특히, 본 발명에서는 역삼투막 모듈(14)은 자동으로 역세정이 될 수 있도록 도 2 내지 5에 나타낸 바와 같이 구성된다.
또한, 역삼투막 모듈(14)을 통과하지 못한 농축액의 배관 라인에 별도의 배관과 밸브를 설치하여 운전 시에는 잠금 상태로 있다가 1일 운전이 완료된 후, 100% 개방하여, 역세정수 흐름을 발생시킴으로써 역삼투막 모듈(14) 측 배관으로 농축수를 전량 배출시켜 높은 표면 유속으로 인해 역삼투막 모듈(14)의 막 표면을 물리적으로 역세정한다. 결과적으로 이러한 구성에 의해 역삼투막 모듈(14)의 화학세정 주기를 연장시킬 수 있다.
10: 정밀 여과막 모듈 12: 한외 여과막 모듈
14: 역삼투막 모듈 16: 나노 여과막 모듈
18: 후카본 필터 20: 생산수 제1저장조
22: 생산수 제2저장조

Claims (11)

  1. 원수를 정수 처리하기 위한 정밀 여과막 모듈;
    상기 정밀 여과막 모듈과 연결되며, 이로부터 생산된 처리수를 정수 처리하기 위한 한외 여과막 모듈;
    상기 한외 여과막 모듈과 연결되며, 이로부터 생산된 처리수가 유입되어 저장되는 생산수 제1저장조;
    상기 정밀 여과막 모듈 및 생산수 제1저장소와 연결되며, 이들로부터 생산된 처리수를 정수 처리하기 위한 역삼투막 모듈;
    상기 한외 여과막 모듈 및 역삼투막 모듈과 연결되어, 이들로부터 유입된 처리수가 저장되는 생산수 제2저장조;
    상기 생산수 제2저장조와 연결되며, 이로부터 유입된 처리수를 정수 처리하기 위한 나노 여과막 모듈; 및
    상기 나노 여과막 모듈과 연결되며, 이로부터 생산된 처리수를 정수 처리하기 위한 후카본 필터를 구비한 것인 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정밀 여과막 모듈에서 생산된 처리수가 한외 여과막 모듈 및 역삼투막 모듈에 이송되도록 배관 라인으로 연결된 것인 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 한외 여과막 모듈에서 생산된 처리수가 생산수 제1저장조, 및 생산수 제2저장조에 이송되도록 배관 연결된 것인 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 역삼투막 모듈에서 생산된 처리수가 생산수 제2저장조에 이송되도록 배관 연결된 것인 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 정수처리 장치의 전력은 태양광 발전에 의한 것인 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치.
  6. (i) 정밀 여과막 모듈, 한외 여과막 모듈, 역삼투막 모듈, 나노 여과막 모듈, 후카본 필터, 생산수 제1저장조 및 생산수 제2저장조를 구비하고, 이때 상기 모듈, 필터 및 저장조는 밸브가 구비된 배관 라인으로 연결된 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치를 제공하는 단계;
    (ⅱ) 처리하고자 하는 원수에 따라 원수 맞춤형 정수 처리용 패키징 장치의 정밀 여과막 모듈, 한외 여과막 모듈, 역삼투막 모듈, 나노 여과막 모듈, 후카본 필터, 생산수 제1저장조 및 생산수 제2저장조를 선택적으로 조합하여 막 모듈의 운전 모드를 결정하는 단계; 및
    (ⅲ) 상기 결정된 운전 모드로 상기 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치를 작동시키는 단계를 포함하는 원수 맞춤형 정수 생산 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 원수는 지표수, 지하수, 기수, 또는 해수인 것인 원수 맞춤형 정수 생산 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 원수가 지표수인 경우 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치의 운전 모드는,
    처리하고자 하는 원수를 정밀 여과막 모듈로 이송하고,
    상기 정밀 여과막 모듈을 통과한 처리수를 한외 여과막 모듈로 이송하고,
    상기 한외 여과막 모듈을 통과한 처리수를 생산수 제2저장조로 이송하고,
    상기 생산수 제2저장조의 처리수를 나노 여과막 모듈로 이송하고,
    상기 나노 여과막 모듈을 통과한 처리수가 후카본 필터로 이송하도록 수행하는 것인 원수 맞춤형 정수 생산 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 원수가 지하수인 경우 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치의 운전 모드는,
    처리하고자 하는 원수를 정밀 여과막 모듈로 이송하고,
    상기 정밀 여과막 모듈을 통과한 처리수를 역삼투막 모듈로 이송하고,
    상기 역삼투막 모듈을 통과한 처리수를 생산수 제2저장조로 이송하고,
    상기 생산수 제2저장조의 처리수를 나노 여과막 모듈로 이송하고,
    상기 나노 여과막 모듈을 통과한 처리수가 후카본 필터로 이송하도록 수행하는 것인 원수 맞춤형 정수 생산 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 원수가 기수 또는 해수인 경우 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치의 운전 모드는,
    처리하고자 하는 원수를 정밀 여과막 모듈로 이송하고,
    상기 정밀 여과막 모듈을 통과한 처리수를 역삼투막 모듈로 이송하고,
    상기 역삼투막 모듈을 통과한 처리수를 생산수 제2저장조로 이송하고,
    상기 생산수 제2저장조의 처리수를 나노 여과막 모듈로 이송하고,
    상기 나노 여과막 모듈을 통과한 처리수가 후카본 필터로 이송하도록 수행하는 것인 원수 맞춤형 정수 생산 방법.
  11. 제6항에 있어서, 상기 원수가 기수 또는 해수인 경우 원수 맞춤형 정수 처리용 패키지 장치의 운전 모드는,
    처리하고자 하는 원수를 정밀 여과막 모듈로 이송하고,
    상기 정밀 여과막 모듈을 통과한 처리수를 한외 여과막 모듈로 이송하고,
    상기 한외 여과막 모듈을 통과한 처리수를 생산수 제1저장소로 이송하고,
    상기 생산수 제1저장소의 처리수를 역삼투막 모듈로 이송하고,
    상기 역삼투막 모듈을 통과한 처리수를 생산수 제2저장조로 이송하고,
    상기 생산수 제2저장조의 처리수를 나노 여과막 모듈로 이송하고,
    상기 나노 여과막 모듈을 통과한 처리수가 후카본 필터로 이송하도록 수행하는 것인 원수 맞춤형 정수 생산 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108097049A (zh) * 2018-01-30 2018-06-01 山西清泽环境科技有限公司 一种集成膜分离过滤方法及装置
CN115475521A (zh) * 2022-02-28 2022-12-16 青岛海尔施特劳斯水设备有限公司 滤芯及包含该滤芯的净水装置

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