KR20160008308A

KR20160008308A - 수처리 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20160008308A
Application number: KR1020140088295A
Authority: KR
Inventors: 김연국
Original assignee: 코웨이 주식회사
Priority date: 2014-07-14
Filing date: 2014-07-14
Publication date: 2016-01-22

Abstract

수처리 시스템을 제공한다. 개시된 수처리 시스템은 ⅰ)원수를 유입하며 그 원수 중의 오염물질을 여과하는 적어도 하나의 분리막 모듈과, ⅱ)분리막 모듈을 거치며 오염물질이 여과된 배출수를 처리하기 위해 분리막 모듈과 연결되며, 복수 개의 관형막 모듈들이 다단으로 연결되어 이루어지는 배출수 처리모듈을 포함할 수 있다.

Description

수처리 시스템 및 방법 {WATER TREATMENT SYSTEM AND METHOD}

본 발명의 실시예는 수처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하/폐수 처리장에서 방류된 방류수를 처리하여 사용 용도에 적합한 재이용수를 최종 생산하기 위한 수처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 하/폐수 처리장에서 방류된 방류수의 1차 처리 과정에서 발생되는 고탁도 및 고농도의 농축수 및 배출수를 관형막을 이용하여 처리함으로써 높은 회수율의 재이용수를 얻기 위한 수처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 하/폐수(이하에서는 편의 상 “폐수” 라고 한다) 등을 정화하는 수처리 분야에서는 분리막(membrane)을 이용하여 폐수 중의 오염 물질을 여과함으로써 생산수를 얻고 있다.

분리막은 특정성분을 선택적으로 통과시킴으로써 용해되어 있지 않는 입자를 분리하는 일반 여과(Filtration)뿐만 아니라, 폐수 중의 콜로이드, 미립자 등의 부유물질을 분리 제거하는 데 적합하며, 액체에 용해된 용존 물질이나 혼합기체의 분리까지도 가능한 특수한 재질의 막(膜)을 지칭한다.

이러한 분리막은 그 성능에 따라 정밀여과막(MF; Microfiltration Membrane), 한외여과막(UF; Ultra filtration Membrane), 나노여과막(NF; Nan filtration Membrane), 역삼투막(RO; Reverse Osmosis Membrane), 이온교환막(IE; Ion Exchange), 전기투석막(ED; Electrolyte Dialysis), 기체분리막(GAS; Gas Separation/ PV), 및 혈액투석막 (Hem dialysis)으로 나뉘며, 사용 목적에 따라 적절히 선택한다.

또한, 분리막은 형태에 따라 나권형(Spiral-wound), 중공사형(Hollow -Fiber), 관형(Tubular Type), 판틀형(Plate ＆ Frame type), 실관형(Hollow-fiber type) 그리고 모노리스형 모듈(Monolith type) 등으로 구분할 수 있다.

상기와 같은 분리막을 이용한 수처리 공정으로는 다양한 운전 방법들이 있지만, 고농도의 폐수를 처리하거나 오염물질 또는 회수 대상물 물질을 농축함에 있어 막의 오염 및 부하를 최소화시키기가 어렵고, 회수율이 낮아 효율성이 떨어지고, 농축수를 재처리해야 하는 문제가 있다.

또한, 분리막을 이용한 수처리 공정에서의 낮은 회수율은 생산수 대비 많은 유량의 원수를 공급해야 하는 특성으로 비교적 큰 동력이 필요하고, 이로 인해 수처리 운영비가 증가할 수 있다.

과거에는 하수처리장에서 배출되는 하수 처리수를 하천에 방류하는 것이 일반적이었으나, 수자원 개발에 대한 부하를 경감시켜야 될 필요성이 대두됨에 따라, 하수처리수 재이용의 중요성이 점점 증가되고 있다. 그에 따라 하수처리수의 재이용이 의무화되고 있으며, 재이용수에 대한 수질권고기준이 마련되고 있다.

?재이용수 생산방법은 사용목적에 적합하도록 하수처리수에 함유되어 있는 오염물질을 적절하게 제거할 수 있는 다양한 수처리 공정에 기초하여 구성될 수 있다. 기존의 하수 및 오폐수 재이용수 생산방법은 주로 화장실용수, 살수용수, 조경용수 등을 생산하기 위해 사용되었으나, 최근에는 냉각용수 및 보일러 용수와 같은 고순도의 공업용수를 위한 재이용수 생산 방법의 경우 역삼투막을 이용한 여과공정 사례가 증가하고 있다.

그러나 역삼투막을 이용하여 재이용수 생산 방법을 함으로써 역삼투 공정에서 발생되는 농축수와 세정공정에서 발생되는 세정폐수의 처리가 새로운 문제점으로 대두되고 있다. 농축수는 재이용수에 포함되지 못하는 물로서, 용질 및 현탁 물질과 같은 오염물질이 농축되어 있는 물이다. 재이용수 생산방법에 공급된 하수처리수는 재이용수와 농축수 및 역세척 세정수로 분리된다. 일반적으로 이러한 농축수의 경우 농축수의 수질에 따라 방류 수질 기준을 만족하기 위해 재처리 하여 방류하거나 하/폐수 처리장으로 순환하여 처리해야 한다. 또는 고비용의 폐기물처리 절차에 의하여 폐기되어야 한다. 농축수의 발생량은 유입 하수처리수 수량 대비 약20~30% 정도에 육박하는 것으로 알려져 있다. 따라서 농축수 처리 및 폐기 비용은 하수처리수 재이용 분야에서 경제적 부담이 될 수 있으며, 그에 따라 재이용수 생산방법의 경제적 효율성을 심각하게 저하시킬 수 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 하/폐수 처리장에서 처리 후 방류하는 방류수 유입에 따른 생산량의 증대 및 막 오염의 억제 효과를 극대화할 수 있고, 공정의 회수율을 높여 농축수의 재처리가 요구되는 배출수를 줄일 수 있도록 한 하수처리수 재이용 수처리 시스템 및 그 방법을 제공고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 수처리 시스템은, ⅰ)원수를 유입하며 그 원수 중의 오염물질을 여과하는 적어도 하나의 분리막 모듈과, ⅱ)상기 분리막 모듈을 거치며 오염물질이 여과된 배출수를 처리하기 위해, 상기 분리막 모듈과 연결되며, 복수 개의 관형막 모듈들이 다단으로 연결되어 이루어지는 배출수 처리모듈을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템에 있어서, 상기 분리막 모듈은 복수 개로서 상호 연결되되, 정밀 여과막(MF; Microfiltration Membrane) 혹은 한외 여과막(UF; Ultra filtration Membrane)으로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템은, 상기 분리막 모듈을 통해 원수 중의 용존 유기물 및 입자성 물질을 분리하여 생산수를 생산할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템은, 상기 용존 유기물 및 입자성 물질을 포함하는 농축 배출수를 저장하는 배출수 저장조를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템에 있어서, 상기 배출수 저장조는 상기 관형막 모듈과 연결되며, 상기 농축 배출수를 상기 관형막 모듈로 순환시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템에 있어서, 상기 관형막 모듈은 상기 농축 배출수에 포함되어 있는 용존 유기물 및 입자성 물질을 분리하여 생산수를 생산할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템은, 상기 분리막 모듈에서 생산되는 생산수와 상기 관형막 모듈에서 생산되는 생산수를 생산수 처리모듈에서 처리하여 최종 생산수와 최종 농축수를 배출할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템에 있어서, 상기 생산수 처리모듈은 상기 최종 농축수를 상기 배출수 저장조로 배출할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템에 있어서, 상기 생산수 처리모듈은 역삼투막(RO; Reverse Osmosis Membrane) 혹은 나노여과막(NF; Nan filtration Membrane)으로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템에 있어서, 상기 생산수 처리모듈과 상기 배출수 저장조를 연결하는 연결라인에는 최종 농축수의 유기물 농도에 따라 그 최종 농축수를 선택적으로 배출하는 외부 배출라인이 분기될 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 수처리 방법은, 하/폐수 처리장에서 방류된 방류수를 처리하기 위해 상술한 바와 같은 수처리 시스템을 제공하며, 원수를 분리막 모듈에 유입하며 원수 중의 오염물질을 1차적으로 여과 처리하고, 상기 분리막 모듈을 거치며 배출되는 배출수를 복수 개의 관형막 모듈이 다단으로 연결된 배출수 처리모듈로 공급하여 생산수를 배출하는 과정을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 방법은, 고농도 및 고탁도의 원수를 크로스-플로우(cross-flow) 방식을 통해 상기 분리막 모듈로 공급할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 방법은, 상기 분리막 모듈을 통해 원수 중의 용존 유기물 및 입자성 물질을 분리하여 생산수를 생산할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 방법은, 상기 용존 유기물 및 입자성 물질을 포함하는 농축 배출수를 배출수 저장조에 저장할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 방법은, 상기 배출수 저장조에 저장된 농축 배출수를 상기 관형막 모듈로 순환시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 방법은, 상기 분리막 모듈에서 생산되는 생산수와 상기 관형막 모듈에서 생산되는 생산수를 생산수 처리모듈로 공급하여 최종 생산수를 생산하고, 상기 최종 농축수를 상기 배출수 저장조로 배출할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 방법은, 상기 생산수 처리모듈에서 배출되는 상기 최종 농축수의 유기물 농도에 따라 그 최종 농축수를 외부 배출라인을 통해 선택적으로 배출할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 하/폐수 처리장에서 처리 후 방류되는 방류수를 재이용수로 활용하기 위한 재이용수 생산량의 증대 및 막 오염의 억제 효과를 극대화할 수 있고, 공정의 회수율을 높여 농축수의 재처리가 요구되는 배출수를 줄일 수 있으며, 소요 동력 및 운영비를 절감할 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수처리 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수처리 시스템을 이용한 수처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

이와 같은 도면은 본 발명의 바람직한 실시예와 기술적인 사상 또는 특징 등을 구체적이고 명확하게 설명하기 위한 참고용이므로, 실제 제품 사양과 다를 수도 있음을 미리 밝혀둔다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수처리 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수처리 시스템(100)은 각종 부유 물질을 함유한 하수 처리수(이하에서는 편의 상 “원수” 라고 한다) 등을 수처리 하는데 적용될 수 있다.

예를 들면, 상기 수처리 시스템(100)은 하/폐수 처리장에서 방류된 방류수, 더 나아가서는 축산 폐수, 반송 슬러지 등과 같이 비교적 큰 입자의 부유 물질을 함유한 고농도 폐수, 또는 반도체 폐수, 실리콘 폐수 등과 같이 미세한 부유 물질을 함유한 고농도 폐수를 여과하여 부유 물질을 제거한 생산수를 얻을 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템(100)은 재이용수의 생산량의 증대 및 막 오염의 억제 효과를 극대화할 수 있고, 공정의 회수율을 높여 농축수의 재처리가 요구되는 배출수를 줄일 수 있으며, 소요 동력 및 운영비를 절감할 수 있는 구조로 이루어진다.

즉, 본 발명의 실시예는 하/폐수 처리장에서 방류된 방류수의 1차 처리 과정에서 발생되는 고탁도 및 고농도의 농축수 및 배출수를 관형막을 이용하여 처리함으로써 높은 회수율의 재이용수를 얻을 수 있는 수처리 시스템(100)을 제공한다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템(100)은 기본적으로, 분리막 모듈(10), 배출수 처리모듈(30), 생산수 처리모듈(50) 그리고 배출수 저장조(70)를 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에서, 상기 분리막 모듈(10)은 원수 중의 오염물질을 여과하기 위한 것으로, 원수 중의 콜로이드, 미립자 등의 부유물질을 분리 제거할 수 있으며, 원수에 용해된 용존 물질이나 혼합기체를 분리할 수도 있다.

즉, 상기 분리막 모듈(10)은 원수 중의 용존 유기물 및 입자성 물질을 분리하여 생산수를 생산하고, 그 용존 유기물 및 입자성 물질을 포함하는 농축 배출수를 배출할 수 있다.

상기 분리막 모듈(10)은 원수 펌프(도면에 도시되지 않음)에 의해 원수가 유입되며, 복수 개로서 상호 연결되게 구성되는 바, 예를 들면 정밀 여과막(MF; Microfiltration Membrane) 혹은 한외 여과막(UF; Ultra filtration Membrane)으로 이루어질 수 있다.

이러한 정밀 여과막 및 한외 여과막은 침지식 또는 가압식으로 원수 중의 오염물질을 제거하는 것으로, 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 분리막으로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기한 원수는 크로스-플로우(cross-flow) 방식을 통해 분리막 모듈(10)로 공급될 수 있다.

여기서, 상기 크로스-플로우(cross-flow) 방식이라 함은 막 안쪽으로 원수를 일정 유량 이상으로 순환시켜 유체의 선속도에 의해 막의 바깥 쪽으로 생산수를 얻는 방식을 일컫는다.

이는 유체 흐름의 전단력에 의해 막 표면의 오염을 억제하여 CIP 주기를 연장하고, 안정적인 수질을 확보할 수 있으며, 고플럭스 및 고탁도/고농도 운전이 가능하다는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 배출수 처리모듈(30)은 분리막 모듈(10)을 거치며 배제된 오염물질을 포함하는 농축 배출수를 처리하기 위한 것이다.

상기 배출수 처리모듈(30)은 분리막 모듈(10)로부터 배출되는 농축 배출수가 유입될 수 있도록 그 분리막 모듈(10)과 연결되며, 복수 개의 관형막 모듈들(31)이 다단으로 연결된 구조로 이루어진다.

상기 관형막 모듈들(31)은 분리막 모듈(10)에서 배출된 농축 배출수 중의 용존 유기물 및 입자성 물질을 분리하여 생산수를 생산할 수 있다.

상기 복수 개의 관형막 모듈들(31)은 도면을 기준할 때 상하 방향으로 직렬 배치되며 연결라인을 통해 상호 연결된다. 이들 관형막 모듈(31)의 개수는 배출수 공급 펌프(도면에 도시되지 않음)의 용량, 생산수의 생산량 등을 고려하여 선정될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 관형막 모듈들(31)의 개수를 어느 특정한 값으로 한정하지 않는다.

여기서, 상기 관형막 모듈들(31)의 배치는 병렬 배치도 가능하나, 배출수 공급 펌프에 의해 빠른 선속도를 유발시키기 위해 고용량의 펌프를 사용해야 하므로, 병렬로 배치하게 되면 관형막 모듈(31)의 개수만큼 펌프를 설치하여야 한다. 이에 본 발명의 실시예에서는 관형막 모듈들(31)을 직렬로 배치하여 하나의 고용량 펌프로서 여과 처리를 수행할 수 있다.

이러한 관형막 모듈(31)은 강한 내구성과 내화학성을 가지고 있어 다른 막으로 처리하기 어려운 고농도의 폐수를 처리하거나 오염물질 또는 회수 대상 물질을 농축할 수 있으며, 고용량의 펌프를 이용하여 유체의 빠른 선속도를 유발시킴으로써 막 표면의 이물질 막힘 현상이 거의 일어나지 않는다는 장점이 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 생산수 처리모듈(50)은 분리막 모듈(10)에서 생산되는 생산수와 관형막 모듈들(31)에서 생산되는 생산수를 처리하여 최종 생산수와 최종 농축수를 배출하기 위한 것이다.

상기 생산수 처리모듈(50)은 분리막 모듈(10)과 배출수 처리모듈(30)의 관형막 모듈들(31)과 연결되는 바, 예를 들면 역삼투막(RO; Reverse Osmosis Membrane) 혹은 나노여과막(NF; Nan filtration Membrane)으로 이루어질 수 있다.

이러한 역삼투막 및 나노여과막은 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 분리막으로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 배출수 저장조(70)는 분리막 모듈(10)에서 배출되는 농축 배출수를 저장하기 위한 것이다.

상기 배출수 저장조(70)는 제1 연결라인(71)을 통해 관형막 모듈(31)과 연결되며, 상기한 농축 배출수를 관형막 모듈(31)로 순환시키는 기능도 하게 된다.

이에 상기 관형막 모듈(31)은 농축 배출수에 포함되어 있는 용존 유기물 및 입자성 물질을 분리하여 생산수를 생산할 수 있다.한편, 본 발명의 실시예에서 상기 분리막 모듈(10)과 배출수 저장조(70)는 제2 연결라인(72)을 통해 연결되는 바, 생산수 처리모듈(50)에서 배출되는 최종 농축수를 제2 연결라인(72)을 통해 배출수 저장조(70)에 저장할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에서는 생산수 처리모듈(50)과 배출수 저장조(70)를 연결하는 제2 연결라인(72)에서 분기되며, 최종 농축수의 유기물 농도에 따라 그 최종 농축수를 선택적으로 배출하는 외부 배출라인(81)이 설치될 수 있다.

상기 외부 배출라인(81)은 생산수 처리모듈(50)에서 배출되는 최종 농축수의 유기물 농도에 따라 그 최종 농축수의 전량 또는 일부를 배출할 수 있는데, 개폐밸브(77)를 통해 제2 연결라인(72)과 연결될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 수처리 시스템(100)을 이용한 수처리 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수처리 시스템을 이용한 수처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 우선, 본 발명의 실시예에서는 원수 펌프(도면에 도시되지 않음)를 통해 원수를 분리막 모듈(10)로 공급한다. 이 때 본 발명의 실시예에서는 고농도 및 고탁도의 원수를 크로스-플로우(cross-flow) 방식을 통해 분리막 모듈(10)로 공급할 수 있다.

그러면, 상기 분리막 모듈(10)에서는 원수 중에 함유된 오염물질을 정밀 여과막(MF; Microfiltration Membrane) 혹은 한외 여과막(UF; Ultra filtration Membrane)을 통해 1차적으로 여과 처리한다.

즉, 상기 분리막 모듈(10)에서는 원수 중의 용존 유기물 및 입자성 물질을 분리하여 생산수를 생산하고, 그 용존 유기물 및 입자성 물질을 포함하는 농축 배출수를 배출한다.

이어서, 본 발명의 실시예에서는 상기 분리막 모듈(10)을 거치며 1차적으로 여과 처리되어 배출되는 상기한 농축 배출수를 배출수 저장조(70)에 저장한다.

그리고 나서, 본 발명의 실시예에서는 상기 배출수 저장조(70)에 저장된 농축 배출수를 배출수 처리모듈(30)의 관형막 모듈들(31)로 순환시킨다.

이에 상기 관형막 모듈들(31)은 농축 배출수에 포함되어 있는 용존 유기물 및 입자성 물질을 분리하여 생산수를 생산한다. 그리고 상기 관형막 모듈들(31)에서 배출되는 농축 배출수는 배출수 저장조(70)로 공급한다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 분리막 모듈(10)에서 생산되는 생산수와 관형막 모듈(31)에서 생산되는 생산수를 생산수 처리모듈(50)로 공급한다.

그러면, 생산수 처리모듈(50)에서는 역삼투막(RO; Reverse Osmosis Membrane) 혹은 나노여과막(NF; Nan filtration Membrane)을 통해 최종 생산수와 최종 농축수를 배출한다.

여기서, 상기 생산수 처리모듈(50)에서 배출되는 최종 농축수는 배출수 저장조(70)로 배출되어 관형막 모듈들(31)로 재순환될 수 있다.

이러는 과정에, 본 발명의 실시예에서는 생산수 처리모듈(50)에서 배출수 저장조(70)로 배출되는 최종 농축의 유기물 농도에 따라 그 최종 농축수를 외부 배출라인(81)을 통해 외부로 배출할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 상기한 바와 같은 일련의 공정을 통해 원수를 정화 처리하여 최종 생산수를 배출할 수 있다.

이로써, 지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 수처리 시스템(100) 및 그 방법에 의하면, 재이용수의 생산량의 증대 및 막 오염의 억제 효과를 극대화할 수 있고, 공정의 회수율을 높여 농축수의 재처리가 요구되는 배출수를 줄일 수 있으며, 소요 동력 및 운영비를 절감할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 수처리 시스템(100)은 하/폐수 처리장에서 방류된 방류수를 1차 처리 과정에서 발생되는 고탁도 및 고농도의 농축수 및 배출수를 관형막을 이용하여 처리함으로써 높은 회수율의 재이용수를 얻을 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

10… 분리막 모듈
30… 배출수 처리모듈
31… 관형막 모듈
50… 생산수 처리모듈
70… 배출수 저장조
71… 제1 연결라인
72… 제2 연결라인
77… 개폐밸브
81… 외부 배출라인

Claims

원수를 유입하며 그 원수 중의 오염물질을 여과하는 적어도 하나의 분리막 모듈; 및
상기 분리막 모듈을 거치며 오염물질이 여과된 배출수를 처리하기 위해, 상기 분리막 모듈과 연결되며, 복수 개의 관형막 모듈들이 다단으로 연결되어 이루어지는 배출수 처리모듈;
을 포함하는 수처리 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 분리막 모듈은,
복수 개로서 상호 연결되되, 정밀 여과막(MF; Microfiltration Membrane) 혹은 한외 여과막(UF; Ultra filtration Membrane)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 분리막 모듈을 통해 원수 중의 용존 유기물 및 입자성 물질을 분리하여 생산수를 생산하고,
상기 용존 유기물 및 입자성 물질을 포함하는 농축 배출수를 저장하는 배출수 저장조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제3 항에 있어서,
상기 배출수 저장조는 상기 관형막 모듈과 연결되며, 상기 농축 배출수를 상기 관형막 모듈로 순환시키고,
상기 관형막 모듈은 상기 농축 배출수에 포함되어 있는 용존 유기물 및 입자성 물질을 분리하여 생산수를 생산하는 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제4 항에 있어서,
상기 분리막 모듈에서 생산되는 생산수와 상기 관형막 모듈에서 생산되는 생산수를 생산수 처리모듈에서 처리하여 최종 생산수와 최종 농축수를 배출하는 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제5 항에 있어서,
상기 생산수 처리모듈은 상기 최종 농축수를 상기 배출수 저장조로 배출하는 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제5 항에 있어서,
상기 생산수 처리모듈은,
역삼투막(RO; Reverse Osmosis Membrane) 혹은 나노여과막(NF; Nan filtration Membrane)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제5 항에 있어서,
상기 생산수 처리모듈과 상기 배출수 저장조를 연결하는 연결라인에는 최종 농축수의 유기물 농도에 따라 그 최종 농축수를 선택적으로 배출하는 외부 배출라인이 분기되는 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
하/폐수 처리장에서 방류된 방류수를 처리하기 위해 청구항 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항의 수처리 시스템을 제공하며;
원수를 분리막 모듈에 유입하며 원수 중의 오염물질을 1차적으로 여과 처리하고;
상기 분리막 모듈을 거치며 배출되는 배출수를 복수 개의 관형막 모듈이 다단으로 연결된 배출수 처리모듈로 공급하여 생산수를 배출하는 과정
을 포함하는 수처리 방법.
제9 항에 있어서,
고농도 및 고탁도의 원수를 크로스-플로우(cross-flow) 방식을 통해 상기 분리막 모듈로 공급하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
제9 항에 있어서,
상기 분리막 모듈을 통해 원수 중의 용존 유기물 및 입자성 물질을 분리하여 생산수를 생산하고,
상기 용존 유기물 및 입자성 물질을 포함하는 농축 배출수를 배출수 저장조에 저장하며,
상기 배출수 저장조에 저장된 농축 배출수를 상기 관형막 모듈로 순환시키는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
제11 항에 있어서,
상기 분리막 모듈에서 생산되는 생산수와 상기 관형막 모듈에서 생산되는 생산수를 생산수 처리모듈로 공급하여 최종 생산수를 생산하고, 상기 최종 농축수를 상기 배출수 저장조로 배출하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
제12 항에 있어서,
상기 생산수 처리모듈에서 배출되는 상기 최종 농축수의 유기물 농도에 따라 그 최종 농축수를 외부 배출라인을 통해 선택적으로 배출하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.