KR20180008175A - 가압식 막여과 정수처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가압식 막여과 모듈 전단에 설치되어 응집 플럭의 상태를 측정하여 정상 모드와 고탁도 모드를 자동제어하는 운전모드 자동제어 유니트로서, 응집 플럭의 상태에 따라서 막 오염 저감을 위해 최적 응집제량을 제어하는 한편, 응집제에 의해서 제어되지 않는 조류에 의한 막 오염 발생 시 역세수에 포함된 조류제거 약품에 대한 접촉빈도를 자동으로 조절하는 고조류기 운전모드로 전환시키는 운전모드 자동제어 유니트; 가압식 막여과 모듈 후단에 설치된 역세 시 배출되는 배출수의 탁질물질을 처리하여 가압식 막여과 모듈의 분리막 표면 세정용으로 순환플러싱시키는 역세배출수 순환플러싱 유니트; 및 화학세정 탱크에 연결되어, 상기 가압식 막여과 모듈에 공급되는 화학세정용 세정액에 초미세 기포를 주입하여 초미세 기포를 포함하는 화학세정액을 상기 가압식 막여과 모듈에 공급하는 초미세 기포 공급 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 가압식 막여과 정수처리장치에 관한 것으로, 본 발명의 장치에 의하면 조류 등에 의해 응집제로 제어되지 않는 심각한 막 오염이 발생하더라도 안정적으로 고유량 운전을 진행할 수 있고, 역세 효율은 향상시키면서도 방출되는 배출수를 최소화하여 막여과 공정의 배출수 회수율을 증가시킬 수 있고, 더 나아가 초미세 기포에 의해 화학세정의 효과도 극대화하여 생산수의 품질을 대폭 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 가압식 막여과 정수처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조류 등에 의해 응집제로 제어되지 않는 심각한 막 오염이 발생하더라도 안정적으로 고유량 운전을 진행할 수 있고, 역세 효율은 향상시키면서도 방출되는 배출수를 최소화하여 막여과 공정의 배출수 회수율을 증가시킬 수 있고, 더 나아가 초미세 기포에 의해 화학세정의 효과도 극대화하여 생산수의 품질을 대폭 향상시킬 수 있는 가압식 막여과 정수처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 오염물질을 내포한 원수를 수처리하여 정수하는 장치를 이용되는 여과 막의 형태에 따라 분류하면 평막과 중공사막으로 대별되고, 막을 이용한 정수처리형태에 따라 오염원수탱크 내부에 침적시켜서 사용하는 침지식 막모듈 정수장치와, 압력용기 내부에 고정하고 오염원수를 가압시켜 처리하는 가압식 막모듈 정수장치로 구별될 수 있다.
가압식 막여과 정수처리장치는 원통형의 압력용기 내부에 중공사막을 고정시켜 외부로부터 원수를 압력용기 내부로 가압공급하여 수처리하는 것으로, 고압에서도 운전이 가능하여 다양한 수처리 분야에 응응될 수 있다. 이러한 가압식 막모듈을 이용한 수처리 장치는 정수장치 뿐만 아니라 제약, 반도체 제조 분야 및 하수처리 분야, 산업용수 처리분야 등, 다방면으로 폭넓게 사용되고 있다.
기존의 정수처리장치에서 가장 빈번하게 장애를 일으키는 조류는 주로 공정상에서 응집 침전 효율을 저하시키고, 여과막의 잦은 폐색 및 약품 사용량을 증가시킨다. 또한, 조류의 발생은 정수처리장치나 도수관로 내 미생물 번식을 야기하고 이로 인해 정수장에서는 취수원 수질 대비 더 높은 부하량의 수원에 대하여 더 높은 유지 관리 비용이 발생한다.
최근에는 상수원으로 사용되는 호수나 하천에서의 유독성 남조류에 의한 녹조 현상이 빈번히 발생하고 있어서, 인체에 대한 영향에 대해서도 많은 논란이 일어나고 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여, 고조류기에도 고유량으로 안정적으로 운전이 가능하면서도, 보다 안전하고 깨끗한 물을 생산할 수 있는 기술이 요구되는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고조류기에도 가압식 막여과 모듈을 포함하는 정수처리장치를 고유량으로 안정적으로 운전이 가능하면서도, 보다 안전하고 깨끗한 물을 생산할 수 있는 가압식 막여과 정수처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 초미세 기포에 의해 고효율 유지세정 및 화학세정을 실시함으로써 화학세정 주기를 연장하여 정수 효율이 상승되며 유지 관리를 위한 운전 비용이 절감되고, 생산수의 품질을 향상시킬 수 있는 가압식 막여과 정수처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 여과 유속의 감소 없이 운전이 가능하며 역세공정 이후 버려지는 배출수의 양을 현저하게 감소시켜 전체 공정의 배출수 회수율을 증가시킬 수 있을 뿐 아니라 막간 차압의 상승률이 최소가 되는 가압식 막여과 정수처리장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은 원수저장조, 전처리조, 가압식 막여과 모듈, 화학세정 탱크 및 생산수 저류조를 포함하는 가압식 막여과 정수처리장치로서, 가압식 막여과 모듈 전단에 설치되어 응집 플럭의 상태를 측정하여 정상 모드와 고탁도 모드를 자동제어하는 운전모드 자동제어 유니트로서, 응집 플럭의 상태에 따라서 막 오염 저감을 위해 최적 응집제량을 제어하는 한편, 응집제에 의해서 제어되지 않는 조류에 의한 막 오염 발생 시 역세수에 포함된 조류제거 약품에 대한 접촉빈도를 자동으로 조절하는 고조류기 운전모드로 전환시키는 운전모드 자동제어 유니트; 가압식 막여과 모듈 후단에 설치된 역세 시 배출되는 배출수의 탁질물질을 처리하여 가압식 막여과 모듈의 분리막 표면 세정용으로 순환플러싱시키는 역세배출수 순환플러싱 유니트; 및 화학세정 탱크에 연결되어, 상기 가압식 막여과 모듈에 공급되는 화학세정용 세정액에 초미세 기포를 주입하여 초미세 기포를 포함하는 화학세정액을 상기 가압식 막여과 모듈에 공급하는 초미세 기포 공급 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 가압식 막여과 정수처리장치에 관한 것이다.
상기 초미세 기포 공급 유니트는 50 미크론 이하의 음전하를 띄는 초미세 기포를 제공하는 유니트이다.
상기 운전모드 자동제어 유니트는 광투과도를 이용하여 응집 플럭의 특성을 상대적 크기(FSV)로 측정하여, 막간차압 상승을 최소화할 수 있도록 응집제 주입을 조절하도록 구성된다.
상기 역세배출수 순환플러싱 유니트는 가압식 막여과 모듈의 역세 배출수를 저장하는 역세배출수 순환수조와 역세배출수 순환수조로부터 공급되는 배출수의 탁질물질을 여과 처리하여 가압식 막여과 모듈에 공급하는 하이드로싸이클론을 포함한다.
본 발명의 가압식 막여과 정수처리장치에 의하면, 응집 플럭의 상태를 모니터링하여 최적의 응집제 투입량을 자동적으로 제어할 수 있고, 응집제 조정으로 제어되지 않는 막간차압 상승 발생 시에 화학세정 약품 접촉 빈도를 조절함으로써 막간차압을 안정적으로 유지할 수 있고, 막여과 모듈의 역세 효과를 향상시키면서도 방출되는 배출수를 최소화하여 막여과 공정의 배출수 회수율을 증가시킬 수 있다. 이에 의해, 역세시간을 감소시킬 수 있고, 사용되는 화학약품의 양을 줄일 수 있을 뿐 아니라 원수의 고조류기에도 역세효과의 감소 없이 전체 공정 회수율을 97% 이상으로 운전하는 것이 가능하다.
도 1은 종래 기술에 의한 가압식 막여과 정수처리장치의 개략블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 가압식 막여과 정수처리장치의 시스템 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 가압식 막여과 정수처리장치의 개략블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 가압식 막여과 정수처리장치를 16개월간 시험운전하는 동안에 막간차압의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 가압식 막여과 정수처리장치를 16개월간 시험운전하는 동안에 막간차압의 변화와 남조류 개체수 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 6은 종래 기술에 의한 가압식 막여과 정수처리장치와 본 발명의 일 실시예에 의한 가압식 막여과 정수처리장치의 막간차압과 원수 탁도 측정 결과를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 가압식 막여과 정수처리장치의 탁질제거 성능을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 가압식 막여과 정수처리장치 시험 운전 시의 화학세정 주기를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 가압식 막여과 정수처리장치의 시스템 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 가압식 막여과 정수처리장치의 개략블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 가압식 막여과 정수처리장치를 16개월간 시험운전하는 동안에 막간차압의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 가압식 막여과 정수처리장치를 16개월간 시험운전하는 동안에 막간차압의 변화와 남조류 개체수 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 6은 종래 기술에 의한 가압식 막여과 정수처리장치와 본 발명의 일 실시예에 의한 가압식 막여과 정수처리장치의 막간차압과 원수 탁도 측정 결과를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 가압식 막여과 정수처리장치의 탁질제거 성능을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 가압식 막여과 정수처리장치 시험 운전 시의 화학세정 주기를 나타낸 그래프이다.
이하에서 본 발명에 의한 가압식 막여과 정수처리장치에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
첨부된 도면에서는 본 발명의 가압식 막여과 정수처리 장치의 간단한 개략도를 나타낸 것으로 주요 구성요소만 나타내었다. 기타 펌프, 밸브 및 다른 유사한 구성 요소들은 생략하였다. 설명된 가압식 막여과 정수처리장치를 변경하기 위해 이러한 부속품들을 이용하는 것은 당업자에게 공지되어 있으며, 첨부된 청구범위의 범주 및 정신을 벗어나지 않는다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 가압식 막여과 정수처리장치의 시스템 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 가압식 막여과 정수처리장치의 개략블록도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 가압식 막여과 정수처리장치는 원수저장조(101), 전처리조(102), 가압식 막여과 모듈(103), 화학세정탱크(120) 및 생산수 저류조(106)를 포함하고, 가압식 막여과 모듈(103) 전단에 설치되어 응집 플럭의 상태를 측정하여 정상 모드와 고탁도 모드를 자동제어하는 운전모드 자동제어 유니트(200)로서, 응집 플럭의 상태에 따라서 막 오염 저감을 위해 최적 응집제량을 제어하는 한편, 응집제에 의해서 제어되지 않는 조류에 의한 막 오염 발생 시 역세수에 포함된 조류제거 약품에 대한 접촉빈도를 자동으로 조절하는 고조류기 운전모드로 전환시키는 운전모드 자동제어 유니트(200); 가압식 막여과 모듈(103)의 후단에 설치된 역세 시 배출되는 배출수의 탁질물질을 처리하여 가압식 막여과 모듈의 분리막 표면 세정용으로 순환플러싱시키는 역세배출수 순환플러싱 유니트(110); 및 화학세정 탱크(120)에 연결되어, 상기 가압식 막여과 모듈에 공급되는 화학세정용 세정액에 초미세 기포를 주입하여 초미세 기포를 포함하는 화학세정액을 상기 가압식 막여과 모듈에 공급하는 초미세 기포 공급 유니트(300)를 포함한다.
본 발명의 가압식 막여과 정수처리장치에서는, 역세공정 이후에 생성된 배출수를 이용하여 역세배출수 순환플러싱 유니트에 의해 순환 플러싱을 적용함으로써 여과유속의 감소 없이 정수처리 운전이 가능하며, 막간 차압의 상승을 최소화하면서도 배출수의 회수율을 증가시킬 수 있다. 또한 운전모드 자동제어 유니트(200)에 의해 응집되는 플록의 상태를 모니터링하여 최적의 응집제량이 자동으로 투여되도록 제어할 뿐만 아니라 응집제 투여에 의해서 제어되지 않는 막 오염 발생 시에 고조류기 운전모드로 전환하여 역세 주기를 조정함으로써 안정적으로 고유량 운전이 가능하고, 유지 세정 또는 화학세정 시 초미세 기포를 도입하여 세정 효율을 향상시키고, 세정 주기를 연장할 수 있다.
상기 역세배출수 순환플러싱 유니트(110)는 가압식 막여과 모듈(103)의 역세 배출수를 저장하는 역세배출수 순환수조(114)와 역세배출수 순환수조로부터 공급되는 배출수의 탁질물질을 여과 처리하여 막 표면 역세를 위해 가압식 막여과 모듈(103)에 공급하는 하이드로싸이클론(115)을 포함하여 구성된다. 역세배출수 순환수조(114)에는 순환수 펌프(117)가 장착되어 배출수를 탁질제거를 위해 하이드로싸이클론(115)에 공급할 수 있다. 하이드로싸이클론(115)에서 본래의 탁질보다 낮은 농도로 탁질이 제거된 배출수는 원수저장조(101) 또는 전처리조(102)로 이송되어 회수율을 더욱 향상시킬 수도 있다.
하이드로싸이클론(115)은 원통부(cylindrical section)와 원추부(conical section)가 결합된 통 형상의 실린더 형태로 구성되고, 접선 방향으로 유입된 원수가 상승류를 형성하여 장치 내부에서 원심력을 발생시키며 발생된 원심력을 이용하여 빠른 속도로 탁질입자를 분리시키고, 비중이 물보다 무거운 탁질입자는 원심력에 의해 장치의 내벽과 부딪쳐 장치의 하부에 설치된 배출구로 방출된다. 하이드로싸이클론 내에서는 접선방향의 유입으로 내부에서 강한 회전력이 시작되고, 이로 인해 강력한 소용돌이 움직임이 내부에서 일어나며, 외측벽을 향한 입자의 이동을 가속시키는 원심력이 발생하여 입자들은 원통부와 원추부를 통해서 나선 형태로 하향 이동하게 된다. 내부의 강력한 와류운동(vortex motion) 내에 있는 입자는 중력(gravity), 원심력(centrifugal force), 항력(drag force)의 영향을 받는데, 중력의 영향은 다른 두 힘에 비해 작다. 배출수는 항력의 영향을 받아 싸이클론 중심부로 이동하고, 여기서 발생하는 강한 상승 흐름을 형성하여 중앙 상부의 배출관을 통해 배출된 후, 가압식 막여과 모듈에 순환플러싱된다. 큰 탁질입자는 원주 방향으로 작용하는 원심력의 지배를 받아 입자가 안쪽으로 흐르는 것을 방해받고, 이로 인해 내벽으로 이동한 입자들은 내벽과 부딪치며 관성력을 잃고 원추부의 벽을 따라 흘러 슬러리(slurry) 또는 죽 상태로서 하부 배출구를 통해 분리 배출된다.
본 발명의 장치에서는 가압식 막여과 모듈에서의 여과 공정과는 별도로 역세배출수 순환수조(114) 내에 잔존하는 배출수의 탁질제거 공정이 진행되고 다시 역세배출수 순환수조(114)로 유입되는 공정이 수회 반복 실시될 수 있다. 바람직하게는 이러한 공정을 여과공정 시간인 25분 내지 40분 동안 연속적으로 반복하면서 여과공정이 실시되기전 탁질이 제거된 배출수로 가압식 막여과 모듈(103)에 순환 플러싱을 먼저 적용하여 모듈 내 존재하는 높은 농도의 탁질물질과 분리막 표면에서 탈리된 탁질물질을 제거한다. 이후에 생산수와 함께 공기를 주입하여 역세공정을 수행한다. 이 때 역세배출수 순환수조(114)는 격벽에 의해 내부가 분리되어 여과공정 후 진행되는 순환 플러싱 공정에서 발생하는 초기의 고농도 오염물질과 혼합되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
종래의 가압식 막여과 정수처리장치에서는 역세 공정에 의해 발생하는 배출수가 배수공정 및 채움공정 수행 시에 전량 외부로 배출되지만, 본 발명의 장치에서는 역세 공정에 의해 발생한 배출수를 역세배출수 순환수조(114)로 가압하여 이송한 후, 하이드로싸이클론(115)에 의해 탁질을 제거하여 다시 가압식 막여과 모듈의 역세에 재사용하므로, 배출수 회수율을 대폭 향상시키고 역세유량을 줄일 수 있다. 또한 역세공정 중 생산수와 함께 공기를 주입하는 경우 차아염소산나트륨 (NaOCl)을 5 내지 10 ppm 가량 함께 주입하는데, 본 발명의 장치에서는 역세 배출수의 순환플러싱에 의해 역세하므로 화학약품 사용량이 감소되어 운영비 절감의 효과가 있다.
본 발명의 가압식 막여과 정수처리장치는 상기 가압식 막여과 모듈의 실시간으로 산출된 막간 차압의 변화율값과 응집조 내의 원수의 플록 사이즈 값(Floc Size Value, FSV)을 비교 분석하여 대응하는 운전모드를 설정한 후, 이에 따라서 생산수 탱크로부터 가압식 막여과 모듈로 역세수를 공급하는 역세펌프와 응집제탱크로부터 응집제를 응집조에 공급하는 응집제 탱크의 동작을 제어하는 제어부(100)를 추가로 포함한다. 이러한 제어부(100)는 초미세 기포를 포함하는 막 세정액의 유량 및 압력, 막 여과수의 압력에 따라, 또는 제어부(100)에 내장한 타이머로 설정한 주기마다, 화학세정액 공급펌프의 운전을 자동제어하고, 하이드로 싸이클론(115)의 운전을 자동제어한다. 상기 제어부(100)는 마이컴, 메모리, 디스플레이부, 사용자조작부, 전원공급부, 통신부 등을 포함하는 컴퓨터일 수 있다.
상기 운전모드 자동제어 유니트(200)는 응집조 내의 처리수의 광투과도를 측정하여 플록 사이즈 값(Floc Sice Value, FSV)을 산출하여 제어부(100)로 전송하고, 상기 제어부(100)는 원수 탁도가 증가하는 것에 대응하여 응집제 펌프를 제어하고, 응집제 투입량을 증가시켜도 정해진 시간 내에 가압식 막여과 모듈의 막간차??(TMP) 값이 떨어지지 않는 경우에, 고조류기 운전모드로 전환하여 조류에 의한 오염으로 판단하여 조류제거 약품을 포함하는 역세수에 의한 역세 주기를 상기 막간차압값이 정해진 값으로 정상화될 때 까지 증가시키기 위해 상기 가압식 막여과 모듈(103)과 역세 펌프(108)를 제어한다. 예를 들어, 정상 모드에서 30분마다 역세하다가, 고조류기 운전모드로 전환되면 15분 마다 역세를 실시하여 차아염소산과 같은 약품에 대한 접촉빈도를 조절한다.
가압식 막여과 모듈에 의한 정수처리장치에서 장시간의 운영에 의하여 막오염이 발생하여 여과막 본연의 성능이 저하되기 때문에 소정 시간의 여과공정 이후 역세척, 공기세척, 플러싱 등의 물리적 세정(physical cleaning)과 같은 세정공정을 실시하고, 물리세정으로 여과성능이 회복이 되지 않을 경우 화학약품을 사용하여 화학세정(CIP, chemical in place)을 실시한다.
역세를 실시하면 막의 오염물질이 제거되어 여과속도가 원래대로 회복되지만, 다시 장기간 사용하면 점차로 오염물질이 막 내부에 축적되어 여과속도가 저하하게 되고 막간차압이 증가하게 되므로, 화학세정을 실시한다. 막오염(Fouling)이 지속되어 기설정된 한계막간차압 이상일 경우 화학세정을 수행한다. 약품 역세정이나 화학세정을 할 때에는 약품펌프를 사용하여 약품을 주입하게 되며 이러한 약품을 보관하기 위한 별도의 화학세정탱크를 사용하게 된다. 막오염을 제거하기 위하여 투입되는 화학약품 중 대표적인 것이 차아염소산인데 차아염소산은 소독물질로서 미생물을 비활성화시키거나 유기물을 산화시킴으로써 막오염 물질을 제거하는 것이다. 차아염소산(HOCl)은 휘발성이 있으므로 직접투입하는 방식은 잘 사용되지 않고 차아염소산 나트륨(NaOCl)을 주입함으로써 그 차아염소산을 투입하는 효과를 얻을 수 있다.
화학세정 시에는 화학세정 탱크(120)에 저장된 약품을 연결관을 통하여, 가압식 막여과 모듈(103)로 이송시키고, 이송된 약품은 중공사막의 내부로부터 막을 관통하여 역류하면서, 막에 부착된 이물질을 산화, 용해시켜서 제거한다. 화학세정을 하는 경우에는 화학세정 탱크(120)에 저장된 약품이 포함된 세정액을
펌프에 의해 가압식 막여과 모듈(103)로 보내 화학세정을 실시하는데, 본 발명의 정수처리장치에서는 초미세 기포 공급 유니트(300)에 의해 상기 세정액 중에 초미세 기포를 공급한다.
상기 초미세 기포 공급 유니트(300)에 의해 공급되는 초미세 기포의 입자는 산기관 형태에 의해 공급되는 일반적인 기포의 입자보다는 매우 작은 크기로서 보통 5×10-3~ 50 ㎛의 크기로 형성된다. 이러한 또한 초미세 기포는 음전하를 띄며, 축소 및 소멸 과정에서 유리 래디컬(free radical)을 형성하여 산화력을 가짐으로써, 화학세정액만을 이용해서 세정하는 경우에 비해 훨씬 우수한 세정 성능을 부여하고, 세균 오염을 효과적으로 제어할 수 있다. 또한 초미세 기포의 경우 원수 내에 체류하는 시간이 일반 공기에 의한 기포보다 장시간 유지되게 되며 기포의 전체 표면적이 넓어지는 효과로 인해 가압식 막여과 모듈 내의 원수와의 접촉면적이 확대되어 미생물의 유기물 섭취 분해 조건을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 초미세 기포 공급 유니트(300)는 화학세정 탱크(300)에 저장된 화학세정액을 가압식 막여과 모듈로 압송하는 펌프와 상기 펌프의 입구 또는 토출관에 공기를 공급하는 공기 압축기와, 펌프의 토출관에 연결되는 공기용해탱크로 구성될 수 있다. 공기용해탱크의 출구에는 압력조절밸브를 설치하여, 공기용해탱크 내부의 압력을 5~10 kg/㎠으로 조절할 수 있게 구성한다. 압력 조절밸브를 통과한 세정액은 대기압에 가까운 수준으로 압력이 저하되는데, 압력이 낮아지면 물속에 과포화 상태로 녹아있던 공기가 용출하면서 50 미크론 이하의 초미세 기포가 다량 발생하고, 이러한 초미세 기포가 다량 포함된 상태의 세정액이 가압식 막여과 모듈(103)에 공급된다.
다음으로 본 발명의 가압식 막여과 정수처리장치의 동작에 대해서 설명한다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압식 막여과 정수처리장치에서 원수저장조(101)의 후단에는 전처리조(102)가 연결되어 원수저장조(101)로부터 공급되는 원수에 포함된 탁질물질을 제거하기 위한 응집제를 주입하여 응집플럭을 형성한다. 원수저장조(101)는 원수에 포함된 협잡물을 제거하는 오토스트레이너(10)와, 전처리조(102) 전단의 원수에 응집제를 주입하여 원수 내의 미세 물질들이 서로 응집을 하면서 크기가 증가하도록 하는 응집조를 포함할 수 있다. 본 발명에서 용어 전처리조와 응집조는 서로 호환적으로 사용한다.
혼화, 응집공정 시 사용되는 알루미늄 계통의 응집제로는 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄, 폴리염화수산화알루미늄 등이 있고, 철 계통의 응집제로는 폴리황산철 및 염화철 등이 있다. 응집제를 원수에 주입하면 (-) 전하를 띄고 있는 수중의 탁질물질, 바이러스 등과 같은 물질들이 서로간의 반발력에 의하여 수중에서 안정된 상태로 존재할 때 (+) 전하를 갖고 있는 응집제의 주입에 의하여 불안정화된 상태가 되어 입자들간의 플록(floc)을 형성시키며 이에 의해 용존된 유기물과 탁질물질의 제거율이 높아진다.
본 발명에서는 원수 내의 플록 사이즈(FSV)와 가압 막여과 모듈의 막간차압을 꾸준히 모니터링하여, 응집된 플록이 항상 정해진 플록 사이즈를 갖도록 응집제 주입량을 자동으로 제어한다. 원수 탁도가 증가하는 것에 대응하여 응집제 펌프를 제어하여 응집제 투입량을 증가시켜도 소정의 시간 내에 가압식 막여과 모듈의 막간차??(TMP) 값이 떨어지지 않는 경우에, 고조류기 운전모드로 전환하여 조류에 의한 오염으로 판단하여 차아염소산과 같은 조류제거 약품을 포함하는 역세수에 의한 역세 주기를 상기 막간차압값이 정해진 값으로 정상화될 때 까지 증가시켜, 조류 제거 약품에 대한 접촉빈도를 증가시킨다.
전처리조(102)를 거친 응집수는 전처리조(102) 후단에 연결된 가압식 막여과 모듈(103)에 투입되어 여과 처리되는 여과공정을 거친다. 가압식 막여과 모듈(103)을 통과한 생산수는 생산수 저류조(106)로 이송되어 가압식 막여과 공정의 역세척수로 이용될 수 있다. 생산수 저류조(106)에는 역세 펌프(108)가 구비되어 있으며, 생산수 저류조(106)에 저장된 생산수는 역세 펌프(108)의 가동에 의해 역세공정 시 가압식 막여과 모듈 내로 유입되도록 한다. 역세공정에서는 여과 처리된 생산수를 이용하여 여과공정과 반대 방향인 가압식 막여과 모듈(103) 분리막의 내측 방향으로부터 외측 방향으로 역세 공정을 수행한다.
역세공정 과정에서 발생되는 역세 후 배출수는 가압식 막여과 모듈(103) 후단에 설치되는 역세배출수 순환수조(114) 내에 저류된다. 이후에 배출수는 역세배출수 순환수조(114)에 장착된 순환수 펌프(117)에 의해 하이드로싸이클론 (115)으로 유입되어 탁질 제거 공정을 거치는데 이 때 상당량의 탁질물질이 제거된 후 가압식 막여과 모듈(103) 내부로 유입된다.
하이드로싸이클론(115) 내에서 탁질제거 공정을 거친 배출수로 가압식 막여과 모듈(103) 내의 분리막 표면을 플러싱하여 모듈(103) 내에 존재하는 고농도의 탁질물질과 분리막 표면에서 탈리된 탁질물질을 역세배출수 순환수조(114)로 이송하며 이러한 공정은 미리 설정한 시간에 의해 지속적으로 순환된다. 역세공정에 할당된 총 역세 시간 중 초반 1/2 동안 생산수로 역세 공정을 실시하고 이 때 배출되는 역세 후 배출수를 역세배출수 순환수조(114)에 저장하였다가 총 역세 시간 중 후반 1/2 동안 배출수의 탁질제거 공정을 실시하고 탁질물질이 제거된 배출수를 이용하여 가압식 막여과 모듈의 분리막을 순환 플러싱한다. 이 때, 배출수는 역세배출수 순환수조(114) 후단에 설치된 순환수 펌프(117)에 의해 하이드로싸이클론(115)으로 이동된다.
화학세정을 하는 경우에는 화학세정 탱크(120)에 저장된 약품이 포함된 세정액을 펌프에 의해 가압식 막여과 모듈(103)로 보내 화학세정을 실시하되, 초미세기포 공급유니트(300)에 의해 상기 세정액 중에 초미세 기포를 공급하여, 초미세 기포를 포함하는 세정액으로 화학세정을 실시한다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 단지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
실시예
1:
가압식
막여과
정수처리
도 2에 도시된 바와 같이, 막여과 전 협잡물 제거를 위한 오토스트레이너 (1), 원수저장조(101), 전처리조(102), 가압식 막여과 모듈(103), 화학세정 탱크(120) 및 생산수 저류조(106)로 구성되는 가압식 막여과 정수처리장치를 설치하였다. 이어서 전처리조(102)에 운전모드 자동제어 유니트(200)를 연결하고, 가압식 막여과 모듈(103)에 역세배출수 순환플러싱 유니트(110)를 연결하고, 화학세정탱크와 가압식 막여과 모듈 사이에 초미세 기포 공급 유니트(300)를 연결하여 본 발명의 가압식 막여과 정수처리장치를 설치하였다. 생산수 저류조의 생산수가 역세에 일부 사용되도록 역세펌프(108)를 설치하고, 이러한 역세 펌프(108)에 의해 공급되는 역세수에 차아염소산과 같은 약품이 첨가되도록 구성하였다. 상기 운전모드 자동제어 유니트(200), 초미세 기포 공급 유니트, 역세배출수 순환플러싱 유니트를 제어하는 제어부(100)를 연결하였다.
전처리조(응집조)(102)에 폐수를 주입한 후 무기응집제로서 폴리염화알루미늄을 투입한 후 교반기로 교반하여 플록을 생성시켰다. 상기 플록이 생성된 폐수를 가압식 막여과 모듈(103)로 유입시키는 한편, 화학세정탱크(120)로부터 가압식 막여과 모듈에 공급되는 화학세정액에 초미세 기포 공급 유니트(300)를 통해서 초미세 기포를 공급하여 정수처리공정의 운전을 시작하였다.
도 1에 도시된 바와 같이 오토스트레이너(1)를 통해 크기가 큰 협잡물을 제거한 후 혼화조 또는 인라인믹서(2)를 통해 원수에 응집제를 주입한 후 신속하게 교반하여 혼합시켰다. 이 과정에서는 외부로부터 응집제를 주입하여 응집과정을 거치게 되는데, 폴리염화알루미늄 용액 응집제 농도는 미니모듈을 이용한 투과유속 실험에서 투과유속이 가장 클 때의 응집제 농도로 결정하여 주입하였다.
막여과 정수처리장치 운전 초기에는 여과막의 막간 차압(막간차압)의 변화(d막간차압/dt)를 관찰하고, 제어부(100)에 의해 응집수의 막간차압값이 일정하게 유지되도록 응집제 주입량을 조절하였다.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 가압식 막여과 정수처리장치를 16개월간 시험운전하는 동안에 막간차압의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 4를 통해서 확인되는 바와 같이, 80 LMH의 고유량 운전으로 16개월 간 화학세정 없이 운전할 수 있었다.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 가압식 막여과 정수처리장치를 16개월간 시험운전하는 동안에 막간차압의 변화와 남조류 개체수 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다. 도 5를 통해서 확인되는 바와 같이, 고조류기에 차아염소산 접촉빈도 조절을 통해서 고조류기에도 안정적으로 고유량으로 정수처리장치를 운전할 수 있었고, 막간차압을 안정화시킬 수 있었다.
도 6는 종래 기술에 의한 가압식 막여과 정수처리장치와 본 발명의 일 실시예에 의한 가압식 막여과 정수처리장치의 막간차압과 원수 탁도 측정 결과를 비교하여 나타낸 그래프이다. 도 6에 의하면, 수온이 일정한 운전 시간에서 원수탁도의 변동에도 불구하고 종래 기술에 의한 가압식 막여과 정수처리장치와 비교하여 본 발명의 정수처리장치 이용 시 막간차압 상승에서 차이가 없음을 알 수 있다. 또한, 종래 기술에 의한 가압식 막여과 정수처리장치에서의 배출수 회수율은 94%인 반면, 본 발명의 장치 이용 시 배출수 회수율이 97~98%로 향상되었음을 알 수 있다. 이러한 비교평가는 약 30일간 지속되었으며, 결과적인 막여과 생산수의 수질은 먹는 물 수질기준 이내로 만족되면서 순환 플러싱에 의한 막여과 생산수의 탁도 변화는 나타나지 않아 실제 현장 적용이 가능한 것으로 확인되었다.
도 7은 본 발명의 가압식 막여과 정수처리장치에 의한 탁질제거 성능을 나타낸 그래프이다. 도 7을 참조하면, 역세공정 단계에서 역세배출수 순환수조로 유입되는 배출수의 탁도는 최대 582 NTU이고, 탁질제거 공정을 거친 생산수의 탁도는 평균 138 NTU로서 탁질물질의 평균 제거율은 67%(최대~최소 범위 53~78%)를 나타내었다. 이에 의해, 역세공정시 역세수의 탁질물질을 제거하고 순환 플러싱시 탁질물질이 제거된 배출수를 공기와 함께 순환하여 분리막 표면을 세척하기 때문에 분리막 중공사 가닥 사이에 미처 배출되지 못한 오염물질을 추가로 제거하여 여과공정시 막간 차압을 유지할 수 있다.
도 6 및 도 7의 결과를 통해서 본 발명의 장치를 이용할 경우 세정 효율의 저하 없이 배출수의 양을 감소시켜 회수율을 증가시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 가압식 막여과 정수처리장치 시험 운전 시의 화학세정 주기를 나타낸 그래프이다. 도 8의 그래프를 참조하면, 유지세정에 의한 세정주기가 TMP 190kPa에서 100 kPa로 연장된 것을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 구현예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나 본 발명은 상술한 구현예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 많은 변형이 가능함은 자명할 것이다.
100: 제어부
110: 역세배출수 순환플러싱 유니트
200; 운전모드 자동제어 유니트
300: 초미세 기포 공급 유니트
101: 원수저장조 102: 전처리조
103: 가압식 막여과 모듈 106: 생산수 저류조
114: 역세배출수 순환수조 115: 하이드로싸이클론
110: 역세배출수 순환플러싱 유니트
200; 운전모드 자동제어 유니트
300: 초미세 기포 공급 유니트
101: 원수저장조 102: 전처리조
103: 가압식 막여과 모듈 106: 생산수 저류조
114: 역세배출수 순환수조 115: 하이드로싸이클론
Claims (8)
- 원수저장조, 전처리조, 가압식 막여과 모듈, 화학세정 탱크 및 생산수 저류조를 포함하는 가압식 막여과 정수처리장치로서, 가압식 막여과 모듈 전단에 설치되어 응집 플럭의 상태를 측정하여 정상 모드와 고탁도 모드를 자동제어하는 운전모드 자동제어 유니트로서, 응집 플럭의 상태에 따라서 막 오염 저감을 위해 최적 응집제량을 제어하는 한편, 응집제에 의해서 제어되지 않는 조류에 의한 막 오염 발생 시 역세수에 포함된 조류제거 약품에 대한 접촉빈도를 자동으로 조절하는 고조류기 운전모드로 전환시키는 운전모드 자동제어 유니트; 가압식 막여과 모듈 후단에 설치된 역세 시 배출되는 배출수의 탁질물질을 처리하여 가압식 막여과 모듈의 분리막 표면 세정용으로 순환플러싱시키는 역세배출수 순환플러싱 유니트; 및 화학세정 탱크에 연결되어, 상기 가압식 막여과 모듈에 공급되는 화학세정용 세정액에 초미세 기포를 주입하여 초미세 기포를 포함하는 화학세정액을 상기 가압식 막여과 모듈에 공급하는 초미세 기포 공급 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 가압식 막여과 정수처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 장치는 상기 가압식 막여과 모듈의 실시간으로 산출된 막간 차압의 변화율값과 응집조 내의 원수의 플록 사이즈 값(Floc Size Value, FSV)을 비교 분석하여 대응하는 운전모드를 설정한 후, 이에 따라서 생산수 탱크로부터 가압식 막여과 모듈로 역세수를 공급하는 역세펌프와 응집제탱크로부터 응집제를 응집조에 공급하는 응집제 펌프의 동작을 제어하는 제어부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가압식 막여과 정수처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 운전모드 자동제어 유니트는 응집조 내의 처리수의 광투과도를 측정하여 플록 사이즈 값(Floc Sice Value, FSV)을 산출하여 제어부로 전송하고, 상기 제어부는 원수 탁도가 증가하는 것에 대응하여 응집제 투입량을 증가시켜도 정해진 시간 내에 가압식 막여과 모듈의 막간차??(TMP) 값이 떨어지지 않는 경우에, 조류에 의한 오염으로 판단하여 고조류기 운전모드로 전환하여 조류제거 약품을 포함하는 역세수에 의한 역세 주기를 상기 막간차압값이 정해진 값으로 정상화될 때 까지 증가시키기 위해 상기 가압식 막여과 모듈과 역세 펌프를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 가압식 막여과 정수처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 초미세 기포 공급 유니트는 50 미크론 이하의 음전하를 띄는 초미세 기포를 생성하여 화학세정탱크로부터 가압식 막여과 모듈로 공급되는 화학세정액에 주입하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가압식 막여과 정수처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 역세배출수 순환플러싱 유니트는 가압식 막여과 모듈의 역세 배출수를 저장하는 역세배출수 순환수조와 역세배출수 순환수조로부터 공급되는 배출수의 탁질물질을 여과 처리하여 막 표면 역세를 위해 가압식 막여과 모듈에 공급하는 하이드로싸이클론을 포함하는 것을 특징으로 하는 가압식 막여과 정수처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제어부는 가압식 막여과 모듈에서 여과가 진행되는 동안에, 역세배출수 순환수조 내의 배출수의 하이드로싸이클론에 의한 탁질제거가 수회 반복 실시되어, 여과공정이 실시되기 전에 탁질이 제거된 역세 배출수로 가압식 막여과 모듈에 순환 플러싱을 먼저 적용하고, 이후에 생산수로 역세공정을 수행하도록 역세배출수 순환플러싱 유니트 및 역세 펌프를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 가압식 막여과 정수처리장치.
- 제5항에 있어서, 상기 역세배출수 순환수조는 격벽에 의해 내부가 분리되는 것을 특징으로 하는 가압식 막여과 정수처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 장치에서 역세수에 포함되는 조류 제거제는 차아염소산인 것을 특징으로 하는 가압식 막여과 정수처리장치.
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| KR1020160090136A KR20180008175A (ko) | 2016-07-15 | 2016-07-15 | 가압식 막여과 정수처리장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101889839B1 (ko) | 2018-02-28 | 2018-08-21 | 강성만 | 정수처리장치 |
| CN109768004A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-17 | 无锡琨圣科技有限公司 | 一种反射率自调节生产黑硅产品的系统 |
| CN114275844A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-04-05 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种集装箱浸没式膜过滤装置及其冲洗控制方法 |
| KR20230064223A (ko) | 2021-11-03 | 2023-05-10 | 한국수자원공사 | 에너지 절약형 막여과 장치 및 이를 이용한 막여과 방법 |
| CN117589959A (zh) * | 2024-01-18 | 2024-02-23 | 河南中溯检测科技有限公司 | 一种水用施工工程用水质检测系统 |
-
2016
- 2016-07-15 KR KR1020160090136A patent/KR20180008175A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (8)
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|---|---|---|---|---|
| KR101889839B1 (ko) | 2018-02-28 | 2018-08-21 | 강성만 | 정수처리장치 |
| CN109768004A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-17 | 无锡琨圣科技有限公司 | 一种反射率自调节生产黑硅产品的系统 |
| CN109768004B (zh) * | 2018-12-29 | 2021-01-05 | 无锡琨圣智能装备股份有限公司 | 一种反射率自调节生产黑硅产品的系统 |
| KR20230064223A (ko) | 2021-11-03 | 2023-05-10 | 한국수자원공사 | 에너지 절약형 막여과 장치 및 이를 이용한 막여과 방법 |
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| CN114275844B (zh) * | 2021-11-25 | 2024-03-08 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种集装箱浸没式膜过滤装置及其冲洗控制方法 |
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