KR20180024196A - Method for cleaning membrane - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 분리막 세정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 녹농균에 의해 발생하는 체외고분자 물질(Extracellular Polymeric Substances, EPS)층을 효과적으로 제거할 수 있는 분리막 세정 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a separation membrane cleaning method, and more particularly, to a separation membrane cleaning method capable of effectively removing Extracellular Polymeric Substances (EPS) layers generated by Pseudomonas aeruginosa.
녹농균(Pseudomonas aeruginosa)은 인간을 포함한 동물에게 질병을 야기하는 박테리아로 토양, 수중, 인체 등에서 쉽게 관찰되고 있다. 녹농균은 소독에 대한 내성이 강하고 번식률이 높기에 특히 의학분야에서 감염으로 인해 관심이 많은 미생물이다. 녹농균은 대부분의 물에 존재하고 있고, 최근 막여과 분야에서 바이오필름(Biofilm)의 형성으로 막 오염을 야기시키고, 여과효율을 저하시키는 원인균으로 판단되고 있다. Pseudomonas aeruginosa is a disease causing disease in animals including humans, and is easily observed in soil, water, and human body. Pseudomonas aeruginosa is highly resistant to disinfection and has a high reproductive rate. Pseudomonas aeruginosa is present in most of the water. In recent years, biofilm formation in the membrane filtration field has caused membrane contamination and is considered to be a causative agent for lowering the filtration efficiency.
녹농균이 생성하는 바이오필름(Biofilm)은 일반적인 화학세정으로 쉽게 제거되지 않는다. 종래에는 미생물들의 제거를 위해 막을 침지시키거나, 관내에 세정액을 넣어 살균하는 등의 방법이 사용되었으나, 다른 미생물과는 달리 녹농균은 막의 표면에 붙어 체외고분자 물질(Extracellular Polymeric Substances, EPS)층을 형성하기 때문에 침지나 관내 세정으로는 제거하기 어렵다는 문제점이 있다.Biofilm produced by Pseudomonas aeruginosa is not easily removed by general chemical cleaning. Unlike other microorganisms, Pseudomonas aeruginosa forms a layer of Extracellular Polymeric Substances (EPS) on the surface of the membrane, unlike other conventional microbial methods. So that it is difficult to remove by dipping or in-situ cleaning.
따라서, 녹농균에 의해 발생하는 EPS층을 효과적으로 제거할 수 있는 세정 방법의 개발이 요구되고 있다. Accordingly, development of a cleaning method capable of effectively removing the EPS layer generated by P. aeruginosa is required.
관련 선행기술이 한국공개특허 제2014-0045812호에 개시되어 있다. Related prior art is disclosed in Korean Patent Publication No. 2014-0045812.
본 발명의 목적은 녹농균에 의해 발생하는 EPS층을 효과적으로 억제할 수 있는 분리막 세정 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a separation membrane cleaning method capable of effectively suppressing the EPS layer generated by P. aeruginosa.
본 발명의 다른 목적은 pH 및 접촉시간에 따른 녹농균의 감쇠 상수를 이용하여 세정액의 pH 및/또는 접촉시간을 조절함으로써, 최적의 세정 조건으로 세정을 실시함으로써, 세정 효과를 극대화하고, 분리막의 운전 기간을 증가시킬 수 있는 분리막 세정 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to maximize the cleaning effect by performing cleaning under optimum cleaning conditions by adjusting the pH and / or the contact time of the cleaning solution using the pH and the damping constant of P. aeruginosa according to the contact time, And to provide a separation membrane cleaning method capable of increasing the period of time.
본 발명의 또 다른 목적은 세정 전후의 녹농균의 개수를 측정하여 세정 효율을 평가하고, 이를 이용하여 세정 조건을 재설정함으로써, 세정 효과를 극대화하고, 분리막의 운전 기간을 증가시킬 수 있는 분리막 세정 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a separation membrane cleaning method capable of maximizing the cleaning effect and increasing the operation period of the separation membrane by measuring the number of Pseudomonas aeruginosa before and after cleaning to evaluate the cleaning efficiency and re- .
일 측면에서, 본 발명은, pH가 4.5 이하인 세정액을 이용하여 분리막을 세정하는 단계를 포함하는 수처리용 분리막의 세정 방법을 제공한다.In one aspect, the present invention provides a method of cleaning a separation membrane for water treatment comprising cleaning the separation membrane using a cleaning liquid having a pH of 4.5 or less.
이때, 상기 분리막은 중공사막일 수 있으며, 이 경우, 상기 세정액은 상기 중공사막의 중공 내로 유입된 후, 중공사막 외부로 배출되는 것이 바람직하다.In this case, the separation membrane may be a hollow fiber membrane. In this case, the cleaning solution may be introduced into the hollow fiber membrane and then discharged to the outside of the hollow fiber membrane.
한편, 상기 세정은, 하기 식 (1)에 의해 계산되는 녹농균의 감쇠 상수(K)를 이용하여 결정된 세정액의 pH 또는 세정액의 접촉시간으로 수행될 수 있다. On the other hand, the washing can be performed by the pH of the washing liquid determined using the attenuation constant (K) of P. aeruginosa calculated by the following formula (1) or the contact time of the washing liquid.
식 (1): 감쇠 상수(K) = |Kns - Ks|(1): attenuation constant (K) = | Kns - Ks |
상기 식 (1)에서, 상기 Kns는 pH를 4.5 이하로 조절한 멸균처리되지 않은 처리수의 시간에 따른 녹농균의 개수 변화율이며, 상기 Ks는 pH를 4.5 이하로 조절한 멸균처리된 처리수의 시간에 따른 녹농균의 개수 변화율임. In the above formula (1), Kns is the rate of change of the number of P. aeruginosa in the treated water which has not been treated with sterilized water adjusted to pH 4.5 or less, and Ks is the time of sterilized treated water whose pH is adjusted to 4.5 or less Of the number of P. aeruginosa isolates.
구체적으로는, 상기 세정액의 pH 또는 세정액의 접촉시간은 감쇠상수가 10 이상, 바람직하게는 10 내지 50이 되는 범위에서 결정되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 분리막의 세정 방법은, 필요에 따라, 상기 세정하는 단계 이후에, 세정 전 처리수에서 검출된 녹농균 수와 세정 후 처리수에서 검출된 녹농균 수를 비교하여 세정 효율을 평가하는 단계를 더 포함할 수 있다.Specifically, it is preferable that the pH of the cleaning liquid or the contact time of the cleaning liquid is determined in a range where the decay constant is 10 or more, preferably 10 to 50. [ The cleaning method of the separation membrane according to the present invention may further comprise the step of comparing the number of Pseudomonas aeruginosa detected in the pretreatment water with the number of Pseudomonas aeruginosa detected in the treated water after the cleaning, Step < / RTI >
상기 평가 결과, 상기 세정 효율이 50% 이하인 경우에 세정액의 pH 또는 세정액의 접촉 시간을 재설정하여 세정을 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다. As a result of the evaluation, if the cleaning efficiency is 50% or less, the cleaning may be performed by resetting the pH of the cleaning liquid or the contact time of the cleaning liquid.
다른 측면에서, 본 발명은, 처리하고자 하는 대상이 되는 물로부터 샘플수를 채취하는 단계; 상기 샘플수의 pH를 4.5 이하로 조절하여 녹농균의 감쇠상수를 계산하는 단계; 상기 감쇠상수를 이용하여 세정 조건을 결정하는 단계; 세정을 실시하는 단계; 및 세정 전 처리수에서 검출된 녹농균 수와 세정 후 처리수에서 검출된 녹농균 수를 비교하여 세정 효율을 평가하는 단계를 포함하는 수처리용 분리막의 세정 방법을 제공한다. In another aspect, the present invention provides a method comprising: sampling a sample water from a water to be treated; Adjusting a pH of the sample water to 4.5 or less to calculate a decay constant of P. aeruginosa; Determining a cleaning condition using the attenuation constant; Performing cleaning; And evaluating the cleaning efficiency by comparing the number of Pseudomonas aeruginosa detected in the treated water and the number of Pseudomonas aeruginosa detected in the treated water after cleaning.
이때, 상기 감쇠상수를 계산하는 단계 이후에 감쇠상수가 기설정된 범위 내인지 판단하고, 감쇠상수가 기설정된 범위를 벗어나는 경우에 pH 조건을 재설정하여, 감쇠상수를 다시 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다. At this time, it may further include determining whether the attenuation constant is within a predetermined range after the step of calculating the attenuation constant, and re-calculating the attenuation constant by resetting the pH condition when the attenuation constant is out of a predetermined range have.
또한, 상기 세정 효율을 평가하는 단계 이후에 세정 효율이 적절하지 않다고 판단될 경우, 감쇠상수를 다시 계산하여 세정 조건을 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, if it is determined that the cleaning efficiency is not appropriate after the step of evaluating the cleaning efficiency, the step of calculating the damping coefficient may further include a step of resetting the cleaning condition.
본 발명에 따른 세정 방법은, 짧은 시간 내에 녹농균을 제거할 수 있는 4.5 이하인 세정액을 사용하여 세정을 실시함으로써, 녹농균에 의한 EPS층 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.The cleaning method according to the present invention can effectively suppress the occurrence of the EPS layer due to Pseudomonas aeruginosa by carrying out cleaning using a cleaning liquid of 4.5 or less which can remove the P. aeruginosa in a short time.
또한, 본 발명에 따른 세정 방법은 pH 및 접촉시간에 따른 녹농균의 감쇠 상수를 이용하여 세정액의 pH 및/또는 접촉시간을 조절함으로써, 최적의 세정 조건으로 세정을 실시함으로써, 세정 효과를 극대화하고, 분리막의 운전 기간을 증가시킬 수 있다.In addition, the cleaning method according to the present invention maximizes the cleaning effect by controlling the pH and / or the contact time of the cleaning liquid by using the damping constant of P. aeruginosa according to the pH and the contact time, The operation period of the separation membrane can be increased.
또한, 본 발명에 따른 세정방법은, 세정 전후의 녹농균의 개수를 측정하여 세정 효율을 평가하고, 이를 이용하여 세정 조건을 재설정함으로써, 세정 효과를 극대화하고, 분리막의 운전 기간을 증가시킬 수 있다.The cleaning method according to the present invention can maximize the cleaning effect and increase the operation period of the separation membrane by measuring the number of Pseudomonas aeruginosa before and after cleaning and evaluating the cleaning efficiency and resetting the cleaning condition using this.
도 1은 본 발명에 따른 분리막 세정 방법의 일 구체예를 보여주는 순서도이다.1 is a flow chart showing one embodiment of a separation membrane cleaning method according to the present invention.
이하, 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명자들은 수처리용 분리막에 있어서, 녹농균에 의해 발생하는 EPS층을 효과적으로 제거할 수 있는 세정 방법을 개발하기 위해 연구를 거듭한 결과, 세정액의 pH를 4.5 이하로 조정하여 분리막을 세정함으로써, 상기와 같은 목적을 달성할 수 있음을 알아내고, 본 발명을 완성하였다.The present inventors have conducted extensive studies to develop a cleaning method capable of effectively removing the EPS layer generated by P. aeruginosa in a water treatment membrane, and as a result, the pH of the washing solution was adjusted to 4.5 or less, It is possible to achieve the same object, and the present invention has been completed.
구체적으로는, 본 발명의 수처리용 분리막의 세정 방법은 pH가 4.5 이하인 세정액을 이용하여 분리막을 세정하는 단계를 포함한다.Specifically, the cleaning method of the separation membrane for water treatment of the present invention comprises a step of cleaning the separation membrane using a cleaning liquid having a pH of 4.5 or less.
본 발명자들의 연구에 따르면, 녹농균은 pH 4.5 이하의 조건에서 짧은 시간 According to the research conducted by the inventors of the present invention,
하기 표 1은 하수 방류수를 샘플링하여 황산을 이용하여 pH를 4.5로 조정한 샘플 I과 pH를 조절하지 않은 샘플 II에서 시간에 따른 녹농균 수를 보여주는 것이다. 상기 샘플 II의 pH는 7.6이었다. Table 1 below shows the number of Pseudomonas aeruginosa over time in Sample I in which sewage effluent was sampled and pH was adjusted to 4.5 with sulfuric acid and Sample II was not adjusted in pH. The pH of the sample II was 7.6.
상기 [표 1]을 통해 알 수 있듯이, pH가 4.5로 조절된 샘플 I의 경우, 5분 경과 후 약 79%에 달하는 녹농균 제거 효율을 나타냈으며, 10분 경과 후에는 녹농균 제거 효율이 약 92%에 달했다. 이에 비해, pH를 조절하지 않은 샘플 II의 경우, 5분 경과 후의 녹농균 제거 효율이 5%에 불과하였으며, 10분 경과 후에는 오히려 녹농균의 수가 증가하였음을 확인할 수 있다. As can be seen from the above Table 1, in the case of the sample I adjusted to pH 4.5, about 79% of the pseudomonas aeruginosa removal efficiency was obtained after 5 minutes, and after 10 minutes, the pseudomonas aeruginosa removal efficiency was about 92% Respectively. On the other hand, in the case of the sample II in which the pH was not adjusted, the removal efficiency of P. aeruginosa after 5 minutes was only 5%, and it was confirmed that the number of P. aeruginosa increased after 10 minutes.
따라서, 본 발명과 같이, 분리막 세정 시에 pH 4.5 이하인 세정액을 이용하여 세정을 실시할 경우, 처리수 내의 녹농균의 수를 획기적으로 감소시킬 수 있으며, 이를 통해 분리막에 녹농균에 의해 EPS 층이 생성되는 것을 효과적으로 방지할 있다.Therefore, when the separation membrane is cleaned using a cleaning liquid having a pH of 4.5 or less at the time of washing the membrane, the number of Pseudomonas aeruginosa in the treated water can be drastically reduced, and an EPS layer is formed by P. aeruginosa in the separation membrane It can effectively prevent.
본 발명의 세정방법이 적용되는 수처리용 분리막의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 당해 기술 분야에서 사용되는 다양한 수치리용 분리막에 적용될 수 있다. 예를 들면, 상기 수처리용 분리막은 정삼투막, 역삼투막, 나노여과막, 한외여과막, 정밀여과막 등일 수 있다. The kind of the water treatment separator to which the cleaning method of the present invention is applied is not particularly limited and can be applied to various numerical separation membranes used in the technical field. For example, the water treatment separator may be a forward osmosis membrane, a reverse osmosis membrane, a nanofiltration membrane, an ultrafiltration membrane, a microfiltration membrane, or the like.
다만, 세정되는 분리막이 중공사막인 경우에는, 상기 세정액이 중공사막이 중공 내로 유입된 후, 중공사막 외부로 배출되는 방식으로 세정을 실시하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 방식으로 세정을 실시할 경우, 추가 설비를 설치할 필요가 없고, 세정액의 요구량도 최소화할 수 있다. 또한, 막 내부에서 외부로 세정하는 방식으로 세정을 실시할 경우, 외부 세정의 경우에 비해 막 표면에 부착된 녹농균의 제거가 쉽기 때문에 짧은 시간의 접촉만으로도 녹농균을 효과적으로 제거할 수 있다. However, when the separation membrane to be cleaned is a hollow fiber membrane, it is preferable that the cleaning solution is introduced into the hollow fiber membrane and then discharged to the outside of the hollow fiber membrane membrane. When the cleaning is performed in the above-described manner, it is not necessary to provide an additional facility, and the required amount of the cleaning liquid can be minimized. Further, when the cleaning is performed by a method of washing the inside of the membrane from the outside, it is easier to remove the pseudomonas aeruginosa attached to the membrane surface than in the case of the external cleaning, so that the pseudomonas aeruginosa can be effectively removed only by a short contact time.
한편, 상기 세정은, 하기 식 (1)에 의해 계산되는 녹농균의 감쇠 상수(K)를 이용하여 결정된 세정액의 pH 또는 세정액의 접촉시간으로 수행될 수 있다. On the other hand, the washing can be performed by the pH of the washing liquid determined using the attenuation constant (K) of P. aeruginosa calculated by the following formula (1) or the contact time of the washing liquid.
식 (1): 감쇠 상수(K) = |Kns - Ks|(1): attenuation constant (K) = | Kns - Ks |
상기 식 (1)에서, 상기 Kns는 pH를 4.5 이하로 조절한 멸균처리되지 않은 처리수의 시간에 따른 녹농균의 개수 변화율이며, 상기 Ks는 pH를 4.5 이하로 조절한 멸균처리된 처리수의 시간에 따른 녹농균의 개수 변화율이다. In the above formula (1), Kns is the rate of change of the number of P. aeruginosa in the treated water which has not been treated with sterilized water adjusted to pH 4.5 or less, and Ks is the time of sterilized treated water whose pH is adjusted to 4.5 or less Of the total number of P. aeruginosa.
보다 구체적으로는, 상기 감쇠상수는 다음과 같은 방법으로 측정될 수 있다. 먼저, 대상이 되는 처리수를 채취하여 2개의 샘플을 만든 후, 하나의 샘플에 대해서는 멸균처리를 수행하고, 다른 하나의 샘플은 멸균처리하지 않는다. 그런 다음, 상기 두 개의 샘플에 산성 용액을 투입하여 pH를 조절한다. 이때, 상기 pH는 4.5 이하가 되도록 조절하는 것이 바람직하다. 그런 다음, pH가 조절된 두 개의 샘플을 방치하고, 소정의 시간 간격, 예를 들면 0분, 5분, 10분, 30분, 60분이 경과한 후에 샘플 내의 물을 채취하여 녹농균 개수를 측정한다. 그런 다음, 각각의 샘플에서 측정된 값을 기초로 특정 pH에서의 시간에 따른 녹농균의 개수의 변화율(즉, 감쇠상수)을 계산하여 Kns와 Ks 값을 얻고, 그 차이로 감쇠 상수 K를 계산한다. 이때, Kns는 멸균되지 않은 샘플(비멸균 샘플)의 특정 pH에서의 녹농균의 감쇠 상수이며, Ks는 멸균처리된 샘플(멸균 샘플)의 특정 pH에서의 녹농균의 감쇠상수이다.More specifically, the attenuation constant can be measured in the following manner. First, the target treatment water is sampled to prepare two samples, one sample is sterilized, and the other sample is not sterilized. The pH is then adjusted by introducing an acidic solution into the two samples. At this time, it is preferable to adjust the pH to be 4.5 or less. Then, two pH-adjusted samples are allowed to stand, and after a predetermined time interval, for example, 0 minute, 5 minutes, 10 minutes, 30 minutes, and 60 minutes, water in the sample is collected to measure the number of P. aeruginosa . Then, the rate of change of the number of P. aeruginosa (i.e., the attenuation constant) with respect to time at a specific pH is calculated on the basis of the measured value in each sample, Kns and Ks values are obtained, and the attenuation constant K is calculated by the difference . Where Kns is the attenuation constant of P. aeruginosa at a specific pH of the unsterilized sample (non-sterile sample), and Ks is the attenuation constant of P. aeruginosa at the specific pH of the sterilized sample (sterile sample).
본 발명은 상기와 같이, 비멸균 샘플의 녹농균의 감쇠상수에서 멸균 샘플의 녹농균 감쇠상수를 뺀 값으로 감쇠상수를 보정함으로써, 녹농균의 개수 측정 시에 실험 도구 등에 의해 발생하는 오염에 의해 발생되는 오차를 보정할 수 있다. 상기와 같은 방법으로 측정한 감쇠상수 K값이 너무 낮은 경우에는 pH 조건이나 접촉 시간 등이 녹농균 제거에 적합하지 않은 것으로 판단되므로, pH 조건이나 접촉시간을 재설정한 후, 감쇠 상수 값을 다시 계산하여, 적절한 pH 및/또는 접촉시간을 찾아낸다. 또한, 상기 K값이 지나치게 높게 나타나는 경우에는, pH가 너무 낮게 설정된 것으로 볼 수 있고, 이 경우, 분리막의 손상이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 경우에도 pH 조건을 재설정한 후, 감쇠 상수 값을 다시 계산하여, 적절한 pH 및/또는 접촉시간을 찾아낸다.As described above, by correcting the attenuation constant by subtracting the attenuation constant of the sterilized sample from the attenuation constant of the non-sterilized sample of the non-sterilized sample, the error caused by the contamination caused by the experimental instrument and the like Can be corrected. If the attenuation constant K measured by the above method is too low, it is judged that the pH condition or the contact time is not suitable for removing the pseudomonas aeruginosa. Therefore, after resetting the pH condition or the contact time, , Appropriate pH and / or contact time. If the value of K is too high, the pH value may be set too low. In this case, the separation membrane may be damaged. Therefore, even in this case, after the pH condition is reset, the attenuation constant value is recalculated to find the appropriate pH and / or contact time.
구체적으로는, 본 발명에 있어서, 상기 세정액의 pH 또는 세정액의 접촉시간은 감쇠상수가 10 이상, 바람직하게는 10 내지 50이 되는 범위에서 결정될 수 있다. Specifically, in the present invention, the pH of the cleaning liquid or the contact time of the cleaning liquid can be determined within a range where the decay constant is 10 or more, preferably 10 to 50. [
이와 같이, 본 발명은 상기 식(1)에 따른 녹농균의 감쇠상수를 이용하여 세정액의 pH 및 접촉시간을 적절하게 설정함으로써, 분리막의 손상 없이 녹농균을 효과적으로 제거할 수 있도록 하였다. As described above, the present invention effectively removes P. aeruginosa without damaging the separation membrane by appropriately setting the pH of the rinse solution and the contact time using the attenuation constant of P. aeruginosa according to the formula (1).
또한, 본 발명에 따른 분리막의 세정 방법은, 필요에 따라, 상기 세정하는 단계 이후에, 세정 전 처리수에서 검출된 녹농균 수와 세정 후 처리수에서 검출된 녹농균 수를 비교하여 세정 효율을 평가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 세정 효율은 {(세정 전 처리수의 녹농균 수 - 세정 후 처리수의 녹농균 수)/(세정 전 처리수의 녹농균 수)}×100으로 계산될 수 있다. The cleaning method of the separation membrane according to the present invention may further comprise the step of comparing the number of Pseudomonas aeruginosa detected in the pretreatment water with the number of Pseudomonas aeruginosa detected in the treated water after the cleaning, Step < / RTI > For example, the cleaning efficiency may be calculated as {(number of Pseudomonas aeruginosa in treated water before treatment - number of Pseudomonas aeruginosa in treated water after cleaning) / (number of Pseudomonas aeruginosa in treated water before treatment)} x 100.
종래에는 통상 막간차압 (trans-membrane pressure, TMP) 변화로 분리막의 세정 정도를 평가하는 것이 일반적이었다. 그러나, 이러한 TMP 변화로는 녹농균에 의한 EPS층 세정 효과를 정확하게 확인하기 어렵다. TMP 변화는 유기물, 무기물, 기타 미생물 등의 다양한 원인에 의해 변동되기 때문이다. 따라서, 본 발명에서는 세정 전, 후의 처리수에서 검출된 녹농균의 수를 비교하여 EPS층 세정 효율을 평가하였다. 세정 전 후의 처리수에서 검출된 녹농균 수가 큰 변화가 없다면 세정이 원활하게 이루어지고 있지 않음을 의미하는 것이므로, 세정 조건을 재설정할 필요가 있다. 구체적으로는, 평가 결과, 상기 세정 효율이 50% 이하인 경우에 세정액의 pH 또는 세정액의 접촉 시간을 재설정하여 세정을 실시하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 재설정되는 세정액의 pH 및 세정액의 접촉시간은 상기 식 (1)에 의해 계산되는 녹농균의 감쇠 상수(K)를 이용하여 결정될 수 있다. Conventionally, it has been common to evaluate the degree of cleansing of a membrane by a change in trans-membrane pressure (TMP). However, it is difficult to precisely confirm the EPS layer cleaning effect due to P. aeruginosa due to such TMP changes. TMP changes are due to various causes such as organic matter, minerals, and other microorganisms. Therefore, in the present invention, the EPS layer cleaning efficiency was evaluated by comparing the number of P. aeruginosa detected in treated water before and after cleaning. If there is no significant change in the number of pseudomonas aeruginosa bacteria detected in the treated water before and after the washing, it means that the washing is not smoothly performed. Therefore, it is necessary to reset the washing condition. Specifically, when the cleaning efficiency is 50% or less as a result of the evaluation, it is preferable to reset the pH of the cleaning liquid or the contact time of the cleaning liquid to perform cleaning. At this time, the pH of the washing liquid to be reset and the contact time of the washing liquid can be determined using the attenuation constant K of P. aeruginosa calculated by the formula (1).
도 1에는 본 발명에 따른 세정 방법의 일 구체예를 보여주는 순서도가 도시되어 있다. 일 구체예에 따르면, 본 발명에 따른 분리막의 세정 방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 처리하고자 하는 대상이 되는 물로부터 샘플수를 채취하는 단계; 상기 샘플수의 pH를 4.5 이하로 조절하여 녹농균의 감쇠상수를 계산하는 단계; 상기 감쇠상수를 이용하여 세정 조건을 결정하는 단계; 세정을 실시하는 단계; 및 세정 전 처리수에서 검출된 녹농균 수와 세정 후 처리수에서 검출된 녹농균 수를 비교하여 세정 효율을 평가하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다. 1 is a flow chart showing one embodiment of a cleaning method according to the present invention. According to one embodiment, a method of cleaning a separation membrane according to the present invention includes the steps of: sampling a sample water from an object water to be treated, as shown in FIG. 1; Adjusting a pH of the sample water to 4.5 or less to calculate a decay constant of P. aeruginosa; Determining a cleaning condition using the attenuation constant; Performing cleaning; And evaluating the cleaning efficiency by comparing the number of Pseudomonas aeruginosa detected in the treated water and the number of Pseudomonas aeruginosa detected in the treated water after the washing.
이때, 상기 감쇠상수는 상기 식(1)에 의해 계산될 수 있다. 녹농균의 감쇠 상수를 계산하는 방법에 대해서는 상술한 바와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다.At this time, the attenuation constant can be calculated by the above equation (1). Since the method of calculating the attenuation constant of P. aeruginosa is the same as described above, a detailed description thereof will be omitted.
상기 감쇠 상수가 계산되면, 계산된 감쇠상수 값이 기설정된 범위 내인지 확인한다. 만일 감쇠상수 값이 기설정된 범위가 아닌 경우에는 기설정된 범위, 예를 들면, 감쇠 상수가 10 이상이 될 때까지 pH 조건을 변경하여 감쇠상수를 다시 계산한다. 감쇠상수 값이 기설정된 범위인 경우에는 계산된 감쇠상수를 기초로 세정 조건, 즉, 세정액의 pH 및 접촉 시간 등을 결정한다. When the attenuation constant is calculated, it is checked whether the calculated attenuation constant value is within a predetermined range. If the attenuation constant value is not within the predetermined range, the attenuation constant is recalculated by changing the pH condition until a predetermined range, for example, the attenuation constant is 10 or more. When the attenuation constant value is in the predetermined range, the cleaning condition, that is, the pH of the cleaning liquid and the contact time are determined based on the calculated attenuation constant.
그런 다음, 상기 결정된 조건으로 분리막의 세정을 실시한다. 세정이 완료되면, 세정 전 처리수에서 검출된 녹농균 수와 세정 후 처리수에서 검출된 녹농균 수를 비교하여 세정 효율을 평가한다. 세정 효율의 구체적인 평가 방법은 상술한 바와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다. Then, the separation membrane is cleaned under the above-mentioned determined conditions. When the cleaning is completed, the cleaning efficiency is evaluated by comparing the number of Pseudomonas aeruginosa detected in the pretreatment water and the number of P. aeruginosa detected in the treated water after the cleaning. The detailed method of evaluating the cleaning efficiency is the same as that described above, so a detailed description thereof will be omitted.
세정 효율 평가 결과, 세정 효율이 적절하다고 판단되면, 기설정된 세정 조건으로 세정을 실시한다. 그러나, 세정효율이 적절하지 않다고 판단되면, 감쇠상수 계산 단계로 돌아가 세정 조건을 재설정한다. As a result of the cleaning efficiency evaluation, if it is determined that the cleaning efficiency is appropriate, cleaning is performed under predetermined cleaning conditions. However, if it is determined that the cleaning efficiency is not appropriate, the process returns to the step of calculating the decay constant to reset the cleaning condition.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to specific examples.
실시예Example
산 세정 조건을 산출하기 위해 처리수의 물을 채취하여 2개의 샘플을 만든 후, 하나는 멸균처리하고, 나머지 하나는 멸균처리를 수행하지 않았다. 그런 다음 상기 2개의 샘플의 pH를 4.5로 조정하고, shaker에서 100rpm에서 반응시켜 시간에 따른 녹농균 개수를 측정하여 상기 식 (1)에 따라 감쇠상수를 계산하였다. 시간에 따른 녹농균의 개수 및 감쇠상수는 하기 표 2에 기재된 바와 같다.In order to calculate the acid washing conditions, water of the treated water was sampled to prepare two samples, one was sterilized, and the other was not sterilized. Then the pH of the two samples was adjusted to 4.5 and reacted at 100 rpm in a shaker to measure the number of P. aeruginosa over time and calculate the decay constant according to equation (1) above. The number of Pseudomonas aeruginosa and the decay constant over time are as shown in Table 2 below.
상기 감쇠상수를 이용하여 pH 4.5, 접촉시간 5분 세정 조건 하에서 분리막 세정을 실시하였다. Separation membrane cleaning was carried out under the condition of pH 4.5 and contact time of 5 minutes using the damping constant.
상기 세정 실시 후 세정 전 처리수에서 검출된 녹농균 수와 세정 후 처리수에서 검출된 녹농균 수를 비교하여 세정 효율을 평가하였다. 세정 효율은 약 72%였다.The cleaning efficiency was evaluated by comparing the number of Pseudomonas aeruginosa detected in the pretreatment water after the above cleaning with the number of P. aeruginosa detected in the water after the cleaning treatment. The cleaning efficiency was about 72%.
비교예Comparative Example
샘플의 pH를 5로 조정한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시간에 따른 녹농균의 개수를 측정하였으며, 측정 결과는 하기 표 3에 나타내었다. 하기 표 3에 나타난 바와 같이, pH 5의 조건에서는 비멸균샘플 내의 녹농균 개체수가 시간에 따라 증가하여 감쇠상수를 얻을 수 없었다. The number of P. aeruginosa was measured with the same method as in Example 1 except that the pH of the sample was adjusted to 5. The results of the measurement are shown in Table 3 below. As shown in the following Table 3, at a pH of 5, the number of Pseudomonas aeruginosa in the non-sterilized sample increased with time and the attenuation constant could not be obtained.
Claims (9)
and cleaning the separation membrane using a cleaning liquid having a pH of 4.5 or less.
상기 분리막이 중공사막이며,
상기 세정액은 상기 중공사막의 중공 내로 유입된 후, 중공사막 외부로 배출되는 것인 수처리용 분리막의 세정방법.
The method according to claim 1,
Wherein the separation membrane is a hollow fiber membrane,
Wherein the cleaning liquid is introduced into the hollow of the hollow fiber membrane and then discharged to the outside of the hollow fiber membrane.
상기 세정은, 하기 식 (1)에 의해 계산되는 녹농균의 감쇠 상수(K)를 이용하여 결정된 세정액의 pH 또는 세정액의 접촉시간으로 수행되는 것인 수처리용 분리막의 세정 방법.
식 (1): 감쇠 상수(K) = |Kns - Ks|
상기 식 (1)에서, 상기 Kns는 pH를 4.5 이하로 조절한 멸균처리되지 않은 처리수의 시간에 따른 녹농균의 개수 변화율이며, 상기 Ks는 pH를 4.5 이하로 조절한 멸균처리된 처리수의 시간에 따른 녹농균의 개수 변화율임.
The method according to claim 1,
Wherein the cleaning is carried out with a pH of the cleaning liquid determined using the attenuation constant (K) of P. aeruginosa calculated by the following formula (1) or a contact time of the cleaning liquid.
(1): attenuation constant (K) = | Kns - Ks |
In the above formula (1), Kns is the rate of change of the number of P. aeruginosa in the treated water which has not been treated with sterilized water adjusted to pH 4.5 or less, and Ks is the time of sterilized treated water whose pH is adjusted to 4.5 or less Of the number of P. aeruginosa isolates.
상기 세정액의 pH 또는 세정액의 접촉시간은 감쇠상수가 10 이상이 되는 범위에서 결정되는 것인 수처리용 분리막의 세정 방법.
The method of claim 3,
Wherein the pH of the cleaning liquid or the contact time of the cleaning liquid is determined within a range in which the decay constant is 10 or more.
상기 세정하는 단계 이후에,
세정 전 처리수에서 검출된 녹농균 수와 세정 후 처리수에서 검출된 녹농균 수를 비교하여 세정 효율을 평가하는 단계를 더 포함하는 수처리용 분리막의 세정 방법.
The method according to claim 1,
After the cleaning step,
Further comprising the step of comparing the number of Pseudomonas aeruginosa detected in the pretreatment water with the number of Pseudomonas aeruginosa detected in the water after the treatment to evaluate the cleaning efficiency.
상기 세정 효율 평가 결과 세정 효율이 50% 이하인 경우에 세정액의 pH 또는 세정액의 접촉 시간을 재설정하여 세정을 실시하는 단계를 더 포함하는 수처리용 분리막의 세정 방법.
6. The method of claim 5,
Further comprising the step of re-setting the pH of the cleaning liquid or the contact time of the cleaning liquid when the cleaning efficiency is 50% or less as a result of the cleaning efficiency evaluation.
상기 샘플수의 pH를 4.5 이하로 조절하여 녹농균의 감쇠상수를 계산하는 단계;
상기 감쇠상수를 이용하여 세정 조건을 결정하는 단계;
상기 결정된 세정조건으로 세정을 실시하는 단계; 및
세정 전 처리수에서 검출된 녹농균 수와 세정 후 처리수에서 검출된 녹농균 수를 비교하여 세정 효율을 평가하는 단계를 포함하는 수처리용 분리막의 세정 방법.
Collecting sample water from the water to be treated;
Adjusting a pH of the sample water to 4.5 or less to calculate a decay constant of P. aeruginosa;
Determining a cleaning condition using the attenuation constant;
Performing cleaning by the determined cleaning condition; And
And comparing the number of pseudomonas aeruginosa detected in the pretreatment water with the number of pseudomonas aeruginosa detected in the water after treatment to evaluate the cleaning efficiency.
상기 감쇠상수를 계산하는 단계 이후에 감쇠상수가 기설정된 범위 내인지 판단하고, 감쇠상수가 기설정된 범위를 벗어나는 경우에 pH 조건을 재설정하여, 감쇠상수를 다시 계산하는 단계를 더 포함하는 수처리용 분리막의 세정 방법.
8. The method of claim 7,
Determining whether the attenuation constant is within a predetermined range after the step of calculating the attenuation constant, and re-calculating the attenuation constant by resetting the pH condition when the attenuation constant is out of a predetermined range, .
상기 세정 효율을 평가하는 단계 이후에 세정 효율이 적절하지 않다고 판단될 경우, 감쇠상수를 다시 계산하여 세정 조건을 재설정하는 단계를 더 포함하는 수처리용 분리막의 세정방법.
8. The method of claim 7,
Further comprising the step of re-calculating the attenuation constant to reset the cleaning condition if it is determined that the cleaning efficiency is not appropriate after the step of evaluating the cleaning efficiency.
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