KR20180038650A - 이동식 정수처리시스템 - Google Patents

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KR20180038650A
KR20180038650A KR1020160129547A KR20160129547A KR20180038650A KR 20180038650 A KR20180038650 A KR 20180038650A KR 1020160129547 A KR1020160129547 A KR 1020160129547A KR 20160129547 A KR20160129547 A KR 20160129547A KR 20180038650 A KR20180038650 A KR 20180038650A
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조은영
박승민
이성재
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주식회사 에이이
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Abstract

본 발명은 원수를 저장하는 원수저장조, 상기 원수저장조에 연결되어 상기 원수가 이동하여 전처리되는 복수의 마이크로필터와 복수의 카본블럭 필터를 구비하는 전처리필터, 상기 전처리필터를 거친 전처리수를 저장하는 전처리수저장조, 및 상부에 상기 원수저장조, 상기 전처리필터, 상기 전처리수저장조를 지지하고 하부에 바퀴가 형성되어 이동가능한 제1 이동운반체를 포함하는 이동식 전처리공정부; 상기 전처리수저장조에 연결되어 상기 전처리수를 분리막에 의하여 수처리하는 설비로서, 분리막을 구비하는 분리막 베슬(vessel) 및 상기 분리막 베슬을 지지하고 하부에 바퀴가 형성되어 이동가능한 제2 이동운반체를 포함하는 이동식 정수처리부; 및 상기 분리막 베슬과 연결되어 상기 분리막 베슬을 통과한처리수를 저장하는 처리수저장탱크, 상기 분리막 베슬과 연결되어 상기 분리막 베슬의 분리막을 세정하는 세정용액을 공급하는 CIP(Cleaning in Place)탱크, 및 상기 처리수저장탱크, 상기 CIP탱크를 지지하고 하부에 바퀴가 형성되어 이동가능한 제3 이동운반체를 포함하는 이동식 화학세정부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이동식 정수처리시스템을 제공하는 것이다.

Description

이동식 정수처리시스템{POTARBLE WATER PURIFICATION SYSTEM}
본 발명은 오염수의 수처리에 관한 것으로서 특히, 분리막을 이용하여 수처리하는 기술에 관한 것이다.
현장에서 발생된 폐수를 정화하기 위해서는 이러한 폐수를 정화시설이 설치된 타 지역으로 옮겨 수처리하거나 현장 일측에 정화시설을 설치한 후 현장 내에서 직접 수처리하여 용수로 사용하거나 또는 소정 급수 이상이 되면 하천으로 방류하기도 한다.
수처리하고자 하는 폐수를 이송수단을 이용하여 정화시설로 운반한 후 수처리하는 경우 폐수 등을 이동시키기 위한 다수의 운송수단이 요구되거나 또는 하나의 이송차량이 수차례 폐수를 운반해야 한다. 이러한 폐수의 운반에 시간 및 비용이 크게 발생하게 된다.
또한, 현장 일측에 정화시설을 설치하는 경우에는 정화시설의 설치를 위한 면적의 확보, 및 이러한 시설의 설치 및 해체 등에 상당한 비용이 손실될 수 있다.
한편, 수도시설이 미비하거나 강수량이 부족한 지역 또는 재해지역으로서 상수원이 오염된 곳에서는 식수를 사용하기 위해서는 지층이나 하천의 물을 정수하여야 할 필요가 있다. 이 경우 적절한 시간내에 현지에서 정수장치가 운영되어야 하며, 다수인원을 대상으로 하므로 대량으로 급수할 수 있어야 한다. 또한, 이러한 정수장치에 사용되는 멤브레인 필터의 경우 오랜 시간 사용시 표면이 음, 양이온, 생물막 등으로 오염되어 정수능력이 떨어지게 되므로 세정작업이 필요하게 된다.
본 발명의 발명자는 위와 같은 정수처리와 관련된 축적 문제를 해결하기 위하여 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 오염수를 수처리전 전처리하는 전처리부, 수처리하는 수처리부, 수처리부를 세척하는 세정부가 함께 시스템적으로 동작하여 수처리 효율 및 관리의 효율을 향상시킬 수 있는 이동식 정수처리시스템을 제공하고자 한다.
이때, 각각의 구성은 개별적으로 이동가능하도록 형성되어 운반 또는 이동이 매우 간편하고, 각각의 조합 또는 분리가 자유로운 수처리 시스템을 제공하고자 한다.
한편, 카르복실기가 생성된 분리막을 이용하여 수처리를 진행함으로써, 수처리를 하는 분리막의 표면에 전기적 반발력을 일으켜서 막표면에 생물막의 영양분이 형성되는 것을 방지하고자 한다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 제 1 국면은, 원수를 저장하는 원수저장조, 상기 원수저장조에 연결되어 상기 원수가 이동하여 전처리되는 복수의 마이크로필터와 복수의 카본블럭 필터를 구비하는 전처리필터, 상기 전처리필터를 거친 전처리수를 저장하는 전처리수저장조, 및 상부에 상기 원수저장조, 상기 전처리필터, 상기 전처리수저장조를 지지하고 하부에 바퀴가 형성되어 이동가능한 제1 이동운반체를 포함하는 이동식 전처리공정부;
상기 전처리수저장조에 연결되어 상기 전처리수를 분리막에 의하여 수처리하는 설비로서, 분리막을 구비하는 분리막 베슬(vessel) 및 상기 분리막 베슬을 지지하고 하부에 바퀴가 형성되어 이동가능한 제2 이동운반체를 포함하는 이동식 정수처리부; 및
상기 분리막 베슬과 연결되어 상기 분리막 베슬을 통과한처리수를 저장하는 처리수저장탱크, 상기 분리막 베슬과 연결되어 상기 분리막 베슬의 분리막을 세정하는 세정용액을 공급하는 CIP(Cleaning in Place)탱크, 및 상기 처리수저장탱크, 상기 CIP탱크를 지지하고 하부에 바퀴가 형성되어 이동가능한 제3 이동운반체를 포함하는 이동식 화학세정부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
이동식 정수처리시스템을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 상기 이동식 정수처리부에 연결되어,
상기 분리막 베슬을 통과하는 처리수의 전기전도도, 유입 유량, 유출 유량, 및 분리막의 압력을 실시간으로 측정하는 각각의 계측기; 및
각각의 상기 계측기로부터 실시간으로 데이터를 전달받아 이를 표시하는 데이터 표시기를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 분리막은 표면에 전기적 반발력을 일으키도록 카르복실기가 생성될 수 있다.
상기 카르복실기가 생성된 분리막은,
(a) 순수 또는 초순수(DEIONIZED WATER)를 수용하는 반응기 안에 분리막을 침지하는 단계;
(b) 상기 반응기 안에 라디칼 개시제(INITIATOR)를 첨가함으로써 OH 라디칼의 산화력으로 상기 분리막의 표면과 공극 내부의 이중결합을 끊어 불안정한 상태를 유도하는 단계;
(c) 상기 반응기 안에 카르복실기 함유 모노머를 첨가하고 기설정 시간 동안 방치하여 상기 분리막의 표면 또는 공극 내부와 상기 카르복실기 함유 모노머의 반응이 진행되는 단계; 및
(d) 상기 반응기로부터 표면에 음전하를 띤 카르복실기 작용기가 형성된 상기 분리막을 꺼내는 단계를 거쳐 생성될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 유출 유량의 계측기로부터 전달받은 유출 유량이 기설정된 유출 유량 이하인 경우, 상기 이동식 정수처리부의 수처리공정을 멈추고, 상기 이동식 화학세정부에 의한 세정공정을 운행하도록 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 효과는 명확하다. 전처리부, 수처리부, 세정부가 함께 시스템적으로 동작하여 수처리 효율 및 관리의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 전처리부, 수처리부, 세정부 각각의 구성은 개별적으로 이동가능하여 운반 또는 이동이 매우 간편하고, 각각의 조합 또는 분리가 자유롭다.
그리고, 카르복실기가 생성된 분리막을 이용하여 수처리를 진행함으로써, 수처리를 하는 분리막의 표면에 전기적 반발력을 일으켜서 막표면에 생물막의 영양분이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 정수처리시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 표시기의 메인화면을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 정수처리시스템의 분리막 베슬을 통과하는 처리수의 전기전도도, 유입유량 유출유량 및 분리막의 압력을 실시간으로 측정되어 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 정수처리시스템의 운전 초기의 분리막 베슬에 유입되는 정수의 유량 및 유출되는 유량을 실시간으로 측정하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 정수처리시스템의 운전 말기의 분리막 베슬에 유입되는 정수의 유량 및 유출되는 유량을 실시간으로 측정하여 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 정수처리시스템의 화학세정부의 세정 후 재운전시 분리막 베슬에 유입되는 정수의 유량 및 유출되는 유량을 실시간으로 측정하여 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 어느 실시예에 따라 분리막 표면에 카르복실기가 생성되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 분리막과 카르복실기 함유 모노머의 반응이 진행된 후의 분리막의 표면을 분석한 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 이동식 정수처리시스템의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 정수처리시스템을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동식 정수처리시스템은 이동식 전처리공정부(100), 이동식 정수처리부(200), 이동식 화학세정부(300)를 포함한다.
그리고 이동식 전처리공정부(100)는 원수저장조(110), 전처리필터(120), 전처리수저장조(130), 제1 이동운반체(140)를 포함한다.
원수저장조(110)는 원수를 저장하는 곳이다. 원수저장조(110)는 장방형의 PE 탱크로 구성될 수 있고, 원수의 출입을 제어하는 밸브와 원수의 양을 측정하는 레벨 측정기 등을 포함한다.
그리고 원수저장조(110)에 저장된 원수는 전처리를 위하여 원수 유입펌프에 의해 전처리필터(120)로 이동하게 된다. 유입펌프는 수평형 다단 펌프로서 스테인레스 재질로 형성될 수 있다.
전처리 필터는 총 8개의 필터로 구성되었고, 4개의 마이크로 필터와 4개의 카본블럭 필터로 구성된다. 원수저장조(110)로부터 이동한 원수는 1차 마이크로필터, 1차 카본블럭필터, 2차 카본블럭필터 및 2차 마이크로필터를 거치게 된다. 각각의 필터는 2개의 필터가 병렬로 나란히 배치되는 구조를 갖는다.
즉, 2개의 1차 마이크로필터 이후, 2개의 1차 카본블럭필터가가 병렬로 배치되고, 이어서 2차 카본블럭필터 및 2차 마이크로필터도 마찬가지로 2개씩 한 쌍으로 병렬로 배치된다.
이렇게 원수를 본격적으로 수처리공정으로 이동시키기 전에 정수처리기능을 원활히 수행할 수 있도록 마이크로필터와 카본블럭필터를 거쳐 전처리를 진행하는 것이다.
8개의 전처리필터(120)를 거친 전처리수는 전처리수저장조(130)로 이동하게 된다. 전처리수저장조(130)는 전처리수가 이동식 정수처리부(200)로 이동하기 전 일시적으로 전처리수를 저장하게 된다.
이렇게 전처리수저장조(130)를 구비하여 전처리필터(120)를 거친 전처리수를 이동식 정수처리부(200)로 바로 이동시키지 않고, 전처리수저장조(130)에 일시적으로 저장할 수 있게 됨으로써, 이동식 정수처리부(200)의 분리막의 세정공정 진행시에도 원수의 전처리공정은 계속 진행될 수 있는 것이다. 즉, 이동식 정수처리부(200) 분리막의 세정시에 전저리수저장조에서 이동식 정수처리부(200)로 전처리수가 이동하는 이동라인을 잠그게 되면, 이동식 전처리공정부(100)에서는 전처리공정이 그리고 이동식 정수처리부(200)에서는 세정공정이 진행될 수 있다. 즉, 2개의 서로 다른 공정이 각각 동시에 진행될 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 이동식 전처리공정부(100)는 제1 이동운반체(140)를 포함한다. 제1 이동운반체(140)는 상부에 원수저장조(110), 전처리필터(120), 전처리수저장조(130)를 지지하면서 하부에 이동가능한 바퀴가 형성되어 자유롭게 이동가능하다.
이렇게 이동식 전처리공정부(100)의 하부에 바퀴가 형성됨으로써, 이동식 전처리공정부(100)의 이동 및 운반이 용이하고, 이동식 전처리공정부(100)와 이동식 정수처리부(200)의 결합 및 분리 또한 자유롭고, 용이해진다.
이동식 정수처리부(200)는 전처리수저장조(130)에 연결되어 전처리수를 분리막에 의하여 수처리하는 설비로서, 분리막을 구비하는 분리막 베슬(210) 및 분리막 베슬(210)을 지지하고 하부에 바퀴가 형성되어 운반가능한 제2 이동운반체(220)를 포함한다.
이때의 분리막은 한외여과막 또는 역삼투막을 포함할 수 있다.
이동식 정수처리부(200)는 분리막이 내부에 구비된 분리막 베슬(210) 외에도 UV 살균기, 제어부 등을 더 포함한다. 이동식 정수처리부(200)는 수처리를 위하여 다양한 공극의 막을 적용할 수 있도록 RO(역삼투막) 수준의 분리막 베슬(210)을 적용한다. 이러한 분리막 베슬(210)을 거친 처리수는 UV 살균기를 거쳐 처리수의 살균 소독을 가능하게 할 수 있다.
또한, 이동식 정수처리부(200)에는 분리막 베슬(210)로 유입되는 유입수의 유량, 유출수의 유량, 유출수의 전기전도도, 분리막의 압력을 실시간으로 측정할 수 있는 계측기를 포함한다.
이러한 계측기는 이동식 정수처리부(200)에 결합되어 각각을 계측하고, 이에 대한 데이터를 데이터 표시기로 전달한다. 데이터 표시기는 각각의 계측기로부터 실시간으로 데이터를 전달받아 이를 표시할 수 있다. 데이터 표시기는
이때 실시간의 개념은 매분 단위, 또는 기설정된 시간 단위를 포함할 수 있다. 즉, 매분 단위로 데이터 로깅 및 실시간 데이터 정보가 업데이트 되고, 이에 따라 사용자는 매분단위로 이러한 데이터를 확인할 수 있게 된다. 또한, 데이터 표시기는 이러한 데이터를 도식화하여 그래프로 나타낼 수도 있다.
나아가 이러한 데이터는 일 단위로 엑셀시트로 다운받도록 하여, 이를 토대로 현장운전에 대한 데이터베이스를 확보할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 표시기의 메인화면을 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 실시간으로 처리수의 유입유량, 유출유량, 전기전도도 및 분리막의 압력이 데이터 표시기에 표시될 수 있다. 사용자는 데이터 표시기를 확인하여 이동식 정수처리시스템의 올바른 운전여부를 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 정수처리시스템의 분리막 베슬(210)을 통과하는 처리수의 전기전도도, 유입유량 유출유량 및 분리막의 압력을 실시간으로 측정되어 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 사용자는 데이터 표시기 표시되는 매분마다 분리막 베슬(210)을 통과하는 처리수의 유입 유량(유량 1), 유출 유량(유량 2), 처리수의 전기전도도 및 분리막의 압력을 확인할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 정수처리시스템의 운전 초기의 분리막 베슬(210)에 유입되는 정수의 유량 및 유출되는 유량을 실시간으로 측정하여 나타낸 도면이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 정수처리시스템의 운전 말기의 분리막 베슬(210)에 유입되는 정수의 유량 및 유출되는 유량을 실시간으로 측정하여 나타낸 도면이다. 또한, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 정수처리시스템의 화학세정부의 세정 후 재운전시 분리막 베슬(210)에 유입되는 정수의 유량 및 유출되는 유량을 실시간으로 측정하여 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 도 4는 분리막의 처리수(정수)의 유입 유량 및 유출 유량이 도 5보다 높게 나타난다. 이것은 수처리공정의 초기에 분리막이 그만큼 오염되지 않았음을 의미한다.
수처리공정이 진행되면서 도 5에서와 같이 처리수의 유입 유량 및 유출 유량이 감소하게 된다. 유입 유량과 유출 유량이 일정유량 이하로 측정되는 경우에는 수처리공정을 멈추고 화학세정부에 의한 세정공정을 진행할 수 있다.
도 6을 보면 화학세정부에 의한 분리막의 세정이후 재운전시 분리막 베슬(210)에 유입되는 정수의 유량 및 유출이 최초의 유입 유량 및 유출 유량과 비슷하게 어느정도 회복된 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 제어부를 더 포함할 수 있다. 제어부는 유출 유량의 계측기로부터 전달받은 유출 유량이 기설정된 유출 유량 이하인 경우, 이동식 정수처리부(200)의 수처리공정을 멈추고, 이동식 화학세정부(300)에 의한 세정공정을 운행하도록 조절하는 역할을 한다.
이러한 제어부의 조절을 위하여 이동식 정수처리부(200)와 이동식 화학세정부(300) 사이의 처리수 및 세정액 이동라인에는 각 라인의 개폐를 조절하는 밸브가 형성되고, 제어부는 이러한 밸브를 제어함으로써, 상술한 바와 같이 각 공정을 조절할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 분리막 베슬(210)에 사용되는 분리막은 표면 개질된 분리막이 이용될 수 있다. 표면 개질된 분리막은 카르복실기가 분리막의 표면에 생성되어 표면의 전기적 반발력에 의하여 막표면에 생물막의 영양분이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 분리막 베슬(210)에 삽입되는 분리막의 표면 개질을 통하여본 분리막의 처리 효율을 향상시키게 된다.
발명에 따라서 분리막에 카르복실기를 형성하여 막표면을 개질하는 표면 개질 방법은 (a) 순수 또는 초순수(DEIONIZED WATER)를 수용하는 반응기 안에 분리막을 침지하는 단계와 (b) 상기 반응기 안에 라디칼 개시제(INITIATOR)를 첨가함으로써 OH 라디칼의 산화력으로 상기 분리막의 표면과 공극 내부의 이중결합을 끊어 불안정한 상태를 유도하는 단계와 (c) 상기 반응기 안에 카르복실기 함유 모노머를 첨가하고 기설정 시간 동안 방치하여 상기 분리막의 표면 또는 공극 내부와 상기 카르복실기 함유 모노머의 반응이 진행되는 단계 및 (d) 상기 반응기로부터 표면에 음전하를 띤 카르복실기 작용기가 형성된 상기 분리막을 꺼내는 단계를 포함한다.
자세하게는, 우선 분리막의 개질을 위하여 우선 분리막을 순수 또는 초순수를 수용하는 반응기안에 분리막을 침지하게 된다. 이후 라디칼 개시제(initiator)를 첨가함으로써 OH라디칼의 높은 산화력을 이용하여 분리막 표면과 공극 내부의 이중결합을 끊어 불안정한 상태로 유도할 수 있다.
이때, 라디칼 개시제는 나트륨메타비아황산염(Na2S2O5), 나트륨퍼설페이트(Na2S2O8), 암모늄퍼설페이트((NH4)2S2O8) 등이 사용될 수 있다. 라디칼 개시제는 OH 라디칼의 산화력 발생을 위한 것이며, 접목중합에 사용되는 카르복실기 함유 모노머의 종류에 따라서 최적으로 선택될 수 있다. 예컨대 메타크릴산으로 접목중합을 하는 경우에는 나트륨메타비아황산염(Na2S2O5)와 나트륨퍼설페이트(Na2S2O8)을 개시제로 사용하는 것이 좋다. 아크릴산을 이용하여 접목중합을 하는 경우에는 암모늄퍼설페이트((NH4)2S2O8)와 나트륨메타비아황산염(Na2S2O5)을 라디칼 개시제로 사용할 수 있다.
이후, 반응기 안에 카르복실기 함유 모노머를 첨가하고 기설정 시간 동안 방치하게 된다. 그러면 불안정한 상태로 유도된 분리막의 표면 또는 공극 내부와 카르복실기 함유 모노머가 반응하게 된다. 카르복실기 함유 모노머에 의하여 분리막 탄소의 이중결합이 깨어지고, 안정화를 위하여 주변의 이온과 분리막 표면 또는 공극 내부에서 결합이 이루어진다. 이후, 시간을 변수로 1차 반응과 같은 형태로 시간에 따라 분리막의 반응이 이루어지게 되면 최종적으로 분리막 표면에 음전하를 띈 카르복실기가 생성되게 된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 분리막 표면에 카르복실기가 생성되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7(a)에서 보는 바와 같이, 산화철 표면에 Na2S2O5 및 Na2S2O8와 같은 시약을 용질(초순수)에 첨가 시켜줄 때, 두 솔트 솔루션이 반응 개시제(Initiator)의 역할을 수행하게 된다. 수중에 발생된 라디컬은 SO4, S2O5은 OH을 유도하며, OH의 강한 산화력으로 주변의 산화철 표면과 공극 내부의 이중결합을 끊어 불안정한 상태로 유도한다.
또한, 도 7(b)를 참조하면, 곧바로 Methacrylic Acid를 첨가하여 C=C 이중결합을 깨고 안정화를 유도하기 위해 주변의 이온과 산화철 표면 또는 공극 내부에서 결합을 이루게 된다. 시간이 변수가 되어 1차 반응과 같은 형태로 시간에 따라 표면에 반응이 이루어 질 수 있다.
도 7에서와 같이, 라디칼 개시제를 첨가하고, OH라디칼의 높은 산화력을 이용하면 분리막 표면과 공극 내부의 이중결합이 끊겨 불안정한 상태로 유도되고, 이후 카르복실기 함유 모노머를 첨가하여 불안정한 상태의 분리막 표면 부분에 음전하를 띈 카르복실기를 생성하게 되는 것이다.
이때의 카르복실기 함유 모노머는 메타크릴산, 아크릴산, 푸마르산, 클로톤산, 이타콘산, 시트라콘산 중 어느 하나일 수 있다. 카르복실기 함유 모노머는 순수/초순수 용액에 1~10%(v/v)의 범위의 첨가량으로 첨가할 수 있다.
도 8은 분리막과 카르복실기 함유 모노머의 반응이 진행된 후의 분리막의 표면을 분석한 도면이다. 카르복실기의 유무를 확인하기 위하여 FT-IR을 이용하여 분리막의 표면을 분석하였다. 도 8에서의 Control UF는 표면 개질이 이루어지지 않은 한외 분리막을 나타내고, MA-UF는 Methacrylic acid와 반응이 진행되어 카르복실기가 표면에 형성된 한외 분리막을 나타낸다. 도 8에서 알 수 있듯이, C=O stretch가 Control UF에 비하여 표면의 개질처리가 된 MA-UF에서 다량 검출됨을 확인할 수 있다.
본 발명의 이동식 정수처리부(200)는 제2 이동운반체(220)를 포함한다. 제2 이동운반체(220)는 상부에 분리막 베슬(210) 등을 지지하고, 하부에 바퀴가 형성되어 이동가능하다.
이동식 정수처리부(200)가 이처럼 바퀴 등을 포함하여 쉽게 이동 및 운반 가능함에 따라, 이동식 전처리공정부(100) 및 이동식 화학세정부(300)와의 결합 및 분리도 매우 용이해질 수 있다.
이동식 화학세정부(300)는 처리수저장탱크(310)와 CIP탱크(320) 및 제3 이동운반체(330)를 포함한다.
처리수저장탱크(310)는 분리막 베슬(210)을 통과한 처리수를 저장하게 된다. CIP탱크(320)는 분리막 베슬(210)의 분리막을 세정하는 세정용액을 수용하고, 분리막 세정시, 세정용액을 분리막에 공급하게 된다.
그리고, 이동식 화학세정부(300)의 하부에는 바퀴를 포함하는 제3 이동운반체(330)가 형성되는데, 이러한 제3 이동운반체(330)의 구성을 통하여 이동식 화학세정부(300)의 이동 및 운반이 매우 용이해질 수 있을 뿐만 아니라, 이동식 정수처리부(200)와의 이동식 화학세정부(300)의 결합 및 분리도 매우 용이해질 수 있다.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.
100: 이동식 전처리공정부
110: 원수저장조
120: 전처리필터
130: 전처리수저장조
140: 제1 이동운반체
200: 이동식 정수처리부
210: 분리막 베슬
220: 제2 이동운반체
300: 이동식 화학세정부
310: 처리수저장탱크
320: CIP탱크
330: 제3 이동운반체

Claims (5)

  1. 원수를 저장하는 원수저장조, 상기 원수저장조에 연결되어 상기 원수가 이동하여 전처리되는 복수의 마이크로필터와 복수의 카본블럭 필터를 구비하는 전처리필터, 상기 전처리필터를 거친 전처리수를 저장하는 전처리수저장조, 및 상부에 상기 원수저장조, 상기 전처리필터, 상기 전처리수저장조를 지지하고 하부에 바퀴가 형성되어 이동가능한 제1 이동운반체를 포함하는 이동식 전처리공정부;
    상기 전처리수저장조에 연결되어 상기 전처리수를 분리막에 의하여 수처리하는 설비로서, 분리막을 구비하는 분리막 베슬(vessel) 및 상기 분리막 베슬을 지지하고 하부에 바퀴가 형성되어 이동가능한 제2 이동운반체를 포함하는 이동식 정수처리부; 및
    상기 분리막 베슬과 연결되어 상기 분리막 베슬을 통과한처리수를 저장하는 처리수저장탱크, 상기 분리막 베슬과 연결되어 상기 분리막 베슬의 분리막을 세정하는 세정용액을 공급하는 CIP(Cleaning in Place)탱크, 및 상기 처리수저장탱크, 상기 CIP탱크를 지지하고 하부에 바퀴가 형성되어 이동가능한 제3 이동운반체를 포함하는 이동식 화학세정부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이동식 정수처리시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동식 정수처리부에 연결되어,
    상기 분리막 베슬을 통과하는 처리수의 전기전도도, 유입 유량, 유출 유량, 및 분리막의 압력을 실시간으로 측정하는 각각의 계측기; 및
    각각의 상기 계측기로부터 실시간으로 데이터를 전달받아 이를 표시하는 데이터 표시기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이동식 정수처리시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분리막은 표면에 전기적 반발력을 일으키도록 카르복실기가 생성되는 것을 특징으로 하는,
    이동식 정수처리시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 카르복실기가 생성된 분리막은,
    (a) 순수 또는 초순수(DEIONIZED WATER)를 수용하는 반응기 안에 분리막을 침지하는 단계;
    (b) 상기 반응기 안에 라디칼 개시제(INITIATOR)를 첨가함으로써 OH 라디칼의 산화력으로 상기 분리막의 표면과 공극 내부의 이중결합을 끊어 불안정한 상태를 유도하는 단계;
    (c) 상기 반응기 안에 카르복실기 함유 모노머를 첨가하고 기설정 시간 동안 방치하여 상기 분리막의 표면 또는 공극 내부와 상기 카르복실기 함유 모노머의 반응이 진행되는 단계; 및
    (d) 상기 반응기로부터 표면에 음전하를 띤 카르복실기 작용기가 형성된 상기 분리막을 꺼내는 단계를 거쳐 생성되는 것을 특징으로 하는,
    이동식 정수처리시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 유출 유량의 계측기로부터 전달받은 유출 유량이 기설정된 유출 유량 이하인 경우, 상기 이동식 정수처리부의 수처리공정을 멈추고, 상기 이동식 화학세정부에 의한 세정공정을 운행하도록 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이동식 정수처리시스템.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102421757B1 (ko) * 2020-04-29 2022-07-21 주식회사 에이이 비상 대피용 정수 처리 장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100509321B1 (ko) * 2004-08-27 2005-08-22 아주환경 주식회사 다용도 통합 정수처리시스템
KR100751233B1 (ko) * 2007-01-25 2007-08-23 정수환 한외여과식 중수 처리 장치
KR101563544B1 (ko) * 2015-06-19 2015-10-28 한국산업기술시험원 고분자 분리막의 표면 개질 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022197268A1 (en) * 2021-03-16 2022-09-22 Artaş Endüstri̇yel Tesi̇sler Taahhüt Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇ Mobile demineralized water production plant

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