[go: up one dir, main page]

KR101360020B1 - 막여과 공정의 전처리 방법 및 이를 이용한 막여과 공정의 전처리 시스템 - Google Patents

막여과 공정의 전처리 방법 및 이를 이용한 막여과 공정의 전처리 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101360020B1
KR101360020B1 KR1020130027773A KR20130027773A KR101360020B1 KR 101360020 B1 KR101360020 B1 KR 101360020B1 KR 1020130027773 A KR1020130027773 A KR 1020130027773A KR 20130027773 A KR20130027773 A KR 20130027773A KR 101360020 B1 KR101360020 B1 KR 101360020B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
membrane
remove
reverse osmosis
treated water
ultrafiltration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020130027773A
Other languages
English (en)
Inventor
정종태
조용현
우달식
한상윤
신성훈
김희영
Original Assignee
재단법인 한국계면공학연구소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인 한국계면공학연구소 filed Critical 재단법인 한국계면공학연구소
Priority to KR1020130027773A priority Critical patent/KR101360020B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101360020B1 publication Critical patent/KR101360020B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/18Liquid substances or solutions comprising solids or dissolved gases
    • A61L2/183Ozone dissolved in a liquid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/145Ultrafiltration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/05Conductivity or salinity
    • C02F2209/055Hardness
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/04Disinfection
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

본 발명은 원수에 대하여 난분해성 오염물질을 제거하고, 소독하도록 고도 산화장치(10)에 투입하는 고도 산화단계(100); 고도 산화단계(100)에서 배출된 처리수에 대하여 잔류 오존을 제거하도록, 오존 탈기조(20)에 투입하는 오존 탈기단계(200); 오존 탈기단계(200)에서 배출된 처리수에 대하여 질산성 질소를 제거하도록, 생물막여과필터(30)로 투입하는 생물막 여과단계(300); 생물막 여과단계(300)에서 배출된 처리수에 대하여 오염물질을 제거하도록 한외 여과막(40)에 투입하는 한외 여과단계(400); 한외 여과단계(400)에서 배출된 처리수에 대하여 이온성 유해물질을 제거하도록 역삼투막(50)에 투입하는 역삼투압 처리단계(500); 역삼투압 처리단계(500)에서 배출된 처리수를 용수로 공급하는 공급단계(800); 한외 여과단계(400) 및 역삼투압 처리단계(500)에서 발생한 농축수에 대하여 염분을 제거하도록, 전기 분해장치(70)에 투입하는 전기 분해단계(700); 전기 분해단계(700)에서 배출된 처리수에 대하여 고도 산화단계(100) 내지 역삼투압 처리단계(500)가 이루어지는 재순환단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 막여과 공정의 전처리 방 및 이를 이용한 막여과 공정의 전처리 시스템을 제시함으로써, 막 파울링을 저감시켜 막여과 공정의 처리효율을 향상시키고, 경제성을 확보할 수 있으며, 막 농축수의 염분을 효과적으로 제거하여 회수율을 극대화할 수 있도록 한다.

Description

막여과 공정의 전처리 방법 및 이를 이용한 막여과 공정의 전처리 시스템{PREPROCESSING OF MEMBRANE FILTRATION AND SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 환경 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 막여과 공정의 전처리 방법 및 이를 이용한 막여과 공정의 전처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 우수 및 하수, 오수, 폐수 등의 수체(즉, 물)는 하천 오염 방지 및 상등수 사용 등의 목적을 위해, 여과, 침전 등의 여러 수처리 과정을 거치고 있다.
특히 역삼투막, 한외 여과막, 정밀 여과막 등의 막여과 공정은 수처리 공정의 전반에 걸쳐 이용되고 있다.
막여과 공정은 막을 여재로 하여 원수를 통과시켜 불순물을 여과하는 공정이다.
그런데 이러한 막여과 공정은 원수의 용질이 막에 의해 저지됨에 따라 막힘이나 부착층의 현상이 초래되는 현상 즉, 막 파울링이 발생하게 되는 문제점이 있다.
막 파울링으로 인하여 막 차압이 증가함에 따라 막의 처리유량이 감소되고, 여과기능이 저하되며, 막의 수명이 단축될 우려가 있다.
또한, 이로 인하여 동역비 증가 및 화학 세정주기 단축 등에 의한 유지관리 비용이 증가하는 문제점이 있다.
따라서, 수처리 공정 내 막 파울링을 효과적으로 저감시키기 위한 적절한 전처리 공정이 요구된다.
또한, 종래에는 막여과 공정으로부터 발생하는 농축수를 별도로 처리하지 않은 상태로 하천 또는 바다에 방류하였다.
따라서, 농축수의 높은 염 농도와 유해물질에 의하여 생태계와 환경이 크게 오염되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 막여과 공정으로부터 발생하는 농축수를 처리하기 위한 별도의 처리공정이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 막 파울링을 저감시켜 막여과 공정의 처리효율을 향상시키고, 경제성을 확보할 수 있으며, 막 농축수의 염분을 효과적으로 제거하여 회수율을 극대화할 수 있는 막여과 공정의 전처리 방법 및 이를 이용한 막여과 공정의 전처리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 원수에 대하여 난분해성 오염물질을 제거하고, 소독하도록 고도 산화장치(10)에 투입하는 고도 산화단계(100); 상기 고도 산화단계(100)에서 배출된 처리수에 대하여 잔류 오존을 제거하도록, 오존 탈기조(20)에 투입하는 오존 탈기단계(200); 상기 오존 탈기단계(200)에서 배출된 처리수에 대하여 질산성 질소를 제거하도록, 생물막여과필터(30)로 투입하는 생물막 여과단계(300); 상기 생물막 여과단계(300)에서 배출된 처리수에 대하여 오염물질을 제거하도록 한외 여과막(40)에 투입하는 한외 여과단계(400); 상기 한외 여과단계(400)에서 배출된 처리수에 대하여 이온성 유해물질을 제거하도록 역삼투막(50)에 투입하는 역삼투압 처리단계(500); 상기 역삼투압 처리단계(500)에서 배출된 처리수를 용수로 공급하는 공급단계(800); 상기 한외 여과단계(400) 및 역삼투압 처리단계(500)에서 발생한 농축수에 대하여 염분을 제거하도록, 전기 분해장치(70)에 투입하는 전기 분해단계(700); 상기 전기 분해단계(700)에서 배출된 처리수에 대하여 상기 고도 산화단계(100) 내지 역삼투압 처리단계(500)가 이루어지는 재순환단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 막여과 공정의 전처리 방법을 제시한다.
상기 고도 산화단계(100)는 상기 고도 산화장치(10)에 오존 및 과산화수소를 주입하는 주입단계(110);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 전기 분해단계(700)는 상기 한외 여과단계(400) 및 역삼투압 처리단계(500)에서 발생한 농축수를 pH 6 이하로 하여 전기 분해하는 것이 바람직하다.
상기 전기 분해단계(700) 이전에, 상기 한외 여과단계(400) 및 역삼투압 처리단계(500)에서 발생한 농축수에 대하여 경도 유발물질을 제거하도록, 연수 처리장치(60)에 투입하는 연수 처리단계(600);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 생물막 여과단계(300)는 상기 생물막여과필터(30)에 들어있는 입상여재를 이용하여 이루어지며, 상기 입상여재는 활성탄 또는 부유성 PE여재 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 막여과 공정의 전처리 방법을 이용한 막여과 공정의 전처리 시스템으로서, 원수에 대하여 난분해성 오염물질을 제거하고 소독하도록 형성된 고도 산화장치(10); 상기 고도 산화장치(10)에서 배출된 처리수에 대하여 잔류 오존을 제거하도록 형성된 오존 탈기조(20); 상기 오존 탈기조(20)에서 배출된 처리수에 대하여 질산성 질소를 제거하도록 형성된 생물막여과필터(30); 상기 생물막여과필터(30)에서 배출된 처리수에 대하여 오염물질을 제거하도록 형성된 한외 여과막(40); 상기 한외 여과막(40)에서 배출된 처리수에 대하여 이온성 유해물질을 제거하도록 형성된 역삼투막(50); 상기 역삼투막(50)에서 배출된 처리수를 용수로 공급하는 공급부(80); 상기 한외 여과막(40) 및 역삼투막(50)에서 발생한 농축수에 대하여 염분을 제거하도록 형성된 전기 분해장치(70); 상기 전기 분해장치(70)에서 배출된 처리수를 상기 고도 산화장치(10)에 투입하여 재순환하는 재순환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 막여과 공정의 전처리 시스템을 함께 제시한다.
상기 고도 산화장치(10)의 내부에 오존 및 과산화수소를 주입하는 주입부(11);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 한외 여과막(40) 및 역삼투막(50)에서 발생한 농축수에 대하여 경도 유발물질을 제거하도록 형성된 연수 처리장치(60);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 막 파울링을 저감시켜 막여과 공정의 처리효율을 향상시키고, 경제성을 확보할 수 있으며, 막 농축수의 염분을 효과적으로 제거하여 회수율을 극대화할 수 있는 막여과 공정의 전처리 방법 및 이를 이용한 막여과 공정의 전처리 시스템을 제시한다.
도 1 이하는 본 발명에 의한 막여과 공정의 전처리 시스템 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 일실시예의 공정도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제시하는 막여과 공정의 전처리 방법은 원수에 대하여 난분해성 오염물질을 제거하고, 소독하도록 고도 산화장치(10)에 투입하는 고도 산화단계(100); 고도 산화단계(100)에서 배출된 처리수에 대하여 잔류 오존을 제거하도록, 오존 탈기조(20)에 투입하는 오존 탈기단계(200); 오존 탈기단계(200)에서 배출된 처리수에 대하여 질산성 질소를 제거하도록, 생물막여과필터(30)로 투입하는 생물막 여과단계(300); 생물막 여과단계(300)에서 배출된 처리수에 대하여 오염물질을 제거하도록 한외 여과막(40)에 투입하는 한외 여과단계(400); 한외 여과단계(400)에서 배출된 처리수에 대하여 이온성 유해물질을 제거하도록 역삼투막(50)에 투입하는 역삼투압 처리단계(500); 역삼투압 처리단계(500)에서 배출된 처리수를 용수로 공급하는 공급단계(800); 한외 여과단계(400) 및 역삼투압 처리단계(500)에서 발생한 농축수에 대하여 염분을 제거하도록, 전기 분해장치(70)에 투입하는 전기 분해단계(700); 전기 분해단계(700)에서 배출된 처리수에 대하여 고도 산화단계(100) 내지 역삼투압 처리단계(500)가 이루어지는 재순환단계;를 포함하는 구성으로 이루어진다.
즉, 본 발명에서는 고도 산화단계(100), 오존 탈기단계(200) 및 생물막 여과단계(300)의 전처리 공정을 통하여 한외 여과단계(400) 및 역삼투압 처리단계(500)에서 발생하는 막 파울링 현상으로 인한 문제점들을 효과적으로 방지하도록 한 것이다.
이를 통해, 한외 여과단계(400) 및 역삼투압 처리단계(500)에서 막의 처리 효율을 극대화하고, 유지관리 비용을 감소시킬 수 있으며, 막의 수명 연장 효과를 얻을 수 있다.
또한, 경제적으로 고품질의 처리수를 공급할 수 있다는 장점이 있다.
그리고 본 발명은 한외 여과단계(400) 및 역삼투압 처리단계(500)에서 발생한 농축수에 대하여 염분을 제거하는 전기 분해단계(700)가 별도로 이루어지도록 구성함으로써, 농축수를 그대로 방류할 경우 발생할 수 있는 2차 환경오염 문제를 방지할 수 있다는 장점이 있다.
종래에는 농축수를 방류하지 않을 경우에 그대로 하수 처리장의 유입수로 반송하여 처리하기는 방법이 사용되기도 한다.
이로 인하여 하수 처리장의 효율저하 등의 문제점이 발생하였지만, 본 발명에서는 염분을 제거한 농축수를 다시 공정 내 재순환함으로써, 이러한 문제점을 효과적으로 방지하고 한외 여과단계(400) 및 역삼투압 처리단계(500)에서 회수율을 극대화할 수 있다.
본 발명의 막여과 공정의 전처리 방법에 따른 각각의 공정에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 원수를 고도 산화장치(10)에 투입하는 고도 산화단계(100)가 이루어진다.
고도 산화단계(100)는 처리수에 함유된 난분해성 오염물질 및 중금속을 화학적으로 산화 분해하여 처리수 내의 난분해성 오염물질을 생분해성 오염물질로 전환하고, 산화 및 색도, 냄새 제거가 이루어지는 공정이다.
구체적으로, 고도 산화단계(100)는 고도 산화장치(10)에 초미세 순산소 기포를 공급하여, 오염물질의 산화 분해와 소독이 동시에 이루어진다.
기존의 오존보다 강한 산화력을 지닌 수산화유리기(OH radical)의 생성을 최대화시켜, 난분해성 오염물질들을 제거하는 공정으로, 오존에 의한 단독처리보다 효과와 적용성이 높고 처리비용도 저렴하다는 장점이 있다.
특히, 고도 산화단계(100)를 통한 효과를 극대화하기 위하여, 고도 산화장치(10)에 오존 및 과산화수소를 주입하는 주입단계(110)가 이루어지는 것이 바람직하다.
이를 통해 처리수 내의 오염물질을 보다 효과적으로 제거하는 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 고도 산화단계(100)에서 배출된 처리수에 대하여 잔류 오존을 제거하도록, 오존 탈기조(20)에 투입하는 오존 탈기단계(200)가 이루어진다.
오존 탈기단계(200)를 통해 고도 산화단계(100) 이후 처리수 중에 남아 있는 잔류 오존을 효과적으로 제거할 수 있다.
그리고 오존 탈기단계(200)에서 배출된 처리수에 대하여 생물막 여과필터(30)로 투입하는 생물막 여과단계(300)가 이루어진다.
생물막 여과단계(300)는 처리수에 함유된 질산성질소(NO3-N)의 생물학적인 제거가 이루어지며, 유기물 및 무기물의 흡착 및 산화에 의한 제거가 이루어지는 공정이다.
이 단계는 생물막이 충진된 생물막 여과필터(30)를 이용하여 이루어지며, 한외 여과단계(400) 및 역삼투압 처리단계(500)에서의 막 파울링 현상을 저감하기 위한 전처리 기술에 해당한다.
즉, 생물막 여과단계(300)에서 막 파울링의 원인물질인 다양한 생분해성 오염물질을 확실하게 제거함으로써, 한외 여과단계(400) 및 역삼투압 처리단계(500)에서 공정의 효율을 극대화할 수 있다.
이 단계는 생물막여과필터(30)에 들어있는 입상여재를 이용하여 이루어지며, 입상여재는 활성탄 또는 부유성 PE여재 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
생물막 여과단계(300)에서 배출된 처리수에 대하여 이온성 유해물질을 제거하도록 한외 여과막(40)에 투입하는 한외 여과단계(400)가 이루어진다.
한외 여과단계(400)는 색도, 냄새, 맛 유발물질 뿐 아니라, 난분해성 유기물질과 중금속의 산화제거가 가능한 공정이다.
한외 여과막(40)은 입자 크기 1~100nm의 오염물질을 걸러내며, 현탁물질, 단백질, 다당류 고분자 물질 등을 제거하는 효과가 있다.
한외 여과단계(400)에서 배출된 처리수에 대하여 이온성 유해물질을 제거하도록 역삼투막(50)에 투입하는 역삼투압 처리단계(500)가 이루어진다.
역삼투압 처리단계(500)를 통하여 처리수에 함유된 대부분의 이온성 물질을 효과적으로 제거하여 순수한 처리수를 생산할 수 있다.
역삼투막(50)은 오염물질 크기 1nm이하의 물질을 걸러내며, 종래의 이온교환 방식 장치의 단점이었던 잦은 재생에 의한 장비의 비가동시간, 약품비용, 인력의 낭비, 악성 폐수의 처리문제 등을 합리적으로 해결할 수 있는 장치이다.
역삼투압 처리단계(500)에서 배출된 최종 처리수는 용수로 공급하는 공급단계(800)가 이루어진다.
또한, 위의 한외 여과단계(400) 및 역삼투압 처리단계(500)에서 발생한 농축수에 대하여 염분을 제거하도록, 전기 분해장치(70)에 투입하는 전기 분해단계(700)가 이루어지는 것이 특징이다.
즉, 본 발명은 위의 농축수의 염분을 효과적으로 제거한 후, 위의 고도 산화단계(100) 내지 역삼투압 처리단계(500)가 다시 이루어지도록 재순환시킴으로써 고품질의 용수를 공급할 수 있고, 막의 처리 효율을 극대화하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 염분이 높은 농축수를 그대로 공정 내 재순환 시키는 종래의 기술과 비교하여 막의 수명을 연장할 수 있으며, 이를 통해 경제성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.
구체적으로 전기 분해단계(700)는 처리수의 염분을 효과적으로 제거함과 아울러, 운전비용이 낮아 매우 경제적이라는 장점이 있다.
이 단계는 처리수를 pH 6 이하로 한 상태에서, 철(Fe) 극판을 이용하여 처리수 내의 염분(Cl-)을 치아염소산(HOCl)의 형태로 전환하여 제거한다.
일반적인 농축수에는 염분 농도가 높을 뿐 아니라, 스케일 유발물질의 함량이 높다.
농축수의 탄산칼슘에 의해 스케일이 형성될 경우, 농축수의 회수율이 매우 낮아지고, 처리시설의 관망에도 영향을 미치게 된다.
특히, 위의 전기 분해단계(700)에서 처리수의 탄산칼슘에 의해 철(Fe) 극판에 스케일이 발생될 우려가 있다.
따라서, 본 발명에서는 농축수 내의 스케일 유발물질을 저감할 수 방안으로서, 연수 처리단계(600)를 제시한다.
즉, 전기 분해단계(700) 이전에 한외 여과단계(400) 및 역삼투압 처리단계(500)에서 발생한 농축수에 대하여 경도 유발물질을 제거하도록, 연수 처리장치(60)에 투입하는 연수 처리단계(600)가 이루어진다.
연수 처리단계(600)를 통해 처리수에 포함된 경도 유발물질을 효과적으로 제거함으로써,다음 단계인 전기 분해단계(700)에서 염분(Cl-)의 처리 효율을 증진시키고, 처리 효율 지속시간을 증가시키는 장점을 얻을 수 있다.
다음으로, 본 발명의 막여과 공정의 전처리 방법을 이용한 막여과 공정의 전처리 시스템에 대하여 구체적으로 설명한다.
먼저 원수를 난분해성 오염물질을 제거하고 소독하도록 형성된 고도 산화장치(10)에 투입한다.
여기서, 주입부(11)를 통해 고도 산화장치(10)의 내부에 오존 및 과산화수소를 주입함으로써 오염물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
고도 산화장치(10)에서 배출된 처리수를 잔류 오존을 제거하도록 오존 탈기조(20)에 투입한다.
이 오존 탈기조(20)에서 배출된 처리수에 대하여 질산성 질소를 제거하도록 생물막여과필터(30)에 투입한다.
그리고 생물막여과필터(30)에서 배출된 처리수에 대하여 오염물질을 제거하도록 한외 여과막(40)에 투입한다.
한외 여과막(40)에서 배출된 처리수에 대하여 이온성 유해물질을 제거하도록 형성된 역삼투막(50)에 투입한다.
최종적으로 역삼투막(50)에서 배출된 최종 처리수를 공급부(80)를 통해 용수로 공급한다.
한외 여과막(40) 및 역삼투막(50)의 장점은 일정 크기 이상의 현탁 물질을 확실하게 제거할 수 있다는 것이다.
또한, 기계적으로 움직이는 부분이 적어 자동화가 효율적으로 이루어지며, 시설의 넓은 면적을 필요로 하지 않고, 응집제 없이도 운전이 가능하거나, 필요시에도 소량만 필요로 하여 운전관리가 간단하다는 장점이 있다.
또한, 한외 여과막(40) 및 역삼투막(50)에서 발생한 농축수를 처리하기 위한 별도의 장치인 전기 분해장치(70)를 이용하여 염분을 제거한다.
여기서, 전기 분해장치(70)에 스케일이 생기는 문제점을 방지하기 위하여 한외 여과막(40) 및 역삼투막(50)에서 발생한 농축수에 대하여 연수 처리장치(60)를 이용하여 경도 유발물질을 제거하는 것이 바람직하다.
전기 분해장치(70)에서 배출된 처리수를 재순환부를 통하여 고도 산화장치(10)에 투입하여 재순환한다.
이와 같이 본 발명의 막여과 공정의 전처리 시스템은 한외 여과막(40) 및 역삼투막(50)에서 발생할 수 있는 막 파울링으로 인한 다양한 문제점을 효과적으로 방지할 수 있도록 구성된 시스템으로서, 공정의 처리효율을 극대화하고 고품질의 용수를 공급할 수 있으며, 유지 관리 비용을 포함한 경제적 비용을 매우 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 처리수에 대하여 경제적이고 효율적으로 오염물질을 제거하도록 형성된 시스템이며, 고농도 처리수의 수질에 능동적으로 대처할 수 있도록 공정 선정과 운전 조건을 다변화할 수 있도록 구성된 시스템이다.
그렇기 때문에 수 처리시에 발생할 수 있는 수질 사고를 최소화할 수 있으며, 동시에 안정적인 운전 효과를 얻을 수 있는 시스템이라는 장점이 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
10 : 고도 산화장치 11 : 주입부
20 : 오존 탈기조 30 : 생물막여과필터
40 : 한외 여과막 50 : 역삼투막
60 : 연수 처리장치 70 : 전기 분해장치
100 : 고도 산화단계 110 : 주입단계
200 : 오존 탈기단계 300 : 생물막 여과단계
400 : 한외 여과단계 500 : 역삼투압 처리단계
600 : 연수 처리단계 700 : 전기 분해단계
800 : 공급단계

Claims (8)

  1. 원수에 대하여 난분해성 오염물질을 제거하고, 소독하도록 고도 산화장치(10)에 투입하는 고도 산화단계(100);
    상기 고도 산화단계(100)에서 배출된 처리수에 대하여 잔류 오존을 제거하도록, 오존 탈기조(20)에 투입하는 오존 탈기단계(200);
    상기 오존 탈기단계(200)에서 배출된 처리수에 대하여 질산성 질소를 제거하도록, 생물막여과필터(30)로 투입하는 생물막 여과단계(300);
    상기 생물막 여과단계(300)에서 배출된 처리수에 대하여 오염물질을 제거하도록 한외 여과막(40)에 투입하는 한외 여과단계(400);
    상기 한외 여과단계(400)에서 배출된 처리수에 대하여 이온성 유해물질을 제거하도록 역삼투막(50)에 투입하는 역삼투압 처리단계(500);
    상기 역삼투압 처리단계(500)에서 배출된 처리수를 용수로 공급하는 공급단계(800);
    상기 한외 여과단계(400) 및 역삼투압 처리단계(500)에서 발생한 농축수에 대하여 염분을 제거하도록, 전기 분해장치(70)에 투입하는 전기 분해단계(700);
    상기 전기 분해단계(700)에서 배출된 처리수에 대하여 상기 고도 산화단계(100) 내지 역삼투압 처리단계(500)가 이루어지는 재순환단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 막여과 공정의 전처리 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고도 산화단계(100)는
    상기 고도 산화장치(10)에 오존 및 과산화수소를 주입하는 주입단계(110);를
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 막여과 공정의 전처리 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전기 분해단계(700)는
    상기 한외 여과단계(400) 및 역삼투압 처리단계(500)에서 발생한 농축수를 pH 6 이하로 하여 전기 분해하는 것을 특징으로 하는 막여과 공정의 전처리 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전기 분해단계(700) 이전에,
    상기 한외 여과단계(400) 및 역삼투압 처리단계(500)에서 발생한 농축수에 대하여 경도 유발물질을 제거하도록, 연수 처리장치(60)에 투입하는 연수 처리단계(600);를
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 막여과 공정의 전처리 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 생물막 여과단계(300)는
    상기 생물막여과필터(30)에 들어있는 입상여재를 이용하여 이루어지며,
    상기 입상여재는 활성탄 또는 부유성 PE여재 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 막여과 공정의 전처리 방법.
  6. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항의 막여과 공정의 전처리 방법을 이용한 막여과 공정의 전처리 시스템으로서,
    원수에 대하여 난분해성 오염물질을 제거하고 소독하도록 형성된 고도 산화장치(10);
    상기 고도 산화장치(10)에서 배출된 처리수에 대하여 잔류 오존을 제거하도록 형성된 오존 탈기조(20);
    상기 오존 탈기조(20)에서 배출된 처리수에 대하여 질산성 질소를 제거하도록 형성된 생물막여과필터(30);
    상기 생물막여과필터(30)에서 배출된 처리수에 대하여 오염물질을 제거하도록 형성된 한외 여과막(40);
    상기 한외 여과막(40)에서 배출된 처리수에 대하여 이온성 유해물질을 제거하도록 형성된 역삼투막(50);
    상기 역삼투막(50)에서 배출된 처리수를 용수로 공급하는 공급부(80);
    상기 한외 여과막(40) 및 역삼투막(50)에서 발생한 농축수에 대하여 염분을 제거하도록 형성된 전기 분해장치(70);
    상기 전기 분해장치(70)에서 배출된 처리수를 상기 고도 산화장치(10)에 투입하여 재순환하는 재순환부;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 막여과 공정의 전처리 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 고도 산화장치(10)의 내부에 오존 및 과산화수소를 주입하는 주입부(11);를
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 막여과 공정의 전처리 시스템.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 한외 여과막(40) 및 역삼투막(50)에서 발생한 농축수에 대하여 경도 유발물질을 제거하도록 형성된 연수 처리장치(60);를
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 막여과 공정의 전처리 시스템.
KR1020130027773A 2013-03-15 2013-03-15 막여과 공정의 전처리 방법 및 이를 이용한 막여과 공정의 전처리 시스템 Expired - Fee Related KR101360020B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130027773A KR101360020B1 (ko) 2013-03-15 2013-03-15 막여과 공정의 전처리 방법 및 이를 이용한 막여과 공정의 전처리 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130027773A KR101360020B1 (ko) 2013-03-15 2013-03-15 막여과 공정의 전처리 방법 및 이를 이용한 막여과 공정의 전처리 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101360020B1 true KR101360020B1 (ko) 2014-02-12

Family

ID=50270224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130027773A Expired - Fee Related KR101360020B1 (ko) 2013-03-15 2013-03-15 막여과 공정의 전처리 방법 및 이를 이용한 막여과 공정의 전처리 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101360020B1 (ko)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106007060A (zh) * 2016-06-22 2016-10-12 江苏新纪元环保有限公司 原生态水处理工艺及其处理系统
CN107344806A (zh) * 2017-09-05 2017-11-14 博天环境集团股份有限公司 一种煤制油ro浓水处理系统及其处理方法
CN108623085A (zh) * 2017-03-18 2018-10-09 深圳市深水生态环境技术有限公司 一种高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统及方法
CN108862768A (zh) * 2018-07-04 2018-11-23 四川中物环保科技有限公司 一种矿井水资源化处理方法
CN109110941A (zh) * 2018-08-16 2019-01-01 哈尔滨工业大学 二级出水深度处理的多介质过滤再生一体化装置和方法
KR20190032919A (ko) 2017-09-20 2019-03-28 한국지역난방공사 전오존 처리를 적용한 수처리 장치 및 공법
CN109928555A (zh) * 2019-04-22 2019-06-25 湖南大学 一种多用途的电化学/纳滤循环水处理装置和应用
CN110697933A (zh) * 2019-10-11 2020-01-17 江南大学 一种控制卤代消毒副产物含量的方法
CN112028348A (zh) * 2020-08-18 2020-12-04 北京禹涛环境工程有限公司 一种高盐废水的零排放处理方法及装置
WO2023069350A1 (en) * 2021-10-21 2023-04-27 Siemens Energy, Inc. Enhanced electro-oxidation system
CN116615393A (zh) * 2020-12-17 2023-08-18 安克信水技术公司 用于通过膜过滤和电化学氧化的废水处理的方法和系统
CN119191602A (zh) * 2024-09-25 2024-12-27 安徽华尔泰化工股份有限公司 一种硝基废水的处理方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07185546A (ja) * 1993-12-27 1995-07-25 Ataka Kogyo Kk 汚水の浄化処理方法
JPH0929285A (ja) * 1995-07-21 1997-02-04 Ebara Corp 排水の高度処理方法と装置
JP2004058047A (ja) 2002-06-05 2004-02-26 Mitsubishi Electric Corp 有機性廃液の処理方法および処理装置
KR20100134553A (ko) * 2008-03-31 2010-12-23 가부시키가이샤 신꼬오 간쿄우 솔루션 금속 성분 함유수의 정화 처리 방법 및 정화 처리 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07185546A (ja) * 1993-12-27 1995-07-25 Ataka Kogyo Kk 汚水の浄化処理方法
JPH0929285A (ja) * 1995-07-21 1997-02-04 Ebara Corp 排水の高度処理方法と装置
JP2004058047A (ja) 2002-06-05 2004-02-26 Mitsubishi Electric Corp 有機性廃液の処理方法および処理装置
KR20100134553A (ko) * 2008-03-31 2010-12-23 가부시키가이샤 신꼬오 간쿄우 솔루션 금속 성분 함유수의 정화 처리 방법 및 정화 처리 장치

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106007060A (zh) * 2016-06-22 2016-10-12 江苏新纪元环保有限公司 原生态水处理工艺及其处理系统
CN108623085A (zh) * 2017-03-18 2018-10-09 深圳市深水生态环境技术有限公司 一种高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统及方法
CN107344806A (zh) * 2017-09-05 2017-11-14 博天环境集团股份有限公司 一种煤制油ro浓水处理系统及其处理方法
CN107344806B (zh) * 2017-09-05 2023-10-27 博天环境集团股份有限公司 一种煤制油ro浓水处理系统及其处理方法
KR20190032919A (ko) 2017-09-20 2019-03-28 한국지역난방공사 전오존 처리를 적용한 수처리 장치 및 공법
CN108862768A (zh) * 2018-07-04 2018-11-23 四川中物环保科技有限公司 一种矿井水资源化处理方法
CN109110941B (zh) * 2018-08-16 2021-07-02 哈尔滨工业大学 二级出水深度处理的多介质过滤再生一体化装置和方法
CN109110941A (zh) * 2018-08-16 2019-01-01 哈尔滨工业大学 二级出水深度处理的多介质过滤再生一体化装置和方法
CN109928555A (zh) * 2019-04-22 2019-06-25 湖南大学 一种多用途的电化学/纳滤循环水处理装置和应用
CN110697933A (zh) * 2019-10-11 2020-01-17 江南大学 一种控制卤代消毒副产物含量的方法
CN112028348A (zh) * 2020-08-18 2020-12-04 北京禹涛环境工程有限公司 一种高盐废水的零排放处理方法及装置
CN112028348B (zh) * 2020-08-18 2022-08-02 北京禹涛环境工程有限公司 一种高盐废水的零排放处理方法及装置
CN116615393A (zh) * 2020-12-17 2023-08-18 安克信水技术公司 用于通过膜过滤和电化学氧化的废水处理的方法和系统
WO2023069350A1 (en) * 2021-10-21 2023-04-27 Siemens Energy, Inc. Enhanced electro-oxidation system
CN119191602A (zh) * 2024-09-25 2024-12-27 安徽华尔泰化工股份有限公司 一种硝基废水的处理方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101360020B1 (ko) 막여과 공정의 전처리 방법 및 이를 이용한 막여과 공정의 전처리 시스템
CN102583889B (zh) 废水处理方法和废水处理系统
CN104743717A (zh) 一种浓盐水减量化处理方法及系统
CN102815836A (zh) 难降解有机废水处理系统及处理方法
KR101662521B1 (ko) 전착도장의 수세폐수 재활용 장치
KR101360019B1 (ko) 역삼투막 농축수의 재이용 방법 및 이를 이용한 역삼투막 농축수의 재이용 시스템
KR101360017B1 (ko) 블랜딩을 이용한 수처리 방법 및 이를 이용한 수처리 시스템
KR101790875B1 (ko) 폐수 재이용을 포함하는 초순수 처리 시스템
CN103058424B (zh) 一种合成橡胶废水的深度处理方法
KR101062388B1 (ko) 화장실의 중수도 시스템
TW201313626A (zh) 處理飲用水供應中之過氯酸鹽的方法及裝置
Li et al. Review of disposal of concentrate streams from nanofiltration (NF) or reverse osmosis (RO) membrane process
KR101099889B1 (ko) 고급산화공정을 이용한 수처리장치
CN103951141B (zh) 一种垃圾渗滤液处理工艺及处理装置
KR101389307B1 (ko) 김치 절임 공정의 절임수 재이용 장치
CN103508607B (zh) 提高污水深度处理产水率的方法
KR100550976B1 (ko) 하수 방류수 처리 시스템 및 처리 방법
KR20110090747A (ko) 생활용수와 염수의 재활용 장치 및 방법
JP2015123442A (ja) 排水処理機構
KR101318285B1 (ko) 염색폐수 방류수의 재이용방법
KR101363142B1 (ko) 음식물 폐수 처리장치 및 음식물 폐수 처리방법
KR101279701B1 (ko) 하수재처리시스템
Dolar et al. Combined Methods of Highly Polluted Pharmaceutical Wastewater Treatment--a Case Study of High Recovery.
KR101054613B1 (ko) 생물처리공정과 막분리공정이 결합된 단일반응조를 이용한 하폐수 재활용수 생산장치
JP4099369B2 (ja) 排水処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20130315

PA0201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
PA0302 Request for accelerated examination

Patent event date: 20130903

Patent event code: PA03022R01D

Comment text: Request for Accelerated Examination

Patent event date: 20130315

Patent event code: PA03021R01I

Comment text: Patent Application

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20131004

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20140203

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20140203

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20171103

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171106

Year of fee payment: 4

PR0401 Registration of restoration

Patent event code: PR04011E01D

Patent event date: 20171103

Comment text: Registration of Restoration

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20171106

Start annual number: 4

End annual number: 4

R401 Registration of restoration
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20191104

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20171103

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191104

Year of fee payment: 6

PR0401 Registration of restoration

Patent event code: PR04011E01D

Patent event date: 20191104

Comment text: Registration of Restoration

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20191104

Start annual number: 6

End annual number: 6

R401 Registration of restoration
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20201221

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20191104

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20171103