막여과의 모든것

목차

1. 막여과의 종류

2. 막여과를 이용한 정수처리공정

본문내용

개선).
·염소제 주입설비 : 유기물의 부착방지, 철·망간의 산화.
▶ 막여과 설비
일반적으로 원수조, 펌프, 막모듈, 세정설비 등으로 구성된다.
① 막여과 설비의 기본적 사항
▷ 계열수 -막모듈의 교환, 사고, 유지관리, 설비의 정지 등을 고려해 최소 2계열로 구성.
▷ 막여과 유속과 막면적
*막여과 유속 -막의 종류, 원수 수질, 전처리 조건, 최저수온 등을 고려해 결정. 장기운전의 평균값으로서 단위막차압(1kgf/㎠)당 0.5㎥/㎡/일 이상을 기준으로 정함.
*막면적 - 계획정수량과 유속을 기준으로 결정.
▷ 회수율 -막여과 정수시설 전체 회수율과 막여과 설비만의 회수율로 구분. 세정의 빈도에 영향을 받음.
▷ 막, 막모듈 -원수 수질에 따라서 적절한 것을 선정. 내구성, 내약품성, 위생성 등을 고려.
② 막의 세정
▷ 물리세정 : 공기세정과 수세정 방법을 이용
▷ 약품세정 : -가성소다, 황산, 염산 등의 산 혹은 알칼리
-치아염소산소다 등의 산화제
-초산, 구연산 등의 유기산, 세제 이용
▶ 후처리 설비
-용존 유기물, 이취미, 망간 제거 등 목적으로 막여과수를 다시 처리하는 경우에 설치.
▶ 배수처리설비
-처리대상 배수 : 물리세정에 의한 세정배수. 특별한 규정이 없을 경우 방류.
회수율 향상을 위해 세정배수를 다시 막여과하거나 농축조를 설치해 중력침강 등을 실시, 상등수를 원수에 반송.
♤ 막여과 공정의 성능과 효과 ♤
▶ 일반 수질에 대한 효과
응집-침전-여과 공정과 막여과 공정의 성능을 비교한 MAC 21의 실험결과에 의하면 탁도 제거, 대장균군, 일반세균 제거 성능 우수하지만 용존 유기성분 제거성능은 낮다. 시설의 단순화, 안정성, 신뢰성이 증가하고 부지절감의 효과를 보였다.
다양한 조건의 막을 사용한 연구에서 Cryptosporidium 제거율을 측정한 결과, 기존 모래여과 방식보다 훨씬 더 높은 제거율을 보임.
♤ 결론 ♤
탁도와 미생물과 같은 입자성 물질의 제거율은 막여과의 경우 모래여과보다 높았다. 용존물질의 제거율은 막여과가 모래여과보다 약간 낮았으나, 수질기준은 만족하였다. 본 시범운전의 결과로서, 막여과공정은 신뢰성이 있는 정수처리공정으로서 활용될 수 있음이 입증되었다.
막여과를 이용한 정수처리의 효과를 검토한 결과, 탁도 성분, 바이러스 및 병원성 원생동물의 제거에는 탁월하지만, 충분한 유기물 제거의 효과를 보기 위해 분말활성탄이나 기타 유기물 제거공정을 조합한 하이브리드형 시스템 개발이 요구된다.
현재까지 막여과를 이용한 정수처리 기술은 소규모시설 위주로 이뤄졌지만, 향후 중대 규모의 정수장까지 적용범위를 넓혀갈 추세에 있으므로 중대 규모 막여과시설 도입에 대비한 기술개발과 기술축적이 요구된다.
<참고> ♤기존공정과 막여과공정의 비교♤
<기존 정수처리 공정>
- 기존 정수처리 공정은 부유물질 제거와 소독이 주목적으로 상수원 수질악화, 유해물질 출현, 분석기술의 발달 및 생활수준의 향상으로 수질에 대한 큰 기대로 기존 정수처리 방식의 한계 봉착
- Giardia, Cryptosporidium 등의 원생동물의 완벽한 제거가 어렵다.
<막여과 공정>
- 기존의 여러공정을 막 여과 단일 공정으로 대체할 수 있어 시설이 콤팩트하다.
- 원수와 처리수 간의 막여과 단일 공정으로 막이 파손 될 경우 처리수에 직접적인 영향을 미칠 수 있다.
▶ 수질상의 차이점
<기존 정수처리 공정>
- 기존의 응집·침전 + 모래여과에서 모래 입자사의의 간격은 100~ 200㎛ 정도
- 급속 여과방식이나 완속여과방식의 경우 모래 여과후 약간의 탁질 누출 발생
<막여과 공정>
- MF막이나 UF막에 의한 단독 공정에서 제거가 어려운 경우 활성탄 흡착이나 생물막 처리 공정과 조합 적용
- MF막의 경우 공경의 크기가 0.01~0.1㎛ 이상의 입자 제거 가능
- UF막의 경우 분자량 5,000~10,000이상의 불순물 완전 제거 가능
- 막여과의 경우 막여과수에는 탁질 전혀 누출 되지 않는 등 기존 정수방법 보다 안정성, 신뢰성이 높다.
- 응집제 등 약품 사용량이 기존 정수처리 보다 작게 사용된다.
▶ 운전상의 차이점
- 평상시 : 막여과 설비의 경우 통상 자동 운전 및 감시가 가능하여, 주기적인 순회 점검으로 관리 가능
- 긴급시 : 원격감시가 가능하여 고장 발생시 짧은 시간내에 상황 파악 가능
- 세정및 교환 등 : 막의 약품 세정, 막교환 등 주기적인 관리 필요
▶ 여과속도
기존 정수처리 공정의 모래 여과지의 여과속도는 여과층의 여상 면적을 기준으로 산출하는 반면(급속여과 : 120m/일 이상, 완속여과 : 5m 내외), 막여과 공정의 여과속도는 막면적을 기준으로 산출, 단위시간에 단위 막면적을 통과하는 수량을 투과 Flux라 한다. 막여과의 경우 단순 여과속도는 모래여과보다 작으나 막 충진율이 높아 보다 작은 면적에서도 처리 가능하다.
▶ 설치조건 -막여과 설비는 원수 탁도 변동에 안정적이며, 유지관리 필요 인력이 작아 고립지역 등에 큰 장점이 있다.
▶ 설치기간 - 막여과법의 경우 시설공사 기간은 기존의 정수처리 방식에 비해 매우 짧다.
▶ 설치공간
- 막여과 설비는 기존의 여괴시설에 비해 1/2 ~ 1/3 정도로 설치 공간이 작다.
- 1일 500톤 규모의 정수처리 시설 설치 면적 비교
처 리 방 법 설치면적(㎡(m×m)) 면적비율(%)
완속여과법 540(15×36) 100
완속여과법 250(15×17) 46(100)
막 여 과 법 85~136(8.5×10-16) 16~25(34
▶기존 정수처리시설 개량 및 변경
- 막여과의 경우 시설이 콤팩트 하여 시설 개량 및 변경이 비교적 쉽다.
▶유지관리성
- 자동 운전이 가능하고, 유지 관리 인력이 최소화 가능
-유지관리성 비교
항목
기존방식
막여과법
완속여과법
급속여과법
운전관리
자동화 어려움
모래교체및 걷기 필요
자동화 용이
탁질 누출 관리 필요
자동화 용이
자동화로 수질 안전
응집제 주입
불필요
응집제 주입
불필요
기술자
비숙련공 가능
숙련공 필요
숙련공필요
유지과리비
모래 교체비
약품비,여재교체비, 전력비
전력비,약품비,막교체비

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