KR101968525B1 - 역삼투막의 역세척 방법 및 그 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투막의 역세척 방법은 제1역삼투막을 포함하는 제1모듈에 의하여 처리된 제1처리수를 제2모듈의 제2유입수로 공급하면서, 제2유입수의 일부 또는 전부를 우회(by pass)시켜 상기 제2모듈에 포함되는 제2역삼투막을 세척하는 세척과정을 포함한다. 상기 역삼투막의 역세척 방법은 수처리 시스템 전체 공정을 멈추지 않고도 역삼투막의 세척이 가능하며, 세척하고 있지 않은 모듈의 처리수량을 조절하여, 전체 시스템의 처리수량을 유지할 수 있다. 또한, 별도로 고농도의 염수를 과량 주입하지 않고도 역삼투막의 세척과정을 진행할 수 있어서 농축수에 염수에 의한 추가적인 오염을 발생시키지 않을 수 있으며, 수처리 시스템에 구조적인 변경 없이도 역삼투막의 세척을 진행시킬 수 있다.

Description

역삼투막의 역세척 방법 및 그 시스템{A BACKWASH METHOD FOR A REVERSE OSMOSIS MEMBRANE AND A SYSTEM FOR THE SAME}
본 발명은 역삼투막의 역세척 방법 및 그 시스템에 대한 것으로, 고농도의 염수를 사용하지 않고 수처리 공정의 운전을 멈추지 않으면서도 역삼투막의 세척이 가능하며, 역삼투막의 세척시에도 전체 수처리시스템의 처리수 유량을 유지할 수 있는 역삼투막의 역세척 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
분리막(membrane)은 혼합물로부터 선택적으로 특정한 성분을 분리할 수 있는 막을 의미하는 것으로, 구조에 따라 다공성 막과 비다공성 막, 대칭막과 비대칭막 등으로 대별되며, 기공크기에 따라 역삼투, 나노여과, 한외여과 및 정밀여과막 등으로 구별할 수 있다.
이 중 역삼투막(Reverse osmosis membrane)은 1970년대 해수 담수화 및 폐수처리에서 수처리 과정으로 응용된 분리막 처리 방법으로, 삼투 현상(osmosis, 저농도 용액과 고농도의 용액이 물 만을 선택적으로 통과시키는 분리막으로 나뉘어져 있을 경우, 저농도 용액 중에 물이 고농도 용액쪽으로 이동하는 자연 현상)를 이용한 방법이다. 즉, 고농도 용액 측에 삼투압보다 높은 압력을 가하면 물만이 분리막을 통과하여 순수를 제조할 수 있게 되며, 이러한 역삼투막을 이용하여 수처리 및 정화가 가능하다.
그러나, 역삼투막은 높은 압력을 가하여 수처리가 이루어지기 때문에, 고압에서도 견딜 수 있도록 기계적 강도가 우수하여야 하며 염소와 용존 염에 대한 내화학성이 좋아야 한다. 따라서, 역삼투막의 재질로 기계적 강도가 우수한 지지층 위에 분리효과를 극대화시킬 수 있는 분리층 또는 활성층으로 형성된 방향족 폴리아미드(polyamide) 복합막이 가장 널리 사용되며 비대칭형 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate)막이 사용되기도 한다.
한편, 역삼투막을 이용한 수처리는 처리수의 수질이나 운전 시간에 따라서 역삼투막의 세척공정이 필요하고, 종래에는 이러한 세척을 위해서 연속적인 운전조건에서 유입수 라인에 공동도의 염분(saline) 용액을 흘려보내 막의 정삼투 현상을 유발하여 역세척하는 방법을 작용하기도 하였으나, 고농도의 염수를 주입하는 것이 필수적인 처리이므로 농축수의 처리가 보다 어려워지고, 삼투압 유도 물질의 회수가 어려운 단점이 있다(미국 특허 공개 공보 US 2007/2046425).
본 발명의 목적은, 수처리 공정의 운전을 멈추지 않으면서도 역삼투막의 세척이 가능하며, 전체 시스템에서 처리되는 처리수의 유량을 유지하면서 적용할 수 있는 역삼투막의 역세척 방법 및 그 시스템를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투막의 역세척 방법은 제1역삼투막을 포함하는 제1모듈에 의하여 처리된 제1처리수를 제2모듈의 제2유입수로 공급하면서, 제2유입수의 일부 또는 전부를 우회(by pass)시켜 상기 제2모듈에 포함되는 제2역삼투막을 세척하는 세척과정을 포함한다.
상기 제1모듈에서 처리하는 제1처리수의 유량을 증가시켜서 상기 제1모듈과 상기 제2모듈을 포함하는 수처리 시스템 전체의 처리유량을 유지하는 것일 수 있다.
상기 세척과정은, 상기 제2모듈의 후단의 압력을 향상시키는 승압과정을 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 세척과정은, 상기 제2유입수에 스케일제거제를 포함하는 약품을 주입하는 약품주입과정을 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 제1모듈의 전단으로 유입되는 제1유입수의 이온농도를 측정하고, 상기 이온농도로부터 상기 제1역삼투막 및 제2역삼투막을 포함하는 역삼투막에 형성되는 스케일의 양을 예측하는 예측과정을 더 포함할 수 있다.
상기 제2모듈의 전단으로 유입되는 제2유입수의 이온농도를 측정하고, 상기 이온농도로부터 상기 제2역삼투막에 형성되는 스케일의 양을 예측하여 상기 세척과정을 실시여부를 자동으로 결정하는 것일 수 있다.
상기 제1처리수의 수량은, 상기 제1모듈의 전단에 위치하는 고압펌프, 상기 제1모듈의 후단에 위치하는 승압펌프, 또는 이들을 함께 사용하여 조절하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 역삼투막의 역세척 시스템은 제1역삼투막, 상기 제1역삼투막에 제1유입수를 공급하는 제1유입수공급부, 상기 제1역삼투막을 이용하여 처리한 제1처리수를 배출하는 제1처리수배출부, 그리고 제1역삼투막으로 처리되어 오염물질이 농축된 제1농축수를 배출하는 제1농축수배출부를 포함하는 제1모듈; 그리고 제2역삼투막, 상기 제2역삼투막에 제2유입수를 공급하는 제2유입수공급부, 상기 제2역삼투막을 이용하여 처리한 제2처리수를 배출하는 제2처리수배출부, 그리고 제2역삼투막으로 처리되어 오염물질이 농축된 제2농축수를 배출하는 제2농축수배출부를 포함하는 제2모듈;을 포함하고, 상기 제1농축수배출부와 상기 제2유입수공급부는 서로 연결되어 있으며, 상기 제2모듈의 전단에는 제2역삼투막에 가해지는 압력을 조절할 수 있는 조절부를 더 포함하고, 상기 조절부는, 역세척모드에서 상기 제2유입수공급부에 공급되는 제2유입수의 유량을 감소시켜 상기 제2역삼투막이 정삼투현상에 의하여 역세척되는 것이다.
상기 역세척 시스템은, 상기 조절부가 상기 역세척모드인 경우에 제1모듈에서 처리되는 제1처리수의 유량을 증가시켜 상기 역세척시스템 전체에서 처리되는 처리수의 유량을 유지하는 것일 수 있다.
상기 조절부는, 제2유입수공급부와 그 일단(一端)이 연결되어 있는 우회로를 더 포함하고, 상기 우회로는, 상기 역세척모드에서 상기 제2유입수공급부로 유입되는 유량의 일부 또는 전부를 공급받는 것일 수 있다.
상기 역삼투막의 역세척 시스템은, 상기 제1모듈의 제1유입수공급부의 전단에 이온측정수단을 더 포함하고, 상기 이온측정수단은, 상기 제1유입수공급부로 공급되는 제1유입수의 이온 함량을 측정하여, 제1역삼투막 및 제2역삼투막을 포함하는 역삼투막에 형성되는 스케일의 정도를 예측하는 것일 수 있다.
상기 역삼투막의 역세척 시스템은 상기 제2모듈에 연결되어있는 약품주입부를 더 포함하고, 상기 약품주입부는 상기 제2유입수공급부와 연결되어 상기 제2역삼투막의 일면과 맞닿는 제2유입수에 스케일제거제를 포함하는 약품을 제공하는 것일 수 있다.
상기 역삼투막의 역세척 시스템은 제3모듈을 더 포함하고, 상기 제3모듈은, 제3역삼투막, 상기 제3역삼투막에 제3유입수를 공급하는 제3유입수공급부, 상기 제3역삼투막을 이용하여 처리한 제3처리수를 배출하는 제3처리수배출부, 그리고 제3역삼투막으로 처리되어 오염물질이 농축된 제3농축수를 배출하는 제3농축수배출부를 포함하며, 상기 제3모듈은 상기 제1모듈의 전단, 상기 제1모듈과 제2모듈의 사이, 상기 제2모듈의 후단 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 위치에 포함되며, 상기 조절부가 상기 역세척모드인 경우에 상기 제3모듈에서 처리되는 제3처리수의 유량을 증가시켜 상기 역세척시스템 전체에서 처리되는 처리수의 유량을 유지하는 것일 수 있다.
본 발명의 역삼투막의 역세척 방법 및 역삼투막의 역세척 시스템은, 별도로 고농도의 염수를 다량 주입하지 않고도 역삼투막의 세척과정을 진행할 수 있어서 농축수에 염수에 의한 추가적인 오염을 발생시키지 않을 수 있으며, 수처리 시스템에 구조적인 변경 없이도 역삼투막의 세척을 진행시킬 수 있다. 또한, 수처리 시스템 전체 공정을 멈추지 않고도 역삼투막의 세척이 가능하며, 세척하고 있지 않은 모듈의 처리수량을 조절하여, 전체 시스템의 처리수량을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투막의 역세척 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 제3모듈이 제1모듈과 제2모듈의 사이에 위치하는 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투막의 역세척 시스템을 나타낸 개념도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 발명에서 제1 또는 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의하여 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별시키는 목적으로만 사용된다.
본 발명에서 “전단” 또는 “후단”은, 수처리 방법이나 수처리 시스템에서 유입되는 유체의 흐름을 기준으로 정의되며, 바로 앞이나 바로 뒤에 맞닿아 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성요소를 사이에 두고 앞 또는 뒤에 위치하는 경우까지 포함한다.
본 발명에서 “연결되다.”는 의미는 특별한 언급이 없는 한 직접 연결될 경우뿐만 아니라 다른 구성요소를 사이에 두고 연결되는 경우까지 포함되는 의미로 사용된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투막의 역세척 방법은, 2단 또는 3단 이상으로 구성되는 역삼투막을 이용한 수처리 공정에서 처리수의 유량을 유지하면서 역삼투막을 역세(逆洗, backwash)할 수 있는 방법을 제공한다.
상기 역삼투막의 역세척방법은, 제1역삼투막을 포함하는 제1모듈에 의하여 처리된 제1처리수를 제2모듈의 제2유입수로 공급하면서, 제2유입수의 일부 또는 전부를 우회(by pass)시켜 상기 제2모듈에 포함되는 제2역삼투막을 세척하는 세척과정을 포함한다. 상기 세척과정은 제2역삼투막에 공급되는 제2유입수의 유량을 줄여서 제2역삼투막에 공급되는 제2유입수와 제2삼투막에 의하여 처리된 제2처리수 사이의 농도 및 압력의 차이에서 유래하는 정상투압이 유발되어, 제2역삼투막에 역세를 일어나게 하며, 이를 이용하여 제2역삼투막의 세척이 이루어진다.
상기 제1모듈에서 처리하는 제1처리수의 유량을 증가시켜서 상기 제1모듈과 상기 제2모듈을 포함하는 수처리 시스템 전체의 처리유량을 유지하는 것일 수 있다.
제2역삼투막을 포함하는 제2모듈은, 오염부하가 높고, 스케일 유발물질도 높은 제2유입수를 처리하므로, 스케일 유발물질의 농도가 그 용해도의 한계 이상으로 높아지기 때문에 발생하는 제2역삼투막의 오염 정도가 높은 경향이 있다. 그러나, 염수를 주입하는 기존의 방법으로 스케일을 제거하면, 농축수의 처리가 더 어려워질 수 있고, 정삼투압을 유발한 물질을 회수하기가 어려우며, 수처리 시스템을 일시적으로 멈추어야 하는 운전상의 한계점이 있다.
그러나, 본 발명에서는, 스케일이 발생한 역삼투막을 포함하는 모듈과 별도로 운전중인 모듈이 존재하므로, 수처리 시스템 전체 공정을 멈추지 않고도 역삼투막의 세척이 가능하며, 세척하고 있지 않은 모듈의 처리수량을 조절하여, 전체 시스템의 처리수량을 유지할 수 있다. 또한, 별도로 고농도의 염수를 주입하지 않고도 역삼투막의 세척과정을 진행할 수 있어서 농축수에 염수에 의한 추가적인 오염을 발생시키지 않을 수 있으며, 수처리 시스템에 구조적인 변경 없이도 역삼투막의 세척을 진행시킬 수 있다.
또한, 상기 세척과정은, 상기 제2모듈의 후단의 압력을 향상시키는 승압과정을 더 포함할 수 있어서, 상기 승압과정을 이용하여 상기 제2역삼투막이 제2유입수와 맞닿는 부분에 압력을 더욱 낮출 수 있으며, 역삼투막의 역세척이 더욱 효과적으로 이루어질 수 있다.
상기 세척과정은, 상기 제2유입수에 스케일제거제를 포함하는 약품을 주입하는 약품주입과정을 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 세척과정에서, 상기 제2유입수의 일부 또는 전부를 우회시키는 것으로 상기 제2역삼투막의 세척이 충분하게 이루어지지 않을 경우에 보조적으로 스케일제거제를 포함하는 약품을 투입할 수 있으며, 이러한 과정에서 상기 약품의 사용량이 최소화될 수 있다.
또한, 상기 세척과정은, 각 모듈의 역삼투막의 스케일 발생량을 예측하여 이루어질 수 있다. 이를 위하여, 상기 역삼투막의 역세척 방법은, 상기 제1모듈의 전단으로 유입되는 제1유입수의 이온농도를 측정하고, 상기 이온농도로부터 상기 제1역삼투막 및 제2역삼투막을 포함하는 역삼투막에 형성되는 스케일의 양을 예측하는 예측과정을 더 포함할 수 있다. 상기 예측과정을 통해서 예상되는 스케일의 양을 고려하여서 상기 세척과정은 자동으로 실시되거나 주기적으로 실시될 수 있으며, 이러한 세척을 이용하여 역삼투막의 수명을 증가시킬 수 있고, 운전의 중단 없이 안정적인 수처리 시스템의 운전이 가능할 수 있다.
상기 세척과정은, 상기 제2모듈의 전단으로 유입되는 제2유입수의 이온농도를 측정하고, 상기 이온농도로부터 상기 제2역삼투막에 형성되는 스케일의 양을 예측하여 상기 세척과정을 실시여부를 자동으로 결정하는 것일 수 있고, 이러한 경우에는 발생될 스케일의 양을 고려하여 자동으로 세척과정을 실시하여 역삼투막의 수명을 증가시킬 수 있고, 운전의 중단 없이 안정적인 수처리 시스템을 운전할 수 있다.
상기 제1모듈 제1처리수의 수량은, 상기 제1모듈의 전단에 위치하는 고압펌프, 상기 제1모듈의 후단에 위치하는 승압펌프, 또는 이들을 함께 이용하여 조절하는 것일 수 있다. 즉, 상기 세척과정을 실시하는 경우에도 세척과정을 실시하고 있지 아니한 모듈의 전단이나 후단에 각각 고압펌프나 승압펌프를 설치하여, 세척과정을 실시하고 있지 아니한 모듈의 처리수의 유량을 늘릴 수 있고, 이로써 전제 처리수의 유량을 일정하게 유지할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예인 역삼투막의 역세척 시스템을 나타낸 개념도이다. 상기 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 다른 실시예인 역삼투막의 역세척 시스템을 보다 상세하게 설명한다.
상기 역삼투막의 역세척 시스템은, 제1모듈(10), 그리고 제2모듈(20)을 포함하고, 상기 제1모듈(10)은 제1역삼투막(미도시), 상기 제1역삼투막에 제1유입수를 공급하는 제1유입수공급부(11), 상기 제1역삼투막을 이용하여 처리한 제1처리수를 배출하는 제1처리수배출부(12), 그리고 제1역삼투막으로 처리되어 오염물질이 농축된 제1농축수를 배출하는 제1농축수배출부(13)를 포함하고, 상기 제2모듈(20)은 제2역삼투막(미도시), 상기 제2역삼투막에 제2유입수를 공급하는 제2유입수공급부(21), 상기 제2역삼투막을 이용하여 처리한 제2처리수를 배출하는 제2처리수배출부(22), 그리고 제2역삼투막으로 처리되어 오염물질이 농축된 제2농축수를 배출하는 제2농축수배출부(23)를 포함하며, 상기 제1농축수배출부(13)와 상기 제2유입수공급부(21)는 직접 또는 그 사이에 다른 구성요소를 포함하여 서로 연결되어 있다.
또한, 상기 제2모듈(20)의 전단에는 제2역삼투막에 가해지는 압력 및 유량을 조절할 수 있는 조절부(60)를 더 포함하고, 상기 조절부(60)는 역세척모드에서 상기 제2유입수공급부(21)에 공급되는 제2유입수의 유량을 감소시켜 상기 제2역삼투막이 정삼투현상에 의하여 역세척되도록 한다.
상기 조절부(60)는 상기 역삼투막의 역세척 시스템이 역세척모드인 경우에 제2유입수공급구에 공급되는 제2유입수의 유량을 감소시킬 수 있으며, 이로 인하여 운전중인 제2역삼투막에 정삼투압이 유발되고, 이러한 정상투압에 의하여 상기 제2역삼투막이 역세척될 수 있다. 즉, 제2역삼투막과 맞닿는 유입수 및 처리수의 유량과 농도, 상기 제2역삼투막에 가해지는 압력의 차이에 의하여 정삼투현상이 발생하고, 이로써 상기 제2역삼투막이 역세척되도록 한다.
또한, 상기 역세척 시스템은, 상기 조절부(60)가 상기 역세척모드인 경우에 제1모듈(10)에서 처리되는 제1처리수의 유량을 증가시켜 상기 역세척시스템 전체에서 처리되는 처리수의 유량을 유지시킬 수 있다. 상기 제1처리수 유량의 증가는 제1모듈(10) 전단에 위치하는 고압펌프, 상기 제1모듈(10)의 후단에 위치하는 승압펌프 또는 이들 모두를 활용하여 이루어질 수 있으며, 이러한 과정으로, 수처리 시스템 전체를 멈추지 않고, 처리수의 유량을 유지하면서 각 모듈에 포함되어 있는 역삼투막의 역세척이 가능할 수 있으며, 농축수의 처리를 곤란하게 하는 고농도의 염수로 처리를 전혀 하지 않거나, 최소화할 수 있다.
상기 조절부(60)는, 제2유입수공급부(21)와 그 일단(一端)이 연결되어 있는 우회로(61)를 더 포함하고, 상기 우회로(61)는, 상기 역세척모드에서 상기 제2유입수공급부(21)로 유입되는 유량의 일부 또는 전부를 공급받는 것일 수 있다. 상기 조절부(60)에 포함되는 우회로(61)를 이용하여, 제1모듈(10)의 수처리에 영향을 주지 않고, 제2모듈(20)에 포함된 제2역삼투막의 세척이 가능하도록 할 수 있다.
상기 역삼투막의 역세척 시스템은 상기 제2모듈(20)에 연결되어있는 약품주입부(71)를 더 포함할 수 있고, 상기 약품주입부(71)는 상기 제2유입수공급부(21)와 연결되어 상기 제2역삼투막의 일면과 맞닿는 제2유입수에 스케일제거제를 포함하는 약품을 제공하는 것일 수 있다. 상기 스케일제거제는 상기 역세척이 보조적인 역할로 적용될 수 있으며, 제2역삼투막의 역세척 과정에서 스케일제거에 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제2모듈(20)은 그 후단에 승압펌프를 더 포함할 수 있고, 이를 이용하여 상기 조절부(60)에 의하여 제2유입수의 유량을 조절하는 것과 함께, 제2역삼투막의 세척시에 유발되는 정삼투압의 정도를 조절할 수 있다.
상기 역삼투막의 역세척 시스템은 제3모듈(30)을 더 포함할 수 있다.
상기 제3모듈(30)은, 제3역삼투막(미도시), 상기 제3역삼투막에 제3유입수를 공급하는 제3유입수공급부(31), 상기 제3역삼투막을 이용하여 처리한 제3처리수를 배출하는 제3처리수배출부(32), 그리고 제3역삼투막으로 처리되어 오염물질이 농축된 제3농축수를 배출하는 제3농축수배출부(33)를 포함할 수 있으며, 상기 제3모듈(30)은 상기 제1모듈(10)의 전단, 상기 제1모듈(10)과 제2모듈(20)의 사이, 상기 제2모듈(20)의 후단 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 위치에 포함될 수 있다.
상기 역삼투막의 역세척 시스템이 상기 제3모듈(30)을 더 포함하는 경우에는, 제2역삼투막을 역세척하는 역세척모드에서, 상기 제3모듈(30)에서 처리되는 제3처리수의 유량을 증가시켜서, 제1 내지 제3 모듈을 포함하는 역세척시스템 전체에서 처리되는 처리수의 유량을 역세척모드가 아닌 경우와 동등한 수준으로 유지할 수 있다.
상기 역삼투막의 역세척 시스템은, 상기 제1모듈(10)의 제1유입수공급부(11)의 전단, 제2모듈(20)의 제2유입수공급부(21)의 전단 또는 이들 모두에 이온측정수단("센서"로 도시, 이하 동일함)이 더 설치되어 있는 것일 수 있다. 상기 이온측정수단은, 각 모듈로 공급되는 유입수의 이온 함량을 측정하여, 각 역삼투막에 형성되는 스케일 등의 오염 정도를 예측할 수 있으며, 이러한 예측을 기반으로 각 모듈에 포함된 역삼투막의 역세척 여부를 결정할 수 있고, 이러한 결정 및 역세척이 자동화 시스템에 의하여 이루어질 수도 있다.
본 발명의 역삼투막의 역세척 시스템은, 운전모드와 역세척모드의 두 가지의 형태로 운전될 수 있다. 상기 운전모드는 통상의 역삼투막에 의한 수처리 시스템에서 수처리를 진행하는 것과 동일하게 운전될 수 있으며, 상기 역세척모드에서는 본 발명의 역삼투막의 역세척 방법이 적용되어 운전되는 것일 수 있다.
즉, 2 또는 3 이상의 모듈을 포함하는 수처리 시스템에서, 수처리 시스템에 포함된 2 또는 3 이상의 역삼투막 중에서 어느 하나에 세척이 필요할 경우에는, 어느 하나의 모듈로 유입되는 유입수의 유량을 조절부(60)를 이용하여 조절하여 역삼투막의 세척이 이루어질 수 있다.
본 발명의 역삼투막의 역세척 시스템은 수처리 시스템 전체 공정을 멈추지 않고도 역삼투막의 세척이 가능하며, 세척하고 있지 않은 모듈의 처리수량을 조절하여, 전체 시스템의 처리수량을 유지할 수 있다. 또한, 별도로 고농도의 염수를 과량 주입하지 않고도 역삼투막의 세척과정을 진행할 수 있어서 농축수에 염수에 의한 추가적인 오염을 발생시키지 않을 수 있으며, 수처리 시스템에 구조적인 변경 없이도 역삼투막의 세척을 진행시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 제1모듈 11: 제1유입수공급부
12: 제1처리수배출부 13: 제1농축수배출부
20: 제2모듈 21: 제2유입수공급부
22: 제2처리수배출부 23: 제2농축수배출부
30: 제3모듈 31: 제3유입수공급부
32: 제3처리수배출부 33: 제3농축수배출부
60: 조절부 61: 우회로
71: 약품주입부

Claims (13)

  1. 제1역삼투막을 포함하는 제1모듈에 제1유입수를 공급하는 단계;
    상기 제1모듈에서 처리된 제1처리수를 배출하는 단계;
    상기 제1모듈에 처리된 후 오염물질이 농축된 농축수를 제2역삼투막을 포함하는 제2모듈의 제2유입수로 공급하는 단계;
    상기 제2모듈에서 처리된 제2처리수를 배출하는 단계;
    제2역삼투막을 세척하는 단계를 포함하고,
    상기 제2역삼투막을 세척하는 단계는,
    상기 제2유입수와 상기 제2처리수 간에 정삼투압이 유발되도록, 상기 제2유입수의 일부 또는 전부를 우회로로 우회시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 역삼투막의 역세척 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1모듈에서 처리하는 제1처리수의 유량을 증가시켜서 상기 제1모듈과 상기 제2모듈을 포함하는 수처리 시스템 전체의 처리유량을 유지하는 것인, 역삼투막의 역세척 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 세척과정은, 상기 제2모듈의 후단의 압력을 향상시키는 승압과정을 더 포함하는 것인, 역삼투막의 역세척 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 세척과정은, 상기 제2유입수에 스케일제거제를 포함하는 약품을 주입하는 약품주입과정을 더 포함하는 것인, 역삼투막의 역세척 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1모듈의 전단으로 유입되는 제1유입수의 이온농도를 측정하고, 상기 이온농도로부터 상기 제1역삼투막 및 제2역삼투막을 포함하는 역삼투막에 형성되는 스케일의 양을 예측하는 예측과정을 더 포함하는, 역삼투막의 역세척 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2모듈의 전단으로 유입되는 제2유입수의 이온농도를 측정하고, 상기 이온농도로부터 상기 제2역삼투막에 형성되는 스케일의 양을 예측하여 상기 세척과정을 실시여부를 자동으로 결정하는 것인, 역삼투막의 역세척 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1처리수의 수량은, 상기 제1모듈의 전단에 위치하는 고압펌프, 상기 제1모듈의 후단에 위치하는 승압펌프, 또는 이들을 함께 사용하여 조절하는 것인, 역삼투막의 역세척 방법.
  8. 제1역삼투막, 상기 제1역삼투막에 제1유입수를 공급하는 제1유입수공급부, 상기 제1역삼투막을 이용하여 처리한 제1처리수를 배출하는 제1처리수배출부, 그리고 제1역삼투막으로 처리되어 오염물질이 농축된 제1농축수를 배출하는 제1농축수배출부를 포함하는 제1모듈; 그리고
    제2역삼투막, 상기 제2역삼투막에 제2유입수를 공급하는 제2유입수공급부, 상기 제2역삼투막을 이용하여 처리한 제2처리수를 배출하는 제2처리수배출부, 그리고 제2역삼투막으로 처리되어 오염물질이 농축된 제2농축수를 배출하는 제2농축수배출부를 포함하는 제2모듈;을 포함하고,
    상기 제1농축수배출부와 상기 제2유입수공급부는 서로 연결되어 있으며,
    상기 제2모듈의 전단에는 제2역삼투막에 가해지는 압력을 조절할 수 있는 조절부를 더 포함하고,
    상기 조절부는,
    상기 제2유입수공급부에 연결되는 우회로를 포함하고,
    상기 우회로는 역세척모드에서 상기 제2유입수공급부에 공급되는 제2유입수의 유량이 감소되도록, 상기 제2유입수의 일부 또는 전부를 공급받는 것을 특징으로 하는 역삼투막의 역세척 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 역세척 시스템은, 상기 조절부가 상기 역세척모드인 경우에 제1모듈에서 처리되는 제1처리수의 유량을 증가시켜 상기 역세척시스템 전체에서 처리되는 처리수의 유량을 유지하는 것인, 역삼투막의 역세척 시스템.
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 역삼투막의 역세척 시스템은, 상기 제1모듈의 제1유입수공급부의 전단에 이온측정수단을 더 포함하고,
    상기 이온측정수단은, 상기 제1유입수공급부로 공급되는 제1유입수의 이온 함량을 측정하여, 제1역삼투막 및 제2역삼투막을 포함하는 역삼투막에 형성되는 스케일의 정도를 예측하는 것인, 역삼투막의 역세척 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 역삼투막의 역세척 시스템은 상기 제2모듈에 연결되어있는 약품주입부를 더 포함하고,
    상기 약품주입부는 상기 제2유입수공급부와 연결되어 상기 제2역삼투막의 일면과 맞닿는 제2유입수에 스케일제거제를 포함하는 약품을 제공하는 것인, 역삼투막의 역세척 시스템.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 역삼투막의 역세척 시스템은 제3모듈을 더 포함하고,
    상기 제3모듈은, 제3역삼투막, 상기 제3역삼투막에 제3유입수를 공급하는 제3유입수공급부, 상기 제3역삼투막을 이용하여 처리한 제3처리수를 배출하는 제3처리수배출부, 그리고 제3역삼투막으로 처리되어 오염물질이 농축된 제3농축수를 배출하는 제3농축수배출부를 포함하며,
    상기 제3모듈은 상기 제1모듈의 전단, 상기 제1모듈과 제2모듈의 사이, 상기 제2모듈의 후단 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 위치에 포함되며,
    상기 조절부가 상기 역세척모드인 경우에 상기 제3모듈에서 처리되는 제3처리수의 유량을 증가시켜 상기 역세척시스템 전체에서 처리되는 처리수의 유량을 유지하는 것인, 역삼투막의 역세척 시스템.
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