논문실적
| 모듈화 기반 압력식 수처리 공정 내 유량균등분배를 위한 배관구조 개발 및 적용연구 |
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학술지명 한국스마트워터그리드학회 정기학술대회
저자 김성수,서인석,채선하
발표일 2019-10-01
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압력식 구조의 공정간 저류조가 없는 수처리 기술은 막여과 공정의 공급펌프에 의한 공급압력을 활용 후단 수처리 공정을 압력식으로 적용하여 소요부지를 저감한 컴팩트 한 구조의 수처리 플랜트 구축을 가능하게 하는 기술이다. 또한 수직구조를 채택함으로써 사이펀 효과를 통해 용수생산에 필요한 소요에너지를 절감시킬 수 있다. 본 연구에서는 압력식 공정에서 다수의 반응기로 유입되는 유량을 수리적으로 균등하게 분배할 수 있는 이중배관 구조를 개발하였다. 또한, 개발된 구조를 500 ㎥/일 규모의 압력식 수처리 플랜트(Test Bed, T/B) 내 멤브레인 헤더구조에 적용하여 효과를 검증하기 위한 연구를 수행하였다. 연구에 활용된 T/B는 인도네시아 반텐주에 위치한 이슬람학교(DQ) 수처리 시설로서 국내 분산형 용수공급기술의 해외 검증을 통해 물산업 진출기반을 구축하기 위해 설치하여 운영되고 있는 시설이다. T/B 시설 내 멤브레인 공정은 2계열 구성되어 있으며, 1계열에는 기존 형태의 단일 헤더배관이 유입배관으로 설치하였다. 기술 검증을 위해 2계열에는 본 연구의 이중배관 구조의 헤더배관을 유입부 및 유출부 배관에 각각 설치하여 유입량에 대한 균등 분배 뿐 아니라 역세척시 역세척 수의 균등 분배 효과를 검증이 가능하도록 하였다. 균등 분배 검증을 위하여 각 계열별 총 4개의 모듈 중 양 끝단 모듈 유출부에 유량계를 설치하여 유량을 실시간 계측하였다. 유입량을 저유량, 설계유량, 고유량 조건에서 각각 균등성을 분석한 결과 기존 단일 배관 구조의 경우 양끝단 모듈별 유량유량 차이는 약 13%를 보인 반면, 이중배관 구조의 경우 약 2% 이내로서 각 모듈별 유량의 균등성 개선효과를 나타내었다. 향후 다양한 조건 및 운영기간 경과에 따른 막 오염 진행 등 다양한 운영 조건을 고려한 추가적인 연구가 필요하다. |
