상하수도 119회 3교시 문제 4. 수도용 막의 종류와 특징을 설명하고 정수처리에 적용하기 위한 주요 검토사항을 설명하시오.

답 1. 일반정수처리 공정과 비교한 막여과의 장단점

1) 장점

- 응집제 불필요

- 단일공정으로 처리효율 높음

- 설치면적이 작음(정수장 면적의 1/2 이하 가능)

- 운전의 무인화, 자동화가 가능하며, 인건비 절감 가능

- 수질이 양호하고 안정적(우수한 탁질제거 능력, 병원성 미생물에 대한 안정성 확보)

- 부하변동에 대한 대응성 강함(원수 수질변화에도 효과적으로 대응)

2) 단점

- 막의 수명이 짧음

- 막의 수입 의존도 높음

- 초기 설치비 매우 고가 : 대규모 처리장 적용에 한계

- 막오염 문제 발생 : 연속적인 공기세정과 주기적인 화학세정 필요

답 2. 수도용 막의 종류와 특성

사용막	공극	특징
정밀여과막 (MF)	0.1 ~ 1.0 μm	- 전형적인 체거름 작용을 통한 탁질 제거 - 모래여과로 제거되지 않는 현탁물질 및 세균 제거 - 역삼투법, 나노여과의 전처리 공정으로 많이 이용 - 조류, 지아르디아, 크립토스포리디움 제거 - 용존물질의 제거는 불가능
한외여과막 (UF)	0.01 ~ 0.1 μm	- 체거름 작용과 확산작용에 의해 더 작은 물질 제거 - 콜로이드 물질, 분자량 5,000이상의 고분자 물질 - 염류와 저분자물질 제거 어려움 - RO보다 낮은 압력(3기압)으로 운전, 높은 투과유량
나노여과막 (NF)	0.001 ~ 0.01 μm	- 역삼투법의 변형 - 주로 RO보다 조대 유기분자들 제거 - THM 전구물질 및 미량 유기오염물 제거에 유용 - 높은 조작압력(10기압 이상)필요, 경제성 떨어짐
역삼투막 (RO)	0.0001 ~ 0.001 μm	- 무기성 이온, 저분자 유기물 제거 가능 - 10기압 이상의 압력 필요 - 용매는 통과하지만 용질은 통화할 수 없는 반투막 성질 이용 - 해수의 담수화에 이용

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답 3. 막여과 정수처리 시 주요 검토사항

1) 원수의 수질검사기준에 따라 실시한 과거 3년간의 원수수질 검사결과 검토

2) 막여과 정수시설의 안정성 검토

3) 단독으로 정수를 생산하여 먹는 물 수질기준의 초과가 예상 시 다른 정수공정과 조합 고려

4) 건설비, 유지관리비 등을 포함한 경제성 고려

5) 계열의 수는 2계열 이상으로 구성하는 것을 원칙으로 하며, 각 계열 및 시설의 여과수에는 연속측정식 탁도계 등 설치

6) 계열의 구성에는 막의 손상을 검지하기 위해 막모듈의 압력유지시험(Pressure Decay Test)등 직접 완결성 시험 감시설비 설치

7) 막여과 정수시설은 막모듈을 이용하여 여과하는 공정과 소독제를 이용하여 소독하는 공정을 기본공정으로 구성

[이미지 출처 : 막여과방식의 흐름도, 상수도시설기준]

 

 

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