막여과 공정의 문제점
막분리공정의 효과
막여과 공정의 문제점
막여과 공정은 표준정수처리공정에 비하여 작은 부지면적에서도 적용한 막의 종류에 따라 미생물, 입자 및 콜로이드성 물질을 목표수질을 확실히 만족시킬 수있도록 제거할 수 있는 신뢰성이 매우 큰 공정이다. 반면, 막여과 공정을 고도정수처리에 도입하는데 있어서, 몇 가지 문제점들이 대두되고 있으며, 현재도 이에대한 해결을 위해 많은 연구와 검증이 이루어지고 있다.
막여과 공정은 색과 이취․미등을 유발하는 용존성 천연유기물(NOM)을 일부 제거하지만, 취약한 점이 있어 다른 표준정수처리공정과 조합되어야 한다.
그리고 막여과 시설은 표준정수처리시설에 비해 집약적이고 효율은 우수하지만, 원수성상의 급격한 변화나 수질악화에 대처할 수 있는 시간이 단축되기 때문에,돌발사태에 대비한 원수수질의 감시를 강화해야 하며, 시설의 건설 및 유지관리 비용이 많이 소요된다는 단점을 안고 있다.
막여과에 있어서, 막을 투과하는 유량 즉, 플럭스(flux)가 주요한 운영인자인데, 이는 막의 종류, 수온, 원수 수질 등에 크게 영향을 받기 때문에, 막여과 시설을대형화하는데 한계가 있다.
따라서 일본의 경우에는, 장기 운전시 평균적인 플럭스를 단위 막차압(transmembrane pressure, TMP)이 98.1 kPa일 때, 0.5 m3/m2․일 이상으로 제시하기도한다. 또한, 막여과 공정의 가장 큰 관심은 막오염(fouling)으로 막의 수명이 길지 않고, 막을 재생하기 위한 추가적인 약품처리가 필요하며, 그 교환주기가 짧기때문에 경제적 부담이 큰 공정이라는 것이다.
막 오염은 제거하고자 하는 원수중의 오염물질이 막에 의해 저지됨에 따라 부착되는 층(cake)이 형성하고 막히는 현상으로서 막의 여과기능을 저하시키게 되며,이는 고도정수처리공정에 막여과공정을 도입하는 데 있어서, 가장 중요한 장애요인이기도 하다.
막오염은 막여과에 의한 여과속도, 유량(Flux)을 저하시키게 되는데, 이는 일반적으로 콜로이드 입자, 현탁입자 및 고분자의 용존성 유기물질들이 막에 흡착되어축적되기 때문인 것으로 알려져 있다. 특히, 한외여과막(UF)을 오염시키는 유기물질은 다당류, 방향족 화합물, 단백질 등이 포함 된다고 한다.
다음의 표는 막여과 공정에 따라 전형적으로 알려진 막오염 물질들을 나타내었다.
출처 : 2004년 환경부 "고도정수처리 정책방향에 관한연구" 발췌