기존의 정수 처리 공정은 악화되고 있는 원수의 수질을 효율적으로 대체하지 못하여 한계를 드러내고 있다. 특히 중소규모 정수장이나 간이 상수도의 경우 유지 관리에 큰 허점을 드러내고 있다. 기존 정수 처리 시설을 대체할 공정으로서 막분리 공정을 이용한 정수 처리 시스템은 매우 적합하고 유망한 고도 정수 처리 시스템으로 여겨진다. 그러나 아직까지 국내에 적합한 공정 적용 경험이 부족하여 연구 개발이 절실하였다.

따라서 본 연구에서는 지방 정수장이나 간이 상수도, 소규모 급수시설과 같이 한계를 드러내고 있는 중소규모의 기존 정수 처리 시설을 대체할, 막분리 공정을 이용한 고도 정수 처리 시스템을 개발하고, 막분리 단독공정인 실증 플랜트 I과 전처리 공정과 결합된 막분리 혼성 공정인 실증플랜트 II를 직접 설치, 운영하는 것을 목적으로 하였다.

기존에 제작되어 한강 원수를 대상으로 설치된 소규모 막분리 고도 정수 플랜트를 운전하면서 여러 가지 문제점들을 파악, 개선 방안을 찾을 수 있었다. 중공사 내부가 막히는 과정에 대하여 연구한 끝에 원수 양방향 교차 유입과 교차 역세척 공정을 고안하였고 역세척 방법에 대한 연구도 다각도로 진행하였으며, 막힘형/십자형 자동전환 방법, 발생 폐수 처리방안이나 경제적이고 사용자가 접근하기 쉬운 인터페이스 구축 등 여러 가지 사항에 대한 방법을 독창적으로 마련하여 실증플랜트 I과 II에 반영하였다.

실증플랜트 I은 막분리 단독공정으로서 최대 100톤/일까지 가능하며, 처리수 탁도는 0.03NTU의 낮은 값으로 안정적이었으며, 대장균과 세균을 비롯하여 바이러스까지도 거의 완벽히 제거가 가능함을 입증하였다.

 

자동화와 원격제어 등으로 편리한 시스템을 구축하였으며, 경제적으로도 기존 정수 공정에 손색이 없었다. 생산된 물의 수질 검사를 거쳐 직접 주민에게 먹는 물로서 성공적으로 공급하고 있다.
그러는 한편 실험실 규모의 전처리공정을 연구하여 실증플랜트 II에 반영하였다. 응집과 고도산화, 흡착공정에 대한 다각도의 연구를 수행하였고 실증플랜트 II에는 응집 공정을 기본으로 수질에 따라 고도산화, 흡착 공정을 도입할 수 있는 설계인자를 얻을 수 있었다.

전처리 공정과 결합된 200톤/일 규모의 실증플랜트 II에서도 시스템의 효율성, 안정성, 편리성, 경제성 등을 검증하였다. 역시 기존 정수 시설을 대체하여 먹는 물로서 공급하고 있다. 그러는 한편 실증 플랜트 I의 운전을 지속하여 장기간의 운전 시 시스템의 성능, 유지․관리를 위해 필요한 사항 검토, 경험과 자료를 축적할 수 있었다.

본 연구에 의해 축적된 개발 기술은 자체적으로 보유한 고유 기술이므로 이를 적극적으로 활용하여, 국내 지자체나 정부의 계획에 맞추어 간이 정수 시설과 소규모 정수 시설을 훌륭히 대체하여 먹는 물을 생산할 수 있는 막분리 고도 정수 플랜트를 제작 판매할 예정이다. 본 연구는 우리나라에서 막분리 공정이 정수 처리 시설 지속적으로 도입되는데 초석이 될 것으로 평가한다.

 

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