DTRO 침출수 처리 장비

프로세스의 기본 요구 사항

침출수의 특성을 고려하여 설계 및 공정 선택 침출수 처리 매립지에서는 다음 조건을 충족해야 합니다.

● 수량 변경에 따른 요구사항 충족

선택한 모든 규모의 수처리 공정의 처리 용량에는 수처리에 대한 상한이 있습니다. 결과적으로 설계 공정은 물의 양의 큰 변동을 수용하기 위해 높은 수압 충격 하중 용량을 가져야 합니다.

● 수질에 따른 충격하중에 대한 저항성이 높습니다.

침출수 수질의 광범위한 변화로 인해 처리 공정은 충격 하중에 강해야 합니다. 침출수 생분해성이 크게 감소하고 매립지 연령이 증가함에 따라 탄소와 질소 비율의 불균형이 발생하는 것을 고려하는 것이 특히 중요합니다.

● COD, BOD 제거 용량이 높습니다.

매립지 침출수의 COD 농도는 4000~20000mg/l 사이이며, 국가 환경 보호 정책은 침출수 처리 유출수에 대한 수질 기준을 점점 더 엄격하게 요구합니다. 결과적으로 처리 공정은 매우 높은 유기 오염 물질 제거 용량을 가져야 합니다.

● 탈질소 효율이 우수합니다.

매립지 침출수의 암모니아 질소 농도는 일반적으로 수백에서 수천 mg/L 범위에 있으며, 이는 도시 하수보다 수십에서 수백 배 더 높습니다. 또한 이 프로젝트에서 GB16889-2008 표준을 사용한 결과, 유출수의 암모니아 질소 및 총 질소에 대한 배출 요구 사항이 매우 엄격합니다. 따라서 암모니아 질소를 제거하기 위해 처리 공정에는 99%보다 큰 탈질 속도가 필요합니다.

● 처리시설이 안정적이며, 운영 및 관리가 간단하다.

● 안전하고 환경친화적인 처리방법입니다.

DTRO(디스크 튜브 역삼투) 기술 개요

DTRO(Disc Tube Reverse Osmosis)는 최첨단 역삼투막 기술. 이 구성 요소는 기존의 나선형 와운드 멤브레인과 다르게 제작되었습니다. 디스크 튜브 멤브레인 모듈의 공급 채널은 개방형 채널이 있는 특허받은 흐름 채널 디자인을 특징으로 합니다. 공급 용액은 입구를 통해 압력 용기로 들어가 가이드 플레이트와 하우징 사이의 채널을 통해 모듈의 다른 끝으로 흐릅니다. 

공급 용액은 플랜지의 반대쪽 끝에 있는 8개의 채널을 통해 가이드 플레이트로 들어갑니다(그림 1 참조). 처리된 액체는 가능한 한 빨리 여과 막을 통과한 다음 다른 막 표면과 180도 역전되어 가이드 플레이트 중앙의 슬롯을 통해 다음 가이드 플레이트로 흐릅니다(그림 2 참조). 

멤브레인 표면에서 이는 가이드 플레이트의 원형 가장자리에서 중앙으로, 다시 가장자리로, 다시 중앙으로 가는 이중 "S"자 모양의 경로를 만듭니다. 마지막으로 농축된 액체가 공급 끝 플랜지에서 나옵니다. DTRO 모듈의 두 가이드 플레이트는 3mm로 분리되어 있으며 가이드 플레이트 표면에는 특정 패턴으로 배열된 돌출부가 있습니다. 

이 독특한 유압 설계는 처리된 액체가 멤브레인 표면을 통과하고 압력 하에서 돌출부와 충돌할 때 난류를 발생시켜 투과율과 자체 세척 기능을 증가시키고, 멤브레인 파울링과 농도 분극을 효과적으로 방지하며, 멤브레인 모듈의 서비스 수명을 성공적으로 연장합니다. 모듈 세척도 간단하여 디스크 튜브 멤브레인 모듈은 혹독한 급수 조건에 적합합니다.

이것은 침출수를 처리하기 위해 디스크 튜브 역삼투막을 사용하는 것의 이점에 대한 기술적 설명입니다. 주요 사항은 다음과 같습니다.

● 침출수 생분해성에 영향을 받지 않고 방류 기준을 충족하는 안정적인 유출수 품질.

디스크 튜브 역삼투 기술은 오염 물질을 높은 비율로 거부하기 때문에 유출수는 침출수의 생분해성이나 탄소-질소 비율에 영향을 받지 않고 침출수 처리의 초기, 중기 및 후기 단계에서 배출 기준을 충족할 수 있습니다. 이 기술은 특히 중기 및 후기 단계에서 오래된 매립지에서 침출수를 처리하는 데 유용합니다.

● 투자비용 및 운영비용이 저렴합니다.

다른 공정과 비교했을 때 디스크 튜브 역삼투 기술은 가장 짧은 공정 흐름과 가장 낮은 에너지 소비를 가지고 있으며, 높은 수준의 배출 기준을 충족시켜 투자 및 운영 비용이 낮습니다. 2단계 DTRO의 운영 비용은 새로운 기준을 충족할 수 있는 다른 처리 공정보다 훨씬 낮습니다.

● 멤브레인 수명 연장.

DTRO 구성품은 3mm 폭의 개방형 채널과 돌출부가 있는 고유한 흐름 가이드 디스크를 갖추고 있어 소자 내 유체가 난류 흐름 상태를 형성하여 막 오염, 오염 및 농도 분극을 최대한 최소화합니다.

DTRO의 독특한 모양과 유압 설계로 세척 후 플럭스를 청소하고 복원하기 쉬워 멤브레인 수명이 연장됩니다. 실용적인 엔지니어링을 통해 원래 침출수를 처리하는 1단계 DTRO 멤브레인 팩의 수명은 최대 3년 또는 그 이상에 도달할 수 있으며 2단계 DTRO의 수명은 5년 이상에 도달할 수 있는데, 이는 현재 사용 가능한 역삼투 처리 시스템에서는 달성하기 어려운 수치입니다.

● 멤브레인 구성 요소는 유지 관리가 간단합니다.

DTRO 멤브레인 구성 요소는 쉽게 분해 및 유지 관리되도록 설계되었습니다. DTRO 구성 요소를 열면 모든 필터 멤브레인 팩 및 기타 부품을 간단히 검사하고 유지 관리할 수 있습니다. 부품 수가 부족하면 구성 요소를 통해 DTRO 멤브레인 구성 요소의 사용에 영향을 미치지 않고 더 적은 멤브레인 팩과 흐름 가이드를 설치할 수 있습니다. 다른 멤브레인 구성 요소는 이를 수행할 수 없습니다.

● 필터 멤브레인 교체 비용이 저렴합니다.

DTRO의 각 구성 요소는 개별적으로 교체할 수 있습니다. 필터는 여러 개의 필터 멤브레인 팩과 플로우 가이드로 구성되어 있습니다. 필터 멤브레인 팩을 교체해야 하는 경우 개별적으로 교체할 수 있으며, 성능이 좋은 멤브레인 팩을 사용하여 멤브레인 교체 비용을 최소한으로 유지할 수 있습니다. 롤 멤브레인 및 중공 섬유 멤브레인과 같은 다른 멤브레인 구성 요소는 이를 달성할 수 없습니다. 롤링 멤브레인에 패치 또는 국소 누출과 같은 품질 문제가 발생하거나 새 멤브레인이 필요한 경우 전체 멤브레인 구성 요소를 교체해야 합니다.

DTRO 멤브레인 시스템은 멤브레인 분리 기술로서 기존 생화학적 공정에 비해 다음과 같은 장점을 제공합니다.

• 운영 적응성

DTRO 멤브레인 시스템은 연속적으로 또는 간헐적으로 사용할 수 있는 매우 유연한 물리적 분리 장치입니다. 시스템의 직렬-병렬 구성은 수질 및 양 요구 사항을 충족하도록 조정할 수도 있습니다.

• 짧은 건설 시간과 빠른 디버깅 및 시작

DTRO 멤브레인 시스템을 구축하는 데는 기계 가공이 사용되며, 공장 건물과 물 풀과 같은 지원 시설이 있습니다. 이 시스템은 소규모로 구축되며 빠르게 완료할 수 있습니다. 설치 및 디버깅은 장비가 현장에 도착한 후 약 2주 안에 완료할 수 있습니다.

• 높은 수준의 자동화 및 사용 편의성

DTRO 멤브레인 시스템은 완전 자동이며 고급 모니터링 및 제어 시스템을 갖추고 있습니다. 시스템을 보호하기 위해 PLC는 센서 매개변수에 따라 자동으로 조정하고 경보 신호를 즉시 발행할 수 있습니다. 오류 코드를 문제 해결하기 위해 작업자는 광범위한 경험이 필요하지 않은 작동 설명서만 참조하면 됩니다.

•  컴팩트한 사이즈

DTRO 멤브레인 시스템은 작은 구조물과 시설을 갖추어 작은 면적만 차지하는 통합형 장치로 설치됩니다.

프로세스 흐름

조정 탱크의 여과액은 pH 조정, 모래 여과 및 보안 여과와 같은 간단한 전처리를 위해 여과 원수 저장 탱크로 펌핑되고, 그 다음 첫 번째 단계인 DTRO로 이동합니다. 첫 번째 단계에서 DTRO 농축액은 재활용을 위해 농축액 저장 탱크로 배출됩니다. DTRO 투과액은 표준을 충족시키기 위해 배출되기 전에 추가 처리를 위해 탈기 타워로 들어갑니다. 

다음 그림은 여과 액체에 대한 DTRO 처리의 전체 프로세스 흐름을 보여줍니다.

프로세스 설명

1. 전처리

• 투과액의 pH는 식물 연령, 다양한 환경 조건의 변화, 칼슘, 마그네슘, 바륨, 실리카와 같은 다양한 불용성 염을 포함하는 공급수의 복잡한 구성에 따라 달라집니다. 이러한 불용성 무기 염의 농도가 이러한 조건에서 용해도를 초과하면 막 표면에 스케일링이 발생합니다.

• 급수의 pH 값은 급수 전에 조정해야 합니다. 역삼투 시스템 탄산염 무기염의 스케일링을 효과적으로 방지합니다. 동시에, 공급수에 있는 부유 고형물은 투과수에 있는 부유 고형물로 인한 막 오염을 줄이기 위해 사전 처리해야 합니다.

• 원수가 조절 풀에서 투과 원수 탱크로 수송되기 전에 부스터 펌프, 먼저 바스켓 필터를 통과하여 공급수에 유입되었을 수 있는 입자 물질을 제거합니다. 바스켓 필터의 여과 구멍은 1.0mm입니다. 원수는 여과된 후 투과된 원수 탱크로 들어갑니다. 투과수가 원수 탱크로 들어가는 동시에 산 저장 탱크의 산이 추가되어 pH 값을 조정합니다. 

• 동시에 산 혼합 펌프는 원하는 pH 값을 달성하기 위해 리플럭스 혼합을 위해 작동하기 시작합니다. 시스템의 원액 저장 탱크 리플럭스 파이프라인에는 pH 센서가 장착되어 있으며 PLC는 원수의 pH 값을 판단하고 자동으로 도징 펌프의 주파수를 조정하여 첨가된 산의 양을 조정하여 역삼투에 들어가기 전 원액의 pH 값이 결국 6.1-6.5 범위에 있도록 합니다. 원폭의 pH가 이 범위 내에 있으면 산을 조정할 필요가 없습니다.

• 부스터 펌프 모래 여과기는 원수를 펌핑합니다. 모래 여과기모래 여과기는 단일 유닛이며 여과 정확도는 50um입니다. 압력 게이지 모래 여과기의 입구와 출구에 위치합니다. 압력 차이가 1.5bar를 초과하면 역세척을 수행해야 합니다. 모래 여과기 역세척 빈도는 유입수에 있는 부유 고형물의 수에 따라 결정됩니다. 

2. 1단계 DTRO

두 단계의 역삼투가 멤브레인 시스템을 구성합니다. 모래 여과기 후, 1단계 역삼투가 공급되어야 하며, 2단계 역삼투는 1단계의 투과물을 처리합니다.

모래 여과 유출물은 물을 공급하는 1단계 DTRO 장비로 공급됩니다. 먼저 코어 필터를 통과하여 투과수에서 부유 고형물이 제거됩니다. 이 장비에는 단일 세트의 코어 필터가 장착되어 있으며, 입구와 출구 양쪽에 있는 압력 센서가 압력 차이를 자동으로 감지합니다. 압력 차이가 2.0bar를 초과하면 시스템은 필터 요소를 교체해야 함을 표시합니다. 이는 코어 여과의 정확도입니다.