초록 ▼

연구개발 결과

최종목표
플랜트의 지속적인 운영을 통한 문제점 발견과 해결방안을 모색하고 장기운영에 따른 안정성 향상을 도모함으로써 시범정수장 설계 및 시공 능력을 향상하고 운영시 발생 가능한 문제점을 사전에 해 결하여 Trouble 발생을 최소화함으로써 최고성능을 갖춘 국산 막여과 기술의 토탈 솔루션을 구성하고, 세계 물산업 시장에서 경쟁력 확보.
저에너지 고효율 고도정수처리 시스템 구축을 위한 플랜트 설치 및 연속 장기 운전을 통해 MF와 NF 조합 막여과 고도처리 공정 신기술 도출 및 설계, 운영 능력 함

연구개발 결과

최종목표
플랜트의 지속적인 운영을 통한 문제점 발견과 해결방안을 모색하고 장기운영에 따른 안정성 향상을 도모함으로써 시범정수장 설계 및 시공 능력을 향상하고 운영시 발생 가능한 문제점을 사전에 해 결하여 Trouble 발생을 최소화함으로써 최고성능을 갖춘 국산 막여과 기술의 토탈 솔루션을 구성하고, 세계 물산업 시장에서 경쟁력 확보.
저에너지 고효율 고도정수처리 시스템 구축을 위한 플랜트 설치 및 연속 장기 운전을 통해 MF와 NF 조합 막여과 고도처리 공정 신기술 도출 및 설계, 운영 능력 함양.

개발내용 및 결과
개발 상품
■ WISE (Web-based, Intelligent, Smart, Efficient)DIMS
표준정수처리공정을 신설 및 대체할 수 있는 기술로, 혼하/응집/침전을 콤팩트하게 설계하여 소요부지를 축소하고 막 유입부하를 경감시킬 수 있는 전처리공정, 탁도 및 내염소성 병원미생물을 효과 적으로 제거할 수 있는 정밀여과막공정 및 유입수질과 막오염지수를 모니터링하여 전처리, 막의 유지세정 및 회복세정을 자동화, 최적하, 자가진단할 수 있는 프로그램으로 구성되어 원수수질 변화에 적극적으로 대응 할 수 있고 막오염을 최소화할 수 있으며 막 시스템의 완결성을 확보할 수 있는 고효율 고집적 막여과 정수처리기술
■ 수질 정보 기반 최적 블랜딩 자동화 기술을 이용한 MF-NF 막여과 고도정수 기술
유입 원수 수질 정보를 수집하여 수질에 따른 등급을 구분한 후, 등급에 따라 정밀여과막과 나노여과막 처리수량을 최적 혼합하기 위하여 각각의 유입펌프를 자동 제어하고 이를 통해 최종 처리수의 수질과 맛을 향상시키고 에너지를 절감할 수 있는 고효율 막여과 고도정수기술

개발기술의 특징·장점
■ WISE (Web-based, Intelligent, Smart, Efficient)DIMS
• 혼화-2단응집-경사판 침전에 의한 탁도/용존유기물질을 제거하여 막오염물질 부하를 경감시킬 수 있는 전처리공정
• 탁도물질과 내염소성 병원미생물을 효과적으로 제거할 수 있는 고 배제율 PVDF 정밀여과막
• 주요 막오염 수질인자를 모니터링하여 응집제 주입을 자동제어하고 막오염지수로 Feed-back하여 응집제 주입을 최적화하는 응집 자동제어시스템
• 막오염지수를 통해 막 오염도를 진단하고 유지세정 및 회복세정을 최적화 및 플럭스 회복율을 진단할 수 있는 막오염상태 기반 세 정자동화시스템
• 막 시스템 안전성을 확보하기 위한 직접완결성시험(PDT)의 자동화, 감시 및 자가진단 프로그램
■ 수질 정보 기반 최적 블랜딩 자동화 기술을 이용한 MF-NF 여과 고도정수 기술
• 유입수질 정보와 처리수 수질 피드백을 이용한 막여과 처리수 블랜딩 자동화 기술
• 막오염 경감을 위한 컴팩트한 혼하/응집/침전 공정과 세균, 원생 동물 등 미세 입자물질을 효과적으로 제거할 수 있는 정밀여과막 공정 및 맛·냄새 유발물질, 바이러스, 미량유해물질을 제거할 수 있는 나노막 결합공정

기대효과 (기술적 및 경제적 효과)
1) 기술적 기대효과
- 기존 정수처리 공정의 큰 구조 변경 없이 공정 변경 가능
- 데이터 마이닝 알고리즘을 이용한 응집제를 자동제어하여 약품의 최적 사용 기술 개발
- 중공사막의 적용기술과 국산 분리막 제조기술 개발의 활성화
- 운전자동화 및 무인운전으로 정수처리 유지관리 기술향상
- 향상된 막분리 원격운전기술에 따른 분리막 적용기술의 확대
- NF 막을 활용한 고효율 저에너지 고도정수처리 시스템 구성
2) 경제적 기대효과
- 시설투자비 절감 효과 (소요부지 최소화, 건설기간 단축)
- 응집제 사용량 저감 가능
- 공정축소를 통한 부지절감 및 토지이용가치 증대
- 무인자동화 공정에 따른 현장관리 인건비등 유지관리비 절감
- 기존 정수장 개량시 개·보수용이
- 신기술개발에 따른 해외수출 효과 기대
- 국산 분리막 도입 확대에 의한 국제 경쟁력 확보

적용분야
WISE-DIMS 공법은 표준정수처리공정을 신설 및 대체할 수 있는 기술로, 혼하, 응집, 침전공정을 콤팩트하게 설계하여 소요부지를 최소화하고 막 유입부하를 경감시킬 수 있는 전처리공정, 탁도 및 내염소성 병원미생물을 효과적으로 제거할 수 있는 정밀여과 막공정 및 유입수질과 막오염지수를 모니터링하여 전처리, 막의 유지세정 및 회복세정을 자동화, 최적하, 자가진단할 수 있는 프로그램으로 구성된다. 이를 통해 원수수질 변화에 적극적으로 대응 할 수 있고 막오염을 최소화할 수 있으며 막 시스템의 완결성을 확보 할 수 있는 고효율 고집적 막여과 정수처리기술이다.
수질 정보기반 최적 블랜딩 자동화 기술을 이용한 MF-NF 막여과 고도정수 기술은 기존 고도정수처리공정을 신설 및 대체할 수 있는 기술로, 혼화, 응집, 침전공정을 콤팩트하게 설계하여 소요부 지를 최소화하고 막 유입부하를 경감시킬 수 있는 전처리공정, 탁도 및 내염소성 병원미생물을 효과적으로 제거할 수 있는 가압식 정밀여과막 공정 및 맛·냄새 유발물질 및 미량유해물질 제거성능이 우수한 나노막 공정을 결합하였다. 본 기술은 유입원원수 수질 정보를 수집 분석하여 수질 등급에 따른 최적 블랜딩 비율을 산정 한 후 각각의 유입펌프를 자동제어함으로써 소모 에너지 절감이 가능하고, 블랜딩을 통한 최종 처리수의 수질과 맛을 향상시킬 수 있는 고효율 막여과 고도정수처리기술이다.

(출처 : 보고서 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 제출서 ... 2
• 제출문 ... 3
• 보고서 초록 ... 4
• 제1장 서론 ... 8
• 제1절 연구개발의 중요성 및 필요성 ... 8
• 제2절 연구개발의 국내외현황 ... 12
• 1. 국외 기술개발 현황 ... 12
• 2. 국내 기술개발 현황 ... 23
• 3. 국내·외 막여과 공정 유지관리에 관한 기술개발 현황 ... 27
• 제3절 연구개발대상 기술의 차별성 ... 32
• 1. 차별성 ... 32
• 2. 주관기관의 관련기술 보유현황 ... 34
• 제2장 연구개발의 목표 및 내용 ... 36
• 제1절 연구의 최종 목표 ... 36
• 제2절 연도별 연구개발의 목표 및 평가방법 ... 38
• 1. 연도별 연구개발의 목표 및 내용 ... 38
• 2. 평가의 착안점 및 기준 ... 41
• 제3절 연도별 추진체계 ... 43
• 1. 1. 2단계 연도별 추진체계 ... 43
• 2. 3단계 연도별 추진체계 ... 43
• 3. 4단계 연도별 추진체계 ... 44
• 제3장 연구개발 결과 및 활용계획 ... 45
• 제1절 연구개발 결과 및 토의 ... 45
• 1. 전처리와 막 세정 자동제어 기술을 이용한 막여과 정수기술 (WISE-DIMS) ... 45
• 2. 고효율/저에너지 MF-NF 막여과 고도정수처리 시스템 개발 ... 91
• 3. 수질 정보 기반 최적 블랜딩 자동화 기술을 이용한 MF-NF 막여과 고도정수기술 ... 118
• 4. 중대형 막여과 영등포 정수장 시범사업 시공 및 시운전 기술 확보 ... 170
• 5. 중대형 막여과 영등포 정수장 유지관리 기술 확보 ... 235
• 6. 가압식 정밀여과막 및 나노막 조합 정수처리시스템 운전최적화 기술 개발(위탁연구개발 결과 보고서) ... 311
• 제2절 연구개발 결과 요약 ... 369
• 제3절 연도별 연구개발 목표의 달성도 ... 371
• 제4절 연도별 연구 성과. ... 373
• 4. 학술발표회 성과 ... 373
• 5. 논문게재 성과 ... 376
• 6. 특허 출원 성과 ... 377
• 7. 특허 등록 성과 ... 379
• 8. 신기술 관련 성과 ... 380
• 9. 실용신안 출원 및 등록 성과 ... 381
• 10. 상표 출원 및 등록 성과 ... 382
• 제5절 관련분야의 기술발전 기여도 ... 383
• 제6절 연구개발 결과의 활용계획 ... 385
• 제4장 참고문헌 ... 386
• 끝페이지 ... 389