KR101007564B1

KR101007564B1 - 촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치 및 방법

Info

Publication number: KR101007564B1
Application number: KR1020080129564A
Authority: KR
Inventors: 이상호; 김이호; 이정훈; 김재혁; 권혁회
Original assignee: 한국건설기술연구원
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2011-01-14
Anticipated expiration: 2028-12-18
Also published as: KR20090102618A

Abstract

본 발명은 촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치 및 방법에 관한 것으로, 촉매산화 공정과 저압 막 여과 공정을 결합하여 유입원수에 존재하는 미량 오염물질과 입자성 오염물질을 제거하기 위한 일체형 정수처리장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치는 원수를 공급하기 위한 원수 공급수단; 상기 원수 공급수단으로부터 받은 원수 내의 유기 오염물질과 입자성 오염물질을 제거하기 위한 막 여과수단; 상기 막 여과수단에 약품을 공급하는 약품공급수단; 상기 막 여과수단으로부터 처리된 처리수를 배출하기 위한 처리수 배출수단; 상기 처리수의 배출 후에 농축된 미처리 원수가 배출되는 농축수 배출수단; 및 상기 막 여과수단에 공기를 제공하기 위한 폭기수단을 포함한다.

내분비계 장애물질, 입자성 오염물질, 산화촉매입자, 다이나믹 멤브레인

Description

촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치 및 방법{EQUIPMENT AND METHOD FOR POTABLE WATER TREATMENT USING CATALYTIC DYNAMIC MEMBRANE}

본 발명은 촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 정수처리 시설에서 내분비계장애물질, 의약물질 등과 같은 미량오염물질 및 콜로이드, 박테리아 등과 같은 입자성 오염물질을 제거하기 위한 것으로서, 촉매산화 공정과 저압 막 여과 공정을 결합하여 유입원수에 존재하는 미량 오염물질과 입자성 오염물질을 제거하기 위한 일체형 정수처리장치 및 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 물 속에 포함되어 있는 내분비계장애물질과 의약물질을 분해하기 위한 나노촉매에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전이금속-테트라프탈로사이아닌계 화합물과 지지체간에 나노구조를 형성시켜 제조하는 불균일계 촉매로서, 과산화수소를 산화제로 사용하는 내분비계장애물질과 의약물질의 분해반응에 촉매로 사용되어, 반응활성이 우수하며 벤젠고리를 가지는 유기물에 대한 선택적인 분해가 가능하도록 하는 나노촉매에 관한 것이다.

내분비계 장애물질(Endocrine Disrupting Chemicals, EDCs)이란 내분비계의 정상적인 기능을 방해하는 물질로서 환경으로 배출된 물질이 체내에 유입되어 마치 호르몬처럼 작용한다고 하여 환경호르몬으로 불리기도 한다. 이러한 내분비계 장애물질은 생태계 및 인간의 생식기능 저하, 기형, 성장장애, 암 등을 유발하여 모든 생물종에 위협이 될 수 있다는 인식이 제기되는 등 오존층 파괴, 지구 온난화 등과 더불어 21세기의 새로운 환경문제로 대두되고 있다. 의약물질(Pharmaceutically Active Compounds, PhAC)은 의약적인 활성을 지는 물질로서 생태계 및 인체에 잠재적인 악영향을 주는 것으로 알려져 있다. 특히, 제약산업의 급격한 발전과 함께, 자연계로 유입되는 의약물질의 종류와 양은 비약적으로 증가하고 있다.

내분비계 장애물질과 의약물질로 분류되고 있는 대부분의 물질들은 그 구조상 화학적으로 안정하여 자연 상태에서 쉽게 분해되지 않고 체내에서 지속적으로 농축된다. 따라서 생태계에서 최종 소비자의 위치에 있는 인간의 경우, 이미 농축이 진행된 상태의 식품을 섭취하게 되고 최종적으로는 인간의 체내에서 농축되어 암을 유발시킨다거나 생식기능의 장애를 일으키는 등의 건강상의 위험을 초래하게 된다. 내분비계에 장애를 유발시키는 것으로 알려진 많은 화합물들은 대부분 실제 산업에서 비교적 대량으로 사용되고 있는 물질들이며 그 사용범위 또한 방대하여 사용량을 근본적으로 감소시키거나 최종적으로 생산을 금지시키기에는 난해한 실정이다. 따라서 이에 대한 근본적인 관리 및 무해화 기술이 시급하게 요구되고 있다.

수계의 내분비계 장애물질 및 의약물질을 제거하기 위해 여러 가지 방법이 시도되어 왔으나 기존의 기술로서는 이에 대한 근원적인 해결방법을 제시하지는 못하고 있다. 막여과 공정인 나노여과는 최근 들어 특별히 많은 관심의 대상이 되고 있는 처리법이며 분자량이 200 ~ 400 Da 이상의 크기를 가지는 물질을 배제할 수 있으므로 내분비계 장애물질과 의약물질의 처리에 효과적이다. 그러나 물리적인 여과작용에 기반하고 있는 나노여과 공정의 특성상 나노막에 의해 배제된 내분비계 장애물질은 분해되는 것이 아니라 지속적으로 농축되기 때문에 이를 처리하는 문제가 추가적으로 발생하여 근본적인 해결책이라고 볼 수는 없다. 또한, 나노여과 공정은 비용적인 문제 때문에 적용범위가 매우 제한적이다. 활성탄에 의한 흡착공정은 미량유기물을 제거하기 위해 비교적 일찍부터 사용되어왔다. 정수처리공정에서 소독단계 직전에 입상활성탄으로 처리하거나, 응집과 함께 분말활성탄을 투입함으로써 수중의 내분비계 장애물질이나 의약물질을 제거하는 연구는 많이 시도되어 왔다. 그러나 활성탄에 의한 처리도 단순히 물리적으로 제거하는 것이기 때문에 근본적인 처리방법이라고는 할 수 없다. 또한 내분비계 장애물질이나 의약물질의 주요 원인이 도시하수나 산업폐수 등임을 고려할 때 정수처리에만 국한되어 사용하는 활성탄 흡착법은 그 효과가 제한적이라 할 수 있다.

따라서 최근에는 내분비계 장애물질과 약성물질에 대한 물리적인 처리법뿐만 아니라 화학적인 산화공정을 통해 내분비계 장애물질을 인위적으로 분해할 수 있는 연구 또한 국내외에서 지속적으로 이루어져 왔다. 고도산화공정(Advanced Oxidation Process, AOP)이라 불리는 이들 공정은 유해물질의 근본적인 제거법이라는 측면에서 가장 이상적인 처리법이라 할 수 있다. 하지만 오존반응이나 UV/H2O 광분해법은 비교적 고가의 공정이며, Fenton 공정은 철슬러지의 발생문제를 야기시키며, 균질계 촉매공정은 반응산물과 촉매의 분리가 어려우며, 촉매의 비활성화가 빠르게 일어나며, pH가 4 이하의 산성조건에서만 반응이 일어난다는 측면에서 단점을 가지고 있다.

또한 정수처리에서는 미량오염물질 뿐 아니라 입자성 오염물질도 동시에 제거하여야만 양질의 먹는 물을 공급할 수 있다. 입자성 물질은 부유성 고형물, 콜로이드, 박테리아, 병원성 원생동물 등을 포함하며, 인체에 유해한 영향을 줄 수 있기 때문에 정수처리 과정에서 반드시 제거되어야 한다. 입자성 물질의 수질기준은 보통 탁도로 표시하며, 병원성 원생동물의 처리효율까지 높게 유지하기 위해서는 0.1 NTU 이하의 처리수 탁도를 유지하는 것을 권장하고 있다. 따라서 이러한 요구조건을 만족시키기 위한 저압 막여과 공정이 최근 주목을 받고 있다. 그러나 저압막여과 공정을 도입하는 경우 유기물에 의한 막오염 문제에 의하여 막의 생산성이 지속적으로 감소하는 문제가 발생하기 때문에 이를 근원적으로 해결하기 위한 기술이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 고려하여, 과산화수소를 산화제로 사용하는 촉매입자를 이용하여 저압 멤브레인 모듈의 표면에 다이나믹 멤브레인을 형성시킴으로써 막 여과 과정에서 내분비계 장애물질이나 의약물질을 분해시킬수 있을 뿐만 아니라, 멤브레인 모듈의 여과기능을 이용하여 박테리아 등의 부유성 오염물질을 높은 효율로 제거할 수 있으며, 동시에 멤브레인 모듈의 표면에 보호층을 형성시켜 멤브레인 모듈의 비가역적인 오염을 방지할 수 있는 일체형 정수처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치는 원수를 공급하기 위한 원수 공급수단; 상기 원수 공급수단으로부터 받은 원수 내의 유기 오염물질과 입자성 오염물질을 제거하기 위한 막 여과수단; 상기 막 여과수단에 약품을 공급하는 약품공급수단; 상기 막 여과수단으로부터 처리된 처리수를 배출하기 위한 처리수 배출수단; 상기 처리수의 배출 후에 농축된 미처리 원수가 배출되는 농축수 배출수단; 및 상기 막 여과수단에 공기를 제공하기 위한 폭기수단을 포함한다.

상기 원수 공급수단은 원수를 수집하여 공급하는 원수 공급부 및 상기 원수 공급부로부터 원수를 상기 막 여과수단으로 유입시키기 위한 원수 공급펌프를 포함 한다.

상기 약품 공급수단은 약품이 저장되는 약품 저장조 및 상기 약품 저장조로부터 약품을 상기 막 여과수단으로 유입시키기 위한 약품 공급펌프를 포함하고, 상기 약품은 산화제로서 과산화수소일 수 있다.

상기 막 여과수단은 원수가 유입되어 처리되는 막 반응조, 상기 막 반응조 내에 위치되어 유입된 원수를 여과시키는 멤브레인 모듈, 및 상기 멤브레인 모듈과 반응하는 산화촉매입자를 포함한다.

상기 처리수 배출수단은 상기 막 여과수단으로부터 처리된 처리수의 배출을 개폐하는 처리수 밸브, 상기 처리수 밸브의 하류에 위치되는 감압펌프, 상기 처리수 밸브의 상류에 위치되어 유체의 흐름을 역전시키는 역세밸브와 역세펌프, 및 상기 처리수를 저장하는 처리수 저장조를 포함한다.

상기 농축수 배출수단은 상기 막 여과수단에 의해 처리된 처리수의 배출 후에 농축수의 배출을 개폐하는 농축수 밸브, 상기 농축수 밸브로부터 유출된 농축수를 저장하는 농축수 저장조, 및 상기 농축수 밸브로 산화촉매입자가 이동하는 것을 방지하기 위하여 상기 막 반응조 내의 일측에 제공되는 격벽을 포함한다.

상기 폭기수단은 상기 막 반응조 내에 공기를 제공하기 위한 산기관과 컴프레셔를 포함한다.

상기 산화촉매입자는 철과 결합된 테트라프탈로사이아닌 분자를 0.05 mm ~ 1 mm 사이의 크기를 가지는 구형 혹은 분말형태의 음이온 교환수지에 흡착시켜 형성시킨다.

상기 멤브레인 모듈에서 상기 감압펌프에 의하여 산화촉매입자가 상기 멤브레인 모듈의 표면에 침적되어 다이나믹 멤브레인을 형성하고, 여과과정에서 상기 다이나믹 멤브레인에 의해 과산화수소를 산화제로 하여 원수 내의 오염물질을 산화반응에 의하여 분해한다.

상기 다이나믹 멤브레인은 멤브레인 모듈의 표면에 형성되어 상기 멤브레인 모듈이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

상기 다이나믹 멤브레인은 여과과정에서 상기 산화촉매입자가 멤브레인 모듈의 표면에 형성되고, 상기 역세밸브와 역세펌프에 의한 역세과정에서 상기 폭기수단에 의하여 상기 멤브레인 모듈의 표면에서 산화촉매입자가 분리되는 과정을 반복함으로써 지속적으로 여과기능을 유지할 수 있다.

상기 오염물질은 벤젠고리를 가지고 수용성이며 분자량 1,000Da 이하이며, pKa 4-10, pKow 0.5-3.5 사이의 특성을 가진 물질일 수 있다.

본 발명에 따른 촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리방법은 원수가 원수 공급수단에 의하여 막 여과수단으로 유입되고; 상기 막 여과수단에서 멤브레인 모듈의 표면에 산화촉매입자가 침적되어 다이나믹 멤브레인이 형성되고; 상기 막 여과수단에 유입된 과산화수소를 산화제로 하여 상기 다이나믹 멤브레인에 의해 원수 내의 유기 오염물질과 입자성 오염물질을 산화반응에 의하여 분해하고; 상기 막 여과수단에 의해 처리된 처리수와 미처리된 농축수를 배출하고; 상기 막 여과수단에서 다이나믹 멤브레인은 역세밸브와 역세펌프에 의한 역세과정에서 폭기수단에 의하여 상기 멤브레인 모듈의 표면에서 산화촉매입자가 분리되고; 상기의 모든 과 정을 계속적으로 반복하는 것을 포함한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 촉매 다이나믹 멤브레인 의한 정수처리장치 및 방법은 하나의 장치에서 미량의 유기오염물질과 입자성 오염물질을 연속적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 여러 단계의 공정을 일체화하여 현장적용성이 높고, 멤브레인 모듈 오염을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

전술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 촉매 다이나믹 멤브레인에 의한 정수처리장치의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 멤브레인 모듈에 다이나믹 멤브레인이 형성되는 과정을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 다이나믹 멤브레인을 구체적으로 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치는 원수를 공급하기 위한 원수 공급수단(100); 상기 원수 공급수단(100)으로부터 받은 원수 내의 유기 오염물질과 입자성 오염물질을 제거하기 위한 막 여과수단(300); 상기 막 여과수단(300)에 약품을 공급하는 약품공급수단(200); 상기 막 여과수단(300)으로부터 처리된 처리수를 배출하기 위한 처리수 배출수단(500); 상기 처리수의 배출 후에 농축된 미처리 원수가 배출되는 농축수 배출수단(400); 및 상기 막 여과수단(300)에 공기를 제공하기 위한 폭기수단(600)을 포함한다.

여기에서, 미량의 오염물질은 벤젠고리를 가지고 수용성이며 분자량 1,000Da 이하이며, pKa 4-10, pKow 0.5-3.5 사이의 특성을 가진 물질일 수 있다.

상기 원수 공급수단(100)은 원수를 수집하여 공급하는 원수 공급부(130) 및 상기 원수 공급부(130)로부터 원수를 공급관(120)을 통해 막 반응조(330)로 유입시키기 위한 원수 공급펌프(110)를 포함하고, 상기 약품 공급수단(200)은 약품이 저장되는 약품 저장조(210) 및 상기 약품 저장조(210)로부터 약품을 막 반응조(330)로 유입시키기 위한 약품 공급펌프(220)를 포함하고, 상기 약품은 산화제인 과산화수소일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 다른 약품일 수도 있다.

상기 막 여과수단(300)은 원수가 유입되어 처리되는 막 반응조(330), 상기 막 반응조(330) 내에 위치되어 유입된 원수를 여과시키는 멤브레인 모듈(310), 및 상기 멤브레인 모듈과 반응하는 산화촉매입자(320)를 포함하고, 상기 산화촉매입자(320)는 철과 결합된 테트라프탈로사이아닌(tetrasulfophthalocyanine) 분자를 0.05 mm ~ 1 mm 사이의 크기를 가지는 구형 혹은 분말형태의 음이온 교환수지에 흡착시켜 형성시킨다.

도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 이러한 멤브레인 모듈(310)에서 감압펌프(510)에 의하여 산화촉매입자(320)가 상기 멤브레인 모듈(310)의 표면에 침적되 어 다이나믹 멤브레인(350)을 형성하고(도 3 참조), 여과과정에서 상기 다이나믹 멤브레인(350)에 의해 과산화수소를 산화제로 하여 원수 내의 오염물질을 산화반응에 의하여 분해한다.

상기 다이나믹 멤브레인(350)은 멤브레인 모듈(310)의 표면에 형성되어 상기 멤브레인 모듈을 오염시킬 수 있는 유기물이나 콜로이드성 물질을 걸러주는 역할을 하기 때문에 상기 멤브레인 모듈(310)이 오염(비가역적 오염)되는 것을 방지할 수 있다.

상기 처리수 배출수단(500)은 상기 다이나믹 멤브레인(350)으로부터 처리된 처리수의 배출을 개폐하는 처리수 밸브(530), 상기 처리수 밸브(530)의 하류에 위치되는 감압펌프(510), 상기 처리수 밸브(530)의 상류에 위치되어 유체의 흐름을 역전시키는 역세밸브(540)와 역세펌프(520), 및 상기 처리수를 저장하는 처리수 저장조(540)를 포함한다.

상기 농축수 배출수단(400)은 상기 다이나믹 멤브레인(350)에 의해 처리된 처리수의 배출 후에 농축수의 배출을 개폐하는 농축수 밸브(420), 상기 농축수 밸브(420)로부터 유출된 농축수를 저장하는 농축수 저장조(430), 및 상기 농축수 밸브로 산화촉매입자(320)가 이동하는 것을 방지하기 위하여 상기 막 반응조(330) 내의 일측(예를 들면, 농축수 밸브측)에 제공되는 격벽(410)을 포함한다.

상기 폭기수단(600)은 상기 막 반응조(330) 내에 공기를 제공하기 위한 것으로, 상기 멤브레인 모듈(310)에 형성된 다이나믹 멤브레인에 있어서, 상기 산화촉매입자를 상기 멤브레인 모듈(310)로부터 털어주기 위하여 산기관(620)과 컴프레 셔(610)를 포함한다.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 다이나믹 멤브레인(350)은 여과과정에서 상기 산화촉매입자(320)가 멤브레인 모듈(310)의 표면에 형성되고, 상기 역세밸브(540)와 역세펌프(520)에 의한 역세과정에서 상기 폭기수단(600)에 의하여 상기 멤브레인 모듈(310)의 표면에서 산화촉매입자(320)가 분리되는 과정을 반복함으로써 지속적으로 여과기능을 유지할 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 정수처리장치의 작동 및 작용을 구체적으로 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 먼저 원수는 원수 공급부(130)에 의하여 수집되며 원수 공급펌프(110)의 추입력에 의하여 정수처리장치 내의 공급관(120)을 통해 막반응조(330)로 유입된다.

상기 원수는 일정한 체류시간 동안 상기 막반응조(330)에 머물게 되며, 이 과정에서 상기 막반응조(330) 내의 산화촉매입자(320)와, 약품 저장조(210)로부터 약품 공급펌프(220)에 의하여 자동적으로 주입되는 약품인 과산화수소에 의하여, 원수 내에 존재하는 미량 유기오염물질이 분해된다. 이때, 상기 산화촉매입자(320)는 감압펌프(510)에 의하여 제공되는 드래그 포스(Drag force)에 의하여 도 2에 나타낸 바와 같이 멤브레인 모듈(310)의 표면에 다이나믹 멤브레인(350)(도 3 참조)을 형성하게 된다.

따라서, 촉매산화반응은 막 반응조(330) 내에서 일어나는 것이 아니라 상기 멤브레인 모듈(310)의 표면에 형성된 다이나믹 멤브레인(350) 층에서 일어난다. 또 한, 상기 다이나믹 멤브레인(350)은 상기 멤브레인 모듈(310)을 오염시킬 수 있는 유기물이나 콜로이드성 물질을 걸러주는 역할을 하기 때문에 멤브레인 모듈의 오염을 방지하는 효과를 지닌다. 반응과 동시에 상기 멤브레인 모듈(310)에 의한 여과가 진행되기 때문에 원수 내의 입자성 물질도 제거되며 처리수는 계속 생산된다.

일정시간의 반응 후에는 상기 감압펌프(510)가 정지하고 처리수 밸브(530)가 폐쇄되며, 역세밸브(540)가 작동되어 역세밸브(540)가 개방됨으로써 상기 멤브레인 모듈(310)에 흐르는 유체의 방향이 역전된다. 이와 동시에 상기 컴프레셔(610)가 작동되어 상기 막 반응조(330) 하단에 위치한 산기관(620)으로부터 공기가 제공됨으로써 상기 멤브레인 모듈(310)을 털어주게 된다. 이에 따라, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 상기 멤브레인 모듈(310)의 표면에 형성되어 있는 다이나믹 멤브레인(350)은 분리되어 산화촉매입자(320)로서 부유하게 된다. 이후, 상기 컴프레셔(610)를 정지시켜 산화촉매입자(320)의 침전을 유도한 후에, 농축수는 농축수 밸브(420)를 거쳐 농축수 처리조(430로 이송된다. 이때, 상기 막 반응조(330) 내의 일측에 위치한 격벽(410)은 산화촉매입자(320)가 농축수 밸브(420)쪽으로 이동하는 것을 방지하기 위하여 설치된다.

상기의 과정이 계속 반복됨으로써 멤브레인 모듈(310)의 표면에서 다이나믹 멤브레인(350)이 지속적으로 형성과 분리를 반복하게 되며, 이에 의하여 원수 내에 존재하는 미량 유기오염물질과 입자성 오염물질을 지속적으로 제거할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치 환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 촉매 다이나믹 멤브레인에 의한 정수처리장치의 전체 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 멤브레인 모듈에 다이나믹 멤브레인이 형성되는 과정을 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 다이나믹 멤브레인을 구체적으로 나타낸 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

110: 원수 공급펌프 130: 원수 공급부

210: 약품 저장조 220: 약품 공급펌프

310: 멤브레인 모듈 320: 산화촉매입자

330: 막 반응조 350: 다이나믹 멤브레인

420: 농축수 밸브 510: 감압펌프

520: 역세펌프 530: 처리수밸브

540: 역세밸브 620: 산기관

Claims

원수를 공급하기 위한 원수 공급수단;

상기 원수 공급수단으로부터 받은 원수 내의 유기 오염물질과 입자성 오염물질을 제거하기 위한 막 여과수단;

상기 막 여과수단에 약품을 공급하는 약품공급수단;

상기 막 여과수단으로부터 처리된 처리수를 배출하기 위한 처리수 배출수단;

상기 처리수의 배출 후에 농축된 미처리 원수가 배출되는 농축수 배출수단; 및

상기 막 여과수단에 공기를 제공하기 위한 폭기수단을 포함하고,

상기 처리수 배출수단은 상기 막 여과수단으로부터 처리된 처리수의 배출을 개폐하는 처리수 밸브, 상기 처리수 밸브의 하류에 위치되는 감압펌프, 상기 처리수 밸브의 상류에 위치되어 유체의 흐름을 역전시키는 역세밸브와 역세펌프, 및 상기 처리수를 저장하는 처리수 저장조를 포함하는

촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치.
제1항에 있어서,

상기 원수 공급수단은 원수를 수집하여 공급하는 원수 공급부 및 상기 원수 공급부로부터 원수를 상기 막 여과수단으로 유입시키기 위한 원수 공급펌프를 포함하는

촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치.
제2항에 있어서,

상기 약품 공급수단은 약품이 저장되는 약품 저장조 및 상기 약품 저장조로부터 약품을 상기 막 여과수단으로 유입시키기 위한 약품 공급펌프를 포함하고, 상기 약품은 산화제로서 과산화수소인

촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치.
제3항에 있어서,

상기 막 여과수단은 원수가 유입되어 처리되는 막 반응조, 상기 막 반응조 내에 위치되어 유입된 원수를 여과시키는 멤브레인 모듈, 및 상기 멤브레인 모듈과 반응하는 산화촉매입자를 포함하는

촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 농축수 배출수단은 상기 막 여과수단에 의해 처리된 처리수의 배출 후에 농축수의 배출을 개폐하는 농축수 밸브, 상기 농축수 밸브로부터 유출된 농축수를 저장하는 농축수 저장조, 및 상기 농축수 밸브로 산화촉매입자가 이동하는 것을 방지하기 위하여 상기 막 반응조 내의 일측에 제공되는 격벽을 포함하는

촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치.
제6항에 있어서,

상기 폭기수단은 상기 막 반응조 내에 공기를 제공하기 위한 산기관과 컴프레셔를 포함하는

촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치.
제4항에 있어서,

상기 산화촉매입자는 철과 결합된 테트라프탈로사이아닌 분자를 0.05 mm ~ 1 mm 사이의 크기를 가지는 구형 혹은 분말형태의 음이온 교환수지에 흡착시켜 형성시킨

촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치.
제4항에 있어서,

상기 멤브레인 모듈에서 상기 감압펌프에 의하여 산화촉매입자가 상기 멤브레인 모듈의 표면에 침적되어 다이나믹 멤브레인을 형성하고, 여과과정에서 상기 다이나믹 멤브레인에 의해 과산화수소를 산화제로 하여 원수 내의 오염물질을 산화반응에 의하여 분해하는

촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치.
제9항에 있어서,

상기 다이나믹 멤브레인은 멤브레인 모듈의 표면에 형성되어 상기 멤브레인 모듈이 오염되는 것을 방지하는

촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치.
제10항에 있어서,

상기 다이나믹 멤브레인은 여과과정에서 상기 산화촉매입자가 멤브레인 모듈의 표면에 형성되고, 상기 역세밸브와 역세펌프에 의한 역세과정에서 상기 폭기수단에 의하여 상기 멤브레인 모듈의 표면에서 산화촉매입자가 분리되는 과정을 반복함으로써 지속적으로 여과기능을 유지하는

촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치.
제1항에 있어서,

상기 오염물질은 벤젠고리를 가지고 수용성이며 분자량 1,000Da 이하이며, pKa 4-10, pKow 0.5-3.5 사이의 특성을 가진 물질인

촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치.
원수가 원수 공급수단에 의하여 막 여과수단으로 유입되고;

상기 막 여과수단에서 멤브레인 모듈의 표면에 산화촉매입자가 침적되어 다이나믹 멤브레인이 형성되고;

상기 막 여과수단에 유입된 과산화수소를 산화제로 하여 상기 다이나믹 멤브레인에 의해 원수 내의 유기 오염물질과 입자성 오염물질을 산화반응에 의하여 분해하고;

상기 막 여과수단에 의해 처리된 처리수와 미처리된 농축수를 배출하고;

상기 막 여과수단에서 다이나믹 멤브레인은 역세밸브와 역세펌프에 의한 역세과정에서 폭기수단에 의하여 상기 멤브레인 모듈의 표면에서 산화촉매입자가 분리되고;

상기의 모든 과정을 계속적으로 반복하는

촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리방법.
제13항에 있어서,

상기 산화촉매입자는 철과 결합된 테트라프탈로사이아닌 분자를 0.05 mm ~ 1 mm 사이의 크기를 가지는 구형 혹은 분말형태의 음이온 교환수지에 흡착시켜 형성시킨

촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리방법.