Development of a New Advanced Water Treatment Process (PMR) and Assessment of Its Treatment Efficiency

고도정수처리 신(新) 공정(PMR)개발 및 처리효율 평가

  • Published : 2008.06.30

Abstract

Removal of organic substances and taste/odor control are ones of the main issues in water supply, resulting in introduction of advanced processes such as ozon/GAC, or PAC. However, raw water quality deteriorates, new pollutants advent, so water quality is not acceptable enough even with those existing advanced processes. In this paper, a new advanced water treatment process using PAC slurry blanket, where PAC particles stay in the basin as slurry blanket, coupled with submerged membranes is introduced. A pilot plant $(80m^3/day)$ was installed to assess the performance of this new process using actual raw water, and DOC was removed higher than 90% in the beginning and $70{\sim}80%$ afterwards, while 2-MIB and geosmin were removed completely. This new process still requires future study on process optimization and long-term assessment, however it seems highly possible to countermeasure as a new advanced process with high removal efficiency.

수돗물 공급에 있어서의 미량 유기물질 및 맛냄새 제거의 중요도가 높아짐에 따라 오존, GAC 및 PAC 등 고도 정수처리공정의 도입이 지속적으로 증대되고 있다. 하지만, 원수의 수질악화, 새로운 오염물질의 출현 등에 의해 기존의 고도처리공정이 향후에도 충분한 대안이 된다고 확신하기는 어려운 실정이다. 본 연구에서는 고농도의 분말활성탄을 slurry blanket의 형태로 체류시킨다는 새로운 개념의 접촉조를 구상, 막여과조와 연계하여 하나의 공정으로 완성하였다. 한강원수를 대상으로 $80m^3/일$ 규모의 pilot plant를 이용, 유기물질 및 2-MIB, Geosmin에 대한 제거특성을 살펴본 결과 DOC의 경우 운영초기 90% 이상, 안정화된 이후에도 $70{\sim}80%$ 내외의 높은 처리효율을 나타내었으며 2-MIB Geosmin의 경우 검출한계 이하로 제거되었다. 본 공정은 1년 이상의 장기간의 고도처리 효율 검증 및 안정된 PAC 접촉조의 운영방안 등 공정 최적화를 위한 추가적인 연구가 필요한 실정이나 기존의 고도처리에 비해 컴팩트하면서 높은 처리효율을 안정적으로 나타냄으로써 맛냄새물질을 비롯한 미량 오염물질을 제거하기 위한 대안공정으로서의 높은 가능성을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 정지현, 추광호, 박학순, 저압 막여과 혼성공정을 이용한 고도 정수처리, 멤브레인, 17, 61 (2007)
  2. C. F. Lin, Y. J. Huang, and O. J. Hao, 'Ultrafiltration Process for Removing Hummic Substances: Effect of Molecular Weight Fractions and PAC Treatment', Wat. Res., 33 (1999)
  3. T. Lebeau, C. Lelievre, H. Buisson, D. Cleret, L. W. Van de Verter, and P. Cote, 'Immersed membrane filtration for the production of drinking water: combination with PAC for NOM and SOCs removal', Desalination, 117 (1998)
  4. Y. Matsui and T. Matsushita, 'Effect of natural organic matter on powdered activated carbon adsorption of trace contaminants: characteristics and mechanism of competitive adsorption', Wat. Res., 37 (2003)
  5. 안규홍, 송경근, 박준홍, 권지향, 김형수, '분말활성탄 첨가가 한외여과막 투과성능에 미치는 영향', 한국환경과학회지, 3월호 (1995)
  6. H. S. Kim, H. Katayama, S. Takizawa, and S. Ohgaki, 'Removal of coliphage Q $\beta$ and organic matter from synthetic secondary effluent by powdered activated carbon-microfiltration (PAC-MF) process', in Proc. IWA Specialized Conference on Membr. Tech., Israel (2001)
  7. Y. J. Chang, K. H. Choo, M. M. Benjamin, and S. Reiber, 'Combined adsorption-UF process increases TOC removal', J. AWWA, 90 (1998)
  8. H. S. Kim, H. Katayama, S. Takizawa, and S. Ohgaki, 'Development of microfilter separation system coupled with a high dose of powdered acti vated carbon for advanced water treatment', Desalination, 186 (2005)
  9. G. T. Seo, Y. Suzukib, and S. Ohgaki, 'Biological powdered activated carbon (BPAC) microfiltration for wastewater reclamation and reuse', Desalination, 106 (1996)
  10. 김한승, '막분리형 고농도 분말활성탄 처리시스템 개발에 관한 연구', 동경대학교 박사학위 논문 (2000)