(51) Int. Cl. 7 C02F 1/44 (19) 대한민국특허청 (KR) (12) 등록특허공보 (B1) (45) 공고일자 (11) 등록번호 (24) 등록일자 2005 년 08 월 22 일 10-0509321 2005 년 08 월 11 일 (21) 출원번호 10-2004-0068131 (65) 공개번호 (22) 출원일자 2004년08월27일 (43) 공개일자 (73) 특허권자아주환경주식회사경기도광주군실촌면열미리 510-1 (72) 발명자지은상서울강동구성내 2 동 292-16 호 (74) 대리인조철현 심사관 : 홍순칠 (54) 다용도통합정수처리시스템 요약 본발명은원수를공급받아음용수, 건강수, 세안수, 세탁수, 세척수등으로각각용도에맞게사용가능하도록역삼투막분리를포함하여다양하게정수처리하는다용도통합정수처리시스템에관한것이다. 이를실현하기위한본발명은수돗물, 지하수, 기타염분이함유된물을원수로서냉수및온수로구분하여공급받는저수조및활성탄여과기를포함하여이루어지는전처리수단과상기전처리수단의활성탄여과기에서이송된물을통과시켜유기성물질등을걸러내는제 1 막분리기, 상기제 1 막분리기에서이송된물을투과시키되역삼투압을작용시켜투과수및농축수로분리하는제 2 막분리기를포함하여이루어지는막분리수단과상기막분리수단에서분리된투과수를후처리하는투과수처리장치, 상기막분리수단에서분리된농축수를후처리하는농축수처리장치를포함하여이루어지는후처리수단으로이루어지는것을특징으로하는다용도통합정수처리시스템을제공하여원수를각각의용도에맞게다양하게정수하고버려지는배수가없으므로수자원보호차원에서도뛰어난기여를하고, 근본적으로미생물의증식이나서식을방지하여월등한품질의음용수및생활용수를제공하는발명임. 대표도 도 1 색인어 전처리수단, 막분리수단, 후처리수단, 투과수처리장치, 농축수처리장치 명세서 도면의간단한설명 - 1 -
도 1 은본발명의일실시예에의한다용도통합정수처리시스템의정수처리도이다. * 도면의주요부분에대한부호의설명 * 1 : 저수조 2 : 원수펌프 3 : 활성탄여과기 4 : 제 1 막분리기 5 : 전처리수조 6 : 승압펌프 7 : 제 2 막분리기 8 : 투과수조 9 : 공급펌프 10 : 자외선살균기 11 : 미네랄여과기 12 : 정밀여과기 13 : 가온수조 14 : 냉수조 15 : 농축수조 16 : 이송펌프 17 : 전기분해실 18 : 자동공기배출기 19 : 온수조 100 : 전처리수단 200 : 막분리수단 300 : 후처리수단 310 : 투과수처리장치 320 : 농축수처리장치 M1~M16 : 수동밸브 V1~V8 : 자동밸브 발명의상세한설명 발명의목적 발명이속하는기술및그분야의종래기술 본발명은원수를공급받아정수하는정수처리시스템에관한것으로, 더욱상세하게는원수를공급받아음용수, 건강수, 세안수, 세탁수, 세척수등으로각각용도에맞게사용가능하도록역삼투막분리를포함하여다양하게정수처리하는다용도통합정수처리시스템에관한것이다. 우리나라의전반적인산업은매우빠른속도로발전을하여상수도보급률은 1961 년도에 17.1%, 1 인 1 일당급수량은 102 리터에서 2001 년도에 87.8%, 1 인 1 일당급수량은 374 리터로증가하였으며, 정부 ( 환경부 ) 는 2005 년도에상수도보급률을 95% 까지끌어올릴계획으로있다. 그러나우리나라국민의대다수가음용수및생활용수로서수돗물에의존하고있는것에비해고도의산업발달에따라각종환경오염물질들이우리가마시는물과공기를오염시키고있다. 이에 1989 년에는정부에서중금속오염문제로맑은물종합대책을세웠으나, 1990 년에는수돗물에서발암물질인트리할로메탄이검출파동이있었고이어 1991 년에는낙동강폐놀사건, 1993 년에는크립토스포리디움의위혐성제기, 1996 년에는가짜이산화염소사건, 1998 년에는바이러스검출논란이있어왔다 - 2 -
상기크립토스포리디움은수인성질병과관련이큰대표적인병원성원생동물로현재상수도에서사용중인염소소독에있어서대장균보다약 24 만배나내성이강하고저온에서도수개월간생존을하므로이에대한우리국민의경각심이어느때보다크다. 더욱이최근에정부에서발표한수돗물내에미량유해물질함유실태조사는수돗물에대하여불신을더욱더증가시키고있으며, 이는 1990 년수돗물의트리할로메탄검출파동이후 2002 년아미트롤등을포함한총 318 종의유해물질을수돗물에서조사를한결과 82 종의미량유해물질이함유되어있다고발표를하였으며언론에서는발암성이있는포름알데히드나 1,4- 다이옥산등이상수원수뿐만아니라정수된수돗물에서도검출된것으로보도하여우리국민에게적잖은근심을주고있는게현실이다. 이러한유해성물질의검출은인구밀도가높은우리나라에서각종산업체에서발생하는폐수, 대기오염물질배출과도무관하지않을것이며, 종래의상수처리방법으로는이러한물질의관리가어려우며이에따라관련정부및지자체에서는효율적인상수처리기술등을개발하고있다. 한편, 최근에국내정수사업소에서발표된자료 ( 표 1) 를보면대도시그리고공장이밀집한곳일수록정수에서검출되는물질도차이가있음을알수가있다. 이와같이낙동강지역에서는보론 (B), 아연 (Zn), 구리 (Cu) 등의중금속이기준치이내로검출이되고있으며, 상기분석기준은먹는물기준인 55 개항목에대하여공개된자료로이외에도규명되지않는유해성오염물질들이많이함유하고있음을알수있다. 이에우리나라에서수돗물을공급받는국민중 10% 이내만수돗물을식수로먹는다는보도가최근에발표가된바있으며, 이러한문제들은국민의건강과안전에관한문제로더이상수돗물에대하여안전적인홍보도중요하지만근본적인오염원차단과효율적처리방법을강구하지않는다면수돗물에대한국민들의불안감은더욱더커지면서파급되는문제도심각할것이다. 또한, 수돗물을먹는국민들도직접적으로마시는것이아니라옥수수차와같이끓여서마시면안전하다고하나취사나채소및과일등을씻을때그리고세탁과목욕등에사용되는수돗물은결국우리인체로들어가고접촉을하게되는문제점이있다. 전술한바와같이상수도보급률은 2001 년 12 월말현재전체인구의 87.8% 로약 4,240 만명이 1 일 2,775 만톤을공급을받고있으며, 이중에서상수도급수인원 4,240 만명중특별 / 광역시인구 2,272 만명과시지역인구 1,502 만명이전체 89%(3,774 만명 ) 를차지하고있다. 특별 / 광역시및시지역에사는사람들의대부분은수돗물을직접마시지않고정수기설치, 먹는물구입, 약수등을인근에서가져다먹고있는게현실이다. 그러나, 상기한가정용정수기는대부분역삼투막을이용한정수기로서이러한정수기는십자형흐름 (Crossflow) 으로물속에용해성염분들이제거된물 (Permeate water) 과제거되지않고농축된물 (Concentrate water) 로나누어서처리한다. - 3 -
이때역삼투막을투과하는물의비율은막 ( 膜 : Membrane) 의오염없이정상적인운전을위해서염이제거된깨끗한투과수와농축수의비율이 20(%) : 80(%) 를유지해야한다. 즉, 시중에시판되고있는역삼투막정수기는우리나라국민 1 인당 1 일물사용량이 374 리터 (2001 년환경부발표기준 ) 로이중 50% 가수돗물을제외한다른경로로마시는물이라고할때약 180 리터정도가수돗물과같은물사용이필요하나여러기관조사에서도나타났듯이국민의 90% 이상이수돗물을식수로직접사용치않고역삼투막분리정수기등을구입내지렌탈을하여사용함으로써엄청난양의고가의수돗물이상기한정수기에서농축수로서그대로배수가되고있는실정이다. 현재우리나라에는수백만대의십자형흐름형태의역삼투막분리정수기를이용하고있는것으로추산되며, 이는정수기에서나오는소위농축수가생활용수로사용을한다고홍보되고는있으나현실질적으로그대로배수되고있는실정이다. 한편, 국내에광범위하게사용되고있는각종정수기들은물속에함유된냄새, 트리할로메탄, 세균류, 맛, 천연유기물질, 이온성물질등이정수기를장기간사용시에배관등에미생물등에의한오염으로수돗물보다불안전한물을공급을하게되어적잖이사회적인문제가되고있다. 이처럼미량의중금속 ( 수은, 구리등 ) 과자연에존재치않는포화및불포화탄화수소계유기물질그리고할로겐화합물의효과적인제거와내항성세균등을제거하는정수기는아직까지소개가된것이없으며이러한미량의유해성물질은갈수록상수도등과같이먹는물에서는심각한문제로잠재되어있다. 또한종래정수기에사용되는역삼투막모듈은주로수온이 40 이하에서사용되므로장기간사용시에는정수기배관속이나저장탱크내그리고전, 후처리정수필타및멤브레인등에미생물등이서식및증식을하여슬라임 (Slime) 이나물때 (Incrustation) 등의발생으로불쾌한냄새등과함께인체건강상에심각한손상을끼친다. 발명이이루고자하는기술적과제 따라서본발명은, 일반적으로널리알려지고많이사용중인역삼투막분리방식을이용하는정수처리시스템을운용하되, 역삼투막을투과한투과수및투과하지못하고버려지는농축수를다양하게정수처리하여각각의용도에맞게사용가능하도록하고, 정수기의정수과정에서발생되는미량의유해성물질도제거할수있는다용도통합정수처리시스템을제공하고자함에그목적이있다. 발명의구성및작용 상기한목적을달성하기위한본발명은, 수돗물, 지하수, 기타염분이함유된물을원수로서냉수및온수로구분하여공급받는저수조, 상기저수조에저장된원수를여과하여통과시키도록입자상이나섬유상을단일형태또는그이상이직렬이나병렬형태로구성되는활성탄여과기를포함하여이루어지는전처리수단 ; 상기전처리수단의활성탄여과기에서이송된물을통과시켜다가이온류나유기성물질을걸러내도록나노여과기또는정밀여과기또는한외여과기가장착되는제 1 막분리기와상기제 1 막분리기에서이송된물을투과시키되역삼투압을작용시켜투과수및농축수로분리하는제 2 막분리기로이루어지는한편, 상기제 1 막분리기및상기제 2 막분리기는스텐레스스틸또는폴리비닐디플루오라이드 (PVDF) 또는폴리테트라플루오르에틸렌 (PTFE) 재질로형성되는스페이서 (spacer) 가각각구비되는막분리수단 ; 상기막분리수단에서분리된투과수가음용수나생활용수등으로공급되도록후처리하는투과수처리장치, 상기막분리수단에서분리된농축수가세안수나건강수나세척수나세탁수로공급되도록후처리하는농축수처리장치를포함하여이루어지는후처리수단 ; 으로이루어진것을특징으로한다. 이하본발명의바람직한일실시예에의한구성및작용효과를예시도면을참조하여상세히설명한다. 도 1 은본발명의일실시예에의한다용도통합정수처리시스템의정수처리도이다. 도 1 에서실선으로표시된화살표는물의이송경로를나타내는것이고, 점선으로표시된화살표는경우에따라중간과정을생략하고건너뛸수있음을나타낸것이다. - 4 -
본발명의일실시예에따른다용도통합정수처리시스템을구성하는대부분구성부품들은냉수나온수또는냉수와온수가혼용된혼용수를원수로사용가능하도록피브씨 (PVC), 피브디에프 (PVDF), 폴리에틸렌 (PE), 스텐레스스틸재질이나황동재질로제작된다. 또한, 각구성부품을연결하는공급관에는수조작에의하여개폐되는수동밸브 (M1~M16), 전기나공기에의하여자동으로개폐되는자동밸브 (V1~V8) 를설치하여물의흐름을수동또는자동으로단속한다. 본발명의일실시예에의한전처리수단 (100) 은저수조 (1) 와원수펌프 (2) 와활성탄여과기 (3) 가순차적으로설치되어이루어지고, 최초원수로서저수조 (1) 에냉수또는온수가공급되도록공급관에자동밸브 (V1), (V2) 를각각설치하고물의정량조절과안전을목적으로자동밸브뒤에피브씨 (PVC), 피브디에프 (PVDF), 폴리에틸렌 (PE) 또는스텐레스스틸이나황동의재질로제작된수동밸브 (M1), (M2) 를설치한다. 이때원수로는수돗물, 지하수, 기타염분이함유된일반적인물이사용된다. 일례로저수조 (1) 는히터 ( 도면에표현되지않음 ) 가장착되어온도조절이가능토록하였고, 이에온수공급이여의치않는곳에서도온수사용이가능하다. 원수펌프 (2) 는수압이 1 kg / cm2이하로낮아원수공급이어렵거나저수조 (1) 가설치된곳에서수압을상승시킬수있도록설치한것이다. 활성탄여과기 (3) 는입자상또는섬유상을사용하여하나또는그이상의여과기를직렬또는병렬형태로구성하고하부에서상부로또는상부에서하부로물을통과시킨다. 막분리수단 (200) 은제 1 막분리기 (4) 와전처리수조 (5), 승압펌프 (6), 제 2 막분리기 (7) 가순차적으로설치되어이루어진다. 일례로막분리수단 (200) 은전처리수단 (100) 의활성탄여과기 (3) 를통과한물을나노여과기또는정밀여과기또는한외여과기가장착된제 1 막분리기 (4) 에투과시키거나, 경우에따라활성탄여과기 (3) 만을통과한물을직접제 2 막분리기 (7) 에투과시킬수있다. 제 1 막분리기 (4) 는원수로사용되는물이수돗물이아닌지하수등을사용하였을시에탁도나후밋산 (Humic acid) 과같이유기성물질을포함하여다가이온류등이함유된물질들을제거하도록적용된것이고, 제 2 막분리기 (7) 는상수도나지하수등에적용시에는염분 (TDS) 농도의범위가 100~500 mg /l 까지처리가가능한압력용기가사용되고바닷물등과같이고농도염분에적용시에는 35,000 mg /l 까지처리가가능한압력용기가구비되며역삼투막분리모듈을압력용기에 1 개를삽입하여 1 단또는 2 단으로배열될수있다. 한편, 제 2 막분리기 (7) 는제 1 막분리기 (4) 에서나노여과기의설치를생략하고제 2 막분리기 (7) 에역삼투막분리모뮬과함께나노여과기를설치하여바닷물과같은고농도염분에적용하도록할수있다. 전처리수조 (5) 는대용량의정수시설등에서안정적으로물을공급하기위하여설치하는것으로, 가정과같이물을소량소비하는곳에서는전처리수조 (5) 를경유치않아도된다. 승압펌프 (6) 는그용량이원수의총용해성고형물질의농도에따라결정되고, 또한, 원수의염분농도즉승압펌프 (6) 의용량기준에서농축수를수동밸브 (M3) 와자동밸브 (V3) 를통하여순환하여투과수의회수율을향상하도록하였고, 자동밸브 (V4) 는막의표면에서농도분극 (Concentration poralization) 을최소화하여막의수명에이상이없는농축수농도내에서배출되도록하였다. 또한, 제 1 막분리기 (4) 의나노여과기또는정밀여과기또는한외여과기및제 2 막분리기 (7) 의역삼투막분리모듈에구비되는스페이서 (Spacer) 는종래의스페이서가재질이폴리에틸렌이나폴리프로필렌등을사용하여적용원수 ( 유입수 ) 가 40 이하로사용이제한되던것에비해 80 이상의고온에서도사용되도록재질이스텐레스스틸, 폴리비닐디플루오라이드 (PVDF), 폴리테트라플루오르에틸렌 (PTFE) 등으로형성되고, 그형태는중공사또는원판형또는관형또는나권형으로형성된다. - 5 -
이에제 2 막분리기 (7) 의역삼투막을투과한투과수와투과하지못한농축수는분리되어각각후술할후처리수단 (300) 의투과수조 (8) 과농축수조 (15) 로수집된다. 후처리수단 (300) 은투과수를처리하는투과수처리장치 (310) 와농축수를처리하는농축수처리장치 (320) 로구성된다. 투과수처리장치 (310) 는제 2 막분리기 (7) 에서분리된투과수가수집되는투과수조 (8), 투과수조 (8) 에서이송된물을통과시켜음용수로공급하도록살균하는자외선살균기 (10), 자외선살균기 (10) 에서이송된순수 ( 純水 ) 한물을통과시켜미네랄이용출되고물맛과수소이온농도가조정되도록맥반석재질의여재가포함된미네랄여과기 (11), 미네랄여과기 (11) 에서이송된물을통과시킬때물속에포함된여재등의파편을걸러내는정밀여과기 (12), 정밀여과기 (12) 에서이송된물을분리하여식수용온수로공급하도록저장하는가온수조 (13) 및식수용냉수나제빙수로공급하도록저장하는냉수조 (14) 가구비되는한편자외선살균기 (10) 에서이송되는물을분기시켜샤워용또는화장실비데용또는가습기용또는세탁용용수등의생활용수로공급한다. 또한공급펌프 (9) 가투과수조 (8) 와자외선살균기 (10) 의사이에설치되어투과수가다음과정인자외선살균기 (10) 로원활하게이송되도록한다. 제 2 막분리기 (7) 의역삼투막을투과한물은순수 ( 純水 ) 하여서물속에유익한칼슘등의미네랄이제거된상태이고 ph 또한약산성을나타내어사람건강에영향을주므로자외선살균기 (10) 를통과시킨후볼 (Ball) 형이나입자상으로성형하여구운맥반석재질의여재를압력용기에넣은미네랄여과기 (11) 에통과시킨다. 다음미네랄여과기 (11) 를통과한물은 1 5 μm의정밀여과필터가장착된정밀여과기 (12) 에통과시켜장기간사용에따른맥반석재질의여재등의파편 (Bead) 을걸러내고최종적으로가온수조 (13) 와냉수조 (14) 로보내어음용수로공급된다. 가온수조 (13) 와냉수조 (14) 의물은수동밸브 (M5), (M6) 를통하여이용하도록하고, 냉수조 (14) 는수동밸브 (M7) 를통하여얼음도사용가능하게제빙시설을내장한다. 또한, 냉수조 (14) 에서식수용냉수를공급하는공급관에는식수의온도를조절하는온도조절장치등을부가설치하여식수용냉수의온도를조절가능하다. 이처럼가온수조 (13) 에수집된물은뜨거운음료 ( 커피, 이유식등 ) 등을만드는데공급되고, 냉수조 (14) 는스텐레스스틸또는티타늄, 구리, 은 ( 銀 ) 그리고놋쇠등의금속성소재재질을사용하여형성하되이산화티타늄 (TiO2) 이나은을코팅하여미생물서식이억제되도록형성되는한편미생물의서식및번식을억제하고정기적으로살균이가능하게수동밸브 (M4) 를잠그고수동밸브 (M15) 를열어온수공급관을따라가온수조 (13) 의물을냉수조 (14) 로공급하여그내부를살균한후수동밸브 (M16) 을열어배수관을따라배수가되도록한다. 또한, 냉수조 (14) 는그내부의공기를배출하는자동공기배출기 (18) 기가냉수조 (14) 의상부덮개부에설치되어수동밸브 (M15) 를열면온수공급관을따라가온수조 (13) 의물이중력에의해유입되도록한다. 한편, 자외선살균기 (10) 를통과한물은생활용수로서용도에따라사용되도록분기시켜밸브 (M8, M9, V5, V6) 를통하여공급된다. 사워수로사용되는생활용수의경우수동밸브 (M8) 를통하여물공급이개폐되는한편수동밸브 (M8) 가설치된공급관에는샤워용으로사용시에순간적으로많은물이소요되므로온수조 (19) 를추가로설치하고안정적으로수량조절되게온수조 (19) 뒤에이송펌프를추가설치하거나, 온수조 (19) 만추가설치하고하부에자동온도조절이가능한전기히타또는순간온수기등을장착하여물의온도가사용하고자하는온도로조작가능하도록한다. 또한, 온수조 (19) 는 ph( 수소이온농도 ) 측정계, 산화환원전위계 (DRP meter), 전기전도도계 (Conductivity meter), 유량계, 경보기, 온도지시계, 압력계등의각종계측기가설치되어온수조 (19) 내의샤워용용수의 Ph, 산화환원전위, 전기전도도, 유량등이수동또는자동제어되도록할수있다. 일례로프로그램로직카드 (PLC) 에소프트를작성하여입력하고각계측기에서출력 ( 인피던스 ; ma) 을이용하여원하는설치값 ( 셋팅값 ) 을사전에설정을하여두면한계치를초과하거나미달시는경보기 ( 알람 ) 가작동되며자동의밸브에의해차단을하는것이다. - 6 -
비데수로사용되는생활용수의경우자동밸브 (V5) 가양변기에부착된비데의물공급터치버튼또는터치스위치등을조작하면연동하여물이공급되도록한다. 가습기용으로사용되는생활용수의경우수동밸브 (M9) 를통하여무균수의정수 ( 淨水 ) 가실내에설치된가습기로공급되고, 이에따라가습기는습도를자동관리하게된다. 세탁기의세탁수로사용되는생활용수의경우자동밸브 (V6) 가세탁기의작동에연동하여작동되도록한다. 또한, 세탁수로사용되는물이지하수나수돗물인경우소독냄새, 이물질, 경도성분이함유되어있어정전기가심하거나유연성이떨어지게되어세탁물에영향을주고특히, 비누나세제사용량이부정확해도세탁기는자동지정프로그램에의해자동세탁됨으로써세탁물에세제및비눗물이잔존되고충분하게헹굼이일어나지않게되어결국속옷이나의류에영향을주어신생아및유아를포함하여착용자의피부에의류에의한손상을줄수가있으므로세탁기용으로공급되는세탁수는세탁기안이나밖에별도로물탱크를두어최종헹굼을원활하게하는것뿐만아니라세탁물에잔존된세제나비눗물등을예방하기위하여수소이온농도나산화환원전위그리고전기전도도 ( 또는총용해성고형물질 ) 등을측정하고원하는측정치를설정 ( 입력 ) 하는것으로오염없는세탁물을제공받도록하여최종적으로유연제를사용하지않게하거나절약함으로써환경오염예방에도효과및기여를할수있다. 농축수처리장치 (320) 는제 2 막분리기 (7) 에서분리된농축수가수집되는농축수조 (15), 농축수조 (15) 에서이송된물을저장하고전기분해하여생성되는수산화이온이함유된산성수는세안수로공급하고금속이온이함유된알칼리수는건강수로공급하는전기분해실 (17) 이구비되는한편농축수조 (15) 에서저장된물을분기시켜양변기수세를위한세척수또는세탁을위한중간과정세탁수로공급한다. 이처럼농축수조 (15) 의물은이송펌프 (16) 를거쳐서수동밸브 (M10) 를통과하여전기분해실 (17) 로유입된후전기분해실 (17) 의내장용기에백금이나티타늄또는백금티타늄의합금을소재로형성된전극봉을 (+), (-) 극으로설치하여직류전압을걸면전기분해에의해 (-) 전극측은수산화이온등이증가하여알카리성수가수동밸브 (M13), 자동밸브 (V7) 를통하여세안수등으로공급되고, (+) 전극측은수소이온이증가하여산성수가수동밸브 (M14), 자동밸브 (V8) 를통하여몸에좋은건강수등으로공급된다. 즉, 산성수는황산이온, 염소이온, 질산이온등이함유되어아스트로젠트효과 ( 세안수등 ) 와살균및소독효과가있고, 알카리성수는칼슘이온, 마그네슘이온, 칼륨이온등의금속이온이함유되어건강수로서위장기능강화 ( 위산과다, 만성설사, 소화불량등 ), 가공음료 ( 차나술혼합 ), 요리 ( 밥, 찌개등 ) 에사용된다. 한편농축수조 (15) 의농축수는수동밸브 (M11) 를통하여직접수세화장실양변기에부착된집수조로이송되어세척수로공급되고, 수동밸브 (M12) 를통해서손세탁용수나세탁기의세탁수로공급되어중간세탁용수로사용된다. 상기와같이본발명의일실시예에의한다용도통합정수처리시스템은수동밸브 (M5, M6, M7) 를통하여사용하는물에는정밀여과기 (12) 이후에수소이온농도또는산화환원전위 (ORP) 를확인하게측정기를설치하고, 수동밸브 (M13), (M14) 의세안수나건강수용도를위해산화환원전위계를설치하여신뢰성있는물로사용할수있게하며, 가온수조 (13) 와냉수조 (14) 에는자동온도조절장치를설치하여과열이나과냉을예방하는기능을부가할수있다. 또한본발명의일실시예에의한다용도통합정수처리시스템은근본적으로미생물이증식이나서식하지못하게구성되었고, 각공정의필터나멤브레인등이수명이다하게되면압력이증가에의한수압에의해경보기 (Buzzer) 가울리게설치하여사용자에게교체시기가되었음을경고할수도있으며, 각종소모품을교체시는각장치의하부판이분리되어 360 도회전가능하게제품화하거나바퀴를장착하여움직일수있도록제작하여누구나손쉽게부품교체및이상유무를점검을할수있도록응용할수있다. 또한, 모든배관은외부노출이나고온및저온에서도누수나파손이되지않도록구리나스텐레스재질의배관재를사용하고부득이피브이씨, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌등의재질을사용할시에는충격이나압력등에의한내구성이향상되도록외부를철제나스텐레스스틸등과같은금속재질로코팅하거나피복이된재질을사용할수있다. 발명의효과 - 7 -
상기한바와같이본발명은, 최초공급되는원수를각각의용도에맞게다양하게정수하여제공하므로버려지는배수가없으므로수자원보호차원에서도뛰어난기여를하고, 근본적으로미생물의증식이나서식을방지하므로월등한품질의음용수및생활용수를제공하여사용자에게신뢰성을주면서도한대의수처리장비에의하여각각의용도에맞는다양한정수가가능하므로경제적이라는장점이있다. (57) 청구의범위 청구항 1. 수돗물, 지하수, 기타염분이함유된물을원수로서냉수및온수로구분하여공급받는저수조, 상기저수조에저장된원수를여과하여통과시키도록입자상이나섬유상을단일형태또는그이상이직렬이나병렬형태로구성되는활성탄여과기를포함하여이루어지는전처리수단 ; 상기전처리수단의활성탄여과기에서이송된물을통과시켜다가이온류나유기성물질을걸러내도록나노여과기또는정밀여과기또는한외여과기가장착되는제 1 막분리기와상기제 1 막분리기에서이송된물을투과시키되역삼투압을작용시켜투과수및농축수로분리하는제 2 막분리기로이루어지는한편, 상기제 1 막분리기및상기제 2 막분리기는스텐레스스틸또는폴리비닐디플루오라이드 (PVDF) 또는폴리테트라플루오르에틸렌 (PTFE) 재질로형성되는스페이서 (spacer) 가각각구비되는막분리수단 ; 상기막분리수단에서분리된투과수가음용수나생활용수등으로공급되도록후처리하는투과수처리장치, 상기막분리수단에서분리된농축수가세안수나건강수나세척수나세탁수로공급되도록후처리하는농축수처리장치를포함하여이루어지는후처리수단 ; 으로이루어지는것을특징으로하는다용도통합정수처리시스템. 청구항 2. 제 1 항에있어서, 상기막분리수단은대용량의정수처리시설등에서안정적인물공급을하도록상기제 1 막분리기와상기제 2 막분리기의사이에전처리수조가추가로설치되는한편상기제 2 막분리기를투과하지못하고상기농축수처리장치로이송되는농축수를분기시켜재차상기제 2 막분리기로유입하여투과수의회수율을높이도록이루어진것을특징으로하는다용도통합정수처리시스템. 청구항 3. 삭제 청구항 4. 제 1 항에있어서, 상기투과수처리장치는상기제 2 막분리기에서분리된투과수가수집되는투과수조, 상기투과수조에서이송된물을통과시켜음용수로공급하도록살균하는자외선살균기, 상기자외선살균기에서이송된순수 ( 純水 ) 한물을통과시켜미네랄이용출되고물맛과수소이온농도가조정되도록맥반석재질의여재가포함된미네랄여과기, 상기미네랄여과기에서이송된물을통과시켜여재등의파편을걸러내는정밀여과기, 상기정밀여과기에서이송된물을분리하여식수용온수로공급하도록저장하는가온수조및식수용냉수나제빙수로공급하도록저장하는냉수조가구비되는한편상기자외선살균기에서이송되는물을분기시켜샤워용또는화장실비데용또는가습기용또는세탁용용수등의생활용수로공급하도록이루어진것을특징으로하는다용도통합정수처리시스템. 청구항 5. - 8 -
제 4 항에있어서, 상기냉수조는스텐레스스틸또는금속성재질로형성하되이산화티타늄 (TiO2) 이나은을코팅하여미생물서식이억제되도록형성되는한편상기가온수조의온수를공급받는온수공급관과상기냉수조의하부에서상기냉수조의물을배수하는배수관과상기냉수조의상부덮개부에서상기냉수조내의공기를배출하는자동공기배출기가설치되고상기가온수조의하부에설치되어, 상기가온수조의물이중력에의해상기온수공급관을따라유입되고그내부를살균한후상기배수관으로배수되도록이루어진것을특징으로하는다용도통합정수처리시스템. 청구항 6. 제 4 항에있어서, 상기자외선살균기에서분기되어샤워용용수를공급하는공급관에는전기히터또는순간온수기가장착된온수조가추가로설치되는한편상기온수조에는 ph( 수소이온농도 ) 측정계, 산화환원전위계 (DRP meter), 전기전도도계 (Conductivity meter), 유량계, 경보기, 온도지시계, 압력계등의각종계측기가설치되어상기온수조내의샤워용용수의 Ph, 산화환원전위, 전기전도도, 유량등이수동또는자동제어되도록이루어진것을특징으로하는다용도통합정수처리시스템. 청구항 7. 제 1 항에있어서, 상기농축수처리장치는상기제 2 막분리기에서분리된농축수가수집되는농축수조, 상기농축수조에서이송된물을저장하고전기분해하여생성되는수산화이온이함유된산성수는세안수로공급하고금속이온이함유된알칼리수는건강수로공급하는전기분해실이구비되는한편상기농축수조에서저장된물을분기시켜양변기수세를위한세척수또는세탁을위한중간과정세탁수로공급하도록이루어진것을특징으로다용도통합정수처리시스템. 청구항 8. 제 1 항에있어서, 상기전처리수단과상기막분리수단과상기후처리수단을구성하는각구성부품사이에는안정적인물공급을위한펌프가추가로설치되는것을특징으로하는다용도통합정수처리시스템. 도면 - 9 -
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