[기고] 진주암(Perlite)을 이용한 수영장 수처리 시스템 (2)

글_박규백 신화아쿠아(주) 전무이사
라펜트l기사입력2020-11-26
진주암(Perlite)을 이용한 수영장 수처리 시스템 (2)



_박규백 신화아쿠아(주) 전무이사



2. 수영장 여과장치의 종류

(1) 카트리지 여과기

10~20㎛ 크기의 이물질 제거 가능. 가격이 높고, 초기투입 비용, 유지보수 비용이 높아 상업용보다는 가정용, 소형 수영장에 적합하다. 소형 여과기는 카트리지를 분리해서 청소하는 방식으로 여과능력을 재생한다.

[그림 3] 카트리지 여과기(출처 Hayward)

(2) 다층여과기 : 40~100㎛ 입자 제거 가능

작동 사이클은 크게 여과-역세-린스-여과의 순환과정으로 이루어져 있다.

가장 보편적인 수영장 여과기 형태로, 여과면적이 곧 표면적이므로 수영장의 담수량에 따라 사이즈가 커진다. 작은 입자의 오염물질은 응집제로 콜로이드화 하여 단위 사이즈를 커지게 한 뒤 걸러내야 한다.


[그림 4] 복합여과기

[그림 5] 부식된 복합여과기 내부모습


여과 시 걸러진 이물질이 활성탄과 모래로 구성된 여과층을 막게 되면 흡착능력이 점차 저하되고 유속이 줄어들게 되므로 주기적으로 물을 역방향으로 통과시키면서 필터층을 들어올려 이물질을 떠오르게 한 뒤 이를 물과 함께 배수하고 깨끗한 물로 린스 후 다시 여과 사이클을 재개하는데, 이 과정을 역세(Backwash)라고 한다.

적절히 역세척을 해주지 않으면 수질악화를 물론이고 여과기 택크와 배관 벽에 바이오필름(Bio Film), 머드볼(Mud Ball) 및 슬러지(Sludge)가 축적되어 탱크와 배관이 부식되고, 수처리 유량감소 및 악취가 나고 필터링 능력이 떨어지기 때문에 반드시 시행해야 한다. 활성탄의 흡착능력은 염소와 이물질 등에 의해 소멸되어 재생되지 않으며, 주기적으로 교체해야만 여과기능을 유지할 수 있다.

“역세(Backwash)”는 다층여과기뿐 아니라 샌드필터, 필터프레스형 규조토(Diatomaceous Earth)여과기, 카트리지 여과기 등 대부분의 수영장 여과시스템의 여과능력을 재생시키기 위해 필수적으로 행해야 하는 과정인데, 이 과정에서 필수 불가결하게 역세수가 배출된다.


[표 2] 다층여과기의 작동 사이클

국내에는 역세수 배출량의 기준이 정해지지 않아서 과연 얼마만큼의 역세를 실시하는 것이 적정한지 계산에 의하기보다는 조작자의 경험치에 의존하는 경우가 대부분이며, 심지어는 역세수로 버려지는 물의 양을 측정조차 하지 않는 수영장도 있을 정도로 여과기 역세수에 대해 무관심하다는 문제점이 있다.

한국은 국토면적에 비해 인구가 많고 계절별 강수량의 편차가 극심해서 국민당 가용수량은 많지 않은 상황이다. 실제로 1인당 연간 강수총량은 2,546 m³으로 세계 평균의 약 1/6에 불과하며, UN 인구행동연구소에서 나눈 기준에 따르면 우리나라는 ‘물 스트레스 국가’로 분류된다. (국민들이 알기 쉽게 ‘물 부족국’으로 표현됨) 경제성장에 따라 워터파크, 수영장, 어린이수영장, 스파 등 레저용 물 수요는 급격히 증가하고 있으나, 우리에게 허용된 수자원량은 50년 전과 비교해봐도 거의 변함이 없다. 발표 자료에 따르면 우리나라의 물 빈곤지수(WPI)는 전체 147개국 중 43위이며, 23개 OECD 국가 중 20위에 해당하는 매우 낮은 수준인 것으로 나타났다(K-Water 발행. 물과 미래. 2020).

물을 집약적으로 이용하여 서비스를 제공하는 수영장에 있어서 물은 무엇보다 소중한 필수자원이다. 우리는 가까운 과거에 경상남도 일부, 강원도, 제주도 등에서 식수를 소방차로 실어 나르며 제한급수를 했던 상황을 기억할 필요가 있다. 갈수기에 마실 물도 부족한 상황이 되면 수백 명의 생명을 살릴 수 있는 귀한 물을 여과기 역세를 위해 하수도로 흘려버린다는 것은 있을 수 없는 일이 될 것이다. 국가적으로 물관리체계를 선진화하고 다양한 분야에서 최신 기술의 수자원 보호 첨단장비를 개발, 적용하고 있는 이 시점에서 수영장 수처리 시스템도 그에 보조를 맞춰 나아가야 할 필요성이 대두되고 있다.

(3) 진주암여과기

1㎛~3 ㎛ 이물질 제거 가능. 소형부터 대형 수영장에 적합한 다양한 모델 제공. 장비의 크기가 콤팩트 하고 여과효율이 높다. 진주암여과 시스템은 여재 자체의 미세공극이 미세입자의 이물질을 필터링하기 때문에 별도의 응집제를 투입하지 않아도 높은 탁도를 유지할 수 있다.


2. Types of Pool Filters

(1) Cartridge filter
Removable foreign substances of size 10 to 20 μm. It is suitable for home and small swimming pools rather than commercial ones due to its high price and high initial input and maintenance costs. The small filter regenerates the filtering capability by removing and cleaning the cartridge.

[Image 3] Catridge Filter (Source Hayward)


(2) Multi-layered filter

40μm to 100μm particles can be removed. The operating cycle consists largely of a filtration-backwash-rinse-filtration cycle. This is one of typical pool filtration system. Since the filtering area is the surface area of the filter, the size and the volume of the filters increases according to the water volume. Pollutants in small particles should be colloidal with a cohesive agent to enlarge the unit size and then filtered out.


[Image 4] Multilayer Filter

[Image5] Corroded Multilayer Filter Inside


If the filter layer consisting of activated carbon and sand is blocked during filtration, the absorption capacity and the flow rate are gradually reduced. Therefore, the filter layer is raised periodically by passing water in the reverse direction to raise the water to raise the foreign substance, then drain it with water, rinse it with clean water, and resume the filter cycle again. This process is called Backwash.

If backwash is not performed properly, the water quality will deteriorate, as well as the accumulation of biofilm, mud balls, and sludge on the filter tank and pipe walls, corroding the tank and pipes, reducing water flow and stinking. The adsorption capacity of activated carbon is extinguished by chlorine and foreign substances and is not regenerated, and filtering function can be maintained only by periodic replacement.

“Backwash” is an essential process to regenerate the filtration capacity of most swimming pool filtration systems such as sand filters, diatomite filters, cartridge filters, as well as multi-layer filters. In this process, backwash water is indispensably consumed. 
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[Table 2] Operational cycle of multi-layered filters 

Since Korean law does not stipulate a standard for the amount of backwash water sent out it is mostly up to the experience of the operator to determine the appropriate level in the backwash rather than using calculation. At some swimming pools, the amount of water used in the backwash is not even measured.

Korea has a high population density and great fluctuation in rainfall across seasons, leading to a small amount of available water per capita. The total annual rainfall per capita, is 2,546m³ which is only about1/6 of the global average. According to the criteria of the UN’s research center on population dynamics, Korea is classified as a “country under water stress.” (Or “a country lacking water” in laymen’s terms). With economic growth, there has been a drastic increase in demand for water used in leisure facilities such as water parks, swimming pools, children’s swimming pools and spas, but the available water resources in the country has barely changed from 50 years ago. According to some publications, the Water Poverty Index of Korea is ranked 43rd out of 147 countries, or 20th among 23 OECD countries. (Water and the Future, published by K-Water, 2020).

For swimming pools that use a large amount of water to provide services, water is an essential resource. We need to remind ourselves of the recent past, when there was rationing on drinking water, and it had to be supplied by water tank trucks to the regions of Gyeongsangnam-Do, Gangwon-Do and Jeju-Do. If we come into a situation where there is a shortage of drinking water during the dry season, it would be unthinkable to throw out such precious water through the sewage system just for the backwashing of the filter. At a time when the water management system is being upgraded with the lead of the national government and sophisticated equipment are being developed and applied to conserve water resources, there is a growing need for the water treatment system in swimming pools to be upgraded to stay in step with the trends.

(3) Perlitefilter

The pearlite filter can filter out foreign matter of 1㎛~3㎛in size, and comes in various models fit for small or large swimming pools.The filter is compact in size and has a high filtering efficiency. Since the small porosity filters out small particles, high turbidity can be maintainedwithout having to add cohesive agents.

_ 박규백 전무이사  ·  신화아쿠아(주)
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