KR100503783B1 - Two-way alternate backwashing method and equipment of hollow-fiber membrane module, and drinking water treatment equipment using the same - Google Patents

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KR100503783B1 KR1020040103022A KR20040103022A KR100503783B1 KR 100503783 B1 KR100503783 B1 KR 100503783B1 KR 1020040103022 A KR1020040103022 A KR 1020040103022A KR 20040103022 A KR20040103022 A KR 20040103022A KR 100503783 B1 KR100503783 B1 KR 100503783B1
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Abstract

본 발명은 중공사 분리막 모듈의 양단에 역세척수 배출용 제 1 개폐수단 및 제 2 개폐수단을 구비하고, 소정 시간 동안 상기 제 2 개폐수단을 폐쇄시키고 상기 제 1 개폐수단을 개방시켜서 중공사 분리막의 세공을 통과한 역세척수를 상기 제 1 개폐수단을 통하여 분리막 모듈 외부로 배출시키는 단계 (1); 및 소정 시간 동안 상기 제 1 개폐수단을 폐쇄시키고 상기 제 2 개폐수단을 개방시켜서 중공사 분리막 세공을 통과한 역세척수를 상기 제 2 개폐수단을 통하여 분리막 모듈 외부로 배출시키는 단계 (2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공사 분리막 모듈의 역세척 방법을 제공한다.The present invention includes a first opening and closing means for discharging the backwash water at both ends of the hollow fiber membrane module, the second opening and closing means for a predetermined time to open the first opening and closing means of the hollow fiber membrane Discharging the backwash water passing through the pores to the outside of the membrane module through the first opening and closing means (1); And closing the first opening and closing means for a predetermined time and opening the second opening and closing means to discharge the backwash water passing through the hollow fiber membrane pores to the outside of the separation membrane module through the second opening and closing means. It provides a method of backwashing a hollow fiber membrane module, characterized in that.

또한, 본 발명은 중공사 분리막 모듈; 상기 중공사 분리막 모듈의 역세척수를 저장하는 역세척 공급수 저장조; 상기 역세척 공급수 저장조와 상기 중공사 분리막 모듈 사이에 연결되어 상기 역세척 공급수 저장조로부터 상기 중공사 분리막 모듈로 역세척수를 공급하기 위한 역세척용 가압펌프; 상기 중공사 분리막 모듈 양단에 각각 연결된 역세척수 배출관들; 상기 배출관에 각각 장착된 제 1 자동밸브 및 제 2 자동밸브; 및 상기 제 1 자동밸브 및 제 2 자동밸브를 순차로 번갈아서 개방시키는 자동밸브 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공사 분리막 모듈의 역세척 장치를 제공한다.In addition, the present invention is a hollow fiber membrane module; A backwash feed water storage tank for storing the backwash water of the hollow fiber membrane module; A backwash pressurized pump connected between the backwash feed water storage tank and the hollow fiber membrane module to supply backwash water from the backwash feed water storage tank to the hollow fiber membrane module; Backwash water discharge pipes connected to both ends of the hollow fiber membrane module; First and second automatic valves respectively mounted to the discharge pipe; And an automatic valve control device for alternately opening the first automatic valve and the second automatic valve in order.

또한, 본 발명은 상기 역세척 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공사 분리막 정수처리 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a hollow fiber membrane water treatment device comprising the backwashing device.

본 발명에 의하면, 원수의 유입방향 및 수질에 따라 역세척 방향 우선 순서와 각 방향의 역세척 시간을 차등 배분하여 중공사막의 균일한 역세척을 유도함으로써 기존의 단일방향 역세척에 비하여 우수한 효율로 역세척을 실시할 수 있다.According to the present invention, it is possible to perform uniform backwashing of the hollow fiber membranes by differentially allocating the backwashing direction priority order and the backwashing time in each direction according to the inflow direction and the water quality of the raw water. Backwashing can be performed.

Description

중공사 분리막 모듈의 양방향 교차 역세척 방법, 양방향 교차 역세척 장치 및 이것을 이용한 정수처리 장치{TWO-WAY ALTERNATE BACKWASHING METHOD AND EQUIPMENT OF HOLLOW-FIBER MEMBRANE MODULE, AND DRINKING WATER TREATMENT EQUIPMENT USING THE SAME}TWO-WAY ALTERNATE BACKWASHING METHOD AND EQUIPMENT OF HOLLOW-FIBER MEMBRANE MODULE, AND DRINKING WATER TREATMENT EQUIPMENT USING THE SAME}

본 발명은 중공사 분리막 모듈(hollow-fiber membrane module)의 양방향 교차 역세척 방법, 양방향 교차 역세척 장치 및 이것을 이용한 정수처리 장치에 관한 것이고, 보다 상세하게는 중공사 분리막 모듈의 역세척수 배출방향을 중공사막의 길이방향의 양방향으로 순차적으로 교차하여 역세척하는 방법, 역세척 장치 및 정수처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a bidirectional cross backwash method of a hollow-fiber membrane module, a bidirectional cross backwash device and a water treatment apparatus using the same, and more specifically, to a direction of backwash water discharge of a hollow fiber membrane module. The present invention relates to a method for backwashing, a backwashing device and a purified water treatment device by sequentially crossing in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane.

분리막은 분자의 크기, 또는 분자와 분리막 간의 반발력 등에 따라 물질을 분리하는 도구로서, 분리의 구동력은 압력, 농도 그리고 전위차 등이다. 분리막을 분리공정에 이용하였을 경우에 자동화가 간편하고 상변화와 고온처리 등이 수반되지 않는 장점이 있기 때문에, 환경오염방지시설 또는 화학공업의 분리공정들을 대체할 수 있는 기술로서 연구 및 이용되고 있다. 분리막의 종류에는 역삼투막, 나노여과막, 한외여과막(ultrafiltration membrane), 정밀여과막(microfiltration membrane), 이온교환막, 기체분리막, 투과증발막 등이 있다. 분리막 모듈의 형태에는 평판형(plate-frame type), 관형(tubular type), 나권형(spiral-wound type), 중공사형(hollow-fiber type) 등의 여러 종류가 있다. 이 중에서 중공사형 분리막 모듈은 막 자체를 지지할 수 있는 가는 관의 안쪽 또는 바깥쪽에 분리막의 표면층(skin layer)이 있는 중공사막의 다발 형태로서, 관의 안쪽에 표면층이 있는 것을 내압식(inside-out), 관의 바깥쪽에 표면층이 있는 것을 외압식(outside-in) 중공사막이라 한다. 상기 관의 직경은 대체로 0.2~1.5㎜정도이다. 모듈의 크기, 지지체의 직경에 따라 수백 내지는 수천 개의 중공사막이 셀(shell)이나 튜브 형태로 배열되며, 이 때 모듈 내의 흐름은 관형의 경우와는 달리 층류 흐름 특성을 갖는다.The separator is a tool for separating a substance according to the size of the molecule or the repulsive force between the molecule and the separator, and the driving force of the separation is pressure, concentration, and potential difference. When the membrane is used in the separation process, it is easy to automate and does not involve phase change and high temperature treatment. Therefore, it is being researched and used as a technology that can replace the separation processes of environmental pollution prevention facilities or the chemical industry. . Types of separation membranes include reverse osmosis membranes, nanofiltration membranes, ultrafiltration membranes, microfiltration membranes, ion exchange membranes, gas separation membranes, and pervaporation membranes. There are various types of membrane modules, such as plate-frame type, tubular type, spiral-wound type, hollow-fiber type and the like. Among these, the hollow fiber membrane module is a bundle of hollow fiber membranes having a skin layer of the membrane inside or outside the thin tube that can support the membrane itself. out), the surface layer on the outside of the tube is called an outside-in hollow fiber membrane. The diameter of the tube is generally about 0.2 ~ 1.5mm. Hundreds or thousands of hollow fiber membranes are arranged in the form of shells or tubes, depending on the size of the module and the diameter of the support, where the flow in the module has a laminar flow characteristic unlike the tubular case.

중공사형 분리막 모듈의 여과 원리는, 내압식의 경우 중공사의 내측으로 흘러들어 온 물이 가압되어 분리막을 투과하면서 중공사의 외측으로 배출되고, 외압식의 경우에는 중공사의 외측의 원수가 가압되어 분리막을 투과하면서 중공사 내측으로 모여 배출되도록 하는 것이다.The filtration principle of the hollow fiber membrane module is that in the case of pressure-resistant type, water flowing into the inside of the hollow fiber is pressurized and discharged to the outside of the hollow fiber while penetrating the separator. As it penetrates, it is collected to be discharged inside the hollow fiber.

분리막의 성능은 분리막 표면 또는 세공 표면에 입자성 또는 용존성 물질이 부착되는 막오염(membrane fouling) 현상으로 저하된다. 이러한 막오염을 방지하기 위하여 분리막 여과 운전 도중에 주기적으로 분리막의 표면을 세척하거나 분리막 세공(pore)을 통하여 세척수를 여과 방향의 역방향으로 통과시키는 등의 역세척(backwashing)으로 막의 여과 성능을 회복하여야 한다. 역세척 공급수로서는 여과수 또는 여과수에 산, 알칼리 또는 무기 및 유기세제 등의 세척제를 혼합한 것을 이용하며, 이러한 역세척 공급수를 역세척 펌프로 가압하여 역세척을 수행한다.The performance of the membrane is degraded by membrane fouling phenomenon in which particulate or dissolved substances adhere to the membrane surface or the pore surface. To prevent such membrane fouling, the membrane's filtration performance should be restored by backwashing such as periodically washing the surface of the membrane during the membrane filtration operation or passing the washing water in the opposite direction of the filtration direction through the membrane pores. . The backwashing feed water is a mixture of filtered water or a washing agent such as an acid, an alkali or an inorganic and an organic detergent, and the backwashing feed water is pressurized by a backwash pump to perform backwashing.

중공사막 모듈의 역세척에서는, 내압식의 경우 역세척수 공급수가 가압되어 중공사의 외측으로부터 세공을 통과하여 중공사 내측으로 흘러들어가서 중공사막 모듈 외부로 배출되고, 외압식의 경우 역세척 공급수가 가압되어 중공사 내측으로부터 세공을 통과하여 중공사 외측으로 빠져나가서 중공사막 모듈 외부로 배출된다. 또한 중공사막 모듈의 역세척 과정을 거친 역세척수는 별도로 배관을 설치하지 않고 원수의 여과 처리시에 중공사막 모듈의 원수 유입관이었던 배관을 사용하여 배출된다. 일반적으로, 중공사막 모듈의 역세척은 중공사막 모듈 양단에 연결된 배관 중에 한 쪽의 배관만을 통하여 역세척수가 배출되도록 수행된다(즉, 단일방향의 역세척). 또한, 중공사막 모듈의 양단의 양쪽 배관을 통하여 동시에 배출할 수도 있지만, 이 경우에도 배관의 특성, 중력의 영향 또는 중공사 길이 방향의 불균일한 막오염 등으로 인하여 한 쪽 배관을 통하여 배출되는 비율이 커서 실질적으로 단일방향의 역세척과 유사하게 된다.In backwashing of the hollow fiber membrane module, the backwash water supply water is pressurized in the case of internal pressure type, flows through the pores from the outside of the hollow fiber, flows into the hollow fiber membrane, and is discharged to the outside of the hollow fiber membrane module. It passes through the pores from the inside of the hollow fiber, exits the outside of the hollow fiber, and is discharged to the outside of the hollow fiber membrane module. In addition, the backwash water after the backwashing process of the hollow fiber membrane module is discharged using the pipe which was the raw water inlet pipe of the hollow fiber membrane module during the filtration process of raw water without installing a separate pipe. In general, the backwashing of the hollow fiber membrane module is performed such that the backwash water is discharged through only one of the pipes connected to both ends of the hollow fiber membrane module (that is, the unidirectional backwashing). In addition, although it is possible to discharge through both pipes at both ends of the hollow fiber membrane module at the same time, even in this case, the rate of discharge through one pipe due to the characteristics of the pipe, the influence of gravity or uneven membrane contamination in the longitudinal direction of the hollow fiber, etc. The cursor is substantially similar to unidirectional backwashing.

그런데, 중공사막 모듈은 일반적으로 긴 원통형으로 되어 있어서 역세척시 역세척 압력은 중공사 길이방향으로 동일하게 분배되지 않을 수 있다. 또한, 역세척 압력이 중공사 길이방향으로 동일하게 분배된다 하더라도 실제로 배출관과 가까운 중공사막 부분일수록 분리막 표면층이 보다 많은 역세척수의 양과 접촉하게 되어서 막의 여과 성능의 회복이 용이하게 된다. 따라서, 분리막 모듈에서 단일방향으로의 통상적인 역세척의 경우, 중공사막의 길이방향으로 불균일한 역세척이 진행되는 문제가 있다.However, since the hollow fiber membrane module is generally a long cylindrical shape, the backwash pressure during backwash may not be equally distributed in the longitudinal direction of the hollow fiber. In addition, even if the backwash pressure is equally distributed in the longitudinal direction of the hollow fiber, the portion of the hollow fiber membrane closer to the discharge pipe actually comes into contact with a greater amount of backwash water, thereby facilitating recovery of the filtration performance of the membrane. Therefore, in the case of the conventional backwashing in the unidirectional direction in the membrane module, there is a problem that non-uniform backwashing proceeds in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane.

이러한 중공사막의 길이방향으로의 불균일한 역세척 효율을 방지하여 막여과 성능을 전체적으로 균일하게 회복함으로써 동일한 역세척 수량으로 최대의 역세척 효율을 얻을 수 있는 역세척 방법의 개발이 요구되고 있다.The development of a backwashing method capable of obtaining the maximum backwashing efficiency at the same backwashing quantity by preventing the non-uniform backwashing efficiency in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane and recovering the membrane filtration performance uniformly as a whole.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 중공사 분리막 모듈의 역세척수 배출방향을 중공사막의 길이방향의 양방향으로 순차적으로 교차하여 역세척하는 방법, 역세척 장치 및 정수처리 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method, a backwashing device and a water treatment device for sequentially backwashing a backwash water discharge direction of a hollow fiber membrane module in a bidirectional direction of a hollow fiber membrane in order to solve the above problems. will be.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 중공사 분리막 모듈의 양단에 역세척수 배출용 제 1 개폐수단 및 제 2 개폐수단을 구비하고, 소정 시간 동안 상기 제 2 개폐수단을 폐쇄시키고 상기 제 1 개폐수단을 개방시켜서 중공사 분리막의 세공을 통과한 역세척수를 상기 제 1 개폐수단을 통하여 분리막 모듈 외부로 배출시키는 단계 (1); 및 소정 시간 동안 상기 제 1 개폐수단을 폐쇄시키고 상기 제 2 개폐수단을 개방시켜서 중공사 분리막 세공을 통과한 역세척수를 상기 제 2 개폐수단을 통하여 분리막 모듈 외부로 배출시키는 단계 (2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공사 분리막 모듈의 역세척 방법.In order to achieve the above object, the present invention includes first opening and closing means for discharging backwash water at both ends of the hollow fiber membrane module, and closes the second opening and closing means for a predetermined time and opens the first opening and closing means. Discharging the backwash water passing through the pores of the hollow fiber membrane to the outside of the membrane module through the first opening and closing means (1); And closing the first opening and closing means for a predetermined time and opening the second opening and closing means to discharge the backwash water passing through the hollow fiber membrane pores to the outside of the separation membrane module through the second opening and closing means. The backwash method of the hollow fiber membrane module, characterized in that.

또한, 본 발명은, 상기 중공사 분리막 모듈은 외압식인 경우 분리막 모듈의 역세척수 유입관이 역세척수 배출관과 중공사막 길이방향으로 대향하도록 설치된 중공사 분리막 모듈의 역세척 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for backwashing a hollow fiber membrane module installed such that the backwash water inlet pipe of the membrane module faces the backwash water discharge pipe in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane when the hollow fiber membrane module is an external pressure type.

상기 중공사 분리막 모듈의 역세척 방법에 있어서, 상기 제 1 개폐수단이 원수의 여과 처리시의 중공사 분리막 모듈의 원수 유입관에 장착되는 것이 바람직하고, 상기 단계 (2)의 지속시간은 상기 단계 (1)의 지속시간보다 적은 것이 바람직하다.In the backwashing method of the hollow fiber membrane module, the first opening and closing means is preferably mounted on the raw water inlet pipe of the hollow fiber membrane module during the filtration process of the raw water, the duration of step (2) is the step Less than the duration of (1) is preferable.

또, 본 발명은 상기 중공사 분리막 모듈의 역세척 방법으로서, 상기 개폐수단이 자동밸브이고, 상기 자동밸브에 자동밸브 제어장치가 연결되고, 상기 자동밸브 제어장치의 조작에 의하여 상기 단계 (1) 및 (2)를 수행하는 것을 특징으로 하는 중공사 분리막 모듈의 역세척 방법을 제공한다.In addition, the present invention is a method for backwashing the hollow fiber membrane module, wherein the opening and closing means is an automatic valve, an automatic valve control device is connected to the automatic valve, the step (1) by the operation of the automatic valve control device And (2) provides a method for backwashing the hollow fiber membrane module, characterized in that to carry out.

또한, 본 발명은 중공사 분리막 모듈; 상기 중공사 분리막 모듈의 역세척수를 저장하는 역세척 공급수 저장조; 상기 역세척 공급수 저장조와 상기 중공사 분리막 모듈 사이에 연결되어 상기 역세척 공급수 저장조로부터 상기 중공사 분리막 모듈로 역세척수를 공급하기 위한 역세척용 가압펌프; 상기 중공사 분리막 모듈 양단에 각각 연결된 역세척수 배출관들; 상기 배출관에 각각 장착된 제 1 자동밸브(먼저 개방되는 밸브) 및 제 2 자동밸브(나중에 개방되는 밸브); 및 상기 제 1 자동밸브 및 제 2 자동밸브를 순차로 번갈아서 개방시키는 자동밸브 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공사 분리막 모듈의 역세척 장치를 제공한다.In addition, the present invention is a hollow fiber membrane module; A backwash feed water storage tank for storing the backwash water of the hollow fiber membrane module; A backwash pressurized pump connected between the backwash feed water storage tank and the hollow fiber membrane module to supply backwash water from the backwash feed water storage tank to the hollow fiber membrane module; Backwash water discharge pipes connected to both ends of the hollow fiber membrane module; A first automatic valve (first open valve) and a second automatic valve (later open valve) mounted to the discharge pipe, respectively; And an automatic valve control device for alternately opening the first automatic valve and the second automatic valve in order.

또, 본 발명은, 상기 중공사 분리막 모듈이 외압식인 경우 분리막 모듈의 역세척수 유입관이 역세척수 배출관과 중공사막 길이방향으로 대향하여 설치된 중공사 분리막 모듈의 역세척 장치를 제공한다.The present invention also provides a backwashing apparatus for a hollow fiber membrane module in which the backwash water inlet pipe of the membrane module is opposed to the backwash water discharge pipe in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane when the hollow fiber membrane module is an external pressure type.

상기 제 1 자동밸브가 장착된 역세척수 배출관은 원수의 여과 처리시의 중공사 분리막 모듈의 원수 유입관인 것이 바람직하고, 상기 자동밸브 제어장치는 상기 제 1 자동밸브의 개방 지속시간이 상기 제 2 자동밸브의 개방 지속시간보다 길게 하여 상기 자동밸브를 개방시키는 것이 바람직하다.Preferably, the backwash water discharge pipe equipped with the first automatic valve is a raw water inlet tube of the hollow fiber membrane module during filtration of raw water, and the automatic valve control device has an opening duration of the first automatic valve being the second automatic. Preferably, the automatic valve is opened by longer than the opening duration of the valve.

상기 중공사 분리막 모듈의 역세척 방법 및 역세척 장치에서 중공사막의 세공 크기는 0.005㎛∼0.5㎛인 것이 바람직하다.In the backwashing method and the backwashing apparatus of the hollow fiber membrane module, the pore size of the hollow fiber membrane is preferably 0.005 μm to 0.5 μm.

또한, 본 발명은 상기 중공사 분리막 모듈의 역세척 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공사 분리막 정수처리 장치를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a hollow fiber membrane water treatment apparatus comprising a backwash device of the hollow fiber membrane module.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 내압식 중공사 분리막 정수처리 장치에 있어서 본 발명에 따른 양방향 교차 역세척 과정의 일례를 도시한 것이다. 도 1에서 보는 바와 같이, 역세척 펌프 (1)에 의해 역세척 공급수가 역세척수 저장조 (8)로부터 자동밸브 (5)를 통하여 분리막 모듈 (10)에 공급된다. 먼저, 분리막 모듈 하단의 자동밸브 (3)을 폐쇄하고 분리막 모듈 상단의 자동밸브 (2)를 개방하면 ⓐ방향으로 배출관을 통과하여 자동밸브 (4)를 통하여 역세척수가 배출된다(단계 (1), 점선 표시). 이어서, 자동밸브 (2)를 폐쇄하고 자동밸브 (3)을 개방하면 ⓑ방향으로 배출관을 통과하여 자동밸브 (4)를 통하여 역세척수가 배출된다(단계 (2), 점선 표시).Figure 1 shows an example of a bidirectional cross backwash process according to the present invention in a pressure-resistant hollow fiber membrane water treatment device. As shown in FIG. 1, the backwash feed water is supplied by the backwash pump 1 from the backwash water reservoir 8 to the separator module 10 through the automatic valve 5. First, when the automatic valve 3 at the bottom of the membrane module is closed and the automatic valve 2 at the top of the membrane module is opened, the backwash water is discharged through the automatic valve 4 through the discharge pipe in the direction ⓐ (step (1)). , Dotted lines). Subsequently, when the automatic valve 2 is closed and the automatic valve 3 is opened, the backwash water is discharged through the automatic valve 4 through the discharge pipe in the direction ⓑ (step (2), indicated by a dashed line).

이와 같은 역세척 배출방향의 교차 순서, 즉 ⓐ방향과 ⓑ방향의 배출관 중에서의 개방 순서는 원수의 여과 처리시의 분리막 모듈의 원수 유입관이었던 배출관을 먼저 개방하는 것이 바람직하다.The cross order of the reverse washing discharge direction, that is, the opening order in the discharge pipes in the ⓐ and ⓑ directions, is preferably to first open the discharge pipe which was the raw water inlet pipe of the membrane module during the filtration of raw water.

예를 들어, 도 2와 같은 중공사 분리막 정수처리 장치에서 입자성 오염물질을 주로 포함하는 원수를 원수 유입펌프 (7)에 의해 공급할 때, 자동밸브 (2)만을 개방하여 ⓒ방향으로, 즉 분리막 모듈 상부로부터 원수가 유입된다면, 분리막 모듈의 상부의 막오염이 하부보다 현저해진다. 따라서, 역세척 수행시에는 제 1 자동밸브 (2)를 먼저 개방하여 도 1의 ⓐ방향으로 역세척을 우선적으로 실시하고, 이어서 자동밸브 (2)를 닫고 자동밸브 (3)을 개방하여 ⓑ 방향으로 역세척을 실시함으로써, 막오염이 현저해진 분리막 모듈 상부를 보다 많은 역세척수와 접촉하게 하여 역세척 효율을 증가시킬 수 있다.For example, when the raw water mainly containing particulate contaminants is supplied by the raw water inflow pump 7 in the hollow fiber membrane water purification treatment apparatus as shown in FIG. 2, only the automatic valve 2 is opened in the ⓒ direction, that is, the separation membrane. If raw water flows from the top of the module, the membrane fouling at the top of the separator module becomes more pronounced than the bottom. Therefore, when performing backwashing, the first automatic valve 2 is first opened and the backwash is preferentially performed in the direction ⓐ in FIG. 1, and then the automatic valve 2 is closed and the automatic valve 3 is opened to the ⓑ direction. By backwashing, the backwashing efficiency can be increased by bringing the upper part of the membrane module, which has become more contaminated with membranes, into contact with more backwashing water.

반대로, 자동밸브 (3)만을 개방하여 원수 유입펌프 (7)에 의해 원수를 공급할 때, 즉 도 2의 ⓓ 방향으로 원수가 유입된다면, 분리막 모듈의 하부의 막오염이 현저해진다. 이 때는 자동밸브 (3)을 먼저 개방하여 도 1의 ⓑ방향으로 역세척을 우선적으로 실시하고, 이어서 자동밸브 (3)을 닫고 자동밸브 (2)를 개방하여 ⓐ 방향으로 역세척을 실시함으로써 역세척 효율을 증가시킬 수 있다.On the contrary, when raw water is supplied by the raw water inflow pump 7 by opening only the automatic valve 3, that is, if raw water flows in the direction ⓓ of FIG. 2, the membrane contamination of the lower part of the membrane module becomes remarkable. In this case, the automatic valve 3 is first opened and the back washing is first performed in the direction ⓑ of FIG. 1, and then the automatic valve 3 is closed and the automatic valve 2 is opened to perform the back washing in the direction ⓐ. Washing efficiency can be increased.

그러나, 용존성 오염물질을 주로 포함하는 원수의 경우에는 중공사 분리막을 통한 원수의 처리시 오히려 분리막 모듈의 유입관 근처일수록 막오염이 감소될 수 있으므로 원수 유입관의 반대쪽 방향으로 먼저 역세척을 실시할 필요가 있다. 즉, 본 발명에서의 중공사막 양방향 교차 역세척의 각 방향별 실시 순서는 원수의 성상에 따라 변경이 가능하다.However, in case of raw water mainly containing dissolved contaminants, membrane contamination may be reduced near the inflow pipe of the membrane module when the raw water is treated through the hollow fiber membrane, so the backwashing is first performed in the opposite direction of the raw water inflow pipe. Needs to be. That is, the implementation order for each direction of the hollow fiber membrane bidirectional cross backwash in the present invention can be changed according to the properties of the raw water.

또한, 본 발명의 내압식 중공사막 모듈의 양방향 교차 역세척에서 각 단계별 역세척 지속시간의 배분 비율에 따라 역세척 효율이 달라진다. 예를 들어, 원수가 도 2의 ⓓ방향으로 유입되고 통상적인 원수의 특성상 유입되는 부분, 즉 분리막 모듈의 하부의 막오염이 현저할 경우, 상기에서와 같이 ⓑ방향에 이어서 방향으로 역세척을 총 1분간 실시한다면 ⓑ방향 역세척 지속시간은 45초, ⓐ방향의 지속시간은 15초로, 또는 각각 50초, 10초로 하는 등 지속 시간의 비율을 조절함에 따라 역세척 효율도 달라진다. 단계 (1)의 지속시간을 증가시키면 막오염이 현저해진 분리막 부분의 역세척이 우선 수행되어 역세척 효율이 증가된다는 점에서, 단계 (1)의 지속시간은 단계 (2)의 지속시간보다 길게 하는 것이 바람직하다.In addition, the backwashing efficiency of the pressure-resistant hollow fiber membrane module of the present invention varies depending on the distribution ratio of the backwashing duration of each stage. For example, when raw water flows in the ⓓ direction of FIG. 2 and the incoming portion of the raw water, ie, the membrane contamination of the lower part of the membrane module, is marked, total backwashing is performed in the ⓑ direction and then in the direction as described above. If you run for 1 minute, the backwashing efficiency will be changed by adjusting the duration of the backwashing time in the ⓑ direction to 45 seconds, the duration in the ⓐ direction to 15 seconds, or 50 seconds and 10 seconds respectively. The duration of step (1) is longer than the duration of step (2) in that increasing the duration of step (1) increases the backwashing efficiency by first performing backwashing of the membrane portion where membrane fouling becomes significant. It is desirable to.

도 3은 외압식 중공사 분리막 정수처리 장치에 있어서 본 발명에 따른 양방향 교차 역세척 과정의 일례를 도시한 것이다. 일반적으로, 외압식 중공사 분리막 모듈은 내압식과는 달리 두 쌍의 유입관/배출관을 갖는다(도 3 참조). 도 3에서 보는 바와 같이, 먼저 자동밸브 (3´)을 폐쇄하고 자동밸브 (2´)만을 개방한 상태에서 역세척 펌프 (1)에 의해 역세척수 저장조 (8)로부터 역세척 공급수가 분리막 모듈 (10)에 공급되는 경우, 분리막의 전체적으로 균일한 역세척을 위해서 배출관의 자동밸브 (2) 및 (3) 중에서 자동밸브 (2)만을 개방하여 배출관을 통하여 역세척수를 배출하는 것이 효율적이다(도 3의 ⓐ방향, 점선 표시). 이어서, 자동밸브 (3´)만을 개방하여 역세척수를 분리막 모듈로 유입시키는 경우에는 자동밸브 (3)만을 개방하여 배출관을 통하여 역세척수를 배출하는 것이 효율적이다(도 3의 ⓑ방향, 점선 표시). 즉, 분리막 모듈의 역세척수 유입관은 역세척수 배출관과 중공사막 길이방향으로 대향하도록 설치하는 것이 바람직하다.Figure 3 shows an example of the bidirectional cross-wash back washing process according to the present invention in the external pressure hollow fiber membrane water treatment device. Generally, the external pressure hollow fiber membrane module has two pairs of inlet / outlet tubes unlike the internal pressure type (see FIG. 3). As shown in FIG. 3, the backwashing feed water from the backwashing water reservoir 8 by the backwashing pump 1 in a state in which the automatic valve 3 'is closed and only the automatic valve 2' is opened is separated from the membrane module ( 10), it is efficient to discharge the backwash water through the discharge pipe by only opening the automatic valve 2 from the automatic valves 2 and 3 of the discharge pipe for uniform backwashing of the membrane as a whole (Fig. 3). Ⓐ direction, dotted line). Subsequently, when only the automatic valve 3 'is opened and the backwash water is introduced into the membrane module, it is efficient to open only the automatic valve 3 and discharge the backwash water through the discharge pipe (see ⓑ in FIG. 3, indicated by a dotted line). . That is, the backwash water inlet pipe of the membrane module is preferably installed to face the backwash water discharge pipe in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane.

한편, 입자성 오염물질을 주로 포함하는 원수에 대하여 외압식 중공사 분리막 모듈의 역세척 배출방향의 교차 순서, 즉 ⓐ방향과 ⓑ방향의 역세척 순서는 중공사 분리막 모듈을 통한 원수의 여과 처리시의 분리막 모듈의 원수 유입관을 먼저 개방하도록 설정하는 것이 바람직하다. 이것은, 내압식 모듈의 역세척에서와 같이 외압식 중공사 분리막 모듈에서 막오염이 현저해진 중공사 부분을 보다 많은 양의 역세척수와 접촉하게 하여 역세척 효율을 증가시킬 수 있기 때문이다. 예를 들어, 원수의 여과 처리시 자동밸브 (2)를 통하여 원수를 중공사막 모듈에 공급했다면, 역세척시에는 자동밸브 (2) 및 (2´)를 개방하고, 원수의 여과 처리시 자동밸브 (3)을 통하여 원수를 중공사막 모듈에 공급했다면, 역세척시에는 자동밸브 (3) 및 (3´)을 개방한다.On the other hand, the cross order of the backwash discharge direction of the external pressure hollow fiber membrane module with respect to raw water mainly containing particulate contaminants, that is, the backwash order in the ⓐ direction and the ⓑ direction, is used to filter raw water through the hollow fiber membrane module. It is preferable to set to open the raw water inlet pipe of the membrane module of the first. This is because, as in the backwash of the pressure-resistant module, the hollow fiber portion in which the membrane fouling becomes prominent in the external pressure hollow fiber membrane module can be brought into contact with a larger amount of the backwash water to increase the backwashing efficiency. For example, if the raw water is supplied to the hollow fiber membrane module through the automatic valve 2 during the filtration of raw water, the automatic valves 2 and 2 'are opened at the time of back washing, and the automatic valve at the filtration process of the raw water. If raw water is supplied to the hollow fiber membrane module via (3), the automatic valves (3) and (3 ') are opened during backwashing.

그러나, 용존성 오염물질을 주로 포함하는 원수의 경우에는 내압식 모듈의 역세척과 마찬가지로 원수 유입관의 반대쪽 유입관을 먼저 개방하도록 설정하여 역세척을 실시할 필요가 있다. 즉, 본 발명에서의 중공사막 양방향 교차 역세척의 각 방향별 실시 순서는 원수의 성상에 따라 변경이 가능하다.However, in the case of raw water mainly containing dissolved contaminants, it is necessary to perform backwashing by first setting the inflow pipe opposite to the raw water inflow pipe first as in the backwash of the pressure-resistant module. That is, the implementation order for each direction of the hollow fiber membrane bidirectional cross backwash in the present invention can be changed according to the properties of the raw water.

또한, 본 발명의 외압식 중공사막 모듈의 양방향 교차 역세척에서도 각 단계별 역세척 지속시간의 배분 비율에 따라 역세척 효율이 달라지고, 내압식의 경우에서처럼 단계 (1)의 지속시간을 증가시키면 막오염이 현저해진 분리막 부분의 역세척이 우선 수행되어 역세척 효율이 증가된다는 점에서, 단계 (1)의 지속시간은 단계 (2)의 지속시간보다 길게 하는 것이 바람직하다.In addition, even in the bidirectional cross backwashing of the external pressure hollow fiber membrane module of the present invention, the backwashing efficiency is changed according to the distribution ratio of the backwashing durations of the stages, and as in the case of the pressure resistant type, the membrane is increased by increasing the duration of step (1). It is preferable that the duration of step (1) be longer than the duration of step (2) in that backwashing of the membrane portion where contamination is conspicuous is performed first to increase the backwashing efficiency.

본 발명의 양방향 교차 역세척 방법 및 장치는 중공사막 모듈에 적용할 수 있는데, 일반적으로 세공 크기가 0.005㎛∼0.5㎛인 정밀여과 또는 한외여과 분리막을 이용하는 것이 바람직하다.Bidirectional cross-washing method and apparatus of the present invention can be applied to the hollow fiber membrane module, it is generally preferred to use a microfiltration or ultrafiltration membrane having a pore size of 0.005㎛ ~ 0.5㎛.

본 발명의 양방향 교차 역세척 장치에 사용가능한 역세척용 가압펌프는 역세척에 필요한 유량과 압력을 제공하기만 하면 특별히 한정되지 않고, 원심펌프, 정압펌프 또는 정량펌프 등이 사용 가능하다. 또한 본 발명에서 사용가능한 자동밸브는 외부에서의 제어 신호에 의해 자동으로 개폐가 가능하기만 하면 재질상의 특별한 제한은 없다. 또한, 본 발명의 자동밸브 제어장치는 상기에서와 같이 자동밸브를 순차적으로 교차 개방하도록 제어하는 장치이기만 하면 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는 PLC(Programmable Logic Controller)이다.The backwash pressurized pump usable in the bidirectional crosswashing apparatus of the present invention is not particularly limited as long as it provides a flow rate and pressure necessary for backwashing, and a centrifugal pump, a constant pressure pump, or a metering pump can be used. In addition, the automatic valve usable in the present invention is not particularly limited as long as it can be opened and closed automatically by a control signal from the outside. In addition, the automatic valve control apparatus of the present invention is not particularly limited as long as it is a device that controls the automatic valves to sequentially cross open as described above, and is preferably a PLC (Programmable Logic Controller).

본 발명은 상기 양방향 교차 역세척 장치를 이용하는 중공사 분리막 정수처리 장치를 제공한다.The present invention provides a hollow fiber membrane water treatment device using the bi-directional cross backwashing device.

이하, 본 발명을 하기 실시예를 참조하여 상세히 설명하지만, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.

실시예 1Example 1

한강 하류의 정수장에 내압식 중공사 분리막 모듈(재질: 셀룰로스 유도체, 세공크기: 0.01㎛, 유효막면적: 7.2㎡), 원수 유입펌프, 역세척 펌프(“CR2-20", Grundfos사 제조), 자동밸브("Butterfly"(25φ), Gemu사 제) 및 자동밸브 제어장치로서 PLC("Master-K200", LG산전 제) 등을 포함하는 정수처리 파일럿 플랜트(도 1 참조)를 설치하여 80 LMH(ℓ/㎡·hr)의 일정한 플럭스로 처리수를 생산하면서, 역세척 주기 0.5 시간, 역세척 시간 1분, 역세척 압력 1.4 bar, 역세척수 내의 염소 농도 4 ppm(Cl 환산)의 조건으로 단일방향(도 1의 ⓐ 방향) 및 양방향 교차 역세척을 수행하면서 압력계(Omega사 제, 0∼6 bar)를 이용하여 운전 시간에 따른 막간차압의 변화를 측정하였다.Pressure-resistant hollow fiber membrane module (material: cellulose derivative, pore size: 0.01 μm, effective membrane area: 7.2 m2), raw water inflow pump, backwash pump (“CR2-20”, manufactured by Grundfos) 80 LMH by installing a water treatment pilot plant (see FIG. 1) including an automatic valve ("Butterfly" (25φ), manufactured by Gemu) and a PLC ("Master-K200", LG Electronics) as an automatic valve controller. While producing the treated water with a constant flux of (l / m 2 · hr), a single product under conditions of 0.5 hour backwash cycle, 1 minute backwash time, 1.4 bar backwash pressure, and 4 ppm (Cl equivalent) of chlorine concentration in backwash water The change in interlayer differential pressure with time of operation was measured using a pressure gauge (0-6 bar, manufactured by Omega Inc.) while performing the reverse direction (direction ⓐ in FIG. 1) and bidirectional cross-washing.

도 4는 이러한 중공사 분리막 정수처리 파일럿 플랜트 운전 결과로서, 각각의 역세척 방법에 의한 중공사 분리막 정수처리 장치의 막간차압의 변화를 나타낸다. a-b 구간에서는 본 발명의 양방향 교차 역세척을 실시하였고, b-c 구간에서는 단일방향(도 1의 ⓐ 방향)의 역세척을 실시하였고, c-d 구간에서는 다시 본 발명의 양방향 교차 역세척을 실시하였다. 막오염이 진행될수록 동일한 유량의 처리수를 생산하는데 요구되는 막간차압이 상승한다. 원수의 성상이나 다른 조건이 동일할 때, 이러한 막간차압의 상승은 역세척 효율의 감소를 의미한다. 도 4의 a-b 구간에서는 막간차압이 0.4 bar 이하로 유지되다가, b-c 구간에서는 0.5 bar ∼ 0.6 bar까지 상승하였고, c-d 구간에서 0.4 bar 이하로 감소되어 안정되게 유지되었다. 즉, 양방향 교차 역세척이 단일방향의 역세척보다 분리막의 역세척 효율 면에서 우수함을 알 수 있다.Fig. 4 shows the results of the operation of the hollow fiber membrane water treatment pilot plant and shows the change in the intermembrane pressure difference of the hollow fiber membrane water treatment device by the respective backwashing methods. In the a-b section, the bidirectional cross backwashing of the present invention was performed. In the b-c section, the backwash was performed in a single direction (direction ⓐ in FIG. 1), and in the c-d section, the bidirectional cross backwashing of the present invention was performed again. As membrane fouling progresses, the interlayer differential pressure required to produce treated water at the same flow rate increases. When raw water properties or other conditions are the same, this increase in intermembrane pressure means a decrease in backwash efficiency. In the a-b section of FIG. 4, the interlayer differential pressure was maintained at 0.4 bar or less, and in the b-c section, the pressure was increased to 0.5 bar to 0.6 bar, and was reduced to 0.4 bar or less in the c-d section and maintained stable. In other words, it can be seen that bidirectional cross-washing is superior in backwashing efficiency of the membrane than back-washing in one direction.

실시예 2Example 2

실시예 1에서의 중공사 분리막 정수처리 장치를 장기간 운전하여 막 여과 성능이 저하된 후, TMP의 압력증가가 나타나도록 플럭스를 70 LMH(ℓ/㎡·hr)로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서, 단일방향(도 1의 ⓐ 및 ⓑ 방향) 및 양방향 교차 역세척을 수행하여 운전 시간에 따른 막간차압의 상승률의 변화를 비교 검토하였다(도 5 참조). 도 5에서 보면, 단일방향의 역세척의 경우에 막간차압의 상승이 뚜렷이 나타나지만 본 발명의 양방향 교차 역세척의 경우에는 상기 조건에서도 막간차압이 보다 장시간 동안 거의 일정하게 유지되었다. 즉, 본 발명의 양방향 교차 역세척을 실시하면 단일방향의 역세척의 경우와는 달리 장기간의 여과 처리 후에도 막 여과 성능을 일정하게 유지할 수 있다.After operating the hollow fiber membrane water purification apparatus in Example 1 for a long time, the membrane filtration performance was lowered, except that the flux was changed to 70 LMH (L / m 2 · hr) so as to increase the pressure of TMP. Under the same conditions, unidirectional (directions ⓐ and ⓑ in Fig. 1) and bidirectional cross backwashing were performed to compare changes in the rate of increase of the interlayer differential pressure with operation time (see Fig. 5). In Fig. 5, in the case of unidirectional backwashing, the increase in the intermembrane differential pressure is apparent, but in the case of the bidirectional crosswashing of the present invention, the intermembrane differential pressure was maintained substantially constant for a longer time even under the above conditions. In other words, if the bidirectional cross-washing of the present invention is performed, the membrane filtration performance can be kept constant even after a long-term filtration treatment, unlike the case of the unidirectional back-washing.

실시예 3Example 3

상기 실시예 1과 동일한 원수에 대하여 동일한 시간 동안 여과를 수행하여 막오염이 동일하게 진행되도록 한 뒤, 동일한 시간동안 단일방향(도 1의 ⓐ 방향 및 ⓑ 방향) 및 양방향 교차 역세척을 실시하였다. 각각의 역세척 방법에서 도 1의 자동밸브 (4)를 통해 배출된 역세척수를 채수하여 탁도계("1720D", HACH사 제조)를 이용하여 탁도를 측정하고 평균값을 구하여 표 1에 나타내었다.Filtration was performed for the same time as in Example 1 to allow membrane fouling to proceed in the same manner, and then unidirectional (direction ⓐ and ⓑ in FIG. 1) and bidirectional cross-washing were performed for the same time. In each backwash method, the backwash water discharged through the automatic valve 4 of FIG. 1 was collected, and the turbidity was measured using a turbidimeter (“1720D”, manufactured by HACH), and the average value was obtained.

[표 1]TABLE 1

역세척 방법Backwashing method 배출된 역세척수의 탁도(NTU)Turbidity of discharged backwash water (NTU) 단일방향(ⓐ방향) 역세척Single direction (ⓐ direction) backwash 31.531.5 단일방향(ⓑ방향) 역세척Single direction (ⓑ) backwash 32.932.9 양방향 교차 역세척Two-way cross backwash 43.243.2

본 발명에 의한 양방향 교차 역세척의 경우, 역세척수 내의 탁도가 평균 43.2 NTU로 다른 경우보다 30%이상 더 높게 나왔다. 배출된 역세척수의 탁도가 높다는 것은 역세척시에 막오염 물질을 더 효과적으로 제거한다는 것을 의미하는바, 양방향 교차 역세척의 역세척 효율이 높다는 것을 알 수 있다.In the case of bidirectional cross backwashing according to the present invention, the turbidity in the backwashing water was averaged 43.2 NTU, which was more than 30% higher than the other cases. The high turbidity of the discharged backwash water means more effective removal of membrane contaminants during backwashing, which indicates that the backwashing efficiency of bidirectional crosswashing is high.

실시예 4Example 4

경기도 화성의 간이 정수장에 내압식 중공사 분리막 모듈(재질: 셀룰로스 유도체, 세공크기: 0.01㎛, 유효막면적: 64㎡), 원수 유입펌프, 역세척 펌프(“MVI 5.5HP", Wilo사 제조) 및 자동밸브 제어장치로서 PLC("Glofa-GM", LG산전 제조) 등을 포함하는 정수처리 파일럿 플랜트(도 1 참조)를 설치하여 60 LMH(ℓ/㎡·hr)의 일정한 유량의 처리수를 생산하면서, 역세척 주기 1.25 시간, 역세척 시간 1분, 역세척 압력 0.7 bar, 역세척수 내의 염소 농도 4 ppm(Cl 환산)의 조건에서 양방향 교차 역세척을 수행하였다. 각 방향별 역세척 단계의 지속시간을 변화시켜 가면서 압력계(Keller사 제, 0∼6 bar)를 이용하여 운전 시간에 따른 막간차압의 변화를 측정하였고, 그 결과를 도 6에 나타내었다.Pressure-resistant hollow fiber membrane module (material: cellulose derivative, pore size: 0.01㎛, effective membrane area: 64㎡), raw water inflow pump, backwash pump (“MVI 5.5HP”, manufactured by Wilo) in Hwaseong, Korea And a purified water treatment pilot plant (see FIG. 1) including a PLC ("Glofa-GM", manufactured by LG Industrial Co., Ltd.) as an automatic valve control device, and treated water at a constant flow rate of 60 LMH (L / m 2 · hr). During production, bidirectional cross-washing was performed under conditions of 1.25 h backwashing cycle, 1 min backwashing time, 0.7 bar backwashing pressure and 4 ppm chlorine concentration in backwashing water in terms of Cl. As the duration was changed, a change in the interlayer differential pressure according to the operating time was measured using a pressure gauge (0 to 6 bar manufactured by Keller), and the results are shown in FIG. 6.

도 6의 a-b 구간에서는 먼저 여과 처리시의 원수의 유입관을 통하여 역세척수가 배출되도록 역세척을 30초간 실시하고 이후 30초간 반대방향의 역세척을 실시하였다. b-c 구간에서는 먼저 원수의 유입관을 통하여 역세척수가 배출되도록 역세척을 45초간 실시하고 이후 15초간 반대방향의 역세척을 실시하였다. 도 6에서 보면 a-b 구간보다 b-c 구간에서 막간차압이 현저히 감소되고 안정적으로 유지되었다. 따라서, 본 발명의 중공사 분리막 모듈의 양방향 교차 역세척의 경우, 원수의 여과 처리시의 분리막 모듈의 원수 유입관을 통하여 역세척수가 배출되는 첫째 단계를 둘째 단계보다 길게 지속하는 것이 바람직함을 알 수 있다.In the section a-b of FIG. 6, first backwashing was performed for 30 seconds so that the backwashing water was discharged through the inlet pipe of the raw water during the filtration treatment, and then reverse washing was performed for 30 seconds. In the b-c section, backwashing was conducted for 45 seconds so that backwashing water was discharged through the inlet pipe of raw water, and then reverse washing was performed for 15 seconds. In FIG. 6, the interlayer differential pressure was significantly decreased and stable in the b-c section rather than the a-b section. Therefore, in the case of bidirectional cross backwashing of the hollow fiber membrane module of the present invention, it is understood that it is preferable to continue the first step of discharging the backwash water through the raw water inlet pipe of the membrane module during the filtration process of the raw water longer than the second step. Can be.

본 발명에 의하면, 중공사 분리막 모듈의 역세척수 배출방향을 중공사막의 길이방향의 양방향으로 순차적으로 교차하여 실시하는 역세척 방법에 있어서, 원수의 유입방향 및 수질에 따라 역세척 방향 우선 순서와 각 방향의 역세척 시간을 차등 배분하여 중공사막의 균일한 역세척을 유도함으로써 기존의 단일방향 역세척에 비하여 우수한 효율로 역세척을 실시할 수 있다.According to the present invention, in the backwashing method of sequentially performing the reverse washing water discharge direction of the hollow fiber membrane module in both directions in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane, the reverse washing direction priority order and angle according to the inflow direction and the water quality of the raw water Differential allocation of the backwashing time in the direction to induce uniform backwashing of the hollow fiber membrane can perform backwashing with superior efficiency compared to the conventional one-way backwashing.

도 1은 본 발명에 따른 양방향 교차 역세척 방법을 이용한 내압식 중공사 분리막 모듈의 역세척 장치 및 이를 포함하는 정수처리 장치에 있어서 역세척수의 흐름을 도시한 공정도이다.1 is a process chart showing the flow of backwash water in a backwash apparatus and a water treatment apparatus including the same of a pressure-resistant hollow fiber membrane module using a bidirectional crosswashback method according to the present invention.

도 2는 도 1의 정수처리 장치를 이용하여 원수(raw water)의 여과 처리시 원수의 흐름을 도시한 공정도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating the flow of raw water during filtration of raw water using the purified water treatment device of FIG. 1.

도 3은 본 발명에 따른 양방향 교차 역세척 방법을 이용한 외압식 중공사 분리막 모듈의 역세척 장치 및 이를 포함하는 정수처리 장치에 있어서 역세척수의 흐름을 도시한 공정도이다.Figure 3 is a process chart showing the flow of backwash water in the backwashing device of the external pressure hollow fiber membrane module using the bidirectional cross-washback method according to the present invention and the water treatment device including the same.

도 4는 실시예 1에 의한 중공사 분리막 모듈의 역세척 실험결과로서, 각각의 역세척 방법에 의한 중공사 분리막 정수처리 장치의 막간차압(TransMembrane Pressure, TMP)의 변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 4 is a graph illustrating a change in transmembrane pressure (TMP) of the hollow fiber membrane water purification apparatus by the respective backwashing methods as a result of backwashing experiments of the hollow fiber membrane module according to Example 1. FIG.

도 5는 실시예 2에 의한 중공사 분리막 모듈의 역세척 실험결과로서, 장기간 운전 후 각각의 역세척 방법에 의한 중공사 분리막 정수처리 장치의 막간차압의 변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 5 is a graph illustrating a change in the intermembrane pressure difference of the hollow fiber membrane water purification apparatus by the respective backwashing methods after a long period of operation as a result of the backwash experiment of the hollow fiber membrane module according to Example 2. FIG.

도 6은 실시예 4에 의한 중공사 분리막 모듈의 역세척 실험결과로서, 본 발명의 양방향 교차 역세척 방법의 각 방향별 역세척 단계의 지속시간의 비율 변화에 따른 막간차압의 변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 6 is a graph illustrating a change in the interlayer differential pressure according to a change in the duration of the backwashing step in each direction of the bidirectional cross-washing method of the present invention as a backwashing test result of the hollow fiber membrane module according to Example 4. FIG. .

<도면 부호의 설명><Description of Drawing>

1 : 역세척 펌프 5 : 자동밸브(역세척수 공급용)1: backwash pump 5: automatic valve (for backwash water supply)

2 : 자동밸브(역세척수 배출관 내) 6 : 자동밸브(처리수 집수용)2: Automatic valve (in backwash water discharge pipe) 6: Automatic valve (for treated water collection)

3 : 자동밸브(역세척수 배출관 내) 7 : 원수 유입 펌프3: Automatic valve (in backwash water discharge pipe) 7: Raw water inflow pump

2´: 자동밸브(역세척수 유입관 내) 8 : 역세척 공급수 저장조2´: Automatic valve (in backwash water inlet) 8: Backwash water storage tank

3´: 자동밸브(역세척수 유입관 내) 9 : 원수 저장조3´: automatic valve (in backwash water inlet) 9: raw water reservoir

4 : 자동밸브(역세척수 배출용) 10 : 중공사 분리막 모듈4: automatic valve (for backwash water discharge) 10: hollow fiber membrane module

Claims (12)

중공사 분리막 모듈의 역세척 방법에 있어서, 중공사 분리막 모듈의 양단에 역세척수 배출용 제 1 개폐수단 및 제 2 개폐수단을 구비하고, 소정 시간 동안 상기 제 2 개폐수단을 폐쇄시키고 상기 제 1 개폐수단을 개방시켜서 중공사 분리막의 세공을 통과한 역세척수를 상기 제 1 개폐수단을 통하여 분리막 모듈 외부로 배출시키는 단계 (1); 및 소정 시간 동안 상기 제 1 개폐수단을 폐쇄시키고 상기 제 2 개폐수단을 개방시켜서 중공사 분리막 세공을 통과한 역세척수를 상기 제 2 개폐수단을 통하여 분리막 모듈 외부로 배출시키는 단계 (2)를 포함하고, 상기 제 1 개폐수단은 원수의 여과 처리시의 중공사 분리막 모듈의 원수 유입관에 장착되며, 상기 단계 (1)의 지속시간이 상기 단계 (2)의 지속시간보다 긴 것을 특징으로 하는 중공사 분리막 모듈의 역세척 방법.In the reverse washing method of the hollow fiber membrane module, the first opening and closing means for discharging the backwash water is provided at both ends of the hollow fiber membrane module, the second opening and closing means for a predetermined time and the first opening and closing Discharging the backwash water passing through the pores of the hollow fiber membrane to the outside of the membrane module through the first opening and closing means (1) by opening the means; And (2) closing the first opening / closing means for a predetermined time and opening the second opening / closing means to discharge the backwash water passing through the hollow fiber membrane pores to the outside of the membrane module through the second opening / closing means. , The first opening and closing means is mounted on the raw water inlet pipe of the hollow fiber membrane module during the filtration process of raw water, the duration of the step (1) is hollow fiber, characterized in that longer than the duration of the step (2) Backwashing method of membrane module. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중공사 분리막 모듈은 외압식이고 분리막 모듈의 역세척수 유입관이 역세척수 배출관과 중공사막 길이방향으로 대향하도록 설치된 것을 특징으로 하는 중공사 분리막 모듈의 역세척 방법.The hollow fiber membrane module is an external pressure type, and the backwash water inlet pipe of the membrane module is installed to face the backwash water discharge pipe in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane. 삭제delete 삭제delete 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 개폐수단은 자동밸브이고, 상기 자동밸브에 자동밸브 제어장치가 연결되고, 상기 자동밸브 제어장치의 조작에 의하여 상기 단계 (1) 및 (2)를 수행하는 것을 특징으로 하는 중공사 분리막 모듈의 역세척 방법.The opening and closing means is an automatic valve, the automatic valve control device is connected to the automatic valve, the operation of the automatic valve control device of the hollow fiber membrane module characterized in that performing the steps (1) and (2) Backwash method. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 중공사막의 세공 크기는 0.005㎛∼0.5㎛인 것을 특징으로 하는 중공사 분리막 모듈의 역세척 방법.The pore size of the hollow fiber membrane is 0.005㎛ ~ 0.5㎛ backwash method of the hollow fiber membrane module, characterized in that. 중공사 분리막 모듈; 상기 중공사 분리막 모듈의 역세척수를 저장하는 역세척 공급수 저장조; 상기 역세척 공급수 저장조와 상기 중공사 분리막 모듈 사이에 연결되어 상기 역세척 공급수 저장조로부터 상기 중공사 분리막 모듈로 역세척수를 공급하기 위한 역세척용 가압펌프; 상기 중공사 분리막 모듈 양단에 각각 연결된 역세척수 배출관들; 상기 배출관에 각각 장착된 제 1 자동밸브 및 제 2 자동밸브; 및 상기 제 1 자동밸브 및 제 2 자동밸브를 순차로 번갈아서 개방시키는 자동밸브 제어장치를 포함하고, 상기 제 1 자동밸브가 장착된 역세척수 배출관은 원수의 여과 처리시의 중공사 분리막 모듈의 원수 유입관이고, 상기 자동밸브 제어장치는 상기 제 1 자동밸브의 개방 지속시간이 상기 제 2 자동밸브의 개방 지속시간보다 길게 하여 상기 자동밸브를 개방시키는 것을 특징으로 하는 중공사 분리막 모듈의 역세척 장치.Hollow fiber membrane module; A backwash feed water storage tank for storing the backwash water of the hollow fiber membrane module; A backwash pressurized pump connected between the backwash feed water storage tank and the hollow fiber membrane module to supply backwash water from the backwash feed water storage tank to the hollow fiber membrane module; Backwash water discharge pipes connected to both ends of the hollow fiber membrane module; First and second automatic valves respectively mounted to the discharge pipe; And an automatic valve control device for sequentially opening the first automatic valve and the second automatic valve alternately, wherein the backwash water discharge pipe equipped with the first automatic valve has a raw water inflow from the hollow fiber membrane module during filtration of raw water. And the automatic valve control device opens the automatic valve by opening the first automatic valve longer than the opening duration of the second automatic valve. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 분리막 모듈은 외압식이고 분리막 모듈의 역세척수 유입관이 역세척수 배출관과 중공사막 길이방향으로 대향하여 설치된 것을 특징으로 하는 중공사 분리막 모듈의 역세척 장치.The membrane module is an external pressure type, and the backwash water inlet pipe of the membrane module is backwashing device of the hollow fiber membrane module, characterized in that installed in the longitudinal direction of the backwash water discharge pipe and the hollow fiber membrane. 삭제delete 삭제delete 제 7항 또는 제 8항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 중공사막의 세공 크기는 0.005㎛∼0.5㎛인 것을 특징으로 하는 중공사 분리막 모듈의 역세척 장치.The pore size of the hollow fiber membrane is 0.005㎛ ~ 0.5㎛ backwash apparatus of the hollow fiber membrane module. 제 7항 또는 제 8항의 역세척 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공사 분리막 정수처리 장치.A hollow fiber membrane water treatment device, comprising the backwashing device of claim 7.
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