KR100544383B1 - Hollow Fiber Membrane Module Combined with Air Diffuser - Google Patents
Hollow Fiber Membrane Module Combined with Air Diffuser Download PDFInfo
- Publication number
- KR100544383B1 KR100544383B1 KR1020030090670A KR20030090670A KR100544383B1 KR 100544383 B1 KR100544383 B1 KR 100544383B1 KR 1020030090670 A KR1020030090670 A KR 1020030090670A KR 20030090670 A KR20030090670 A KR 20030090670A KR 100544383 B1 KR100544383 B1 KR 100544383B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- hollow fiber
- fiber membrane
- diffuser
- air
- membrane module
- Prior art date
Links
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 title claims abstract description 136
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 134
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 54
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 54
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 10
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 claims description 4
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 claims description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 229910019093 NaOCl Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229920000131 polyvinylidene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
- B01D63/024—Hollow fibre modules with a single potted end
- B01D63/0241—Hollow fibre modules with a single potted end being U-shaped
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/18—Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
- B01D63/04—Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/08—Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/08—Hollow fibre membranes
- B01D69/081—Hollow fibre membranes characterised by the fibre diameter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/26—Polyalkenes
- B01D71/261—Polyethylene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/26—Polyalkenes
- B01D71/262—Polypropylene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/30—Polyalkenyl halides
- B01D71/32—Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
- B01D71/34—Polyvinylidene fluoride
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/66—Polymers having sulfur in the main chain, with or without nitrogen, oxygen or carbon only
- B01D71/68—Polysulfones; Polyethersulfones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
- C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
- C02F3/1273—Submerged membrane bioreactors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/02—Specific tightening or locking mechanisms
- B01D2313/025—Specific membrane holders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/06—External membrane module supporting or fixing means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/13—Specific connectors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/26—Specific gas distributors or gas intakes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/18—Use of gases
- B01D2321/185—Aeration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/20—By influencing the flow
- B01D2321/2033—By influencing the flow dynamically
- B01D2321/2058—By influencing the flow dynamically by vibration of the membrane, e.g. with an actuator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes
- B01D2325/0283—Pore size
- B01D2325/02834—Pore size more than 0.1 and up to 1 µm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/24—Mechanical properties, e.g. strength
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
본 발명은 중공사분리막(15), 공기 또는 산소를 공급할 수 있는 주입구, 공기 또는 산소를 발생할 수 있는 구멍이 형성되어 있으며 상기 중공사분리막이 U자 형태로 걸려있는 산기관, 하부 지지대와 산기관 연결대 및 다리를 포함하는 하부 구조물(도 1), 상기 중공사분리막(15) 다발의 말단을 분산 배치 할 수 있는 상부 중공사분리막 분배 구조물(9), 상기 중공사분리막(15)과 상기 상부 중공사분리막 분배 구조물(9)을 실링하고 여과수 배출구가 구비되어 있는 헤드(12) 및 상기 상부 중공사분리막 분배 구조물(9)과 상기 하부 구조물(도 1)을 연결해주는 지지대(8-a, 8-b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 산기관 일체형 중공사분리막 모듈에 관한 것이다. 본 발명은 생물반응조 내에 설치되었을 때 산기관 일체형 중공사분리막 모듈의 산기관의 공기 또는 산소 발생구멍에서 발생하는 공기 또는 산소 방울이 직접적으로 중공사분리막(15)을 털어 주게 됨으로서 파울링이 잘 발생하지 않아 오랜 기간 투과성능을 유지할 수 있는 장점이 있다.The present invention is a hollow fiber separation membrane 15, the inlet for supplying air or oxygen, the hole which can generate air or oxygen is formed and the diffuser, the lower support and the diffuser in which the hollow fiber separation membrane is hung in the U-shape A lower structure including a connecting rod and a leg (FIG. 1), an upper hollow fiber membrane distribution structure 9 capable of distributing the ends of the bundle of hollow fiber membranes 15, the hollow fiber membranes 15 and the upper hollow A head (8-a, 8-) which seals the four-separation membrane distribution structure (9) and connects the head (12) provided with the filtered water outlet and the upper hollow fiber membrane distribution structure (9) and the lower structure (FIG. 1). It relates to a diffuser integrated hollow fiber membrane module comprising a b). According to the present invention, fouling does not occur because air or oxygen droplets generated in the air or oxygen generating holes of the diffuser of the diffuser-integrated hollow fiber membrane module directly blow off the hollow fiber separator 15 when installed in the bioreactor. It does not have the advantage of maintaining the permeability for a long time.
중공사분리막 모듈, 산기관, 일체형, 파울링, 투과성Hollow fiber membrane module, diffuser, integrated, fouling, permeable
Description
도 1은 본 발명의 중공사분리막 모듈의 하부구조물의 개략도.1 is a schematic view of the lower structure of the hollow fiber membrane module of the present invention.
도 2는 본 발명의 산기관의 공기 또는 산소 주입구.Figure 2 is an air inlet or oxygen inlet of the diffuser of the present invention.
도 3는 본 발명의 중공사분리막 모듈의 전체구조물의 정면도.Figure 3 is a front view of the entire structure of the hollow fiber membrane module of the present invention.
도 4는 본 발명의 상부 중공사분리막 분배 구조물의 개략도.4 is a schematic view of the upper hollow fiber membrane distribution structure of the present invention.
도 5는 본 발명의 중공사분리막 모듈 헤드의 상면도.5 is a top view of the hollow fiber membrane module head of the present invention.
도 6은 본 발명의 산기관 일체형 중공사분리막 모듈의 측면도.Figure 6 is a side view of the diffuser integrated hollow fiber membrane module of the present invention.
도 7은 본 발명의 산기관 일체형 중공사분리막 모듈의 통기 시스템 모식도.Figure 7 is a schematic diagram of the ventilation system of the diffuser integrated hollow fiber membrane module of the present invention.
도 8은 본 발명의 산기관 일체형 중공사분리막 모듈을 이용한 폐수처리 공정도.8 is a wastewater treatment process using the diffuser integrated hollow fiber membrane module of the present invention.
도 9는 실시예 1 및 비교예 1의 결과 차트.9 is a chart of the results of Example 1 and Comparative Example 1. FIG.
도 10은 실시예 2 및 실시예 3의 결과 차트.10 is a chart of the results of Example 2 and Example 3. FIG.
- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1-a. 산기관 1-b. 산기관1-a. Diffuser 1-b. Diffuser
2. 공기 또는 산소 발생구멍 3-a. 산기관 연결대2. Air or oxygen generating hole 3-a. Diffuser connecting rod
3-b. 산기관 연결대 4-a. 하부 지지대와 산기관 연결대 3-b. Diffuser connector 4-a. Lower support and diffuser connection
4-b. 하부 지지대와 산기관 연결대 5-a. 하부 지지대 삽입 구멍4-b. Lower support and diffuser connection 5-a. Lower support insertion hole
5-b. 하부 지지대 삽입 구멍 6. 다리5-b. Lower
7-a. 공기 또는 산소 주입구 7-b. 공기 또는 산소 주입구7-a. Air or oxygen inlet 7-b. Air or oxygen inlet
8-a. 지지대 8-b. 지지대8-a. Support 8-b. support fixture
9. 상부 중공사분리막 분배 구조물 10-a. 상부 지지대 삽입 구멍9. Upper Hollow Fiber Membrane Distribution Structure 10-a. Upper support insertion hole
10-b. 상부 지지대 삽입 구멍 11. 중공사분리막 분배 구멍10-b. Top
12. 헤드 13. 여과수 배출구12. Head 13. Filtrate outlet
14-a. 프레임 고정 홈 14-b. 프레임 고정 홈14-a. Frame Retaining Groove 14-b. Frame fixing groove
15. 중공사분리막 16. 실링15.
17. 공기 또는 산소 발생 방울 18. 유입폐수17. Drops of air or
19. 생물반응조 20. 여과 처리수 라인19.
21. 흡입펌프 22. 처리수21.
23. 공기 또는 산소 라인 24. 브로워23. Air or
본 발명은 생물반응조 내에 침지하여 활성슬러지를 포함하는 고액분을 제외한 처리수만을 여과 배출할 수 있는 중공사분리막 모듈에 관한 것이다. 보다 자세하게는 중공사분리막 모듈이 생물반응조 내에서 처리수를 여과 배출할 때 중공사분리막 표면에는 오염물질이 부착되는 현상, 즉 파울링이 발생하게 되는데, 본 발명 은 그러한 파울링이 적은 중공사분리막에 관한 것이다.The present invention relates to a hollow fiber membrane module that can filter out only the treated water except solid liquids including activated sludge by immersing in a bioreactor. More specifically, when the hollow fiber membrane module filters and discharges the treated water in the bioreactor, contaminants adhere to the surface of the hollow fiber membrane, that is, fouling occurs. It is about.
본 발명에서 제공하는 중공사분리막 모듈의 하부구조물에는 공기 또는 산소를 발생할 수 있는 구멍을 포함하는 산기관이 있어서 상기 산기관에 U자 형태로 걸려 있는 중공사분리막을 상기 공기 또는 산소를 발생할 수 있는 구멍으로부터 발생하는 공기 또는 산소에 의하여 직접 세정할 수 있게 되는 것이다. 즉 본 발명은 중공사분리막에 공급되는 공기 또는 산소에 의해, 산기관에 걸려있으며 상부 중공사분리막 분배구조물에 실링되어 있는 중공사분리막이 좌·우로 진동하게되어 중공사분리막의 파울링이 최소화되며, 장기간 투과성능을 유지할 수 있는 산기관 일체형 중공사분리막 모듈을 제공한다.In the lower structure of the hollow fiber membrane module provided by the present invention has an diffuser including a hole capable of generating air or oxygen, the hollow fiber membrane suspended in the U-shape in the diffuser can generate the air or oxygen It can be directly cleaned by air or oxygen generated from the hole. In other words, the present invention by the air or oxygen supplied to the hollow fiber membrane, the hollow fiber membrane which is suspended in the diffuser and sealed in the upper hollow fiber membrane distribution structure vibrates left and right to minimize fouling of the hollow fiber membrane In addition, the present invention provides a diffuser integrated hollow fiber membrane module that can maintain permeation performance for a long time.
종래의 평막 또는 중공사분리막 모듈은 생물반응조 내에 침지하여 처리수를 여과 배출함에 있어, 분리막 표면에 활성슬러지 및 기타 반응 부산물의 부착 등으로 인하여 투과성능 및 분리막의 수명이 떨어지는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하는 방안으로 NaOCl, NaOH 그리고 H2O2 등의 약품에 의하여 상기 분리막 모듈에 활성슬러지 및 기타 부산물이 부착되는 것을 억제 또는 제거하여 투과성능을 유지하려는 노력이 있다.Conventional flat membrane or hollow fiber membrane module has a problem in that the permeation performance and the life of the membrane decreases due to the deposition of activated sludge and other reaction by-products on the surface of the membrane in filtration and discharge of the treated water by immersing in the bioreactor. In order to overcome this problem, there are efforts to maintain permeation performance by inhibiting or removing adhesion of activated sludge and other by-products to the membrane module by drugs such as NaOCl, NaOH, and H 2 O 2 .
한편 대부분의 분리막 모듈은 프레임이라는 구조물에 처리용량에 해당하는 분리막을 설치하여 제공되므로 상기의 파울링 억제를 위해 프레임 구조물의 분리막 모듈 하부에 별도로 원형 또는 일자형태의 산기관을 적용하는 기술이 사용되어 왔다. 그러나 이 경우에도 대부분 수개월 정도 지나면 분리막에의 파울링이 심해져서 앞서 언급한 약품에 의한 수단이 요구된다.Meanwhile, since most membrane modules are provided by installing a membrane corresponding to a treatment capacity in a structure called a frame, a technique of applying a separate or circular shaped diffuser to the bottom of the membrane module of the frame structure is used to suppress fouling. come. However, even in this case, after several months, fouling to the membrane becomes severe, requiring the means by the aforementioned chemicals.
다른 한편으로 상기 선행기술에 있어서, 프레임 구조물에 분리막 모듈 및 분리막의 세정을 위해 별도의 원형 또는 원통형 등의 산기관을 설치하게 되면 전체 프레임의 부피가 증가하게 된다. 따라서 분리막 모듈을 적정 요소에 설치하는 것이 용이하지 않다는 단점이 있다.On the other hand, in the prior art, when the diffuser, such as a separate circular or cylindrical for the cleaning of the membrane module and the membrane structure to the frame structure is to increase the volume of the entire frame. Therefore, there is a disadvantage in that it is not easy to install the separator module in a suitable element.
본 발명자들은 중공사분리막 모듈의 파울링을 억제하여, 장시간 사용하여도 투과성능이 저하되는 일이 없는 중공사분리막 모듈을 제공하고자 한다.The present inventors to suppress the fouling of the hollow fiber membrane module, to provide a hollow fiber membrane module that does not degrade the permeation performance even if used for a long time.
상기 목적을 위하여 본 발명은 중공사분리막의 하부에 공기 또는 산소를 공급하는 산기관을 일체로 형성한 산기관 일체형 중공사분리막을 제공한다.To this end, the present invention provides an diffuser-integrated hollow fiber separator that integrally forms an diffuser that supplies air or oxygen to the lower portion of the hollow fiber separator.
즉, 본 발명의 산기관 일체형 중공사분리막은That is, the diffuser integrated hollow fiber membrane of the present invention
a)중공사분리막(15),a) hollow fiber membrane (15),
b)공기 또는 산소 주입구(7-a), 공기 또는 산소 발생구멍(2)이 형성되어 있으며 상기 중공사분리막(15)이 U자 형태로 걸려지는 산기관(1-a, 1-b), 하부 지지대와 산기관 연결대(5-a, 5-b) 및 다리(6)를 포함하는 하부 구조물,b) an air inlet (7-a), an air or oxygen generating hole (2) is formed and the diffuser (1-a, 1-b) through which the hollow fiber membrane (15) is hung in a U-shape, An undercarriage comprising a lower support and an diffuser attachment (5-a, 5-b) and a leg (6),
c)상기 중공사분리막 다발의 말단을 분산 배치 할 수 있는 상부 중공사분리막 분배 구조물(9),c) an upper hollow fiber
d)상기 중공사분리막(15)과 상기 상부 중공사분리막 분배 구조물(9)을 실링하며, 여과수 배출구(13)가 구비되어 있는 헤드(12) 및d) the
e)상기 상부 중공사분리막 분배 구조물(9)과 상기 하부 구조물을 연결해주는 지지대(8-a)를 포함함을 특징으로 한다.e) a support (8-a) for connecting the upper hollow fiber membrane distribution structure (9) and the lower structure.
본 발명은 또한 추가로 산기관과 산기관의 말단을 연결해 주는 산기관 연결대(3-a)를 포함함을 특징으로 한다.The present invention is further characterized by a diffuser connecting rod (3-a) connecting the diffuser and the distal end of the diffuser.
이하, 도 1 내지 도 8을 참고로 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8.
본 발명은 중공사분리막의 하부에 일체로 설치되고 또한 상기 중공사분리막 다발을 U자 형태로 걸고 있는 산기관(1-a, 1-b)에서 발생된 공기 또는 산소방울(17)에 의해 상기 중공사분리막(15) 다발을 좌·우로 진동(도 7)하게 하여 중공사분리막(15)의 오염을 최소화하는 산기관 일체형 중공사분리막에 관한 것이다. 또한 본 발명의 중공사분리막은 상기 공기 또는 산소 방울(17)이 중공사분리막 모듈(도 6)의 외부 및 내부로 상승하며 중공사분리막 표면의 오염물질의 확산을 유도하여(도 7), 잠제적인 파울링 물질을 제거하는 효과를 주어 장기간 투과성능을 유지할 수 있는 것이다. 즉, 본 발명은 원형 또는 원통형 등의 산기관을 별도로 설치할 필요가 없는 산기관 일체형 중공사분리막 모듈(도 6)을 제공하는 것이다.The present invention is integrally installed in the lower portion of the hollow fiber separation membrane and also by the air or oxygen droplets (17) generated in the diffuser (1-a, 1-b) that is hanging the bundle of the hollow fiber membrane in the U-shape It relates to a diffuser integrated hollow fiber membrane to minimize the contamination of the hollow fiber membrane (15) by vibrating the bundle of hollow fiber membrane (15) left and right (Fig. 7). In addition, the hollow fiber membrane of the present invention, the air or
본 발명에 사용되는 중공사 분리막은 통상의 중공사분리막이면 가능하다. 바람직하게는 본 발명의 중공사분리막은 0.1∼0.4 ㎛의 공극을, 바람직하게는 0.2 ㎛ 범위의 공극을 가지며 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE)으로 조성된 중공사 섬유의 표면에 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF), 폴리술폰(polysulfone, PSf), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES), PP 및 PE등의 고분자 중 하나 이상의 고분자로 도포 또는 코팅된 것이다. 상기 중공사분리막은 인 장강도가 30,000 gf/fil 이상이며, 외경은 1.5∼2.5 mm, 바람직하게는 2.0 mm이며, 길이 0.5∼1.5 m에 개수를 500∼2000개로 하여 그 면적이 5∼15 m2임을 특징으로 한다.The hollow fiber separator used in the present invention may be a conventional hollow fiber separator. Preferably, the hollow fiber separator of the present invention has a polyvinylidene on the surface of the hollow fiber fibers composed of polypropylene (PP) or polyethylene (PE) having a pore of 0.1 to 0.4 ㎛, preferably in the range of 0.2 ㎛ The polyvinylidene fluoride (PVDF), polysulfone (polysulfone, PSf), polyethersulfone (polyethersulfone (PES), and the like is applied or coated with one or more polymers of polymers, such as PP and PE. The hollow fiber membrane has a tensile strength of 30,000 gf / fil or more, an outer diameter of 1.5 to 2.5 mm, preferably 2.0 mm, and a number of 500 to 2000 with a length of 0.5 to 1.5 m and an area of 5 to 15 m. It is characterized by two .
중공사분리막 모듈의 하부구조물은 공기 또는 산소 주입구(7-a, 7-b), 산기관(1-a, 1-b), 다리(6), 산기관의 길이 방향으로 3등분하는 두 지점에 있는 지지대와 산기관 연결대(4-a, 4-b)로 구성되어지며 필요한 경우 산기관의 양끝을 연결하는 산기관 연결대(3-a, 3-b)를 더 구비할 수 있다. 상기 공기 또는 산소 주입구는 산기관 또는 산기관 연결대에 구비되며 하나 또는 둘 이상 구비된다.The substructure of the hollow fiber membrane module is divided into three parts in the longitudinal direction of the air or oxygen inlets (7-a, 7-b), diffusers (1-a, 1-b), legs (6), and diffusers. Consists of the support and the diffuser connector (4-a, 4-b) and may be provided with a diffuser connector (3-a, 3-b) for connecting both ends of the diffuser if necessary. The air or oxygen inlet is provided in the diffuser or diffuser connecting rod is provided with one or two or more.
상기 산기관(1-a, 1-b)에는 공기 또는 산소 발생구멍이 구비되어 있으며, 중공사분리막(15)이 U 자 형태로 걸리게 된다. 상기 산기관(1-a, 1-b)은 사각 또는 원형 등으로 할 수 있으며, 내부는 비어있다. 산기관(1-a, 1-b)의 공기 또는 산소를 발생하는 구멍(2)은 직경이 0.5∼4 mm, 바람직하게는 2∼3 mm로, 하나의 산기관에 구비되는 구멍의 크기는 같거나 상이할 수 있다. 일예로 상기 공기 또는 산소를 발생하는 구멍(2)은 공기 또는 산소 주입구로부터 멀어질 수록 그 크기가 점진적으로 커질 수 있다. 상기 공기 또는 산소 발생구멍(2)의 간격은 1∼5 cm로 할 수 있다. 공기 또는 산소 발생구멍(2)은 산기관의 상, 하, 좌, 우 중 하나 이상의 위치에 구비될 수 있으며, 개수는 다리(6)와 다리(6) 사이에서 2∼8 개로 할 수 있다.The diffuser (1-a, 1-b) is provided with air or oxygen generating holes, the
상기 공기 또는 산소 발생구멍(2)에서 발생되는 공기 또는 산소량은 중공사분리막(15) 단위 면적 당 0.5∼3.5 m/hr, 바람직하게는 0.8∼2.5 m/hr이다.The amount of air or oxygen generated in the air or
하부구조물(도 1)의 하부 지지대와 산기관 연결대(4-a, 4-b)에는 하부 지지대 삽입구멍이 있으며 상기 하부지지대 삽입구멍(5-a, 5-b)에서 상부 중공사분리막 분배 구조물(9)의 상부 지지대 삽입구멍(10-a, 10-b)으로 지지대(8-a, 8-b)를 연결 할 수 있다. 지지대(8-a, 8-b)는 원형, 타원형 또는 사각의 것을 이용할 수 있으나 바람직하게는 원형 또는 타원형으로 1∼3 cm의 직경의 것을 권장하고, 길이에 있어서 중공사분리막(15)의 길이와 조정하여 0.2∼1 m로 제공되어진다. 한편 상기 지지대는 분배구조물(9)의 외부에 위치 할 수 있다.The lower support and the diffuser connector (4-a, 4-b) of the lower structure (FIG. 1) have lower support insertion holes, and the upper hollow fiber membrane distribution structure at the lower support insertion holes (5-a, 5-b). The upper support insertion holes (10-a, 10-b) of (9) can connect the support (8-a, 8-b). The support (8-a, 8-b) can be used round, oval or square, but preferably round or oval with a diameter of 1 to 3 cm, the length of the hollow
산기관(1-a, 1-b)에 U자 형태로 걸려진 중공사분리막(15)의 양단을 분산 배치할 수 있는 상부 중공사분리막 분배 구조물(9)의 중공사분리막 분배 구멍(11)은 6 내지 12개로 한다. 분배 구멍(11) 당 삽입되는 중공사분리막(15)의 개수는 100∼300개로 할 수 있다. 상부 중공사분리막 분배 구조물(9)의 상부 지지대 삽입구멍(10-a, 10-b)은 상부 중공사분리막 분배 구조물(9)의 길이 방향으로 3등분 점 중심부에 두 곳이 위치할 수 있다.Hollow fiber membrane distribution holes 11 of the upper hollow fiber
또한 중공사분리막(15)을 포함하는 상부 중공사분리막 분배 구조물(9)을 실링(16)하는 헤드(12)부분이 제공된다. 제공된 헤드(12)는 중공사분리막(15)의 여과처리수를 배출하는 여과수 배출구(13)를 구비하고 있으며, 중공사분리막 모듈(도 6)을 프레임에 연결, 고정할 수 있는 프레임 고정 홈(14-a, 14-b)이 있다. 프레임 고정 홈(14-a, 14-b)은 양쪽에 한 곳씩 구비되나, 양쪽에 두 곳을 둘 수 있다.Also provided is a
상부 중공사분리막 분배 구조물(9)을 실링하는 헤드(12) 부분과 하부구조물(도 1)의 길이는 동일하게 하는 것이 바람직하며, 폭은 같거나 상이하여 1 : 1 ∼ 1 : 2.5의 비율로 하여 제공된다. 폭의 비율을 1 : 1.5로 하여 제공된 산기관 일체형 중공사분리막 모듈(도 6)은 측면에서 볼 때 사다리꼴 모양이다.It is preferable that the length of the
도 7에 따르면 공기 또는 산소가 발생되는 구멍(2)을 통하여 발생된 공기 또는 산소 방울(17)은 U 자 형태의 중공사분리막(15) 다발을 좌, 우로 흔들게 되며, 상부분배구조물 및 하부구조물(도 1)에 걸쳐있는 중공사분리막(15) 양단을 진동시키는 효과를 주게 되어 파울링 요소를 최소화하는데 기여하게 된다. 또한 중심부로 상승하는 공기방울(17)은 중공사분리막의 외부 및 내부로 상승하며 중공사분리막 표면의 오염물질의 확산을 유도하여(도 7), 잠제적인 파울링 물질을 제거하는 효과를 주어 장기간 투과성능을 유지할 수 있는 것이다.According to FIG. 7, the air or
도 8에 도시된 공정예에 의하면, 폐수를 유입(18)시키면, 제공된 산기관 일체형 중공사분리막 모듈(도 6)은 흡입펌프(21)에 의하여 여과처리수 라인(20)을 거쳐 처리수(22)를 여과 배출하게 되며, 이때 공기를 주입하는 브로워(24)에 의하여 공기라인(23)과 모듈의 공기 또는 산소 주입구(7-a, 7-b)를 통해 공기 또는 산소방울(17)이 연속적으로 제공된다. 본 발명의 산기관 일체형 중공사분리막 모듈의 처리수량(FLUX)은 30∼45 LMH(ℓ/㎡·hr)이다.According to the process example shown in FIG. 8, when the wastewater is introduced 18, the provided diffuser-integrated hollow fiber membrane module (FIG. 6) is provided with the treated water (20) by the
이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명하고자 하나 본 발명이 다음 실시예에 의하여 어떤 형태로든지 그 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited in any form by the following Examples.
처리수량(FLUX)은 중공사분리막 단위 면적당 단위시간당 얻어지는 처리수의 양(ℓ/㎡·hr)의 평균값으로 기재하였다.The amount of treated water (FLUX) is described as an average value of the amount of treated water (l /
<실시예 1><Example 1>
본 발명의 산기관 일체형 중공사분리막 모듈을 사용하여 도 8에 근거하여 실시하였다. 제공된 공기량은 단위 중공사분리막 면적 당 0.8 m/hr 이고, 산기관의 구멍의 크기는 2.5 mm로, 다리(6)와 다리(6) 사이에서 그 개수를 5개로 한쪽 산기관에 전체 15개로 하였다. 상기 분리막에 의한 처리수량을 표 1 및 도 9에 나타내었다.It carried out based on FIG. 8 using the diffuser integrated hollow fiber membrane module of this invention. The amount of air provided was 0.8 m / hr per unit hollow fiber membrane area, and the size of the hole of the diffuser was 2.5 mm. The number of the air was 5 between the
<비교예 1>Comparative Example 1
본 발명의 동일한 중공사분리막 모듈을 사용하되 별도의 원형 산기관을 모듈 하부에 장착하여 실시예 1과 같이 실시하였다. 처리수량을 표 1 및 도 9에 나타내었다.Using the same hollow fiber membrane module of the present invention was carried out as in Example 1 by mounting a separate circular diffuser under the module. The amount of water treated is shown in Table 1 and FIG. 9.
<실시예 2><Example 2>
산기관 일체형 중공사분리막 모듈의 산기관의 구멍의 크기는 2.5 mm로, 다리(6)와 다리(6) 사이에서 개수는 3개로 하고, 공급되는 공기량을 중공사분리막 면적 당 1m/hr로 하였다. 처리수량을 표 1 및 도 10에 나타내었다.The hole size of the diffuser of the diffuser-integrated hollow fiber membrane module was 2.5 mm, the number of holes between the
<실시예 3><Example 3>
산기관 일체형 중공사분리막 모듈의 산기관의 구멍의 크기는 2.5 mm로, 다리(6)와 다리(6) 사이에서 개수는 3개로 하고 공급되는 공기량을 중공사분리막 면적 당 1.5 m/hr로 하였다. 처리수량을 표 1 및 도 10에 나타내었다.The hole size of the diffuser of the diffuser integrated hollow fiber membrane module was 2.5 mm, the number of holes between the
<실시예 4><Example 4>
산기관 일체형 중공사분리막 모듈에서 공기 또는 산소 주입구를 산기관 연결대에 1개 구비하고, 공기 또는 산소 발생구멍의 크기를 주입구로부터 멀어질 수록 커지도록 하여 0.5∼2.5 mm로 하였다. 공기 또는 산소 발생구멍의 갯수는 다리(6)와 다리(6) 사이에서 3개로 한 쪽 산기관에 전부 9개를 구비하였다. 공급되는 공기량을 중공사분리막 면적 당 1.5 m/hr로 하였다. 처리수량을 표 1에 나타내었다.In the diffuser integrated hollow fiber membrane module, one air or oxygen inlet was provided in the diffuser connecting rod, and the size of the air or oxygen generating hole was increased to be 0.5 to 2.5 mm as the distance from the inlet is increased. The number of air or oxygen generating holes was three between the
<표 1>TABLE 1
이상에서 보는 바와 같이 본 발명의 산기관 일체형 중공사분리막은 산기관(1-a, 1-b)의 공기 또는 산소 발생구멍(2)에서 발생하는 공기 또는 산소 방울(17)에 의하여 중공사분리막 모듈(도 6)이 생물반응조 내에서 처리수를 여과 배출함에 있어 파울링 현상이 최소화 되는 효과가 있다. 즉, 산기관(1-a, 1-b)에서 발생된 공기 또는 산소 방울이 산기관에 U 자 형태로 걸린 중공사분리막(15)을 좌, 우로 요동하게 하고, 또한 상승하는 공기 또는 산소 방울(17)은 중심부로 상승, 다시 중공사분리막(15)을 통과하거나 지나쳐서 외부로 발산하면서 중공사분리막 표면의 오염 물질의 확산을 유도하는 통기 시스템(도 7)에 의하여 결과적으로 장기간 중공사분리막이 우수한 투과성능을 유지하도록 하는 효과를 준다.As described above, the diffuser-integrated hollow fiber separator of the present invention is a hollow fiber separator by air or
Claims (16)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020020080073 | 2002-12-14 | ||
KR1020020080073 | 2002-12-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20040052192A KR20040052192A (en) | 2004-06-22 |
KR100544383B1 true KR100544383B1 (en) | 2006-01-23 |
Family
ID=32588799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020030090670A KR100544383B1 (en) | 2002-12-14 | 2003-12-12 | Hollow Fiber Membrane Module Combined with Air Diffuser |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100544383B1 (en) |
AU (1) | AU2003286946A1 (en) |
WO (1) | WO2004054692A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010110580A2 (en) * | 2009-03-23 | 2010-09-30 | 주식회사 코오롱 | Filtering apparatus |
KR101434407B1 (en) | 2012-06-27 | 2014-08-26 | 전옥수 | A filtering apparatus for a cooking oil |
KR20200014993A (en) | 2018-08-02 | 2020-02-12 | 경남대학교 산학협력단 | System for reducing membrane fouling and reducing method using thereof |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100722315B1 (en) * | 2005-11-23 | 2007-05-28 | (주)우리텍 | Separation membrane module manufactured by an unification of air generation and supporting structure, and by integration of unit module |
ES2296498B1 (en) * | 2006-01-19 | 2009-01-01 | Simon Ingenieria, S.L. | SYSTEM OF RECOVERY OF REJECTIONS IN PROCESSES OF PASTEURIZATION / STERILIZATION. |
KR100600567B1 (en) * | 2006-03-16 | 2006-07-13 | (주)성신엔지니어링 | Water-treatment apparatus using membrane module submerged at inside of fiber filter |
KR100987475B1 (en) * | 2007-10-26 | 2010-10-12 | (주)엠코텍 | Rotary membrane module with combined air diffuser and system |
KR100974912B1 (en) * | 2008-05-23 | 2010-08-09 | (주)대우건설 | Hollow fiber membrane frame construction and hollow fiber membrane unit using the same |
KR101321670B1 (en) * | 2011-08-05 | 2013-10-22 | 김백암 | A Membrane Module with an Air Pipe and Suction Pipe Frame Capable of High Integration |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100693944B1 (en) * | 1995-08-11 | 2007-03-12 | 제논 인바이런멘탈 인코포레이티드 | Vertical skein of hollow fiber membranes and method of maintaining clean fiber surfaces |
JPH11128695A (en) * | 1997-10-31 | 1999-05-18 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Hollow fiber membrane module and its use |
US6280626B1 (en) * | 1998-08-12 | 2001-08-28 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Membrane separator assembly and method of cleaning the assembly utilizing gas diffuser underneath the assembly |
KR20020039383A (en) * | 2000-11-21 | 2002-05-27 | 장진호 | Free-end hollow fiber membrane module for water treatment |
KR100646001B1 (en) * | 2002-06-20 | 2006-11-13 | 김정학 | System and apparatus for immersion filtering water using hollow fiber membrane module |
-
2003
- 2003-12-12 KR KR1020030090670A patent/KR100544383B1/en active IP Right Grant
- 2003-12-13 AU AU2003286946A patent/AU2003286946A1/en not_active Abandoned
- 2003-12-13 WO PCT/KR2003/002743 patent/WO2004054692A1/en not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010110580A2 (en) * | 2009-03-23 | 2010-09-30 | 주식회사 코오롱 | Filtering apparatus |
WO2010110580A3 (en) * | 2009-03-23 | 2010-12-09 | 주식회사 코오롱 | Filtering apparatus |
KR101434407B1 (en) | 2012-06-27 | 2014-08-26 | 전옥수 | A filtering apparatus for a cooking oil |
KR20200014993A (en) | 2018-08-02 | 2020-02-12 | 경남대학교 산학협력단 | System for reducing membrane fouling and reducing method using thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20040052192A (en) | 2004-06-22 |
AU2003286946A1 (en) | 2004-07-09 |
WO2004054692A1 (en) | 2004-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7972510B2 (en) | Filtration apparatus | |
JP4530245B2 (en) | Membrane separator | |
CA2591194C (en) | Hollow fiber membrane cartridge | |
US20130264254A1 (en) | Oil-containing wastewater treatment system | |
JP5803293B2 (en) | Air diffuser | |
JP2008229628A (en) | Water treatment apparatus and water treatment method | |
JP2006116495A (en) | Filter device | |
WO2005037414A1 (en) | Novel device for submerged ultrafiltration | |
JP5581578B2 (en) | Membrane cleaning device, membrane separation device, and wastewater treatment device | |
JP2014231059A (en) | Hollow fiber membrane for immersion filtration, hollow fiber membrane module for immersion filtration using it, immersion filtration device, and immersion filtration method | |
KR100544383B1 (en) | Hollow Fiber Membrane Module Combined with Air Diffuser | |
KR20120111207A (en) | Filtration memebrane module and filtration system having the same | |
JP2006212486A (en) | Membrane separator | |
JP5599402B2 (en) | Capillary membrane filtration module | |
JP4431682B2 (en) | Activated sludge treatment equipment | |
WO2011150206A2 (en) | Hollow fiber membrane module | |
WO2011150210A2 (en) | Hollow fiber membrane module | |
KR200318778Y1 (en) | Hollow Fiber Membrane Module Combined with Air Diffuser | |
KR100340450B1 (en) | Membrane for Water Treatment Using Hollow Fiber | |
JP2011005361A (en) | Membrane filtration apparatus | |
WO2018109964A1 (en) | Filtration device | |
EP3031781A1 (en) | Air diffuser and membrane bio-reactor | |
KR20170079917A (en) | Filtration Apparatus and Aeration Unit Therefor | |
KR20150089195A (en) | Filtering Apparatus and Aeration Unit Therefor | |
KR101770964B1 (en) | Water treatment apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130131 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140102 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150106 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160106 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180108 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190102 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200113 Year of fee payment: 15 |