KR100626173B1 - 중공사막 모듈 및 이를 이용한 수처리 장치 - Google Patents

Abstract

대용량의 산업용수를 정수할 수 있으며, 중공사막에 부착된 오염물을 효과적으로 제거할 수 있는 중공사막 모듈 및 이를 이용한 수처리 장치가 개시된다. 상기 중공사막 모듈은 일정 간격으로 평행하게 위치한 상부 및 하부 아답터; 하부가 상기 하부 아답터에 고정되어 봉쇄되어 있고, 상부 측면은 상기 상부 아답터에 고정되며, 상부면은 처리수가 유출될 수 있도록 개방되어 있는 중공사막; 상기 중공사막의 상부면으로부터 유출된 처리수를 집수하는 하우징 캡; 상기 상부 및 하부 아답터를 지지하여, 상기 중공사막이 서로 평행한 상태를 유지하도록 하며, 상기 중공사막의 외부로 원수가 공급되는 망구조 지지체; 및 상기 상부 및 하부 아답터 사이에 장착되어 있으며, 하부는 상기 하부 아답터에 형성되어 있는 공기주입 노즐에 장착되고, 상부는 밀폐되어 있으며, 하부 측면에는 공기가 분출되는 다수의 공기 분사홀이 형성되어 있는 공기 분사관을 포함한다.

정수탱크, 스트리핑, 역세, 분사홀, 망구조 지지체, 공기

Description

중공사막 모듈 및 이를 이용한 수처리 장치 {Hollow fiber membrane module and water treating apparatus using the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈의 부분 절개 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 중공사막 모듈에 있어서, 공기 스트리핑 및 백워싱 과정을 설명하기 위한 도면.

도 3a 내지 3d는 본 발명에 따른 중공사막 모듈에 사용될 수 있는 중공사막의 주사전자현미경 사진.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용한 수처리 장치의 구성도.

도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용하여 수처리한 처리수의 유량을 백워싱 및 공기 스트리핑 시간의 함수로 나타낸 그래프.

도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈을 백워싱 및 공기 스트리핑하는 과정을 보여주는 사진.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치에 있어서, 백워싱을 단독 실시하는 경우와 백워싱과 공기 스트리핑을 동시에 실시하는 경우의 세정 효과를 도시한 그래프.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치를 장기간 운전한 경우의 수처리 효율을 도시한 그래프.

본 발명은 중공사막 모듈 및 이를 이용한 수처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대용량의 산업용수를 정수할 수 있으며, 중공사막에 부착된 오염물을 효과적으로 제거할 수 있는 중공사막 모듈 및 이를 이용한 수처리 장치에 관한 것이다.

분리막 기술은 고분자 재료의 선택적 물질 투과 성질을 이용한 분리기술의 하나로서, 1960년대 미국에서 담수화 공정에 적용되면서 상업화되었다. 분리막을 이용한 분리공정은 증류기술과는 달리, 분리되는 물질의 상(phase) 변화가 없으므로, 에너지 소모가 적고, 공정이 간단할 뿐 만 아니라, 장치의 부피가 작은 장점이 있다. 초기의 분리막은 역삼투압(reverse osmosis membrane)을 중심으로 개발되었고, 현재는 한외여과막(ultra-filtration), 정밀여과막(micro-filtration), 나노여과막(nano- filtration) 등이 개발되어 사용되고 있다. 분리막은 그 형태에 따라 평막, 관상막, 중공사막으로 구분되며, 사용에 편리하도록 모듈(module)화 되어, 사용용도, 막면적 등에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 중공사막은 직경이 약 0.2 내지 2mm이며, 중앙이 비어있는 관의 형태를 가진다. 따라서, 다른 형태의 분리막과 비교하여, 단위부피당 막면적이 크고, 생산성이 높으며, 직경이 작으므로 별도의 지지체 없이도 자체적으로 형태를 유지할 수 있는 장점이 있다.

중공사막을 이용한 물질 분리 방법은, 그 운전 방법에 따라, 막 표면과 평행한 방향, 즉 여과 방향에 직각으로 원수(原水)를 공급하는 크로스-플로우(cross-flow) 여과법, 막 표면에 수직으로 원수를 공급하여 여과시키는 데드-앤드(dead-end) 여과법 및 중공사막을 처리수에 침지시킨 뒤 진공을 가하여 원수를 여과하는 서브멀지드(submerged) 여과법으로 구분된다. 이중 크로스-플로우 여과법은 원수의 유속에 의한 자체 세정으로 막오염을 감소시킬 수 있는 장점이 있는 반면, 다량의 원수를 이송하여야 하므로, 운전비용이 증가하는 단점이 있다. 서브멀지드 여과법은 폭기조에 막을 직접 넣어 사용하므로, 설치 면적을 감소시킬 수 있고, MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) 등을 높게 유지함으로서 운전비용을 감소시킬 수 있으나, 낮은 진공도를 사용하기 때문에 여과 유량이 적어, 많은 막면적을 필요로 한다는 단점이 있다. 또한, 데드-앤드 여과법은 적은 동력으로 다량의 원수를 정수할 수 있으나, 막오염이 쉽게 발생하는 단점이 있다. 특히, 외압형으로 데드-앤드 여과법을 실시하는 경우, 원수에 포함되어 있는 많은 양의 오염물질이 막 표면에 부착하여 막 오염이 신속히 진행되므로, 역세 과정을 통해 오염물을 충분히 제거하여야만 장기간 막을 안정하게 사용할 수 있다.

즉, 외압형, 내압형, 침지형의 중공사막 운전 방식 중, 외압형 운전 방식은 중공사막 외부에서 압력을 가하여 중공사막 내부로 정제된 물이 나오게 하는 것으로서, 처리할 수 있는 원수의 양이 가장 많은 반면, 다른 방식에 비해 높은 압력차를 이용하므로, 중공사막의 오염이 가속화된다는 단점이 있다. 일반적으로 외압형으로 운전되는 중공사막 모듈에 있어서는 백워싱(back washing) 만으로는 막오염 물질을 충분히 제거할 수 없으므로, 공기에 의한 세정이 요구되고 있으며, 아울러 막오염 물질 제거 효율을 상승시킬 뿐 만 아니라, 막의 수명을 향상시킬 수 있는 중공사막 모듈 구조의 개발이 활발히 수행되고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 중공사막을 이용한 수처리시 발생되는 스케일 등의 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있는 중공사막 모듈 및 이를 이용한 수처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 중공사막 모듈을 외압형으로 운전하는 경우에 있어서, 중공사막의 오염을 최소할 수 있는 중공사막 모듈 및 이를 이용한 수처리 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일정 간격으로 평행하게 위치한 상부 및 하부 아답터; 하부가 상기 하부 아답터에 고정되어 봉쇄되어 있고, 상부 측 면은 상기 상부 아답터에 고정되며, 상부면은 처리수가 유출될 수 있도록 개방되어 있는 중공사막; 상기 중공사막의 상부면으로부터 유출된 처리수를 집수하는 하우징 캡; 상기 상부 및 하부 아답터를 지지하여, 상기 중공사막이 서로 평행한 상태를 유지하도록 하며, 상기 중공사막의 외부로 원수가 공급되는 망구조 지지체; 및 상기 상부 및 하부 아답터 사이에 장착되어 있으며, 하부는 상기 하부 아답터에 형성되어 있는 공기주입 노즐에 장착되고, 상부는 밀폐되어 있으며, 하부 측면에는 공기가 분출되는 다수의 공기 분사홀이 형성되어 있는 공기 분사관을 포함하는 중공사막 모듈을 제공한다. 본 발명은 또한 오염물을 포함하는 원수를 저장하는 원수 저장탱크; 상기 원수 저장탱크로부터 원수를 공급받아 정수하는 상기 다수의 중공사막 모듈이 장착되어 있으며, 중공사막 스트리핑용 공기를 중공사막 모듈의 공기주입 노즐로 공급하는 공기유입구가 하부에 형성되어 있고, 상부에는 정수된 처리수를 배출하기 위한 처리수 배출구가 형성되어 있는 정수탱크; 상기 정수된 처리수를 처리수 이송라인을 통하여 공급받는 처리수조; 상기 처리수 이송라인에 연결되어 있으며, 상기 중공사막 모듈을 역세정하는 세정수를 공급하기 위한 세정수 공급라인; 및 상기 중공사막 스트리핑용 공기를 상기 공기유입구로 공급하는 공기공급장치를 포함하는 중공사막 모듈을 이용한 수처리 장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈의 부분 절개 단면도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈은 상부 및 하부 아답터(22, 24: adapter), 망구조 지지체(16), 중공사막(20), 및 공기 분사관(12)을 포함한다. 본 발명에 따른 중공사막 모듈에 사용되는 상부 및 하부 아답터(22, 24)는 중공사막(20)의 양단을 지지하기 위한 것으로서, 일정 간격으로 평행하게 위치한다. 상기 중공사막(20)은 오염 물질을 포함하는 원수로부터 오염 물질이 제거된 처리수를 얻기 위한 것으로서, 중공사막(20)의 하부는 하부 아답터(24)에 접착제로 고정되어 봉쇄되어 있고, 중공사막(20)의 상부 측면은 상부 아답터(22)에 접착제로 고정되며, 상부면은 처리수가 유출될 수 있도록 개방되어 있다. 상기 중공사막(20)의 상부면으로부터 유출된 처리수는 하우징 캡(26)에 의하여 집수되고, 배출구를 통해 처리수조로 보내진다. 본 발명에 따른 중공사막 모듈은 상부 및 하부 아답터(22, 24)를 지지하여, 다수의 중공사막(20)이 서로 평행한 상태를 유지하도록 하며, 중공사막 모듈을 제작/설치하는 경우에 중공사막(20)이 손상되는 것을 방지할 뿐 만 아니라, 중공사막(20)의 외부로 원수를 원활히 공급하기 위한 망구조 지지체(16)를 포함한다. 상기 망구조 지지체(16)는 금속, 합성수지 등으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌수지(High density polyethylene: HDPE)로 이루어질 수 있다.

상기 상부 및 하부 아답터(22, 24) 사이에는 공기 분사관(12)이 장착되어 있다. 상기 공기 분사관(12)의 하부는 하부 아답터(24)에 형성되어 있는 공기주입 노즐(18)에 장착되고, 상부는 밀폐되어 있으며, 측면에는 공기가 분출되는 다수의 공기 분사홀(14)이 형성되어 있다. 상기 공기 분사관(12)은 중공사막(20)의 중앙부에 장착되는 것이 바람직하며, 공기 분사홀(14)의 직경은 1 내지 5㎜인 것이 바람직하다. 상기 공기 분사홀(14)의 직경이 1mm 미만이면, 공기의 분출 속도가 과도하게 증가하여, 중공사막(20)의 물성을 저하시킬 우려가 있고, 5mm를 초과하면 분출되는 공기의 이동거리가 과도하게 짧아져 중공사막(20)에 대한 공기 스트리핑(stripping) 효과를 충분히 얻지 못할 우려가 있다. 또한, 공기 분사홀(14)은 공기 분사관(12) 하부에 집중적으로 형성되는 것이 바람직하며, 원수를 정제하는 중공사막(20) 길이의 하부 50% 이하의 영역에 공기 분사홀(14)의 90% 이상, 바람직하게는 모두를 형성하는 것이 좋다. 만일 공기 분사홀(14)이 중공사막(20)의 상부 영역에 위치하면 원수가 존재하지 않는 중공사막 모듈의 상부 영역을 통하여 공기가 대부분 분출되므로, 공기에 의한 중공사막(20) 스트리핑의 효과가 매우 적어진다. 상기 공기 분사홀(14)의 개수는 공기 분출 유속이 0.5 내지 1.5m/s가 되도록 조절하는 것이 바람직하며, 상기 유속이 0.5m/s 이하이면 분출되는 공기의 이동거리가 과도하게 짧아져 중공사막(20)에 대한 공기 스트리핑 효과를 충분히 얻지 못할 우려가 있고, 1.5m/s를 초과하면 공기의 분출 속도가 과도하게 증가하여, 중공사막(20)의 물성을 저하시킬 우려가 있다.

도 2는 본 발명에 따른 중공사막 모듈에 있어서, 공기 스트리핑 및 백워싱(back washing) 과정을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1 및 2를 참조하여, 본 발명에 따른 중공사막 모듈을 이용한 정수 과정 및 세척 과정을 설명한다. 오염물을 포함하는 원수는 망구조 지지체(16)를 통과하여, 중공사막(20)의 외부로 외압식으로 유입되며, 오염물 등의 각종 현탁물질은 중공사막(20)을 통과하지 못하고, 중공사막(20)의 외부에 잔류하며, 정수된 처리수는 중공사막(20)을 통과하여, 내부 중공을 통하여, 중공사막(20)의 상부면을 통하여 유출된다. 이와 같이 다수의 중공사막(20)으로부터 유출된 처리수는 하우징 캡(26)에 의하여 집수된 후, 중공사막 모듈 외부로 유도된다. 정수 과정이 진행됨에 따라, 중공사막(20)이 오염되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 중공사막(20)의 개방된 상부면으로 처리수를 역으로 공급하여, 처리수가 중공사막(20)의 내부에서 외부로 빠져 나오도록 함으로서, 중공사막(20)의 외부 표면에 부착된 오염물을 제거한다. 이와 함께, 공기 분사관(12)에 압축 공기를 공급하여, 공기 분사홀(14)로부터 압축 공기가 분출되도록 하면, 분출된 압축 공기가 이동하면서 중공사막(20)을 흔들어(vibrating), 공기에 의한 중공사막(20)의 스트리핑(stripping)이 수행된다. 이러한 상향류의 공기 이동에 의한 스트리핑과 처리수에 의한 백워싱(back washing)이 복합적으로 작용하여 중공사막(20)의 표면에 부착된 오염물을 쉽게 탈착시킬 수 있다.

도 3a 내지 3d는 본 발명에 따른 중공사막 모듈에 사용될 수 있는 중공사막(20)의 주사전자현미경(SEM) 사진으로서, 도 3a는 여러 가닥의 중공사막(20)의 단면을 함께 보여주는 사진이고, 도 3b는 중공사막(20) 내외측면의 기공 상태를 보여주는 사진이며, 도 3c 및 3d는 각각 중공사막(20)의 내부 측면과 외부 측면을 보여주는 사진이다. 도 3c 및 3d에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 중공사막 모듈에 있어서는, 중공사막(20)의 외부로부터 물질이 여과되는 방법이 적용되므로, 중공사막(20)의 외부 구조는 조밀하고 평활하며, 내부 구조는 기공이 큰 비대칭 구조를 가지는 것이 바람직하다. 이와 같이 외부쪽 기공이 내부쪽 기공보다 작은, 즉 외부쪽이 조밀한 비대칭구조의 중공사막(20)은 막오염이 주로 외부쪽에서 발생하는 외압형 전량여과방식 모듈에 특히 적합하고, 대칭구조의 중공사막과 비교하여, 막오염 발생이 작고, 역세정시 세정효과가 우수하다. 본 발명에 따른 중공사막 모듈에 사용될 수 있는 중공사막(20)의 외표면 기공 크기는 중공사막(20)에 의하여 처리되는 원수의 종류에 따라 달라질 수 있으나, 통상 0.01 내지 0.5㎛인 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용한 수처리 장치의 구성도로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치는 원수 저장탱크(30), 다수의 중공사막 모듈(52)이 장착된 정수탱크(50), 처리수조(83) 및 공기공급장치(70)를 포함한다. 상기 원수 저장탱크(30)는 오염물을 포함하는 원수를 저장하고, 일정한 유량의 원수를 정수탱크(50)로 공급하기 위한 것으로서, 원수 저장탱크(30)에 저장된 원수는 원수 공급라인(32)을 통하여 정수탱크(50)의 원수 유입구(54)로 공급된다. 상기 원수 공급라인(32)에는 원수를 이송하기 위한 원수 공급펌프(P1), 이송되는 원수의 유량을 조절하기 위한 원수 이송밸브(V1), 이송되는 원수의 유량을 검출하기 위한 유량계(M1) 등이 장착되어 있을 수 있다.

상기 정수탱크(50)의 내부에는 다수의 중공사막 모듈(52)이 수직으로 장착되며, 정수탱크(50)의 측벽 상부에는 배기구 겸 오버플로우 드레인 포트(56, air vent & overflow drain port)가 형성되고, 측벽 하부에는 드레인 포트(58)가 형성되며, 하부에는 공기유입구(60)가 형성되고, 상부에는 처리수 배출구(62)가 형성되어 있다. 정수탱크(50)에 형성된 공기유입구(60)는 공기 압축기, 송풍기 등의 공기공급장치(70)에서 생성되어, 공기 이송라인(76)을 통하여 공급된 중공사막 스트리핑용 압축 공기를 중공사막 모듈(52)의 공기주입 노즐(18, 도 1 참조)로 공급하는 기능을 하며, 상기 공기 이송라인(76)에는 공급되는 압축 공기의 유량을 조절하기 위한 공기 유입밸브(V5)가 장착되어 있다. 상기 배기구 겸 오버플로우 드레인 포트(56)는 정수탱크(50)로 과도하게 유입된 원수 및 공기유입구(60)를 통하여 원수로 유입된 공기를 배기/오버플로우 드레인 라인(80)을 통하여 배출하는 기능을 하며, 상기 배기/오버플로우 드레인 라인(80)에는 배출되는 원수 또는 공기의 유량을 조절하기 위한 벤트밸브(V2)가 장착되어 있다. 상기 정수탱크(50)에 장착된 중공사막 모듈(52)은 처리수 배출구(62)와 연결되어 있으며, 정수된 처리수는 처리수 배출구(62), 처리수 이송라인(82)을 통하여 처리수조(83)로 공급된다. 상기 처리수 이송라인(82)에도 이송되는 처리수의 유량을 조절하기 위한 처리수 밸브(V3)가 장착되어 있다.

또한 상기 처리수 이송라인(82)에는 중공사막 모듈(52)을 역세정하는 세정수 를 공급하기 위한 세정수 공급라인(84)이 연결되어 있으며, 상기 세정수 공급라인(84)에는 세정수의 유량을 제어하는 세정밸브(V6) 및 세정수를 공급하기 위한 세정수 펌프(P2)가 장착되어 있다. 상기 세정수 공급라인(84)을 통하여 중공사막 모듈(52)로 공급되는 세정수로는 처리수조(83)에 저장된 처리수를 피드백하여 사용할 수도 있고, 별도의 세정수조(85)에 저장되어 있는 세정수를 사용할 수도 있다. 상기 정수탱크(50)에 형성된 드레인 포트(58)는 정수로 인하여 오염물의 농도가 증가된 원수를 드레인 라인(78)을 통하여 배출하는 기능을 하며, 상기 드레인 라인(78)에는 드레인되는 오염수의 유량을 제어하는 드레인 밸브(V4)가 장착되어 있다. 또한 상기 배기/오버플로우 드레인 라인(80)에는 리턴라인(86)을 연결하여, 오버플로우되는 원수를 원수 공급라인(32)으로 피드백한 후, 다시 정수에 사용할 수 있으며, 상기 리턴라인(86)에는 피드백되는 원수의 유량을 조절하기 위한 리턴밸브(V7)가 장착되어 있을 수 있다.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치의 동작을 설명하면, 원수를 저장하고 있는 원수 저장탱크(30)로부터 원수 공급라인(32)을 통하여 원수가 정수탱크(50)의 원수 유입구(54)로 공급된다. 정수탱크(50)로 공급된 원수는 중공사막 모듈(52)의 외부를 흐르면서 정수되어, 정수탱크(50) 상부의 처리수 배출구(62)로 유출되며, 처리수 이송라인(82)을 통하여 처리수조(83)로 공급된다. 이때 과도한 유량의 원수가 정수탱크(50)로 공급된 경우에는 배기구 겸 오버플로우 드레인 포트(56)를 통하여 과량의 원수가 배출되고, 원수의 정수로 인하여 오염물의 농 도가 소정치 이상 증가되면, 정수탱크(82) 내부의 원수를 드레인 포트(58) 및 드레인 라인(78)을 통하여 배출한다. 이때, 필요에 따라 상기 배기/오버플로우 드레인 라인(80)으로 배출되는 원수는 리턴라인(86)을 통하여 원수 공급라인(32)으로 피드백될 수 있다. 정수 과정이 진행됨에 따라, 중공사막 모듈(52)이 오염되면, 세정수 공급라인(84) 및 처리수 이송라인(82)을 통하여 세정수를 중공사막 모듈(52)로 공급하여, 중공사막 모듈(52)을 역세정하고, 동시에 정수탱크(50) 하부의 공기유입구(60)를 통하여 중공사막 모듈(52)로 공기를 주입하여, 중공사막 모듈(52)의 중공사막을 공기 스트리핑한다. 이와 같이 중공사막 모듈(52)의 역세정과 공기 스트리핑을 동시에 실시하면, 수처리시 발생되는 스케일 등의 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 본 발명이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

도 4에 도시된 바와 같은 수처리 장치를 설치하고, 백워싱 및 공기 스트리핑(VSA) 시간을 변동시키면서, 중공사막 모듈로부터 유출되는 처리수의 유량을 측정하였으며, 그 결과를 도 5a에 도시하였다. 백워싱은 2시간의 오염 후에 실시되었고, 공기 스트리핑 시험 온도는 27℃였으며, 사용된 중공사막은 표면적 19m²의 SKMF01(한국, 에스케이케미칼사 제품)였다. 도 5a로부터, 공기 스트리핑 시간이 증가할수록, 오염물의 제거량이 증가하여, 처리수의 유량이 증가함을 알 수 있으며, 공기 스트리핑 시간이 120초 이상일 경우 최대 효율을 얻을 수 있고, 또한 공기 스트리핑 시간은 최소 40초 이상인 것이 바람직함을 알 수 있다. 이와 같은 백워싱 및 공기 스트리핑 과정의 중공사막 모듈 사진을 도 5b에 시간대 별로 나타내었다.

[실시예 2]

도 4에 도시된 바와 같은 수처리 장치를 설치하고, 수처리 역세과정으로 백워싱을 단독 실시하는 경우(▽)와 백워싱과 공기 스트리핑을 동시에 실시하는 경우(▲)의 세정 효과(투과량)를 측정하여, 도 6에 도시하였다. 원수로는 한강물을 사용하였으며, 원수의 탁도는 4NTU, SiO₂ 함량은 76㎎/L, 온도는 3℃였고, 유입 압력은 1.0㎏/㎠, 백워싱 압력은 1.5㎏/㎠이었다. 수처리 동작 시간 800분까지는 25㎛ 미디어 필터로 원수를 전처리 여과하였으며, 800분 이후에는 전처리 여과 없이 원수를 직접 여과하였다. 도 6으로부터, 공기 스트리핑과 백워싱과 병행할 경우 투수 성능이 향상됨을 알 수 있다.

[실시예 3]

도 4에 도시된 바와 같은 수처리 장치를 설치하고, 장기간 수처리를 수행한 결과를 도 7에 도시하였다. 도 7에 도시된 바와 같이, 원수의 온도가 상승하는 계절에 처리량이 상승하는 것을 감안하면, 본 발명에 따른 수처리 장치는 장기간 안정적인 수처리 효율을 나타냄을 확인할 수 있다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 중공사막 모듈 및 이를 이용한 수처리 장치는 수처리시 발생되는 스케일 등의 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있으며, 중공사막 모듈을 외압형으로 운전하는 경우에 있어서, 중공사막의 오염을 최소할 수 있는 장점이 있다. 또한 본 발명에 따른 중공사막 모듈 및 이를 이용한 수처리 장치는 공기 스트리핑을 효율적으로 수행할 수 있는 구조를 가짐으로서, 연속적으로 세정이 가능하고, 수처리를 장기간 안정적으로 수행할 수 있으며, 운전 조작이 용이하고, 대규모 산업용 수처리에 유용하다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 오염물을 포함하는 원수를 저장하는 원수 저장탱크;

   상기 원수 저장탱크로부터 원수를 공급받아 정수하는 다수의 중공사막 모듈이 장착되어 있으며, 상기 중공사막 모듈은 소정 간격으로 평행하게 위치한 상부 및 하부 아답터; 하부가 상기 하부 아답터에 고정되어 봉쇄되어 있고, 상부 측면은 상기 상부 아답터에 고정되며, 상부면은 처리수가 유출될 수 있도록 개방되어 있는 중공사막; 상기 중공사막의 상부면으로부터 유출된 처리수를 집수하는 하우징 캡; 상기 상부 및 하부 아답터를 지지하여, 상기 중공사막이 서로 평행한 상태를 유지하도록 하며, 상기 중공사막의 외부로 원수를 공급하는 망구조 지지체; 및 상기 상부 및 하부 아답터 사이에 장착되어 있으며, 하부는 상기 하부 아답터에 형성되어 있는 공기주입 노즐에 장착되고, 상부는 밀폐되어 있으며, 측면에는 공기가 분출되는 다수의 공기 분사홀이 상기 중공사막 길이의 하부 50%의 영역에 90 내지 100% 형성되어 있는 공기 분사관을 포함하며,

   중공사막 스트리핑용 압축 공기를 중공사막 모듈의 공기주입 노즐로 공급하는 공기유입구가 하부에 형성되어 있고, 상부에는 정수된 처리수를 배출하기 위한 처리수 배출구가 형성되어 있는 정수탱크;

   상기 정수된 처리수를 처리수 이송라인을 통하여 공급받는 처리수조;

   상기 처리수 이송라인에 연결되어 있으며, 상기 중공사막 모듈을 역세정하는 세정수를 공급하기 위한 세정수 공급라인; 및

   상기 중공사막 스트리핑용 압축 공기를 상기 공기유입구로 공급하는 공기공급장치를 포함하는 중공사막 모듈을 이용한 수처리 장치.

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