KR100758380B1 - 역삼투압을 이용한 농축수 재활용 처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 농축수를 상수(上水)에 가까운 정수(淨水) 수준으로 처리하여 재활용할 수 있는 역삼투압을 이용한 농축수 재활용 처리장치에 관한 것이다. 본 발명은 유입된 농축수에 자외선(UV)을 조사하는 자외선 살균기와; 상기 자외선 살균기의 후방에 설치된 미세여과기와; 상기 미세여과기의 후방에 설치된 역삼투막 분리기;를 포함하고, 상기 역삼투막 분리기는, 베셀(vessel)에 내장된 적어도 하나 이상의 역삼투막 분리모듈을 가지되, 상기 역삼투막 분리모듈은 정수를 포집하는 집수관과; 상기 집수관에 일단이 끼워진 상태에서 권취된 분리막 시트;로 구성되고, 상기 분리막 시트는 다공성의 커버와, 농축수에 포함된 이온과 미립자는 분리시키고 정수는 투과시키는 분리막과, 이 분리막을 투과한 정수를 집수관으로 운반하는 캐리어 필름을 포함하는 역삼투압을 이용한 농축수 재활용 처리장치를 제공한다.
농축수, 재활용, 처리, 역삼투압, 자외선
Description
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 처리장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 처리장치를 구성하는 자외선 살균기의 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 처리장치를 구성하는 카트리지 미세여과기의 단면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 처리장치를 구성하는 역삼투압 분리기의 횡단면도이다.
도 6은 본 발명의 처리장치를 구성하는 역삼투압 분리기의 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 처리장치를 구성하는 역삼투압 분리기의 다단 설치 구현예를 보인 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 원수 저장조 200 : 자외선 살균기
220 : 유로관 230 : 자외선 램프관
240 : 자외선 발생기 310 : 혼합기
320 : 산화제 수용탱크 330 : 환원제 수용탱크
340 : 안티스캐일런트 수용탱크 350 : 산/알칼리 수용탱크
400 : 활성탄 필터기 500 : 미세여과기
520 : 하우징 540 : 다공성 필터
600 : 역삼투막 분리기 620 : 베셀
650 : 역삼투막 분리모듈 652 : 집수관
654 : 분리시트 654-1 : 유입커버
654-2 : 분리막 654-3 : 캐리어 필름
본 발명은 농축수 재활용 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 농축수가 자외선 살균기, 미세여과기, 역삼투막 분리기에 순차적으로 통과되도록 함으로써, 상수(上水)에 가까운 정수(淨水) 수준으로 처리할 수 있으면서 설비가 단조롭고, 박테리아 등의 세균에 대한 처리능 및 정수 회수능이 우수한 역삼투압을 이용한 농축수 재활용 처리장치에 관한 것이다.
오수나 하· 폐수(농축수)의 처리를 위해 현재 많은 처리장치가 제시되고 있다. 대부분의 처리는 유기물 제거에 주안점을 둔 생물학적 처리방법이 일반적이었는데, 지금은 분리막을 병행한 물리화학적 처리방법이 많이 시도되고 있다.
생물학적 처리는 주로 미생물의 생화학적 대사 작용을 이용하여 하· 폐수(농축수) 중의 유기물이나 부유물질을 처리한다. 예를 들어, 대한민국 공개특허 특2003-84199호에는 슬러지의 혐기성 또는 호기성 소화액으로 배양한 질산화 미생물을 이용한 처리방법이 제시되어 있다.
그러나 위와 같은 생물학적 처리는 부지 면적을 많이 차지하고, 유입수의 수질 및 수량의 부하변동에 취약하기 때문에 유지관리가 까다로우며, 슬러지 처리에 따른 악취 발생 등의 비위생적인 문제가 발생한다.
또한, 물리화학적 처리는 물리적 현상 또는 화학반응을 이용하는 것으로 pH조절, 여과, 산화· 환원, 흡착, 이온교환 등의 방법 등이 있다. 물리화학적 처리는 간헐적인 운전이 가능하므로 유지관리가 용이하다. 그러나 물리화학적 처리방법은 유기물, 세균, 미립자 등의 제거율이 떨어져 주로 보조 처리 수단으로 많이 이용되고 있다.
분리막을 이용한 처리는 하· 폐수(농축수) 중의 물만을 선택적으로 추출하는 방법으로서 제거입자의 크기에 따라 미세여과막, 한외여과막, 역삼투막 등을 이용하고 있다. 이 가운데 역삼투막을 이용하는 방식은 이온을 분리할 수 있을 뿐만 아니라 콜로이드, 유기물 등의 미립자를 제거한 물을 얻을 수 있다.
그러나 종래의 역삼투막을 이용한 처리장치는 설비가 복잡하고, 박테리아 등의 세균에 대한 처리능이 떨어지는 문제점이 있다. 그리고 초기투자비가 많이 소요되며, 회수되는 유량(정수)이 적은 문제점이 지적된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상수(上水)에 가까운 정수(淨水) 수준으로 처리가 가능하고, 설비가 단조로우며, 박테리아 등의 세균에 대한 처리능 및 정수 회수능이 우수한 역삼투압을 이용한 농축수 재활용 처리장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 역삼투압을 이용한 농축수 재활용 처리장치에 있어서,
유입된 농축수에 자외선(UV)을 조사하는 자외선 살균기와;
상기 자외선 살균기의 후방에 설치된 미세여과기와;
상기 미세여과기의 후방에 설치된 역삼투막 분리기;를 포함하고,
상기 역삼투막 분리기는, 베셀(vessel)에 내장된 적어도 하나 이상의 역삼투막 분리모듈을 가지되,
상기 역삼투막 분리모듈은 정수를 포집하는 집수관과; 상기 집수관에 일단이 끼워진 상태에서 권취된 분리막 시트;로 구성되고, 상기 분리막 시트는 다공성의 커버와, 농축수에 포함된 이온과 미립자는 분리시키고 정수는 투과시키는 분리막과, 이 분리막을 투과한 정수를 집수관으로 운반하는 캐리어 필름을 포함하는 역삼투압을 이용한 농축수 재활용 처리장치를 제공한다.
이때, 상기 역삼투막 분리기는 2단으로 설치되는 것이 정수 회수능 및 투자 설치비 등에서 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 농축수 재활용 처리장치는, 바람직한 형태에 따라서 상기 자외선 살균기와 미세여과기의 사이에 설치된 혼합기를 포함하되, 상기 혼합기에는 살균을 위한 산화제 수용탱크, 여분의 산화제를 중화하기 위한 환원제 수용탱크, 스캐일(scale) 방지를 위한 안티스캐일런트(antiscalant) 수용탱크, 그리고 pH조절을 위한 산/알칼리 수용탱크가 연결, 설치된다.
아울러, 상기 혼합기와 미세여과기의 사이에는 활성탄 필터기가 설치될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것으로서, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 농축수 재활용 처리장치의 구성도를 보인 것으로서, 처리장치의 전체적인 구성은 도 1과 도 2가 "ⓐ"로 표시한 부분에서 연결되어 이루어진다. 도 3은 본 발명의 처리장치를 구성하는 자외선 살균기의 단면 구성도이고, 도 4는 본 발명의 처리장치를 구성하는 미세여과기의 단면 구성도이다. 그리고 도 5는 본 발명의 처리장치를 구성하는 역삼투압 분리기의 횡단면도이고, 도 6은 본 발명의 처리장치를 구성하는 역삼투압 분리기의 종단면도이며, 도 7은 본 발명의 처리장치를 구성하는 역삼투압 분리기의 다단 설치 구현예를 보인 구성도이다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 처리장치는 원수 저장조(100)와, 상기 원수 저장조(100)의 후방에 설치된 자외선 살균기(200)와, 상기 자외선 살균기(200)의 후방에 설치된 미세여과기(500)와, 상기 미세여과기(500)의 후방에 설치된 역삼투막 분리기(600)를 갖는다.
상기 원수 저장조(100)에는 농축수가 유입, 저장된다. 본 발명에서 처리대상이 되는 농축수는 오수나 하수, 정수 그리고 공장에서 나오는 폐수는 물론 이들 오수, 하수, 폐수를 기존의 수처리설비에 의해 처리된 농축수(폐기되는 농축수)를 포함한다. 이때, 원수 저장조(100)는 기존의 수처리설비의 배출라인(50)에 연결된다.
상기 원수 저장조(100)에 수용된 농축수는 고압펌프(P1)의 펌핑작용에 의해 자외선 살균기(200)로 유입된다. 도 1 및 도 2에서 도면부호 P1 ~ P4는 고압펌프를 나타낸다. 도 1에서, 원수 저장조(100)와 자외선 살균기(200)의 사이에는 두 개의 고압펌프(P1)(P2)가 도시되어 있는데, 이때, P2는 유사 시(P1에 고장이 발생하는 경우 등)에 작동시키기 위한 것이다. 또한, 도 1 및 도 2에서 도면부호 GV는 게이트 밸브이며, CV는 체크밸브를 나타낸다.
상기 자외선 살균기(200)는 원수 저장조(100)로부터 유입된 농축수에 자외선(UV)을 조사하여 농축수에 포함된 박테리아, 미생물 등의 세균을 살균하는 것으로서, 이는 본 발명의 바람직한 구현예에 따라서 이중관 구조를 갖는다. 구체적으로, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 자외선 살균기(200)는 농축수가 유입되어 흐르 는 유로관(220)과, 상기 유로관(220)의 내부 중앙에 내삽된 자외선 램프관(230)을 갖는다. 그리고 상기 유로관(220)에는 유입구(221)와 유출구(222)가 마련되어 있으며, 자외선 램프관(230)에는 자외선 발생기(240)가 연결되어 있다.
따라서 유입구(221)를 통해 인입된 농축수는 자외선 램프관(230)의 외주연을 따라 흐르는 과정에서 자외선 램프관(230)으로부터 조사된 자외선에 의해 살균된 다음, 유출구(222)를 통해 배출된다.
상기 미세여과기(500)는 농축수에 포함된 부유물질이나 중금속 등을 필터링하는 것으로서, 여기에는 다공성으로서 원통체 필터(540)가 다수개 설치되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 미세여과기(500)는 도 4에 도시한 바와 같이, 인입구(521)와 배출구(522)를 가지는 하우징(520)과, 상기 하우징(520)의 상부에 밀폐, 결합된 뚜껑(530)과, 상기 하우징(520)의 내부에 장착된 다수의 다공성 필터(540)를 갖는다.
상기 다공성 필터(540)는 중공부(545)를 가지는 원통체로써, 이는 바람직하게는 0.2㎛ ~ 10.0㎛의 공극을 갖는다. 또한, 상기 다공성 필터(540)는 하우징(520)의 내부에 설치된 상부 플레이트(550)와 하부 플레이트(560)에 의해 지지되며, 상기 하부 플레이트(560)에는 관통공(565)이 형성되어 있다. 이때, 상기 다공성 필터(540)는 상부 플레이트(550)에 연결됨에 있어서, 그의 상단이 탄성부재(570)를 매개로 하여 상부 플레이트(550)에 연결되어 있는 것이 좋다. 그리고 상기 탄성부재(570)는 가요성(flexible)의 튜브(582)에 끼워져 있으며, 탄성부재(570)의 하단에는 밀봉캡(584)이 결합되어 있다. 도 4에서는 탄성부재(570)로서 스프링(spring)을 예시하였다.
따라서 인입구(521)를 통해 유입된 농축수는 다공성 필터(540)를 통과하면서 부유물질이 필터링되고, 필터링된 농축수는 중공부(545) 및 관통공(555)을 따라 배출구(522)를 통해 유출된다. 그리고 농축수의 흐름 유속에 의해 다공성 필터(540)에 충격이 가해지면, 탄성부재(570)는 충격을 완충시키면서 진동을 발생시켜 다공성 필터(540)에 부착된 부유물질을 탈리, 제거시킨다.
상기 미세여과기(500)를 통과하여 1차적으로 필터링된 농축수는 고압펌프(P3)의 펌핑작용에 의해 역삼투막 분리기(600)로 유입된다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 역삼투막 분리기(600)의 선단에는 두 개의 고압펌프(P3)(P4)가 설치될 수 있으며, P4는 유사 시(P3에 고장이 발생하는 경우 등)에 작동시키기 위한 것이다.
상기 역삼투막 분리기(600)는 농축수를 상수(上水)에 가까운 정수(淨水) 수준으로 정화시키기 위한 본 발명에 따른 처리장치의 중요 구성요소로서, 이는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 베셀(620, vessel)과, 상기 베셀(620)에 내장된 역삼투막 분리모듈(650)을 갖는다. 베셀(620)에는 적어도 하나 이상의 역삼투막 분리모듈(650)이 내장되어 있으며, 처리 유량, 농축수의 농도 등에 따라 1개 ~ 6개가 베셀(620)에 내장된다.
상기 베셀(620)은, 바람직하게는 유리섬유강화플라스틱(FRP) 재질의 원통형 본체(622)와, 이 본체(622)에 역삼투막 분리모듈(650)이 내장된 상태에서 밀폐, 결합되는 캡(624)을 갖는다. 그리고 베셀(620)의 일측에는 미세여과기(500)로부터 농축수가 유입되는 유입부(601)가 마련되어 있고, 타측에는 역삼투막 분리모듈(650)에 의해 정화되지 못한 농축수가 유출되는 유출부(602)가 마련되어 있다. 또한 베셀(620)의 유출부(602) 쪽에는 역삼투막 분리모듈(650)을 구성하는 집수관(652)의 말단이 노출되어 있다.
상기 역삼투막 분리모듈(650)은 카트리지(cartridge) 타입으로서, 원통형의 집수관(652)과, 상기 집수관(652)에 권취된 분리막 시트(654)로 구성된다. 이때, 상기 집수관(652)에는 그의 길이방향으로 끼움홈(652a, 도 6 참조)이 형성되어 있다. 그리고 분리막 시트(654)는, 그의 일단(654a, 도 6 참조)이 상기 집수관(652)의 끼움홈(652a)에 끼워진 상태에서 집수관(652)의 둘레를 따라 권취되어 있다.
상기 분리막 시트(654)는 다공성의 유입시트(654-1)와; 농축수에 포함된 이온과 미립자는 투과되지 못하고 정수는 투과시킬 수 있는 분리막(654-2)과; 상기 분리막(654-2)을 투과한 정수를 집수관(652)으로 운반하는 캐리어 필름(654-3);을 적어도 포함하여 이루어지며, 이들 유입시트(654-1), 분리막(654-2) 및 캐리어 필름(654-3)은 적층, 압착되어 있다. 상기 다공성의 유입시트(654-1)는 얇은 시트 형상으로서, 이는 부직물, 직물, 망상의 구조체, 또는 합성수지 폼 등을 포함한다. 상기 분리막(654-2)은 10.0㎚(나노미터 이하), 바람직하게는 폴리아미드계로서 0.1㎚ ~ 1.0㎚(1.0Å ~ 10Å)의 공극을 가지는 것이 좋다. 분리막(654-2)의 공극 크기가 0.1㎚(1.0Å) 미만으로서 너무 작으면 정수 회수율이 떨어지며, 정수 회수율을 높이기 위해서는 높은 토출용량을 가지는 고압펌프(P3)를 사용해야 하는데 이때에는 투자비가 많이 소용된다. 그리고 분리막(654-2)의 공극 크기가 1.0㎚(10Å) 를 초과하여 너무 큰 경우에는 이온이나 미립자에 대한 분리능이 떨어져 본 발명에서 목적하는 깨끗한 정수를 얻기가 어려울 수 있다. 상기 캐리어 필름(654-3)은 액체 불과성이면 본 발명에 포함한다.
또한, 상기 분리막 시트(654)는 유입시트(654-1), 분리막(654-2) 및 캐리어 필름(654-3)에 더하여, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 캐리어 필름(654-3)에 적층, 압착된 보호커버(654-4)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 도 6의 확대도에서는 분리막 시트(654)를 구성하는 유입시트(654-1), 분리막(654-2), 캐리어 필름(654-3) 및 보호커버(654-4)가 이격된 모습을 도시하였으나, 이들은 실질적으로 압착되어 있으며, 농축수는 고압펌프(P3)의 토출압력에 의해 다공성의 유입시트(654-1)를 통해 유입된다. 이때, 농축수에 포함된 이온이나 미립자 등은 분리막(654-2)을 투과하지 못하고 유출부(602)를 통해 배출되며, 분리막(654-2)을 투과한 깨끗한 정수는 캐리어 필름(654-3)을 따라 흐르다가 집수관(652)에 포집된 다음 회수된다. 도 5 및 도 6에서 도면부호 W는 위와 같이 분리막(654-2)을 투과한 정수를 나타내며, 도면부호 X는 분리막(654-2)을 투과하지 못하고 유출부(602)를 통해 배출되는 농축수를 나타낸다.
위와 같은 역삼투막 분리기(600)는 본 발명에 따른 처리장치에 2개 이상의 다수개가 직렬 및/또는 병렬로 설치되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 도 2를 참조하면, 유입라인(L1)에서 분기된 두 개의 역삼투막 분리기(600)가 병렬로 설치되고, 상기 두 개의 역삼투막 분리기(600)의 후방에는 또 하나의 역삼투막 분리기(600)가 설치될 수 있다. 이때, 전방에 설치된 상기 두 개의 역삼투막 분리기(600)의 분리막(654-2)을 투과하지 못한 농축수(X, 도 5 참조)는 조인라인(L2)에 모아진 다음, 후방에 설치된 역삼투막 분리기(600)로 유입되어 처리된다.
본 발명에서, 전방에 설치된 역삼투막 분리기(600)의 그룹을 "1단", 상기 1단의 후방에 직렬로 설치된 역삼투막 분리기(600)의 그룹을 "2단", 그리고 상기 2단의 후방에 직렬로 설치된 그룹을 "3단"이라 정의한다. 본 발명에 따르면, 위와 같이 다수의 역삼투막 분리기(600)를 다단 설치함에 있어서 1단, 2단, 3단, 4단 등이 가능하나 바람직하게는 2단이 좋다. 1단의 경우에는 정수 회수량이 적고, 3단 이상의 경우에는 초기 투자비와 함께 분리막(654-2)의 성능 저하가 빨리 발생되어 유지 보수비기 많이 발생한다. 따라서 정수 회수능, 초기 투자비, 유지 보수 등을 고려하여 2단이 바람직하며, 각 단에는 1개 또는 2개 이상의 역삼투막 분리기(600)가 설치될 수 있다. 도 7은 역삼투막 분리기(600)의 2단 설치를 예시한 것으로, 이는 첫 번째 단에는 3개의 역삼투막 분리기(600)가 병렬 설치되고, 두 번째 단에는 2개의 역삼투막 분리기(600)가 병렬 설치된 모습을 보인 것이다.
한편, 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 처리장치는, 상기 자외선 살균기(200)와 미세여과기(500)의 사이에 혼합기(310)가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이때, 상기 혼합기(310)에는 산화제 수용탱크(320) 및 환원제 수용탱크(330)가 연결, 설치될 수 있다. 또한, 상기 혼합기(310)에는 안티스캐일런트(antiscalant) 수용탱크(340)나 산/알칼리 수용탱크(350)가 설치될 수 있다.
역삼투막 분리기(600)를 구성하는 분리막(654-2)에 박테리아, 미생물 등의 세균이 기생하게 되면, 분리막(654-2)을 쉽게 오염시키고 치명적인 손상을 입힌다. 이에 따라, 농축수의 멸균은 중요한 공정이다. 상기 산화제 수용탱크(320)는 자외선 살균기(200)에서 미처리된 세균을 2차적으로 살균하기 위한 것으로서, 여기에 수용되는 산화제로서 치아염소산나트륨(NaOCl)을 유용하게 사용할 수 있다. 상기 환원제 수용탱크(330)는 세균을 박멸하고 남은 여분의 산화제(NaOCl)를 중화시키기 위한 것으로서, 여기에 수용되는 환원제로는 아황산나트륨(SBS ; Sodium Bi-Sulphate, NaHSO3)를 유용하게 사용할 수 있다.
상기 안티스캐일런트(antiscalant) 수용탱크(340)는 스캐일(scale)을 방지하기 위한 것으로서, 여기에 수용되는 안티스캐일런트(antiscalant)로는 칼륨염 등을 유용하게 사용할 수 있다. 그리고 산/알칼리 수용탱크(350)는 pH조절을 위한 것으로서, 여기에는 산성 수용액, 알칼리성 수용액이 수용된다.
또한, 본 발명에 따른 처리장치는 상기 혼합기(310)와 미세여과기(500)의 사이에 활성탄 필터기(400)가 설치될 수 있다. 상기 활성탄 필터기(400)는 입자상의 활성탄(Active Carbon)이 충진된 것으로서, 이는 농축수에 포함된 부유물질이나 중금속, 유기물, 냄새 등을 제거하기 위한 것이다. 이러한 활성탄 필터기(400)가 설치된 경우, 후방에 설치된 미세여과기(500), 구체적으로는 0.2㎛ ~ 10.0㎛의 공극을 가지는 필터(540)의 사용 시간을 증가시킬 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 처리장치는 기존 수처리설비에 설치되고 있는 세척탱크(700)가 설치될 수 있다. 처리장치의 장시간 가동 후, 분리막(654-2)은 오염될 수 있다. 상기 세척탱크(700)는 역삼투막 분리기(600), 구체적으로는 분리막(654-2)을 세척하기 위한 것으로서, 여기에 수용되는 세척제로는 무기세척제나 유기세척제를 사용할 수 있다. 무기세척제로는 염산이나 구연산 등을 사용할 수 있으며, 유기세척제로는 소디움 에틸렌디아민테트라아세트산(Na-EDTA)이나 소디움 도데실설페이트(Na-DS) 등을 사용할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 처리장치는, 바람직하게는 기존의 수처리설비에 연계되어, 기존의 수처리설비를 통해 처리된 농축수(폐기되는 농축수)를 정화하는 데에 유용하게 사용된다. 그리고 본 발명에 따른 처리장치를 통해 수득된 정수(W)는 공업용수로 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 자외선 살균기(200), 미세여과기(500)와 함께 초미세 공극을 가지는 역삼투막 분리기(600)에 통과되어 농축수를 상수(上水)에 가까운 정수(淨水) 수준으로 처리할 수 있으면서 설비가 단조롭고, 박테리아 등의 세균에 대한 처리능 및 정수 회수능이 우수한 효과를 갖는다. 또한, 부지 설비가 적게 들고, 유지관리가 편리한 효과를 갖는다.
Claims (6)
- 삭제
- 역삼투압을 이용한 농축수 재활용 처리장치에 있어서,유입된 농축수에 자외선(UV)을 조사하는 자외선 살균기와;상기 자외선 살균기의 후방에 설치된 미세여과기와;상기 미세여과기의 후방에 설치된 역삼투막 분리기와;상기 자외선 살균기와 미세여과기의 사이에 설치된 혼합기를 포함하되,상기 혼합기에는 살균을 위한 산화제 수용탱크, 여분의 산화제를 중화하기 위한 환원제 수용탱크 및 스캐일(scale) 방지를 위한 안티스캐일런트(antiscalant) 수용탱크가 연결, 설치되고,상기 역삼투막 분리기는, 베셀(vessel)에 내장된 적어도 하나 이상의 역삼투막 분리모듈을 가지되,상기 역삼투막 분리모듈은 정수를 포집하는 집수관과; 상기 집수관에 일단이 끼워진 상태에서 권취된 분리막 시트;로 구성되고, 상기 분리막 시트는 다공성의 커버와, 농축수에 포함된 이온과 미립자는 분리시키고 정수는 투과시키는 분리막과, 상기 분리막을 투과한 정수를 집수관으로 운반하는 캐리어 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 역삼투압을 이용한 농축수 재활용 처리장치.
- 제2항에 있어서,상기 역삼투막 분리기는 2단으로 설치된 것을 특징으로 하는 역삼투압을 이용한 농축수 재활용 처리장치.
- 제2항에 있어서,상기 분리막은 1.0Å ~ 10Å의 공극을 가지는 것을 특징으로 하는 역삼투압을 이용한 농축수 재활용 처리장치.
- 제2항에 있어서,상기 자외선 살균기는 농축수가 유입되어 흐르는 유로관과, 상기 유로관의 내부 중앙에 내삽된 자외선 램프관을 가지는 것을 특징으로 하는 역삼투압을 이용한 농축수 재활용 처리장치.
- 제2항에 있어서,상기 미세여과기는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 장착된 다수의 다공성 필터와, 상기 하우징의 내부에 설치되고 다공성 필터를 지지하는 상부 플레이트와 하부 플레이트를 포함하되,상기 다공성 필터는 상부 플레이트에 탄성부재를 매개로 하여 연결되고, 0.2㎛ ~ 10.0㎛의 공극을 가지는 것을 특징으로 하는 역삼투압을 이용한 농축수 재활용 처리장치.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111989297A (zh) * | 2018-03-29 | 2020-11-24 | 倍世水技术股份有限公司 | 用于处理饮用水的装置和方法 |
| CN114920309A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-08-19 | 华能八〇三热电有限公司 | 一种反渗透浓水回收装置 |
| KR102628923B1 (ko) * | 2023-07-19 | 2024-01-24 | 주식회사 엑세스워터 | 개량된 농축수 순환 공급구조를 갖는 고회수율의 역삼투멤브레인형 산업용 정수시스템 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05138167A (ja) * | 1991-11-19 | 1993-06-01 | Japan Organo Co Ltd | 超純水供給装置 |
| JPH1110150A (ja) * | 1997-06-24 | 1999-01-19 | Kurita Water Ind Ltd | 純水製造方法 |
| KR19990040397U (ko) * | 1998-04-30 | 1999-11-25 | 이구택 | 코크스 오븐 가스중의 불순물 필터링 장치 |
| KR20020040690A (ko) * | 2002-02-14 | 2002-05-30 | 김윤 | 역삼투막을 이용한 하·폐수 재이용 중수처리 시스템 |
| WO2002059048A1 (fr) | 2001-01-26 | 2002-08-01 | Photoscience Japan Corporation | Dispositif de traitement de liquides par rayonnement ultraviolet |
| KR20030042730A (ko) * | 2001-11-23 | 2003-06-02 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 나권형 분리막 모듈 |
| JP2004016857A (ja) * | 2002-06-13 | 2004-01-22 | Showa Denko Kk | ろ過装置、そのフィルターエレメント支持構造及びフィルターエレメント用中間支持プレート |
| KR20040080111A (ko) * | 2003-03-11 | 2004-09-18 | 주식회사 에이치이에스 | 치과용 다목적 물 공급 시스템 |
| US6908546B2 (en) * | 2001-11-05 | 2005-06-21 | Bionomics Ltd | Apparatus and method for producing purified water having microbiological purity |
| KR20050094944A (ko) * | 2004-03-23 | 2005-09-29 | 코오롱건설주식회사 | 하수 방류수 처리 시스템 및 처리 방법 |
-
2006
- 2006-09-14 KR KR1020060089118A patent/KR100758380B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05138167A (ja) * | 1991-11-19 | 1993-06-01 | Japan Organo Co Ltd | 超純水供給装置 |
| JPH1110150A (ja) * | 1997-06-24 | 1999-01-19 | Kurita Water Ind Ltd | 純水製造方法 |
| KR19990040397U (ko) * | 1998-04-30 | 1999-11-25 | 이구택 | 코크스 오븐 가스중의 불순물 필터링 장치 |
| WO2002059048A1 (fr) | 2001-01-26 | 2002-08-01 | Photoscience Japan Corporation | Dispositif de traitement de liquides par rayonnement ultraviolet |
| US6908546B2 (en) * | 2001-11-05 | 2005-06-21 | Bionomics Ltd | Apparatus and method for producing purified water having microbiological purity |
| KR20030042730A (ko) * | 2001-11-23 | 2003-06-02 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 나권형 분리막 모듈 |
| KR20020040690A (ko) * | 2002-02-14 | 2002-05-30 | 김윤 | 역삼투막을 이용한 하·폐수 재이용 중수처리 시스템 |
| JP2004016857A (ja) * | 2002-06-13 | 2004-01-22 | Showa Denko Kk | ろ過装置、そのフィルターエレメント支持構造及びフィルターエレメント用中間支持プレート |
| KR20040080111A (ko) * | 2003-03-11 | 2004-09-18 | 주식회사 에이치이에스 | 치과용 다목적 물 공급 시스템 |
| KR20050094944A (ko) * | 2004-03-23 | 2005-09-29 | 코오롱건설주식회사 | 하수 방류수 처리 시스템 및 처리 방법 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111989297A (zh) * | 2018-03-29 | 2020-11-24 | 倍世水技术股份有限公司 | 用于处理饮用水的装置和方法 |
| CN114920309A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-08-19 | 华能八〇三热电有限公司 | 一种反渗透浓水回收装置 |
| CN114920309B (zh) * | 2022-05-10 | 2024-04-05 | 华能八〇三热电有限公司 | 一种反渗透浓水回收装置 |
| KR102628923B1 (ko) * | 2023-07-19 | 2024-01-24 | 주식회사 엑세스워터 | 개량된 농축수 순환 공급구조를 갖는 고회수율의 역삼투멤브레인형 산업용 정수시스템 |
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