KR101025753B1 - Method for repairing hollow fiber membrane - Google Patents
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Abstract
본 발명은 중공사 분리막의 이동이나 운전 중에 손상되거나 막의 불량시, 막 전체에 대한 폐사 처리없이 손상된 중공사 분리막을 수선하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for repairing a damaged hollow fiber membrane without damage to the entire membrane when damaged or defective during movement or operation of the hollow fiber membrane.
본 발명의 중공사 분리막의 수선방법은 중공사 분리막의 손상부분을 절단 분리한 후, 상기 중공사 분리막의 절단 부위를 이격시켜 유연성을 가진 열 수축튜브 내에 삽입하고, 상기 열 수축튜브의 열 수축에 의해, 열 수축튜브 내 위치한 절단된 중공사 분리막을 접합시킴으로써, 막 전체에 대한 폐사 처리없이 막의 성능을 최대한 유지하면서, 막의 손상으로 발생할 수 있는 유효 막면적과 투수도 감소현상을 억제하고 오염물 유입을 차단함으로써, 모듈 및 시스템 성능 저하를 최소화할 수 있다. In the repair method of the hollow fiber membrane of the present invention, after cutting off the damaged part of the hollow fiber membrane, the cut portion of the hollow fiber membrane is spaced apart and inserted into the flexible heat shrink tube, and the heat shrinkage of the heat shrink tube By joining the cut hollow fiber membrane located in the heat shrink tube, while maintaining the performance of the membrane to maximize the performance of the entire membrane without the death treatment, while suppressing the reduction of effective membrane area and permeability that can occur due to the membrane damage and contaminant inflow By blocking, module and system performance degradation can be minimized.
중공사막, 수선처리, 열수축튜브, 열수축 Hollow Fiber Membrane, Repair, Heat Shrinkable Tube, Heat Shrinkage
Description
본 발명은 손상된 중공사 분리막의 수선방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 손상된 중공사 분리막을 절단한 후, 중공사 분리막을 열 수축튜브 내에 삽입하여 열을 가하게 되면 급격한 수축과 동시에 막 외부를 꽉 조여 밀봉함으로써, 막 전체의 폐사 처리 없이 유효 막 면적을 손실하지 않아 투수도, 배제율 및 압력 손실률 등의 중요한 물성손실을 억제할 수 있는 중공사 분리막의 수선방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for repairing a damaged hollow fiber membrane, and more particularly, after cutting the damaged hollow fiber membrane, the hollow fiber membrane is inserted into a heat shrink tube and heat is applied to tighten the outer membrane at the same time. By sealing, it is related with the repair method of the hollow fiber separation membrane which can suppress a significant loss of physical properties, such as permeability, rejection rate, and pressure loss rate, without losing effective membrane area without the dead process of the whole membrane.
일반적으로 중공사막은 약 3 mm 이하의 굵기를 가지는 중공사 형태를 포함하는 막으로서, 벽을 통해 물질을 선택적으로 여과 분리한다. 중공사 형태의 분리막은 다른 형태의 막에 비해 동일한 부피 내에 막 표면적이 크기 때문에, 그 응용 범위가 상대적으로 넓어 정수, 하/폐수, 용수 처리 분야에서 다양하게 응용되고 있다. Generally, the hollow fiber membrane is a membrane including a hollow fiber form having a thickness of about 3 mm or less, and selectively filters and separates materials through the wall. Since the hollow fiber type membrane has a larger membrane surface area in the same volume than other types of membranes, its application range is relatively wide, and thus it is widely used in water purification, sewage / wastewater, and water treatment fields.
그러나, 중공사 분리막은 제조과정, 운송이나 운전 중 다양한 외부 요인에 의해 막 표면이 손상되기 쉽다. 이러한 막 표면의 손상은 여과수 수질 및 운전조건의 심각한 악화를 초래할 수 있기 때문에 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 방법이 시도되고 있다. However, hollow fiber membranes are susceptible to damage to the membrane surface due to various external factors during manufacturing, transportation or operation. Since such damage to the membrane surface can lead to serious deterioration of the filtered water quality and operating conditions, various methods have been attempted to solve this problem.
그 일례로, 손상된 중공사의 중공내부에 실리콘을 주입하여 막 전체를 폐사 처리하 는 방법 또는 절단 처리한 후, 봉합 처리방법이 사용되고 있다. 그러나 이러한 방법에 의해 수선된 분리막은 여과기능을 상실하여 모듈의 유효 막 면적을 감소시키게 되고 이로 인해 투수도의 감소를 초래하게 된다. As an example, a method of injecting silicon into the hollow inside of the damaged hollow yarn to perform a dead treatment or cutting process of the entire membrane, and then a suture treatment method is used. However, the membrane repaired by this method loses the filtration function and thus reduces the effective membrane area of the module, resulting in a decrease in permeability.
더욱이, 봉합처리가 완벽하지 못해 운전 중 여과수가 새는 문제(Leak)가 발생하여 모듈 및 시스템에 급격한 성능 저하를 가져올 수 있다. 따라서, 중공사 분리막이 국부적으로 손상되었을 때, 이를 효율적으로 처리할 수 있는 기술개발이 절실히 요구된다. Moreover, incomplete sealing can lead to leakage of the filtrate during operation, which can lead to rapid performance degradation in modules and systems. Therefore, when the hollow fiber membrane is locally damaged, it is urgently required to develop a technology that can efficiently process it.
이에, 본 발명자들은 중공사 분리막의 이동이나 운전 중에 손상이 발생되거나 막의 불량이 발견되었을 때, 효율적인 수선방법을 제공하고자 노력한 결과, 손상된 중공사 분리막을 절단한 후, 중공사 분리막을 열 수축튜브 내에 삽입하여 열을 가하게 되면 급격한 수축과 동시에 막 외부를 꽉 조여 밀봉함으로써, 막 전체에 대한 폐사 처리없이 막의 성능을 최대한 유지하면서, 막의 손상으로 발생할 수 있는 유효 막면적과 투수도 감소현상을 억제하고 오염물 유입을 차단함으로써, 모듈 및 시스템 성능 저하를 최소화할 수 있는 방법을 제공함으로써, 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the present inventors have tried to provide an efficient repair method when damage or defects are found during the movement or operation of the hollow fiber membrane, and as a result, after cutting the damaged hollow fiber membrane, the hollow fiber membrane is placed in a heat shrink tube. When inserted and applied with heat, the membrane shrinks rapidly and tightly seals the outside of the membrane to maintain the maximum performance of the membrane without treating the entire membrane, while suppressing the reduction of effective membrane area and permeability that may occur due to membrane damage and contaminants. By blocking the inflow, the present invention has been completed by providing a method that can minimize module and system performance degradation.
본 발명의 목적은 손상된 중공사 분리막의 수선방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for repairing a damaged hollow fiber separator.
본 발명의 다른 목적은 손상된 중공사 분리막 부분을 절단 분리한 후, 열 수축튜브에 삽입하고 상기 열 수축튜브의 열 수축에 의해, 절단된 중공사 분리막을 접합시켜, 폐사 처리없이 막의 성능을 최대한 유지시키는 중공사 분리막의 수선방법을 제 공하는 것이다.Another object of the present invention is to cut and separate the damaged hollow fiber membrane portion, and then inserted into a heat shrink tube and by the heat shrink of the heat shrink tube, to join the cut hollow fiber membrane, to maintain the performance of the membrane to the maximum without the dead process To provide a method for repairing hollow fiber membranes.
본 발명은 중공사 분리막의 손상부분을 절단 분리한 후, 상기 중공사 분리막의 절단 부위를 이격(離隔)시켜 유연성을 가진 열 수축튜브 내에 삽입하고, 상기 열 수축튜브의 열 수축에 의해, 절단된 중공사 분리막을 접합시키는 중공사 분리막의 수선방법을 제공한다.According to the present invention, after cutting and separating the damaged portion of the hollow fiber membrane, the cut portion of the hollow fiber membrane is separated and inserted into a flexible heat shrink tube, and the heat shrink tube is cut by heat shrinkage. Provided is a method of repairing a hollow fiber membrane for bonding the hollow fiber membrane.
이때, 열 수축튜브의 길이는 이격거리에 대하여 2∼4배가 바람직하다.At this time, the length of the heat shrink tube is preferably 2 to 4 times the separation distance.
본 발명의 중공사 분리막의 수선방법에서 사용되는 열 수축튜브는 수축 후, 튜브 내경이 중공사 분리막의 외경 대비 50% 이상인 것을 사용하며, 이때, 열 수축튜브의 최소 수축온도는 70℃를 충족하여야 한다.Heat shrink tube used in the repair method of the hollow fiber membrane of the present invention is used after the shrinkage, the inner diameter of the tube is more than 50% of the outer diameter of the hollow fiber membrane, the minimum shrinkage temperature of the heat shrink tube must meet 70 ℃ do.
바람직한 열 수축튜브의 재질로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴산, 폴리아크릴레이트 및 폴리염화비닐로 이루어진 군에서 선택되는 폴리올레핀계 고분자 재질 또는 폴리비닐 아세테이트 재질에서 선택 사용될 수 있다. The preferred heat shrinkable tube material may be selected from polyolefin-based polymer material or polyvinyl acetate material selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyacrylic acid, polyacrylate and polyvinyl chloride.
본 발명의 중공사 분리막의 수선 처리이후, 중공사 분리막의 투수도 감소율이 0.1∼50%이며, 중공사 분리막의 압력 손실률(PDT)이 수선 이전 대비 1% 이내를 충족하므로, 막의 성능을 최대한 유지하는 것을 뒷받침한다. After the repair process of the hollow fiber membrane of the present invention, the permeability reduction rate of the hollow fiber membrane is 0.1 to 50%, the pressure loss ratio (PDT) of the hollow fiber membrane meets within 1% compared to before repair, maintaining the performance of the membrane to the maximum To support them.
또한, 본 발명의 중공사 분리막의 수선 처리이후, 중공사 분리막이 30psi 이하의 압력에서는 열 수축튜브와의 접합 부위에 기포발생 없이 접합됨에 따라, 막의 손상으로 발생할 수 있는 유효 막면적과 투수도 감소현상을 억제하고 오염물 유입을 차단할 수 있다. In addition, after repairing the hollow fiber membrane of the present invention, as the hollow fiber membrane is bonded to the junction with the heat shrink tube at a pressure of 30 psi or less, bubbles are reduced, thereby reducing the effective membrane area and permeability that may occur due to membrane damage. It can suppress the phenomenon and block the inflow of contaminants.
나아가, 본 발명의 중공사 분리막의 수선방법은 손상된 중공사 분리막 전체 길이의 변화 없이 30초 이내에 수행될 수 있다.Furthermore, the repair method of the hollow fiber membrane of the present invention can be performed within 30 seconds without changing the total length of the damaged hollow fiber membrane.
본 발명은 폐사처리 없이 유효 막 면적을 손실하지 않음으로써 투수도 감소와 같은 중요한 물성손실을 억제할 수 있는 중공사 분리막의 수선방법을 제공하며, 본 발명의 수선방법은 수처리 운전 중 막에 가해질 수 있는 물리적 충격에도 불구하고 성능의 손실을 최대한 억제함으로써, 안정된 시스템 조작을 가능하게 하는 잇점을 제공한다. The present invention provides a method for repairing hollow fiber membranes that can suppress significant loss of physical properties such as reduced permeability by not losing effective membrane area without our treatment, and the repair method of the present invention can be applied to the membrane during water treatment operation. By minimizing the loss of performance in spite of the physical shocks present, it provides the advantage of enabling stable system operation.
이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 중공사 분리막의 손상부분을 절단 분리한 후, 상기 중공사 분리막의 절단 부위를 이격(離隔)시켜 유연성을 가진 열 수축튜브 내에 삽입하고, 상기 열 수축튜브의 열 수축에 의해, 절단된 중공사 분리막을 접합시키는 중공사 분리막의 수선방법을 제공한다.According to the present invention, after cutting and separating the damaged portion of the hollow fiber membrane, the cut portion of the hollow fiber membrane is separated and inserted into a flexible heat shrink tube, and the heat shrink tube is cut by heat shrinkage. Provided is a method of repairing a hollow fiber membrane for bonding the hollow fiber membrane.
도 1은 본 발명의 중공사 분리막의 손상부분을 절단 분리한 후, 열 수축튜브를 이용한 수선 이전 단계의 모식도로서, 손상된 중공사 분리막(1)의 손상부분을 절단하고, 상기 중공사 분리막의 절단 부위를 일정 이격거리(3)로 유지하면서, 소정의 구경을 가지는 열 수축튜브(2)에 삽입한다. 1 is a schematic diagram of a step before repairing using a heat shrink tube after separating and separating a damaged portion of the hollow fiber membrane of the present invention, and cuts the damaged portion of a damaged hollow fiber membrane (1) and cuts the hollow fiber membrane The part is inserted into the
도 2는 본 발명의 중공사 분리막의 손상부분을 절단 분리한 후, 열 수축튜브를 이용한 수선 이후 단계의 모식도로서, 열 수축튜브에 열을 가하게 되면 급격한 수축 과 동시에 막 외부를 꽉 조여 밀봉함으로써, 막 전체에 대한 폐사 처리없이 열 수축튜브 내에 위치한 절단된 중공사 분리막을 접합하여, 본 발명의 중공사 분리막의 수선방법을 완성한다. Figure 2 is a schematic diagram of the post-repair step using the heat shrink tube after separating and separating the damaged portion of the hollow fiber membrane of the present invention, when heat is applied to the heat shrink tube by the tight contraction and tightly sealed outside the membrane, The repair of the hollow fiber membrane of the present invention is completed by bonding the cut hollow fiber membrane placed in the heat shrink tube without treating the entire membrane.
본 발명의 중공사 분리막의 수선방법에서 사용되는 열 수축튜브의 수축률은 수축이전대비 15% 이상, 더욱 바람직하게는 25% 이상이 바람직하다, 이때, 수축률이 15% 미만이면, 바람직한 접합 및 밀봉이 이루어지지 않는다. The shrinkage rate of the heat shrinkable tube used in the repair method of the hollow fiber membrane of the present invention is preferably at least 15%, more preferably at least 25% compared to the previous shrinkage, when the shrinkage is less than 15%, the preferred bonding and sealing Not done.
본 발명의 열 수축튜브는 수축 후, 열 수축튜브가 중공사 분리막 표면에 완전히 접합하기 위해서는 열 수축튜브의 내경이 중공사 분리막의 외경 대비 50% 이상인 것을 사용한다. 이때, 열 수축튜브의 최소 수축온도는 70℃ 이상이고, 더욱 바람직하게는 90℃이다. 상기 최소 수축온도가 70℃를 못 미치면, 열 수축에 의한 밀봉 또는 열 수축튜브와 중공사 분리막간의 접합효과가 저하된다. In the heat shrinkable tube of the present invention, the inner diameter of the heat shrinkable tube is 50% or more than the outer diameter of the hollow fiber separator in order to completely bond the heat shrinkable tube to the surface of the hollow fiber membrane after shrinking. At this time, the minimum shrinkage temperature of the heat shrink tube is 70 ℃ or more, more preferably 90 ℃. If the minimum shrinkage temperature is less than 70 ℃, the sealing effect by the heat shrink or the bonding effect between the heat shrink tube and the hollow fiber membrane is reduced.
또한, 본 발명의 열 수축튜브의 길이는 0.5cm 이상이 바람직하며, 더욱 바람직하게는, 접합 시 열에 의한 막 손상을 억제하고 접합면적 확보로 인하여, 안정성을 향상하기 위하여, 열 수축튜브의 중심으로부터 좌우 2cm 이내에 열을 가하도록 열 수축튜브의 길이를 충분히 확보하는 것이 바람직하다. 이에, 본 발명의 열 수축튜브의 길이는 상기 이격거리(3)에 대하여 2∼4배가 바람직하다. 이때, 열 수축튜브의 길이가 2배 미만이면, 열 수축튜브와 중공사 분리막간의 접합 불량시, 절단된 중공사 분리막이 탈락되기 쉽고, 4배를 초과하면, 열 수축튜브와 중공사 분리막간 불필요한 접합으로 인하여 접합부가 지나치게 연장되어, 전체 중공사 분리막의 표면을 불균일하게 한다.In addition, the length of the heat shrinkable tube of the present invention is preferably 0.5 cm or more, and more preferably, from the center of the heat shrinkable tube in order to improve stability by suppressing film damage caused by heat during bonding and securing a bonding area. It is desirable to secure the length of the heat shrinkable tube sufficiently to apply heat within 2 cm. Thus, the length of the heat shrink tube of the present invention is preferably 2 to 4 times the distance (3). At this time, when the length of the heat shrinkable tube is less than 2 times, when the poor connection between the heat shrinkable tube and the hollow fiber membrane is poor, the cut hollow fiber membrane is likely to fall off, and when the length exceeds 4 times, the space between the heat shrinkable tube and the hollow fiber membrane is unnecessary. Bonding causes the junction to extend excessively, resulting in uneven surface of the entire hollow fiber separator.
본 발명에서 사용되는 바람직한 열 수축튜브의 재질은 일반적으로 널리 통용되는 것으로 구입이 용이하고 저렴하면서 유연(flexible)한 특성을 가지는 고분자를 선택 사용한다. 그 바람직한 일례로는 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리아크릴산(Polyacrylic acid), 폴리아크릴레이트(Polyacrylates) 및 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride)로 이루어진 군에서 선택되는 폴리올레핀계 고분자 재질 또는 폴리비닐 아세테이트(Ethylvinyl acetate, EVA) 재질에서 선택 사용될 수 있다. 더욱 바람직하게는 폴리비닐 아세테이트 수지를 사용한다.The material of the preferred heat shrinkable tube used in the present invention is generally widely used, and it is easy to purchase, inexpensive, and uses a polymer having flexible characteristics. Preferred examples thereof include polyolefin polymer material or polyvinyl polymer selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyacrylic acid, polyacrylates, and polyvinyl chloride. It can be selected from acetate materials (Ethylvinyl acetate, EVA). More preferably, polyvinyl acetate resin is used.
본 발명의 중공사 분리막의 수선방법을 거친 후, 중공사 분리막의 투수도 감소율은 0.1∼50%이며, 중공사 분리막의 압력 손실률(PDT)은 수선 이전 대비 1% 이내로 확인됨에 따라[표 1], 본 발명의 중공사 분리막의 수선방법은 수선 전후의 막 성능을 최대한 유지한다. After the repair method of the hollow fiber membrane of the present invention, the permeability reduction rate of the hollow fiber membrane is 0.1 to 50%, the pressure loss rate (PDT) of the hollow fiber membrane is confirmed to be within 1% compared to before repair [ Table 1 ] , The repair method of the hollow fiber membrane of the present invention maintains the membrane performance before and after repair as much as possible.
또한, 본 발명의 중공사 분리막의 수선방법을 거친 후, 중공사 분리막은 30psi 이하의 압력에서는 열 수축튜브와의 접합 부위에 기포발생 없이 접합되고, 실제 공정 상에서 통상 15psi 이하에서 운전되는 것을 전제할 때, 열 수축튜브와 중공사 분리막 표면이 서로 강하게 접합되어, 수처리 운전 중에도 접합 부위가 터져 오염물이 유입을 차단할 수 있다. 또한, 막의 손상으로 발생할 수 있는 유효 막면적과 투수도 감소현상을 억제할 수 있다. In addition, after undergoing the repair method of the hollow fiber membrane of the present invention, the hollow fiber membrane is bonded to the junction portion with the heat shrink tube at a pressure of 30psi or less, without premature bubble, it is assumed that the operation is usually operated at 15psi or less in the actual process. At this time, the surface of the heat shrinkable tube and the hollow fiber membrane are strongly bonded to each other, so that the bonding site may burst even during the water treatment operation to block the inflow of contaminants. In addition, it is possible to suppress the reduction of effective membrane area and permeability caused by damage to the membrane.
이에, 본 발명의 중공사 분리막의 수선방법은 막 전체에 대한 폐사 처리없이, 나아가, 손상된 중공사 분리막 전체 길이의 변화 없이 수행될 수 있으며, 막의 성능을 최대한 유지하면서, 막의 손상으로 발생할 수 있는 유효 막면적과 투수도 감소현상을 억제하고 오염물 유입을 차단함으로써, 모듈 및 시스템 성능 저하를 최소화할 수 있다. Thus, the method of repairing the hollow fiber membrane of the present invention can be performed without the death treatment of the entire membrane, and further, without changing the total length of the damaged hollow fiber membrane, effective maintenance that can occur due to membrane damage while maintaining the performance of the membrane to the maximum By suppressing membrane area and permeability reductions and blocking contaminants, module and system performance degradation can be minimized.
한편, 중공사수선에 필요한 위한 1회 작업시간은 생산성을 고려하여 30초 이내이면 충분하며, 수축튜브와 중공사 분리막간의 접합을 더욱 강화하기 위하여 상기의 작업시간 내에 수회로 나누어 수선작업을 할 수 있다. 이에, 본 발명의 중공사 분리막의 수선방법은 작업시간 30초 이내이면 충분하므로, 현장에서 중공사 분리막의 이동이나 운전 중에 손상이 발생되거나 막의 불량이 발견되는 즉시 수선할 수 있어 생산성을 높일 수 있다. On the other hand, one working time necessary for the hollow fiber repair is less than 30 seconds in consideration of productivity, and can be repaired by dividing into several times within the above working time to further strengthen the bonding between the shrinking tube and the hollow fiber separator. have. Therefore, the repair method of the hollow fiber membrane of the present invention is sufficient within 30 seconds of the working time, so that damage can be generated during the movement or operation of the hollow fiber membrane at the site or repaired as soon as a defect of the membrane is found, thereby improving productivity. .
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. This embodiment is intended to illustrate the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited to these examples.
<실시예 1>≪ Example 1 >
막의 외경이 2mm이고, 길이가 2m인 중공사 분리막 일부를 절단하고, 상기 절단 부위로부터 좌, 우로 2cm 이격시켜 총 4cm의 폴리비닐리덴플루오라이드 재질의 열 수축튜브에 삽입하고, 90℃의 열을 5초 동안 유지하여, 상기 열 수축튜브 내부에 존재하는 이격된 중공사 분리막간이 접합되도록 하여, 수선하였다.A portion of the hollow fiber membrane having an outer diameter of 2 mm and a length of 2 m was cut, 2 cm left and right spaced apart from the cut portion, and inserted into a 4 cm polyvinylidene fluoride heat shrink tube. It was maintained for 5 seconds to repair the spaced apart hollow fiber separation membranes present inside the heat shrink tube.
<비교예 1>Comparative Example 1
상기 실시예 1에서, 수행한 수선처리 공정을 수행하지 않고, 막의 외경이 2mm이고, 길이가 2m인 중공사 분리막을 준비하여 물성을 비교 측정하였다. In Example 1, the hollow fiber membrane having an outer diameter of 2 mm and a length of 2 m was prepared without performing the repairing process, and the physical properties thereof were measured and compared.
<실험예 1>Experimental Example 1
1. 투수도의 측정1. Measurement of Permeability
상기 제조된 중공사 분리막에 대하여, 1 기압하의 증류수를 가압하여, 1분 동안 투과되는 물의 양을 주어진 막면적에 대해 측정하였으며, 이를 투과량(ℓ/㎡hr)로 환산하여 투수도를 측정하였다.For the hollow fiber membrane prepared above, distilled water under 1 atm was measured, and the amount of water permeated for 1 minute was measured for a given membrane area, and the permeability was measured by converting it into a permeation amount (l /
2. 배제율의 측정2. Measurement of Exclusion Rate
배제율은 상기 투수도 실험과 동일한 조건에서, 증류수 대신 0.1%의 Albumin Bovine Serum(알드리치사, Mw 66,000) 용액을 사용하여 측정하였으며, UV 측정법(Varian사, Cary-100)을 이용하여 275 nm의 파장에서 측정된 단백질 피크의 상대적인 비를 하기 수학식 1로 산출하여, 배제율을 결정하였다.Exclusion rate was measured using 0.1% Albumin Bovine Serum (Aldrich, Mw 66,000) solution in place of distilled water, under the same conditions as the permeability experiment, using UV measurement (Varian, Cary-100) of 275 nm The relative ratio of the protein peaks measured at the wavelength was calculated by
3. 압력 손실률(Pressure decay test, PDT)3. Pressure decay test (PDT)
중공사 분리막과 열 수축튜브의 접합이 완벽하게 수행되었는지를 측정하고자 PDT 테스트를 5psi에서 1분간 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.The PDT test was performed for 1 minute at 5 psi to determine whether the hollow fiber membrane and the heat shrink tube were completely bonded. The results are shown in Table 1 below.
상기 표 1에서 확인된 바와 같이, 본 발명의 수선처리 전후의 수투과량 및 배제율의 막 물성의 변화가 거의 관찰되지 않아, 종래 손상된 분리막 수선방법으로서, 폐사 처리 방법에 비하여, 수투과량이나 막 면적을 수선처리 전후가 대등하게 유지됨에 따라, 본 발명의 수선방법은 매우 효율적인 방법임을 확인할 수 있었다. As confirmed in Table 1 above, almost no change in the membrane properties of the water permeation amount and the exclusion rate before and after the repair treatment of the present invention was observed. As it is maintained before and after the repair treatment, it could be confirmed that the repair method of the present invention is a very efficient method.
특히, 본 발명의 수선방법은 수선처리 전후의 압력 손실률(PDT) 차이가 크지 않으므로, 매우 효과적이다. In particular, the repair method of the present invention is very effective because the pressure loss rate (PDT) difference before and after the repair process is not large.
이외, 본 발명의 수선방법에 의해 열 수축튜브와 중공사 분리막의 접합성을 확인하고자, 상기 실시예 1에서 수선처리된 중공사 분리막에 질소를 가압하여 중공사 분리막과 연결 부위에서 기포가 발생하는 시점을 수중에서 측정하였다. In addition, in order to confirm the bonding property of the heat shrinkable tube and the hollow fiber membrane by the repair method of the present invention, by pressing the nitrogen to the repaired hollow fiber membrane in Example 1 when bubbles are generated at the connection portion with the hollow fiber membrane Was measured in water.
실험 결과, 30psi 이상의 압력에서 열 수축튜브와 분리막의 연결 부위에서 기포가 발생함을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 실제 공정 상에서 운전 조건이 통상 15psi 이하임을 전제할 때, 손상된 중공사 분리막을 열 수축튜브를 이용하여 수선처리할 때, 열 수축튜브와 중공사 분리막 표면이 서로 강하게 접합되어 수처리 운전 중에도 접합 부위가 터져 오염물이 유입될 위험으로부터 상대적으로 안전함을 증명하였다. As a result, it was confirmed that air bubbles occurred at the connection portion between the heat shrink tube and the separator at a pressure of 30 psi or more. These results indicate that when the damaged hollow fiber membrane is repaired by using a heat shrinkable tube, the surface of the heat shrinkable tube and the hollow fiber membrane are strongly bonded to each other, assuming that the operating conditions are usually 15 psi or less in the actual process. The site proved to be relatively safe from the risk of contaminants entering by bursting.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 손상된 중공사 분리막을 절단한 후, 중공사 분리막을 열 수축튜브 내에 삽입하고 열을 가하게 되면 급격한 수축과 동시에 막 외부를 꽉 조여 밀봉하도록 하여 절단된 중공사 분리막간을 견고히 접합시키는 중공사 분리막의 수선방법을 제공함으로써, 종래 막 손상으로 인한 막 전체의 폐사 처리 없이 막면적 뿐만 아니라 막 성능을 초기 그대로 유지할 수 있어 수처리 모듈개선 및 시스템운전 효율 향상에 기여할 수 있다. As described above, in the present invention, after cutting the damaged hollow fiber membrane, the hollow fiber membrane is inserted into the heat shrink tube, and when the heat is applied, the hollow fiber membrane is cut by tightly sealing the outside of the membrane at the same time as the rapid shrinkage. By providing a method for repairing hollow fiber membranes that firmly bonds the membranes, not only the membrane area but also the membrane performance can be maintained as it is without initial treatment of the entire membrane due to conventional membrane damage, thereby contributing to the improvement of water treatment module and system operation efficiency.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다. While the invention has been shown and described with reference to certain exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
도 1은 본 발명의 중공사 분리막의 손상부분을 절단 분리한 후, 열 수축튜브를 이용한 수선 이전 단계의 모식도이고, 1 is a schematic diagram of a step before repair using a heat shrinkable tube after cutting apart the damaged portion of the hollow fiber membrane of the present invention,
도 2는 본 발명의 중공사 분리막의 손상부분을 절단 분리한 후, 열 수축튜브를 이용한 수선 이후 단계의 모식도이다. Figure 2 is a schematic diagram of the post-repair step using a heat shrink tube after cutting apart the damaged part of the hollow fiber membrane of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: 중공사 분리막 2: 열 수축튜브1: hollow fiber membrane 2: heat shrink tube
3: 이격거리3: separation
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