KR101217950B1 - Immersed membrane separation tank and water purification system comprising the same - Google Patents

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membrane separation
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소병환
최관웅
임남재
임성한
이정재
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Abstract

PURPOSE: An immersion membrane separation bath and a water purifying apparatus including the same are provided to keep the concentration of turbid materials low by including a system for automatically discharging the turbid materials from the membrane separation bath. CONSTITUTION: An immersion membrane separation bath includes an immersion bath housing(11), a membrane filtering module(9), an inclined side(7), an aeration pipe(4), a water spraying unit(5), a sludge level meter(3), and a controlling unit(20). The immersion bath housing stores the membrane filtering module. The membrane filtering module is spaced apart from the bottom of the immersion bath housing. The inclined side is installed at the lower part of the membrane filtering module to discharge sludge. The aeration pipe is installed at the lower part of the membrane filtering module. The water spraying unit is installed at the lower part of the membrane filtering module. A transparent pipe is installed at the external wall of the immersion bath housing. The sludge level meter is installed at the lower part of the transparent pipe. The controlling unit controls turbid materials on the bottom of the immersion membrane separation bath to be discharged. [Reference numerals] (AA) Membrane filtering-based treatment water; (BB) Introducing air; (CC) Introducing feed water; (DD) Introducing washing water; (EE) Discharging sludge

Description

막분리 침지조 및 그를 포함하는 정수장치{Immersed Membrane Separation Tank and Water Purification System comprising the same}Membrane Separation Tank and Water Purification System comprising the same

본 발명은 침지형 막여과 정수처리 시스템에 사용되는 막분리 침지조 및 그를 포함하는 정수처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 막분리 침지조로 유입된 탁질 물질이 여과 중 침지조 하부에 침전되도록 한 후 자동적으로 배출시킴으로써 막여과에 의한 정수처리효율을 극대화시킬 수 있는 막분리 침지조 및 그를 포함하는 정수처리장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a membrane separation immersion tank used in an immersion type membrane filtration water treatment system and a water purification apparatus including the same, and more particularly, after the suspended substances introduced into the membrane separation immersion tank are precipitated under the immersion tank during filtration. The present invention relates to a membrane separation immersion tank capable of maximizing water treatment efficiency by membrane filtration by automatically discharging and a water treatment apparatus including the same.

막여과를 이용한 기존의 정수처리기술은 운전방식에 따라 가압형과 침지형으로 분류할 수 있다. 침지형 막여과 정수처리기술에서 분리막은 항시 물속에 침지되어 있으며, 일반적으로 침지형 막여과 정수처리기술에서 막이 침지되어 있는 탱크(tank, 조)를 침지조라고 한다. Existing water treatment technology using membrane filtration can be classified into pressurized and immersed type according to the operation method. In immersion membrane filtration water treatment technology, the membrane is always immersed in water, and in immersion membrane filtration water purification technology, a tank (tank, tank) in which the membrane is immersed is generally called an immersion tank.

침지형 막여과 정수처리기술에서는 분리막에 흡착된 오염물질의 탈리를 위하여 여과 중에 침지조를 항시 또는 간헐적으로 폭기를 하므로 전단에서 혼화/응결된 탁질물질들이 침전되지 않고 침지조 전체에 균일하게 분포하며, 이들은 계속 막오염물질로 작용하여 정수처리효율이 저하되는 문제점이 있다.In immersion type membrane filtration water treatment technology, the immersion tank is aerated at any time or intermittently during filtration to remove the pollutants adsorbed on the membrane, so that the mixed and condensed turbid substances at the front end are uniformly distributed throughout the immersion tank. They continue to act as membrane pollutants have a problem that the water purification efficiency is lowered.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 탁질물질의 침전이 가능하도록 침지조를 개량하여 침지조의 상부와 하부의 탁질물질 농도 구배를 형성하여 막여과가 일어나는 상부의 탁질물질 농도를 낮게 유지함으로써 고플럭스의 막여과가 가능한 침지조를 제공하는 것이다. The present invention is to overcome the problems of the prior art as described above, one object of the present invention is to improve the immersion tank to allow the precipitation of the turbid material to form a gradient of the concentration of the suspended solids in the upper and lower portions of the immersion tank membrane filtration By maintaining a low concentration of the suspended solids at the top where it occurs, it provides a immersion tank capable of high flux membrane filtration.

본 발명의 다른 목적은 침지조 하부에 침적된 탁질물질이 일정 높이 이상으로 침전되면 이를 감지하여 자동으로 배출하는 시스템을 구비하여 정수 처리 효율이 향상되는 침지조 및 이를 포함하는 정수처리장치를 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide an immersion tank and a water treatment apparatus including the same to improve the water treatment efficiency by having a system for detecting and automatically discharging when the suspended material deposited in the lower part of the immersion tank is settled more than a certain height. will be.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은
막여과 모듈을 수용하는 침지조 하우징;
상기 침지조 하우징의 바닥으로부터 이격하여 설치되는 막여과 모듈;
상기 침지조 하우징 내에 상기 막여과 모듈 하단에 설치되고, 슬러지 배출구 양쪽에 슬러지를 취출하기 위해서 형성된 경사면;
상기 막여과 모듈의 하부에 설치되는 폭기 배관;
상기 막여과 모듈의 하부에 설치되는 살수장치;
상기 침지조 하우징 내의 수위를 계측할 수 있도록 상기 침지조 하우징과 연결되어 상기 침지조 하우징의 외부 벽면에 설치되는 투명배관; 및
상기 투명 배관의 하단에 설치되고, 상기 투명배관 내부의 색상 변화에 의해서 상기 침지조 하우징 내의 슬러지의 수위를 측정하는 슬러지 수위 측정기;
상기 슬러지 수위 측정기의 측정값들을 입력받아 상기 슬러지 수위가 임계값에 도달하는 것으로 확인되는 경우에 상기 폭기 배관 및 살수장치를 동작시켜서 막분리 참전조 하부에 침적된 탁질물질이 배출되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 막분리 침지조에 관한 것이다.
According to one aspect of the present invention for achieving the above object,
Immersion tank housing for receiving the membrane filtration module;
A membrane filtration module spaced apart from the bottom of the immersion tank housing;
An inclined surface installed at the lower end of the membrane filtration module in the immersion tank housing and formed to extract sludge at both sides of the sludge discharge port;
An aeration pipe installed under the membrane filtration module;
A watering device installed in the lower part of the membrane filtration module;
A transparent pipe connected to the immersion tank housing so as to measure the water level in the immersion tank housing and installed on an outer wall of the immersion tank housing; And
A sludge level measurer installed at a lower end of the transparent pipe and measuring a level of sludge in the immersion tank housing by color change in the transparent pipe;
A control unit for controlling the discharge of the suspended matter deposited in the lower part of the membrane separation vessel by operating the aeration pipe and the sprinkler when it is determined that the sludge level reaches the threshold value by receiving the measured values of the sludge level gauge. It relates to a membrane separation immersion tank comprising.

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상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상은 본 발명의 막분리 침지조를 포함하는 정수처리장치에 관한 것이다.
Another aspect of the present invention for achieving the above object relates to a water treatment apparatus including the membrane separation immersion tank of the present invention.

본 발명의 막분리 침지조는 하부가 경사판 침지조의 구조로 되어 있고, 침지조 외부에 설치된 투명 배관 및 슬러지 수위측정기에 의해서 슬러지가 일정 수위에 도달하면 자동으로 배출됨으로써 침지조 하단에 침적된 탁질물질들을 신속하게 배출할 수 있다. The membrane separation immersion tank of the present invention has a structure in which the lower portion of the inclined plate immersion tank, the sludge is automatically discharged when the sludge reaches a certain level by a transparent pipe and a sludge level meter installed outside the immersion tank to collect the suspended substances at the bottom of the immersion tank. It can be discharged quickly.

본 발명의 침지조는 분리막 및 막모듈의 우수성으로 인하여 여과 중 폭기가 불필요하므로 혼화/응결을 거친 원수의 탁질물질들이 침지조로 유입되어 여과 중 바닥에 침적되어 오염 물질로 작용하지 않게 된다. 또한 본 발명에서는 여과 중 폭기를 하지 않아 탁질물질의 침전이 가능하므로 침지조 하부에 탁질물질의 침전 공간을 고려하여 산기관 및 막모듈을 침지조 하부로부터 일정 간격 이격하여 설치하므로 침지조 상부와 하부의 탁질물질 농도 구배가 발생하고, 막여과가 일어나는 상부 공간에 막오염물질(탁질물질) 농도가 낮으므로 막오염 발생이 종래의 기술보다 적어 고플럭스 운전이 가능하다. Since the aeration tank of the present invention does not require aeration during filtration due to the superiority of the membrane and the membrane module, turbid substances of raw water that have been mixed / condensed are introduced into the immersion tank so as to be deposited on the bottom during filtration to prevent contaminants. In addition, in the present invention, since the sedimentation of the turbid material is possible without aeration during filtration, the diffuser tank and the membrane module are installed at a predetermined interval apart from the lower part of the immersion tank in consideration of the sedimentation space of the turbid material in the lower part of the immersion tank. Since the concentration of suspended solids is low and the concentration of membrane pollutants (sustained substances) is low in the upper space where membrane filtration occurs, high flux operation is possible because membrane contamination is less than that of the prior art.

더욱이, 침지조 하부에 침전된 탁질물질은 역세 후 배출공정에 의해 배출되기도 하지만 막여과 공정의 운영이 계속될 수 있도록 하부에 침전되는 탁질물질의 양이 많아 바닥 경사면에 쌓이게 되므로 이를 원활히 배출하기 위해 하부에 폭기 및 살수장치를 설치하고, 탁질물질의 침전이 일정 높이 이상으로 쌓이면 센서에 의해 이를 자동으로 감지하여 살수장치를 가동시켜 바닥 경사면의 탁질물질을 침지조 외부로 자동으로 배출할 수 있다.
Moreover, the suspended matter deposited in the lower part of the immersion tank may be discharged by the discharge process after backwashing, but the amount of suspended matter deposited in the lower part is accumulated on the bottom slope so that the operation of the membrane filtration process can continue. If the aeration and sprinkling device is installed at the lower part, and the sedimentation of the turbid material is accumulated above a certain height, the sensor automatically detects this and operates the sprinkler to automatically discharge the turbid material from the bottom slope to the outside of the immersion tank.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 막분리 침지조의 정단면 개략도이다. Figure 1 is a front cross-sectional schematic diagram of the membrane separation immersion tank of an embodiment of the present invention.

이하에서 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 실시예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the technical spirit of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, since the accompanying drawings are only exemplary embodiments illustrated in order to explain the technical idea of the present invention in more detail, the technical idea of the present invention is not limited to the accompanying drawings.

본 발명의 막분리 침지조는 침지형 막여과 정수처리 공정에서 사용되는 것으로, 침지조 상부에는 막여과 모듈이 침지조 하우징의 바닥으로부터 일정 간격 이상 이격하여 설치되고, 상기 막여과 모듈 하부에는 폭기를 위한 폭기 배관과 살수장치가 설치되고, 막분리 막분리 침지조 바닥에 경사면을 구비하며, 막분리 침지조의 침지조 하우징의 외부 벽면에는 투명배관과 슬러지 수위 측정기가 설치된다.Membrane separation immersion tank of the present invention is used in the immersion type membrane filtration water treatment process, the membrane filtration module is installed on the top of the immersion tank spaced apart from the bottom of the immersion tank housing more than a predetermined interval, the aeration for aeration in the lower portion of the membrane filtration module Piping and watering devices are installed, the inclined surface is provided at the bottom of the membrane separation membrane, and the transparent pipe and the sludge level gauge are installed on the outer wall of the housing of the membrane separation vessel.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 막분리 침지조의 정단면 개략도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 막분리 침지조는 막여과 모듈을 수용하는 침지조 하우징(11); 상기 침지조 하우징(11)의 바닥으로부터 이격하여 설치되는 막여과 모듈(9); 상기 침지조 하우징 내에 상기 막여과 모듈(9) 하단에 설치되고, 슬러지 배출구 양쪽에 슬러지를 취출하기 위해서 형성된 경사면(7); 상기 막여과 모듈(9)의 하부에 설치되는 폭기 배관(4); 상기 막여과 모듈의 하부에 설치되는 살수장치(5); 상기 침지조 하우징(11) 내의 수위를 계측할 수 있도록 상기 침지조 하우징(11)과 연결되어 상기 침지조 하우징(11)의 외부 벽면에 설치되는 투명배관(2); 및 상기 투명 배관(2)의 하단에 설치되고, 상기 투명배관 내부의 색상 변화에 의해서 상기 침지조 하우징(11) 내의 슬러지의 수위를 측정하는 슬러지 수위 측정기(3); 상기 슬러지 수위 측정기(3)의 측정값들을 입력받아 상기 슬러지 수위가 임계값에 도달하는 것으로 확인되는 경우에 상기 폭기 배관(4) 및 살수장치(5)가 가동되어 막분리 참전조 하부에 침적된 탁질물질이 배출되도록 제어하는 제어부(20)를 포함한다. Figure 1 is a front cross-sectional schematic diagram of the membrane separation immersion tank of an embodiment of the present invention. 1, the membrane separation immersion tank of the present invention comprises a immersion tank housing 11 for receiving the membrane filtration module; A membrane filtration module 9 installed spaced apart from the bottom of the immersion tank housing 11; An inclined surface (7) installed in the immersion tank housing at a lower end of the membrane filtration module (9) and formed to take sludge out of both sludge outlets; An aeration pipe (4) installed below the membrane filtration module (9); A watering device (5) installed in the lower part of the membrane filtration module; A transparent pipe (2) connected to the immersion tank housing (11) and installed on an outer wall of the immersion tank housing (11) to measure the water level in the immersion tank housing (11); And a sludge level measuring device (3) installed at a lower end of the transparent pipe (2) and measuring the level of sludge in the immersion tank housing (11) by color change in the transparent pipe. When it is confirmed that the sludge level reaches the threshold value by inputting the measured values of the sludge level gauge 3, the aeration pipe 4 and the sprinkler 5 are operated to be deposited under the membrane separation warp. It includes a control unit 20 for controlling to discharge the suspended matter.

상기 막여과 모듈(9)은 침지조의 상부에 설치되는데, 바람직하게 분리막 및 막여과 모듈 공기 세정라인(8)이 구비되어 있어서 막여과 모듈(9)의 침지형 분리막 하부에 공기가 외부의 폭기 블로워(8-1)에서 공급되게 함으로써 분리막 표면에 부착되는 슬러지층을 연속적으로 제거하는 기능을 한다. 막여과흡입배관(1)으로 유입되는 막여과 처리수는 평균공경 0.01~0.2 ㎛의 공극을 갖는 흡인여과 방식의 침지형 분리막, 바람직하게는 중공사형 지지체를 보유하여 인장강도가 20 ~ 30 kgf/fil인 분리막을 사용함으로써 고액분리된다.The membrane filtration module 9 is installed on the upper part of the immersion tank. Preferably, the membrane and the membrane filtration module air cleaning line 8 are provided so that the air is blown out of the aeration membrane below the immersion type membrane of the membrane filtration module 9. 8-1) serves to continuously remove the sludge layer adhering to the separator surface. The membrane filtration treated water flowing into the membrane filtration suction pipe (1) has a suction filtration type immersion membrane having an average pore size of 0.01 to 0.2 μm, preferably a hollow fiber support, and has a tensile strength of 20 to 30 kgf / fil. Solid-liquid separation is carried out by using a phosphorus separator.

막여과 모듈(9)과 경사면(7) 사이에는 경사면에 부착된 오염물질을 탈리시키기 위한 폭기 배관(4) 및 살수장치(5)가 설치된다. 경사면(7)은 반드시 좌우 대칭으로 형성될 필요는 없고, 좌우 비대칭으로 형성될 수도 있다. Between the membrane filtration module 9 and the inclined surface 7, an aeration pipe 4 and a sprinkling apparatus 5 for removing the contaminants attached to the inclined surface are installed. The inclined surface 7 does not necessarily need to be formed symmetrically, but may be formed symmetrically.

상기 살수장치(5)는 상기 침지조의 하부에 설치되고 외부에서 고압의 세정수를 공급하는 하부살수장치; 및 상기 하부살수장치 상에 일정 간격으로 설치되고, 경사면(7)을 향하여 세정수를 분사하도록 구성된 하나 이상의 분사노즐들을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 살수장치는 외부의 살수 펌프(5-1)에 연결되어, 전단의 응집조 내의 물을 펌프로 유입한다. The watering device 5 is installed in the lower portion of the immersion tank and the lower watering device for supplying high-pressure washing water from the outside; And one or more spray nozzles installed on the lower sprinkler at regular intervals and configured to spray the washing water toward the inclined surface 7. The watering device is connected to the external watering pump 5-1, and the water in the coagulation tank of the front end flows into the pump.

한편, 상기 폭기 배관(4)은 상기 막여과 모듈 하단 및 상기 하부 살수 배관 상부에 설치되고, 경사면(7)에 공기를 분사하여 침착된 고형 이물질을 탈락시키는 하부 폭기 배관; 및 막분리 침지조 바닥면을 향하여 공기를 분사하도록 상기 하부 폭기 배관 상에 일정 간격으로 형성된 하나 이상의 에어분사노즐을 구비한다. 상기 폭기 배관(4)은 외부 폭기 블로워(8-1)에 연결되고, 이러한 폭기 블로워(8-1)에는 막 여과 모듈(9)의 세정을 위한 폭기 배관도 연결될 수 있다. On the other hand, the aeration pipe (4) is installed in the lower portion of the membrane filtration module and the lower watering pipe, the lower aeration pipe for dropping the solid foreign matter deposited by injecting air to the inclined surface (7); And one or more air spray nozzles formed at regular intervals on the lower aeration pipe to inject air toward the bottom of the membrane immersion tank. The aeration pipe 4 is connected to an external aeration blower 8-1, and the aeration pipe for cleaning the membrane filtration module 9 may also be connected to the aeration blower 8-1.

본 발명의 다른 실시예에서는 상기 살수장치와 폭기 배관이 하나의 배관으로 형성되고, 이러한 배관에는 에어분사노즐과 세정수를 살수하기 위한 살수노즐이 모두 형성되며, 밸브에 의한 제어에 의해서 에어를 분사하거나 세정수를 분사하도록 선택적으로 작동될 수 있다. In another embodiment of the present invention, the watering device and the aeration pipe is formed of one pipe, both of the air spray nozzle and the water spray nozzle for spraying the washing water is formed, the air is injected by the control by the valve Or selectively to spray washing water.

본 발명의 침지조 하우징(11)의 외부 벽면에는 투명배관(2)이 설치되는데, 이러한 투명 배관을 통해서 육안으로 침지조 내의 수위를 계측할 수 있다. 슬러지 수위 측정기(3)는 상기 투명 배관(2)의 하단에 설치되며, 컬러 센서 등을 이용하여 탁질물질의 높이를 측정하는 수단으로, 탁질물질이 쌓여 살수장치가 작동되는 높이와 살수장치가 작동되어 탁질물질 높이가 낮아지면 멈추는 높이를 측정한다. The transparent pipe 2 is installed on the outer wall surface of the immersion tank housing 11 of the present invention, through which the water level in the immersion tank can be measured with the naked eye. The sludge level measuring device 3 is installed at the lower end of the transparent pipe 2 and is a means for measuring the height of the turbid material by using a color sensor. The height of the turbid material is accumulated and the sprinkler is operated. If the height of the suspended material is lowered, the stopping height is measured.

제어부(20)는 상기 슬러지 수위 측정기(3)에 의해 측정된 슬러지 수위값의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 AD 컨버터(미도시)와 상기 AD 컨버터에서 변환된 디지털 신호에 따라 상기 폭기 배관(4) 및 살수장치(5)를 자동제어하기 위한 프로그램이 내장된 프로그램 로직 콘트롤러(PLC)로 구성된다. 제어부(20)는 슬러지 수위측정기(3)에 의해 감지된 슬러지 수위에 따라서 폭기 블로워(8-1), 살수용 펌프(5-1), 및 배출 펌프(6-1)의 작동을 제어한다. The control unit 20 converts an analog signal of the sludge level value measured by the sludge level measuring unit 3 into a digital signal and an aeration pipe 4 according to the digital signal converted by the AD converter. And a program logic controller (PLC) in which a program for automatically controlling the sprinkler 5 is embedded. The control unit 20 controls the operation of the aeration blower 8-1, the sprinkling pump 5-1, and the discharge pump 6-1 according to the sludge level detected by the sludge level gauge 3.

상기 제어부(20)는 각종 연산을 수행하고 데이터의 전송과 제어를 실행하며, 조건의 성사 여부, 즉, 슬러지 수위가 설정된 임계값에 도달했는지를 판단한다. 이를 위해 제어부(20)는 중앙처리장치(CPU), 마이크로프로세서, 메인 컨트롤 유닛(MCU), 마이컴 등 통합 제어기능을 갖는 제어장치를 사용하며, 이는 당업자에게 공지의 기술이므로 자세한 설명은 생략한다. The controller 20 performs various operations, executes data transmission and control, and determines whether or not the condition is reached, that is, whether the sludge level reaches a set threshold. To this end, the control unit 20 uses a control unit having an integrated control function such as a central processing unit (CPU), a microprocessor, a main control unit (MCU), a microcomputer, etc., which is well known to those skilled in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

막분리 침지조로 유입된 탁질 물질을 포함하는 처리수의 여과 진행 기간 동안 탁질 물질은 막분리 침지조의 하부에 침적되며, 침적된 탁질물질이 일정 높이(임계값)에 도달 시 슬러지 수위측정기(3)에 감지되어 자동으로 막여과 공정은 중지되며, 외부에 설치된 폭기 블로워(8-1)와 살수용 펌프(5-1), 배출 펌프(6-1)가 가동되어 막분리 침지조 하부에 침적된 탁질물질이 배출수 배관(6)을 통해 막분리 침지조로부터 배출된다. 한편, 배출에 의해 막분리 침지조 하부에 침적된 탁질물질의 수위가 미리 설정한 수위까지 낮아지면 슬러지 수위측정기(3)에 의해 이를 감지하여 폭기 블로워(8-1)와 살수용 펌프(5-1), 배출 펌프(6-1)의 가동을 중지하고 막여과 공정을 재개한다. 이러한 과정은 슬러지 수위 측정기(3)와 제어부(20)내의 PLC를 통해 자동으로 운전되도록 프로그램 되어 있다During the filtration period of the treated water containing the suspended substances entering the membrane separation immersion tank, the suspended substances are deposited in the lower part of the membrane separation immersion tank, and the sludge level gauge (3) when the deposited suspended substances reaches a certain height (critical value). The membrane filtration process is automatically stopped and the aeration blower (8-1), the watering pump (5-1), and the discharge pump (6-1) installed on the outside of the membrane separation submerged tank are operated. The suspended matter is discharged from the membrane separation immersion tank through the discharge water pipe (6). On the other hand, when the level of the suspended solids deposited in the membrane separation submerged tank lowers to a predetermined level by discharge, it is detected by the sludge level gauge (3) to detect the aeration blower (8-1) and the water pump (5- 1) Stop the operation of the discharge pump 6-1 and resume the membrane filtration process. This process is programmed to be operated automatically through the sludge level meter 3 and the PLC in the control unit 20.

본 발명의 막여과 침지조를 구성한 경우, 침지조 상부와 하부의 탁도 농도 구배가 발생하고, 상부의 낮은 탁도에서 고플럭스 여과가 가능하다. 또한 외부벽면에 설치된 슬러지 수위측정기(3)를 통하여 슬러지가 일정 수위에 도달하면 자동으로 막분리 침지조 하부의 폭기 및 살수로 막분리 침지조 하부에 침적되어 있는 탁질 물질을 외부로 배출하여 하부에 탁질 물질이 일정 높이 이상 침적되는 것을 방지할 수 있다. When the membrane filtration immersion tank of the present invention is constructed, a turbidity concentration gradient occurs at the top and bottom of the immersion tank, and high flux filtration is possible at low turbidity at the top. In addition, when the sludge reaches a certain level through the sludge level meter (3) installed on the outer wall surface, the suspended solids deposited in the lower part of the membrane separation immersion tank by aeration and sprinkling of the lower part of the membrane separation immersion tank are automatically discharged to the outside. It is possible to prevent the suspended material from being deposited above a certain height.

본 발명의 다른 양상은 본 발명의 막분리 침지조를 포함하는 정수처리장치에 관한 것이다. 이러한 정수장치는 침지조 전후단에 필요에 따라서 다양한 처리조가 연결될 수 있다. 일례로 침지조 전단에는 혼화조, 응집조 등이 개별적으로 연결될 수 있고, 후단에는 오존처리조, 활성탄여과조 등이 고도정수처리를 위해 연결될 수 있다.Another aspect of the present invention relates to a water treatment apparatus including the membrane separation immersion tank of the present invention. Such water purifying apparatus may be connected to various treatment tanks as needed before and after the immersion tank. For example, a mixing tank, an agglomeration tank, and the like may be individually connected to the front of the immersion tank, and an ozone treatment tank, an activated carbon filtration tank, and the like may be connected to the high end water treatment.

이하에서 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.

실시예Example

실시예로서 5톤 크기의 본 발명의 침지조를 이용하고, 비교예로서 같은 용량의 전체 폭기 방식의 종래의 침지조를 이용하여 팔당에서 채취한 탁질물질, 유기물, 용해성 금속을 포함하는, 탁도 600 NTU의 처리수를 처리한 후 탁도계(DR23700, HACH사 제조)를 이용하여 탁도를 측정하고, 운전 시간에 따른 막간차압의 변화 (차압상승률)를 pressure transmitter로 측정하여 비교 평가하였다. 실시예와 비교예의 막분리 침지조의 성능을 하기 표 1에 비교하여 나타내었다. As an example, turbidity 600 containing turbid material, organic matter, and soluble metals collected from Paldang using a immersion tank of the present invention having a size of 5 tons and a conventional immersion tank of a full aeration method as a comparative example. After treating NTU treated water, turbidity was measured by using a turbidimeter (DR23700, manufactured by HACH), and the change in interlayer differential pressure (differential pressure increase rate) according to operating time was measured and measured by a pressure transmitter. The performance of the membrane immersion tanks of Examples and Comparative Examples is shown in Table 1 below.

구분division 측정결과Measurement result 배출수 탁도
(NTU)
Effluent Turbidity
(NTU)
실시예Example 1,0001,000
비교예Comparative example 250250 침지조 상등수 탁도
(NTU)
Immersion tank supernatant turbidity
(NTU)
실시예Example 2525
비교예Comparative example 7575 차압상승률
(kPa/일)
Differential pressure
(kPa / day)
실시예Example 0.20.2
비교예Comparative example 0.40.4

상기 표 1의 결과를 통해서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 막여과 침지조를 운전한 결과, 슬러지 수위 측정기에 의해 4 ~ 5일 주기로 슬러지 배출이 자동으로 진행되었다. 배출수 탁도는 1,000 NTU 이상으로 측정되었으며, 이는 상기 설비 없이 운영된 비교예에서 배출된 탁도 보다 약 4배 정도 높은 수치이다. 실시예의 막분리 침지조 상부 탁도는 20 ~ 30 NTU로 전체를 폭기하는 비교예의 상부 탁도인 약 75 NTU 보다 약 3배 정도 낮은 것으로 측정되었다. 막여과 공정의 운전 결과, 본 발명의 막분리 침지조의 경우가 차압의 변화(차압상승률)도 비교예 보다 적게 나타났다. 따라서 본 발명의 막분리 침지조 상부는 항시 비교예 보다 낮은 탁도로 유지되기 때문에 고플럭스의 여과가 가능함을 확인할 수 있다.As confirmed through the results of Table 1, the result of operating the membrane filtration immersion tank of the present invention, the sludge discharge was automatically carried out every 4 to 5 days by the sludge level gauge. Effluent turbidity was measured to be greater than 1,000 NTU, which is about four times higher than the turbidity emitted in the comparative example operated without the facility. The top turbidity of the membrane separation immersion tank of the Example was measured to be about 3 times lower than the top turbidity of about 75 NTU of the comparative example, which aerated at 20 to 30 NTU. As a result of the operation of the membrane filtration process, the change in the differential pressure (differential pressure increase rate) was also less in the case of the membrane immersion tank of the present invention than the comparative example. Therefore, it can be seen that the membrane separation immersion tank top of the present invention is always maintained in a lower turbidity than the comparative example, it is possible to filter the high flux.

이상과 같이, 본 발명의 바람직한 구현예를 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 당업자라면 본건의 교시에 기초하여 자명한 범위 내에서 여러 가지 변경 및 수정을 용이하게 상정할 것이다. 따라서 이와 같은 변경 및 수정은 첨부한 청구의 범위로부터 정해지는 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail with reference to the preferred embodiment of this invention, those skilled in the art will easily assume various changes and correction within an obvious range based on the teaching of this invention. Accordingly, such changes and modifications should be construed as being included within the scope of the invention as defined by the appended claims.

1. 막여과 흡입 배관 2. 투명 배관
3. 슬러지 수위 측정기 4. 폭기 배관
5. 살수장치 5-1. 살수용 펌프
6. 배출수 배관 6-1. 배출 펌프
7. 경사면 8. 막여과 모듈 공기세정라인
8-1. 폭기 블로워 9. 막여과 모듈
10. 원수 유입라인 11. 침지조 하우징
12. 고액분리 영역 13. 슬러지 농축 영역
20: 제어부
1. Membrane filtration suction tubing 2. Transparent tubing
3. Sludge level gauge 4. Aeration piping
5. Sprinkler System 5-1. Sprinkler Pump
6. Drainage Pipe 6-1. Discharge pump
7. Inclined surface 8. Membrane module air cleaning line
8-1. Aeration blower 9. Membrane filtration module
10. Raw water inlet line 11. Immersion tank housing
12. Solid-liquid separation zone 13. Sludge concentration zone
20: control unit

Claims (8)

막여과 모듈을 수용하는 침지조 하우징;
상기 침지조 하우징의 바닥으로부터 이격하여 설치되는 막여과 모듈;
상기 침지조 하우징 내에 상기 막여과 모듈 하단에 설치되고, 슬러지 배출구 양쪽에 슬러지를 취출하기 위해서 형성된 경사면;
상기 막여과 모듈의 하부에 설치되는 폭기 배관;
상기 막여과 모듈의 하부에 설치되는 살수장치;
상기 침지조 하우징 내의 수위를 계측할 수 있도록 상기 침지조 하우징과 연결되어 상기 침지조 하우징의 외부 벽면에 설치되는 투명배관; 및
상기 투명 배관의 하단에 설치되고, 상기 투명배관 내부의 색상 변화에 의해서 상기 침지조 하우징 내의 슬러지의 수위를 측정하는 슬러지 수위 측정기;
상기 슬러지 수위 측정기의 측정값들을 입력받아 상기 슬러지 수위가 임계값에 도달하는 것으로 확인되는 경우에 상기 폭기 배관 및 살수장치를 동작시켜서 막분리 참전조 하부에 침적된 탁질물질이 배출되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 막분리 침지조.
Immersion tank housing for receiving the membrane filtration module;
A membrane filtration module spaced apart from the bottom of the immersion tank housing;
An inclined surface installed at the lower end of the membrane filtration module in the immersion tank housing and formed to extract sludge at both sides of the sludge discharge port;
An aeration pipe installed under the membrane filtration module;
A watering device installed in the lower part of the membrane filtration module;
A transparent pipe connected to the immersion tank housing so as to measure the water level in the immersion tank housing and installed on an outer wall of the immersion tank housing; And
A sludge level measurer installed at a lower end of the transparent pipe and measuring a level of sludge in the immersion tank housing by color change in the transparent pipe;
A control unit for controlling the discharge of the suspended matter deposited in the lower part of the membrane separation vessel by operating the aeration pipe and the sprinkler when it is determined that the sludge level reaches the threshold value by receiving the measured values of the sludge level gauge. Membrane separation immersion tank comprising a.
제1항에 있어서, 상기 막분리 침지조가 슬러지의 배출에 의해 막분리 침지조 하부에 침적된 탁질 물질의 수위가 미리 설정한 수위까지 낮아지면 슬러지 수위 측정기에 의해 이를 감지하여 폭기 배관과 살수장치의 가동을 중지하고 막여과 공정을 재개하도록 구성된 것을 특징으로 하는 막분리 침지조.
According to claim 1, wherein the membrane separation immersion tank is detected by a sludge level meter when the level of the suspended solids deposited on the lower part of the membrane separation immersion tank by the discharge of the sludge to a predetermined level of the aeration pipe and the watering device Membrane immersion bath, configured to stop operation and resume the membrane filtration process.
제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 슬러지 수위 측정기에 의해 측정된 슬러지 수위값의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 AD 컨버터;
상기 AD 컨버터에서 변환된 디지털 신호에 따라 상기 폭기 배관 및 살수장치를 자동제어하기 위한 프로그램이 내장된 프로그램 로직 콘트롤러(PLC)로 구성되는 것을 특징으로 하는 막분리 침지조.
The apparatus of claim 1, wherein the controller comprises: an AD converter for converting an analog signal of a sludge level value measured by the sludge level gauge into a digital signal;
Membrane immersion tank comprising a program logic controller (PLC) with a program for automatically controlling the aeration pipe and the watering device according to the digital signal converted by the AD converter.
제1항에 있어서, 상기 살수장치는 상기 침지조의 하부에 설치되고 외부에서 고압의 세정수를 공급하는 하부살수장치; 및
상기 하부살수장치 상에 일정 간격으로 설치되고, 경사면을 향하여 세정수를 분사하도록 구성된 하나 이상의 분사노즐들을 포함하는 것을 특징으로 하는 막분리 침지조.
According to claim 1, wherein the watering device is installed in the lower portion of the immersion tank and the lower watering device for supplying the high pressure washing water from the outside; And
Membrane separation immersion tank is installed on the lower sprinkler at regular intervals, comprising one or more spray nozzles configured to spray the washing water toward the inclined surface.
제1항에 있어서, 상기 폭기 배관은 상기 막여과 모듈 하단 및 상기 하부 살수 배관 상부에 설치되고, 경사면에 공기를 분사하여 침착된 고형 이물질을 탈락시키는 하부 폭기 배관; 및
막분리 침지조 바닥면을 향하여 공기를 분사하도록 상기 하부 폭기 배관상에 일정 간격으로 형성된 하나 이상의 에어분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 막분리 침지조.
According to claim 1, The aeration pipe is installed in the lower portion of the membrane filtration module and the lower sprinkling pipe, the lower aeration pipe for dropping the solid foreign matter deposited by injecting air to the inclined surface; And
Membrane immersion tank comprising one or more air spray nozzles formed at regular intervals on the lower aeration pipe to inject air toward the bottom of the membrane separation immersion tank.
제1항에 있어서, 상기 폭기 배관과 상기 살수장치가 하나의 배관으로 형성되고, 상기 배관 상에 에어분사노즐과 살수 노즐이 함께 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 막분리 침지조.
The membrane separation immersion tank according to claim 1, wherein the aeration pipe and the watering device are formed in one pipe, and an air spray nozzle and a watering nozzle are provided together on the pipe.
제1항에 있어서, 상기 막여과 모듈은 평균공경 0.01~0.2 ㎛의 공극을 갖고 중공사형 지지체를 보유하여 인장강도가 20 ~ 30 kgf/fil인 침지형 분리막을 포함하는 것을 특징으로 하는 막분리 침지조.
The membrane immersion tank according to claim 1, wherein the membrane filtration module comprises an immersion type membrane having a pore having an average pore size of 0.01 to 0.2 μm and a hollow fiber support to have a tensile strength of 20 to 30 kgf / fil. .
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항의 막분리 침지조를 포함하는 정수처리장치.

A water treatment apparatus comprising the membrane separation immersion tank according to any one of claims 1 to 7.

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