KR101627554B1

KR101627554B1 - Mbr용 분리막 여과장치

Info

Publication number: KR101627554B1
Application number: KR1020160022662A
Authority: KR
Inventors: 백운학
Original assignee: 백운학
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2016-06-07

Abstract

본 발명은 하수처리장의 생물 반응조에 침지시켜 여과된 처리수를 배출하는 분리막 유니트에 괸한 것으로서, 송풍기와 연결되어 에어 공급 및 슬러지를 배출하는 좌우 산기 배관(2)과 연통하는 하부 분기 배관(4)의 좌우 양측으로 에어 노즐(6)이 장착된 지지프레임(10)과, 상기 지지프레임(10)의 상부에는 여과 펌프와 연결되어 처리수를 배출하는 여과 배관(20)의 좌우 양측에 처리수 노즐(22)이 장착된 각 플랜지(24)에 분리막 모듈(30)을 결합하여 분리막 모듈(30)들이 지지프레임(10)에 2열로 설치되게 구성하고, 상기 분리막 모듈(30)은 “U”자 형태로 이루어진 다수의 중공사막(32)을 상부 헤드(34)와 하부 헤드(36) 간에 고정 설치하되 상부 헤드(34)는 중공사막(32)의 수공(32a)과 연통하에 여과된 처리수를 집수하는 공간부(35)를 형성하고 하부 헤드(36)는 상하로 관통시켜 그 내부에 갖는 고정바(38)에 중공사막(32)이 “U”형태로 감기어 고정되게 구성하여 하부에 갖는 에어 노즐(6)이 하부 헤드(36)의 관통부(37)로 안내하에 에어를 분사하여 중공사막(32)의 여과작동시 표면에 부착되는 오염물질이 탈리되게 구성하여 여과에 따른 수처리 능력이 향상되게 하면서 사후 관리가 용이하도록 한 것이다.

Description

MBR용 분리막 여과장치{MEMBRANE FILTERING EQUIPMENT FOR MBR}

본 발명은 하수처리장의 생물 반응조에 침지시켜 여과처리하는 MBR용 분리막 여과장치에 관한 것이다.

일반적으로 분리막 기술은 고분자 재료의 물질 선택 투과 성질을 이용한 분리기술의 하나로 1960년대 미국에서 해수담수화 계획의 일환으로 역삼투공정 (reverse osmosis)이 개발되었다. 1970년경에는 고분자재질의 역삼투막과 모듈이 개발되었으며 그 후 다른 종류의 모듈들이 개발, 대량 생산이 이루어졌다. 막 분리 공정은 증류기술과는 달리 상변화가 없으므로 에너지를 절약할 수 있고 공정이 간단하므로 장치가 차지하는 공간이 적은 장점이 있다. 분리막은 역삼투압막(reverse osmosis membrane)을 중심으로 개발되었고 한외여과막(ultrafiltration), 정밀여과막(microfiltration), 나노여과막(nanofiltration)등으로 광범위하게 적용되고 있다.

기존의 분리막은 나권형(spiral wound), 관형(tubular), 중공사형(hollow fiber), 판틀형(plate and frame) 등의 형식들이 있는데, 이중에서 중공사형은 중공사의 직경이 0.2∼2mm이며 중앙이 비어있는 실관 형태이므로 중공사의 단위 부피당 막면적비가 다른 형식에 비해서 매우 커서 높은 생산성을 가지고 있으며, 다른 형식의 분리막은 분리막을 형성하는 고분자를 도포할 수 있는 지지체가 필요하지만 중공사형식의 분리막은 직경이 작으므로 자체적으로 형태를 유지할 수 있어서 별도의 지지체가 필요 없다는 장점을 가지고 있으나, 하나의 모듈로 만들어진 중공사막들 사이에 부유물질이 막의 표면에 부착되어 물의 흐름을 막을 수 있으며 막 오염에 약하고 일단 오염된 막은 세척하기가 어려워 막오염이 심한 공정에는 사용하기가 어렵고 강한 폭기나 외부의 충격에 절단될 수 있는 단점이 있다.

중공사형 분리막은 중공사막의 안에서 밖으로 여과되는 가압방식과 그 반대 방향으로 흡입하는 방식으로 사용할 수 있다. 그리고 오수 및 하수를 처리할 때 사용되는 활성슬러지법에 중공사막을 사용하는 방식도 외부에서 순환하는 방식(external type)과 생물 반응조내에 직접 모듈을 침지하는 방식(submerged type)이 있다. 외부순환형은 침지형에 비해서 에너지 소모가 큰 단점을 가지고 있다.

통상적으로 침지형 분리막 모듈을 이용한 MBR(Membrane Bio Reactor) 공정은 생물반응조 내에 분리막 모듈을 직접 침지시키고 분리막에 의한 고액분리를 통해 처리수만을 여과 배출하게 된다. 일반적으로 상온 상압조건에서 물속에 동일한 공기량을 주입하였을 때, 물속에 용존 산소의 용해도는 기포의 비표면적에 의하여 좌우되며, 이에 기포가 미세할수록 비표면적이 크기 때문에 용존산소 용해도의 효율이 증가하며 에너지 손실이 절감되어 경제적이다.

한편 대부분의 MBR 공정에서 분리막 모듈을 생물반응조 내에 침지시킬 때 처리용량에 해당하는 분리막 모듈을 별도의 프레임에 설치 고정하여 제공한다.

이에 따라 분리막에 의한 여과는 분리막 모듈의 형태에 따라 상부집수 또는 양단집수의 과정을 거쳐 여과 배관을 통해 처리수를 배출하게 되고, 분리막에 의한 고액분리시 분리막 표면의 수직방향으로 전단력을 발생시켜 분리막 표면에 부착되는 오염물질의 탈리작용과 반응조내의 미생물에 필요한 산소 공급을 위해 산기배관을 통해 지속적인 공기주입이 이루어지게 된다.

종래의 기술은 상기의 여과 배관 및 산기 배관을 분리막 모듈을 포함한 프레임과 별도로 설치하여 프레임에 부착시켜 사용되어 왔으나, 부착물로 인하여 프레임 구성이 복잡하게 되고, 설치 공간의 제약이 뒤따르게 된다.

또한, 분리막의 세정이나 파손에 의한 수리를 위해 생물 반응조 외부로 배출시킬 시 세정이나 수리 후 재침지시킬 때 부착물의 파손 우려가 발생하게 되는 문제점이 있다.

이에 상기한 문제점을 보완하기 위한 일 예로서 국내등록특허 제10-932739호 “산기배관 일체형 분리막 프레임 구조물 및 흡입배관 일체형 분리막 모듈을 구비하는 분리막 유니트”및 국내등록특허 제10-974912호 “배관 일체형 분리막 프레임 구조물 및 이를 이용한 분리막 유니트”가 기재되어 있다.

상기 종래의 분리막 유니트는 분리막 프레임 구조물의 내부에 빈 공간을 형

성하여 산기배관과 여과배관을 형성함으로써 공기배관을 통하여 유입된 공기 방울이 산기배관을 통해 산기공으로 분출되도록 하고, 고액분리된 처리수가 여과배관을 통해 집수되도록 구성되어 있다.

그러나 반응조 내에 침지시켜 사용시 분리막 모듈이 프레임에 컴팩트하게 배치되지 못하여 여과시 집적도가 떨어지고, 분리막 모듈과 산기공 간의 이격거리가 가까워 공기세정범위가 적어 중공사막의 오염이 증가하여 여과효율이 감소하는 문제점이 있는 것이었다.

또한, 프레임에 장착되어 공기를 공급하는 주입구가 1구로 구성되어 공기순환이 제대로 이루어지지 아니하여 각 산기공의 막힘 현상으로 공기유출량이 일정하지 못한 단점이 있으며, 프레임과 분리막 모듈이 서로 볼트로서 체결이 이루어지므로 차후 분리막 모듈의 세척시에 분리하여 재설치하기가 불편함이 있는 것이었다.

국내등록특허 제10-932739호 “산기배관 일체형 분리막 프레임 구조물 및 흡입배관 일체형 분리막 모듈을 구비하는 분리막 유니트” 국내등록특허 제10-974912호 “배관 일체형 분리막 프레임 구조물 및 이를 이용한 분리막 유니트”

따라서 본 발명의 목적은 하수처리장의 생물 반응조에 침지시켜 여과 처리하는 분리막 모듈을 지지프레임에 컴팩트하게 배치함으로써 분리막의 집적도를 향상시키고, 다수의 분리막 모듈이 장착되는 지지프레임은 공기를 공급하는 산기 배관과 고액분리된 처리수를 배출하는 여과 배관를 일체로서 형성하여 산기 배관에 갖는 각 에어 노즐을 통해 분리막 모듈에 에어를 분사하여 탈리작용에 따른 여과능력이 향상되도록 하는 MBR용 분리막 여과장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 양측 분리막 모듈에 따른 에어 노즐 간의 이격거리 조정으로 공기세정범위의 증가에 따른 중공사막의 오염을 감소시키고, 지지프레임에 에어 유입구와 슬러지 배출구를 양끝에 각각 형성하여 에어 주입 및 슬러지 배출이 원활하게 이루어지도록 하여 에어 노즐 및 분기 배관의 막힘을 방지하도록 하는 MBR용 분리막 여과장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 에어 노즐이 장착된 산기 배관의 내부에 칸막이를 설치하여 공기층이 존재하도록 하여 각 에어 노즐을 통해 분사하는 에어 유출량이 일정하도록 하고, 분리막 모듈을 여과 배관에 장착 사용시 견고성을 가지면서 슬라이드방식에 의한 착탈로서 조립이 용이하면서 차후 분리막 모듈의 세척작업이 신속하게 이루어지도록 하는 MBR용 분리막 여과장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따라 본 발명은, 하수처리장의 생물 반응조에 침지시켜 여과처리하는 MBR용 분리막 여과장치에 있어서, 송풍기와 연결되어 에어 공급 및 슬러지를 배출하는 좌우 산기 배관(2)과 연통하는 하부 분기 배관(4)의 좌우 양측으로 에어 노즐(6)이 장착된 지지프레임(10)과, 상기 지지프레임(10)의 상부에는 여과 펌프와 연결되어 처리수를 배출하는 여과 배관(20)의 좌우 양측에 처리수 노즐(22)이 장착된 각 플랜지(24)에 분리막 모듈(30)을 결합하여 분리막 모듈(30)들이 지지프레임(10)에 2열로 설치되게 구성하고, 상기 분리막 모듈(30)은 “U”자 형태로 이루어진 다수의 중공사막(32)을 상부 헤드(34)와 하부 헤드(36) 간에 고정 설치하되 상부 헤드(34)는 중공사막(32)의 수공(32a)과 연통하에 여과된 처리수를 집수하는 공간부(35)를 형성하고 하부 헤드(36)는 상하로 관통시켜 그 내부에 갖는 고정바(38)에 중공사막(32)이 “U”형태로 감기어 고정되게 구성하여 하부에 갖는 에어 노즐(6)이 하부 헤드(36)의 관통부(37)로 안내하에 에어를 분사하여 중공사막(32)의 여과작동시 표면에 부착되는 오염물질이 탈리되게 구성함을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 분리막 모듈(30)의 상부 헤드(34)의 상면에는 배출공을 갖는 체결부(34a)를 형성하여 처리수 노즐(22)과 결합된 플랜지(24)의 양측 걸림편(24a)과 슬라이드 방식으로 착탈이 이루어지게 구성하고, 분리막 모듈(30)의 하부 헤드(36)는 좌우 산기 배관(2) 간에 결합된 받침대(8)에 안착 지지하도록 구성함을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 분리막 모듈(30)의 상부 헤드(34)와 하부 헤드(36) 간에 고정되는 중공사막(32)들의 내측 중앙에는 다수의 분사공(40a)이 형성된 수직의 에어 분사관(40)을 장착하여 고압 에어를 분사시켜 중공사막(32)의 표면에 부착되는 오염물질을 탈리하도록 구성함을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 분기 배관(4)의 내부에는 에어 노즐(6) 간에 공기층을 갖도록 칸막이(4a)를 형성하여 각 에어 노즐(6)의 에어 유출량이 일정하게 분사하도록 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 하수처리장의 생물 반응조에 침지시켜 여과처리하는 분리막 여과장치로서, 산기 배관 및 분기 배관으로 이루어진 지지프레임에 여과 배관을 일체화 함으로써 구조를 간소화하면서 여과 배관과 분리막 모듈 간의 탈착이 용이하여 차후 설치 및 제거가 용이하고, 분리막 모듈을 지지프레임에 좌우 2열로 배치하여 반응조 내에서 컴팩트하게 배치되어 여과에 따른 수처리 능력을 향상되게 하는 장점이 있다.

또한 좌우 산기 배관 중 일측으로는 에어를 공급하고 타측으로는 슬러지의 오염물질을 배출하므로 분기 배관 및 에어 노즐의 막힘을 방지하고, 분기 배관의 내부에 공기층을 형성하여 각 에어 노즐의 에어 유출량이 일정하도록 하는 장점이 있다.

또한 분리막 모듈의 상,하부 헤드 간에 다수의 중공사막을 “U”자 형태로서 고정되게 설치하여 U자형 중공사막들에 의해 여과된 처리수는 상부 헤드 내의 공간부에 집수하여 여과 배관을 통해 신속하게 외부로 배출이 이루어지고, 하부 헤드의 관통부를 통해 에어 노즐에서 분사되는 에어가 관통부의 안내하에 U자형 중공사막의 표면에 부착되는 오염물질을 탈리시켜 줌으로 분리막 모듈의 여과에 따른 수처리 능력과 함께 탈리작용을 동시에 높혀 줄 수가 있는 장점이 있다.

또한 분리막 모듈의 내측 중앙에 에어 분사관을 더 장착하여 중공사막이 흡입하에 여과시에 표면에 부착되는 오염물질을 신속하게 탈리시켜 주도록 하고, 분리막 모듈의 상,하부 헤드의 양 측면에 지지봉을 형성하여 상,하부 헤드와 중공사막을 견고히 지지토록 함과 아울러 지지봉을 이용하여 분리막 모듈을 지지프레임에 탈착시에 손잡이로서 유용하게 사용할 수가 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 분리막 여과장치의 사시구성도,
도 2는 도 1의 정단면구성도,
도 3은 도 1의 측단면구성도,
도 4는 본 발명의 분리막 모듈이 장착되는 지지프레임 사시구성도,
도 5는 본 발명의 분리막 모듈의 사시구성도,
도 6은 본 발명의 분리막 모듈의 단면구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 분리막 여과장치의 사시구성도이고, 도 2는 도 1의 정단면구성도이며, 도 3은 도 1의 측단면구성도이고, 도 4는 본 발명의 분리막 모듈이 장착되는 지지프레임 사시구성도이며, 도 5는 본 발명의 분리막 모듈의 사시구성도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명은 하수처리장의 생물 반응조에 침지시켜 여과된 처리수를 배출하는 분리막 여과장치(A)를 구성함에 있어서, 좌우에 수직의 산기 배관(2)과 산기 배관(2)의 하부에 연통하는 분기 배관(4)으로 이루어지지는 지지프레임(10)을 형성하고, 지지프레임(10)의 상부에는 하부 분기 배관(4)과 마주하는 여과 배관(20)을 설치하되 여과 배관(20)에는 다수의 분리막 모듈(30)이 장착되어 반응조에 침지하에 오염수를 여과하도록 구성된다.

즉 본 발명의 분리막 유니트(A)의 지지프레임(10)은 직사각으로 제작하되, 좌우에 내부가 중공상으로 이루어지는 사각관체의 산기 배관(2)을 수직으로 나란히 두고 좌우 산기 배관(2)의 하단에는 직각으로 연통하는 수평의 분기 배관(4)을 형성하고 분기 배관(4)의 양측으로 “ㄴ”형태로 절곡 형성하면서 외측으로 돌출된 에어 노즐(6)을 분기 배관(4)과 연통하도록 결합하여 양측 에어 노즐(6) 간의 이격거리에 따른 상부에 위치하는 분리막 모듈(30)에 에어를 분사시에 세정범위를 증가시켜 줌으로써 분리막 모듈(30)의 오염을 감소되게 한다.

상기 좌우 산기 배관(2)을 두고 하부에 분기 배관(4)을 연통하에 에어 노즐(6)을 통해 에어를 분사되게 구성함에, 분기 배관(4)과 연통하는 좌우의 산기 배관(2) 중 일측 산기 배관의 상단에는 송풍기와 연결하는 에어 유입구(2a)를 형성하고, 타측 산기 배관의 상단에는 분기 배관(4) 내에 유입된 오염물질을 배출하는 슬러지 배출구(2b)가 형성되게 구성한다.

따라서 분리막 모듈(30)에 의해 여과 작동시에 송풍기와 연결된 일측 산기 배관(2)의 에어 유입구(2a)를 통해 공급되는 에어는 분기 배관(4)에 형성된 에어 노즐(6)들을 통해 분사하여 분리막 모듈(30)의 여과시에 표면에 부착되는 오염물을 탈리되게 함과 아울러 에어는 타측 산기 배관(2)으로 순환되어 분기 배관(4) 내에 유입된 오염물질을 슬러지 배출구(2b)를 통해 외부로 배출시켜 줌으로써 에어 노즐(6)의 막힘을 방지하도록 구성된다.

그리고 상기 일측 산기 배관(2)을 통해 분기 배관(4)으로 에어를 공급함에, 분기 배관(4) 내부에는 일정간격으로 칸막이(4a)를 더 형성하되 칸막이(4a)는 에어 노즐(6) 사이에 위치하여 분기 배관(4) 내의 상부는 차단하고 하부는 개방하에 에어가 각 에어 노즐(6)에 공급되게 함으로써 분기 배관(4) 내에 공기층이 존재하도록 하여 에어 노즐(6)들의 에어 유출량이 일정하도록 하여 각 분리막 모듈(30)에 일정한 에어의 분사량으로 오염물질을 탈리시켜 주도록 구성된다.

한편 상기 좌우 산기 배관(2)과 하부에 양측으로 에어 노즐(6)이 장착된 하부 분기 배관(4)으로 구성된 지지프레임(10)을 두고, 지지프레임(10)의 상부에는 일체로서 결합된 여과 배관(20)을 형성하여 여과 배관(20)을 통해 여과된 처리수를 외부로 배출되게 구성된다.

즉 여과 배관(20)은 내부가 중공상으로 이루어진 사각관체로서 좌우 산기 배관(2)의 상부 내측에 수평으로 일체로 결합되어 양 측부가 산기 배관(2)에 의해 차단되게 하면서 상면 중앙에는 처리수 배출구(20a)를 형성하여 여과 펌프와 연결되게 구성하고, 여과 배관(20)을 중앙에 두고 양 측면에는 대칭구조로서 연통된 처리수 노즐(22)을 갖는 플랜지(24)를 형성하여 플랜지(24)를 통해 분리막 모듈(30)을 장착하도록 구성한다.

이때 상기 여과 배관(20)의 양측으로 처리수 노즐(22)을 갖는 플랜지(24)를 2열로 배치되게 구비하여 양측 플랜지(22)에 분리막 모듈(30)의 장착으로 지지프레임(10)을 중앙에 두고 양측에 분리막 모듈(30)이 2열로서 컴팩트하게 설치되게 함으로써 차후 반응조에 침지시켜 여과시에 분리막 모듈(30) 간에 집적도를 높이어 여과처리 능력이 향상되도록 한다.

그리고 처리수 노즐(22)은 여과 배관(20)의 양 측면에 연통하에 “ㄴ”형태로 절곡 형성하여 분기 배관(4)에 갖는 에어 노즐(6)과 서로 상하로 마주하여 일직선상에 위치하도록 형성하여 플랜지(24)에 분리막 모듈(30)이 수직으로 장착되게 하면서 분리막 모듈(30)이 좌우 산기 배관(2) 간에 결합된 받침대(8)에 안착 지지하도록 구성하여 분리막 모듈(30)의 하부에 이격된 에어 노즐(6)에서 분사하는 에어를 통한 분리막 모듈(30)의 중공사막(32) 표면에서의 전단력을 극대화할 수 있도록 구성한다.

또한 처리수 노즐(22)을 갖는 플랜지(24)를 분리막 모듈(30)의 상부 헤드(34)와 서로 체결하도록 구성함에, 사각 판체로 이루어진 플랜지(24)의 양측부를 절곡시켜 걸림편(24a)를 형성하여 이를 상부 헤드(34)의 상면에 갖는 체결부(34a)와 서로 슬라이딩 방식으로 착탈이 이루어지도록 구성하여 분리막 모듈(30)을 플랜지(24)와의 조립이 용이하게 이루어지게 한다.

한편 여과 배관(20)과 연통하는 양측 플랜지(24)에 결합하여 반응조에 침지시켜 여과처리하는 분리막 모듈(30)을 구성함에, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 분리막 모듈(30)은 사각 통체로 이루어진 상부 헤드(34)와 하부 헤드(36)를 상하로 마주하고 그 사이에 다수의 중공사막(32)을 수직으로 설치하되 중공사막(32)은 상,하부 헤드(34)(36) 간에 “U”자 형태로 감기어 고정되게 구성한다.

즉 U자형 중공사막(32)을 상부 헤드(34)와 하부 헤드(36) 간에 설치함에, 상부 헤드(34) 내에 집수 공간부(35)를 두고 공간부(35)의 하부에는 다수의 U자형 중공사막(32)의 상단을 내입시켜 이를 실리콘 등으로 공간부(35)의 하부를 외부와 차단되게 밀봉하도록 함과 아울러 중공사막(32)을 고정시켜 중공사막(32)의 수공(32a)이 공간부(35)와 연통하도록 형성하여 줌으로서 중공사막(32)의 흡입작동에 여과된 처리수는 수공(32a)을 통해 연통하는 공간부(35)로 집수되어 배출하도록 구성된다.

그리고 상기 상부 헤드(34)에 중공사막(32)의 상단을 연통시켜 고정한 후 이를 하부 헤드(36)에 중공사막(32)을 U자로 감겨져 고정되게 구성함에, 하부 헤드(36) 역시 사각 통체로서 내부가 상하로 개구된 관통부(37)를 형성하고, 관통부(37)의 내의 상부에는 일정간격으로 평형하게 다수의 고정바(38)를 형성하여 각 고정바(38)에 중공사막(32)이 일정간격으로 U자로 감기어 견고히 고정되게 한다.

따라서 상,하부 헤드(34)(36) 간에 다수의 중공사막(32)을 “U”자 형태로 간단히 고정되게 설치하여 여과 배관(20)의 처리수 배출구(20a)와 연결된 여과 펌프로부터 작용하는 흡입력이 각각 U자형 중공사막(32)으로 전달되고, 이러한 흡입력에 의해 U자형 중공사막(32)들은 오염물질을 여과시켜 흡입되도록 한다.

이렇게 U자형 중공사막(32)들에 의해 여과된 처리수는 수공(32a)과 연통하는 상부 헤드(34) 내의 공간부(35)에 집수하여 여과 배관(20)을 통해 외부로 배출이 이루어지고, 하부 헤드(36)는 상하로 개구된 관통부(37)를 통해 하부에 갖는 에어 노즐(6)에서 분사되는 에어가 관통부(37)의 안내하에 U자형 중공사막(32)의 표면에 부착되는 오염물질을 탈리시켜 주도록 된다.

그리고 상기 분리막 모듈(30)을 구성하는 상부 헤드(34)의 상면에는 배출공을 갖는 체결부(34a)를 돌출되게 형성하여 분리막 모듈(30)이 여과 배관(20)의 양측에 형성된 처리수 노즐(22)을 갖는 플랜지(24)의 양측에 형성된 걸림편(24a)과 슬라이드 방식으로 체결이 신속하게 이루어져 차후 분리막 모듈(30)의 착탈 사용이 용이하도록 하고, 분리막 모듈(30)의 하부 헤드(36)는 좌우 산기 배관(2) 간에 결합된 하부 받침대(8)에 안착시켜 지지하도록 하여 분리막 모듈(30)이 지지프레임(10)에 안정적으로 설치되도록 한다.

또한 분리막 모듈(30)을 구성하는 상부 헤드(34)와 하부 헤드(36) 간에 고정되는 중공사막(32)들의 내측 중앙에는 다수의 분사공(40a)이 형성된 수직의 에어 분사관(40)을 더 장착하여 이를 외부에 별도의 에어 펌프와 연결시켜 고압 에어를 분사하도록 하여 줌으로서 중공사막(32)이 흡입하에 여과시에 표면에 부착되는 오염물질을 탈리시켜 줌으로서 중공사막(32)의 오염을 감소시켜 여과처리 능력을 향상시켜 주도록 한다.

이때 상기 에어 분사관(40)은 각 분리막 모듈(30)에 장착되게 구성함에 이를 한 라인으로서 연결하여 외부의 에어 펌프에 의해 동시에 고압의 에어가 공급하에 분사되게 하면서 중공사막(32)의 흡입작동이 정지시에는 에어 펌프의 작동이 정지하도록 하여 중공사막(32)의 작동 여하에 따라 에어 분사관(40)의 작동을 제어하도록 해준다.

그리고 분리막 모듈(30)을 구성하는 상,하부 헤드(34)(36)의 양 측면에 각각 돌출부(34b)(36b)를 형성하여 상하 돌출부(34b)(36b)에 지지봉(39)을 결합하여 상,하부 헤드(34)(36)와 중공사막(32)을 견고히 지지토록 구성하면서 분리막 모듈(30)을 지지프레임(10)에 탈착시에 손잡이로서 유용하게 사용할 수 있도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 분리막 여과장치(A)를 하수처리장의 생물 반응조에 침지시켜 여과에 따른 수처리의 작동상태를 하기에서 설명하도록 한다.

먼저 반응조에 침지시키기에 앞서 분리막 모듈(30)을 지지프레임(10)에 장착시 지지프레임(10)과 일체로 형성된 상부 여과 배관(20)과 연결된 처리수 노즐(22)에 갖는 플랜지(24)에 분리막 모듈(30)의 상부 헤드(36)에 형성된 체결부(34a)를 이용하여 플랜지(24)의 양측에 형성된 걸림편(24a)과의 슬라이딩에 의해 체결한 후 하부 헤드(36)를 좌우 산기 배관(2)에 설치된 하부 받침대(8)에 안착 지지하도록 함으로서 작업자로 하여금 분리막 모듈(30)을 지지프레임(10)에 간단히 장착할 수가 있다.

이후 여과 배관(20)의 양측으로 분리막 모듈(30)들을 2열로서 결합이 완료된 상태에서 이를 반응조에 침지시켜 여과 처리함에, 여과 배관(20)의 양측으로 분리막 모듈(30)들이 2열로서 좌우 또는 전후로 컴팩트하게 배치되어 있어 각 중공사막(32)의 여과시에 주위의 처리수 유입에 따른 집적도를 향상시켜 배출되는 처리수의 용량을 높여줄 수가 있는 것이다.

그리고 일측 산기 배관(2)을 통해 에어가 분기 배관(4)으로 공급시에 분기 배관(4) 내부 상측에 형성된 칸막이(4a)에 의해 에어 노즐(6) 간에 공기층이 존재하도록 하여 그로 인하여 에어 노즐(6)들의 에어 유출량이 분기 배관(4)에 의해 일정하게 분사되므로 각 에어 노즐(6)의 일정한 분사로 인하여 중공사막(32)들의 표면에 부착되는 오염물질을 골고루 탈리시켜 줄 수가 있는 것이다.

그리고 일측 산기 배관(2)과 연통된 분기 배관(4)의 타측에는 슬러지 배출구(2b)를 갖는 타측 산기 배관(2)이 연통하도록 형성되어 있어 분기 배관(4)에 유입되는 슬러지를 에어 공급하에 타측 산기 배관(2)을 통해 외부로 배출시켜 줌으로서 에어 노즐(6)의 막힘을 미연에 방지하도록 해준다.

그리고 본 발명의 분리막 모듈(30)을 처리수 노즐(22)이 형성된 플랜지(24)와 연통하에 체결하여 여과된 처리수를 여과 배관(20)으로 배출되게 구성함에 있어, 상부 헤드(34)와 하부 헤드(36) 간에 다수의 중공사막(32)을 “U”자 형태로서 고정되게 설치하여 줌으로서 U자형 중공사막(32)들에 의해 여과된 처리수는 수공(32a)과 연통하는 상부 헤드(34) 내의 공간부(35)에 집수하여 여과 배관(20)을 통해 신속하게 외부로 배출이 이루어지고, 하부 헤드(36)는 상하로 개구된 관통부(37)를 통해 하부에 갖는 에어 노즐(6)에서 분사되는 에어가 관통부(37)의 안내하에 U자형 중공사막(32)의 표면에 부착되는 오염물질을 탈리시켜 줌으로서 분리막 모듈(30)이 여과에 따른 수처리 능력과 함께 탈리작용을 동시에 높혀 줄 수가 있는 것이다.

또한 분리막 모듈(30)의 상,하부 헤드(34)(36) 사이에 고정되는 U자형 중공사막(32)들의 내측 중앙에는 다수의 분사공(40a)이 형성된 에어 분사관(40)을 장착함에 따른 고압 에어를 분사하도록 하여 줌으로서 중공사막(32)이 흡입하에 여과시에 표면에 부착되는 오염물질을 신속하게 탈리시켜 줌으로서 중공사막(32)의 오염을 보다 감소시켜 줌으로서 분리막 모듈(30)의 교체시기를 연장되게 하면서 여과처리 능력을 향상시켜 주는 효과가 있는 것이다.

그리고 분리막 모듈(30)의 상,하부 헤드(34)(36)의 양 측면에 갖는 돌출부(34b)(36b)에 지지봉(39)을 형성하여 지지봉(39)이 상,하부 헤드(34)(36)와 중공사막(32)을 견고히 지지토록 함과 아울러 지지봉(39)을 이용하여 분리막 모듈(30)을 지지프레임(10)에 탈착시에 손잡이로서 유용하게 사용할 수가 있는 것이다.

본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

(A)-- 분리막 여과장치 (2)-- 산기 배관
(2a)-- 에어 유입구 (2b)-- 슬러지 배출구
(4)-- 분기 배관 (4a)-- 칸막이
(6)-- 에어 노즐 (8)-- 받침대
(10)-- 지지프레임 (20)-- 여과 배관
(20a)-- 처리수 배출구 (22)-- 처리수 노즐
(24)-- 플랜지 (24a)-- 걸림편
(30)-- 분리막 모듈 (32)-- 중공사막
(32a)-- 수공 (34)-- 상부 헤드
(34a)-- 체결부 (34b)-- 돌출부
(36)-- 하부 헤드 (36b)-- 돌출부
(37)-- 관통부 (38)-- 고정바
(39)-- 지지봉 (40)-- 에어 분사관
(40a)-- 분사공

Claims

하수처리장의 생물 반응조에 침지시켜 여과처리하는 분리막 여과장치에 있어서,
송풍기와 연결되어 에어 공급 및 슬러지를 배출하는 좌우 산기 배관(2)과 연통하는 하부 분기 배관(4)의 좌우 양측으로 에어 노즐(6)이 장착된 지지프레임(10)과, 상기 지지프레임(10)의 상부에는 여과 펌프와 연결되어 처리수를 배출하는 여과 배관(20)의 좌우 양측에 처리수 노즐(22)이 장착된 각 플랜지(24)에 분리막 모듈(30)을 결합하여 분리막 모듈(30)들이 지지프레임(10)에 2열로 설치되게 구성하고, 상기 분리막 모듈(30)은 “U”자 형태로 이루어진 다수의 중공사막(32)을 상부 헤드(34)와 하부 헤드(36) 간에 고정 설치하되 상부 헤드(34)는 중공사막(32)의 수공(32a)과 연통하에 여과된 처리수를 집수하는 공간부(35)를 형성하고 하부 헤드(36)는 상하로 관통시켜 그 내부에 갖는 고정바(38)에 중공사막(32)이 “U”형태로 감기어 고정되게 구성하여 하부에 갖는 에어 노즐(6)이 하부 헤드(36)의 관통부(37)로 안내하에 에어를 분사하여 중공사막(32)의 여과작동시 표면에 부착되는 오염물질이 탈리되게 구성하고, 상기 분리막 모듈(30)의 상부 헤드(34)의 상면에는 배출공을 갖는 체결부(34a)를 형성하여 처리수 노즐(22)과 결합된 플랜지(24)의 양측 걸림편(24a)과 슬라이드 방식으로 착탈이 이루어지게 하면서 분리막 모듈(30)의 하부 헤드(36)는 좌우 산기 배관(2) 간에 결합된 받침대(8)에 안착 지지하도록 구성함을 특징으로 하는 MBR용 분리막 여과장치.
제1항에 있어서,
지지프레임(10)을 구성하는 분기 배관(4)에 장착된 양측 에어 노즐(6)과 여과 배관(4)의 양측에 장착된 처리수 노즐(22)을 “ㄴ”형태로 절곡 형성하여 서로 상하로 마주하여 일직선상에 위치하도록 구성함을 특징으로 하는 MBR용 분리막 여과장치.
제1항에 있어서,
분기 배관(4)과 연통하는 좌우의 산기 배관(2) 중 일측 산기 배관(2)의 상단에는 송풍기와 연결하는 에어 유입구(2a)를 형성하고, 타측 산기 배관(2)의 상단에는 분기 배관(4) 내에 유입된 오염물질을 배출하는 슬러지 배출구(2b)가 형성되게 구성함을 특징으로 하는 MBR용 분리막 여과장치.
제1항에 있어서,
분기 배관(4)과 연통하는 좌우 산기 배관(2)의 상단 내측에 수평의 여과 배관(20)을 결합하여 직사각 형태로 형성하여 산기 배관(2)과는 양측으로 차단되게 하면서 여과 배관(20)의 상부 중앙에 처리수 배출구(20a)를 형성하여 여과 펌프와 연결하도록 구성함을 특징으로 하는 MBR용 분리막 여과장치.
삭제
제1항에 있어서,
분리막 모듈(30)을 구성하는 상,하부 헤드(34)(36)의 양 측면에 각각 돌출부(34b)(36b)를 형성하여 상하 돌출부(34b)(36b)에 지지봉(39)을 결합하여 상,하부 헤드(34)(36)와 중공사막(32)을 견고히 지지토록 구성하면서 분리막 모듈(30)을 지지프레임(10)에 탈착시에 손잡이로서 사용하도록 구성함을 특징으로 하는 MBR용 분리막 여과장치.
제1항에 있어서,
분리막 모듈(30)의 상부 헤드(34)와 하부 헤드(36) 간에 고정되는 중공사막(32)들의 내측 중앙에는 다수의 분사공(40a)이 형성된 수직의 에어 분사관(40)을 장착하여 고압 에어를 분사시켜 중공사막(32)의 표면에 부착되는 오염물질을 탈리하도록 구성함을 특징으로 하는 MBR용 분리막 여과장치.
제1항에 있어서,
분기 배관(4)의 내부에는 에어 노즐(6) 간에 공기층을 갖도록 칸막이(4a)를 형성하여 각 에어 노즐(6)의 에어 유출량이 일정하게 분사하도록 구성함을 특징으로 하는 MBR용 분리막 여과장치.