KR102078779B1 - 막여과 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 예시적 실시예에 따른 막여과 장치는, 원수유로를 통해 유입되는 원수를 처리하는 저압막 필터, 상기 원수를 처리하여 생성된 여과수를 상기 저압막 필터에서 배출하는 여과수유로를 포함하는 저압막 유닛; 상기 여과수유로를 통해 유입되는 여과수를 처리하는 고압막 필터, 상기 고압막 필터를 통과한 처리수를 배출하는 처리수유로, 상기 고압막 필터와 연결되어 상기 여과수를 처리하는 과정에서 생성되는 농축수를 배출하는 농축수유로를 포함하는 고압막 유닛; 및 상기 여과수 또는 상기 농축수를 이용하여 상기 저압막 필터를 세정하는 세정 유닛;을 포함할 수 있다.

Description

막여과 장치{MEMBRANE FILTRATION APPARATUS}
본 발명은 막여과 장치에 관한 것이다.
원수 내에 존재하는 오염물질을 여과하기 위해 막여과 장치를 사용한다. 이는 정수 및 하폐수 처리뿐만 아니라 재이용, 해수담수화 전처리공정에 적용이 증가하고 있다.
수처리에 적용되는 분리막은 표면에 공극이 형성되어 이를 통해 오염물질이 배제되도록 하여 물이 정화처리되는데, 수처리 대상원수의 성상 및 수처리공정 최종처리수의 수질요구조건 등에 따라 입자성물질 제거를 위한 저압막 여과공정과 용존성물질 및 이온성물질 제거를 위한 고압막 여과공정이 조합된다.
이러한 분리막은 여과시간이 증가함에 따라 배제된 오염물질의 침적 또는 흡착 등의 작용에 의해 공극이 폐쇄되어 물이 통과하는 유효 막면적이 감소함에 따라 여과저항이 증가하는 막오염 현상이 발생하게 된다.
분리막의 오염에 의한 압력증가 현상을 제거하기 위해서는 분리막 표면 또는 공극 내부에 침적된 오염물질을 제거하는 과정이 필요하다.
종래의 경우, 저압막을 역세정하거나 약품세정하는 경우에는 저압막의 여과수를 이용하고, 수세정을 하는 경우에는 원수를 이용하였는데, 이 경우 역세정과 약품세정을 위해 역세척펌프를 구비하고, 수세정은 공급펌프를 이용하여 실시하였다. 저압막의 여과수는 후단 고압막의 공급수가 되어 최종 처리수가 생산되기 때문에 저압막의 세정을 위해 저압막의 여과수를 사용하게 되면 사용된 만큼의 고압막 공급수가 감소하게 되고 이는 원수공급량 대비 생산된 처리수의 비율인 회수율이 감소하게 된다. 또한, 수세정에 저압막의 공급펌프를 사용하게 되면, 유동특성이 다른 여과와 수세정이 동일 펌프로 시행되므로 압력 편차에 따라 저압막 여과수의 압력 변동이 심화되게 되고 저압막 여과수를 공급수로 사용하는 후단 고압막의 공급압력이 불완정화 되는 결과가 발생하게 된다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 저압막의 다양한 세정이 가능한 다목적 세정펌프를 구비하여 종래의 경우에 비해 펌프의 장치비를 절감할 수 있고, 운영관리를 용이하게 할 수 있으며, 종래의 방류되는 고압막 농축수를 저압막의 세정에 사용함으로써 회수율을 증가시킬 수 있는 막여과 장치를 제공하는 것이다.
또한, 여과단계를 위한 펌프와 세정단계를 위한 펌프를 구분함으로써 압력변동을 감소시켜 유동안정성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있는 막여과 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 예시적 실시예에 따른 막여과 장치는, 원수유로를 통해 유입되는 원수를 처리하는 저압막 필터, 상기 원수를 처리하여 생성된 여과수를 상기 저압막 필터에서 배출하는 여과수유로를 포함하는 저압막 유닛; 상기 여과수유로를 통해 유입되는 여과수를 처리하는 고압막 필터, 상기 고압막 필터를 통과한 처리수를 배출하는 처리수유로, 상기 고압막 필터와 연결되어 상기 여과수를 처리하는 과정에서 생성되는 농축수를 배출하는 농축수유로를 포함하는 고압막 유닛; 및 상기 여과수 또는 상기 농축수를 이용하여 상기 저압막 필터를 세정하는 세정 유닛;을 포함할 수 있다.
상기 세정 유닛은, 상기 여과수유로와 연결되어 상기 여과수를 공급하는 여과수 공급유로 및 상기 농축수유로와 연결되어 상기 농축수를 공급하는 농축수 공급유로를 포함하는 공급유로; 상기 저압막 필터와 상기 공급유로를 연결하는 세정유로; 및 상기 공급유로와 상기 세정유로 사이에 배치되는 세정펌프;를 포함하고, 세정 방식에 따라서 선택적으로 상기 여과수 또는 상기 농축수를 상기 세정유로를 통해 상기 저압막 필터로 제공할 수 있다.
상기 세정유로는 상기 저압막 필터의 상기 원수가 유입되는 면에 연결되는 제1 세정유로 및 상기 저압막 필터의 상기 여과수가 배출되는 면에 연결되는 제2 세정유로를 포함하고, 상기 제1 및 제2 세정유로는 각각 개폐를 위한 밸브를 구비할 수 있다.
상기 공급유로에서 공급되는 여과수 또는 농축수를 상기 제1 세정유로 또는 제2 세정유로로 제공하기 위해 유로를 전환하는 유로전환밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 여과수 공급유로와 상기 농축수 공급유로는 각각 개폐를 위한 밸브를 구비할 수 있다.
상기 저압막 필터에 연결되는 세정 배출유로를 포함하고, 상기 세정 배출유로는 개폐를 위한 밸브를 구비할 수 있다.
세정약품 공급유로를 통해 상기 세정유로와 연결되는 세정약품조를 더 포함하고, 상기 세정약품 공급유로는 세정약품펌프를 구비할 수 있다.
상기 여과수 공급유로에 구비되어 상기 여과수 일부를 저장하는 저압막 여과수조 및 상기 농축수 공급유로에 구비되어 상기 농축수를 저장하는 고압막 농축수조를 더 포함할 수 있다.
상기 원수유로에 구비되는 저압펌프, 상기 여과수유로에 구비되는 고압펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 처리수유로를 통해 유입되는 처리수를 처리하는 제2 고압막 필터, 상기 제2 고압막 필터를 통과한 2차 처리수를 배출하는 제2 처리수유로, 상기 제2 고압막 필터와 연결되어 상기 처리수를 처리하는 과정에서 생성되는 농축수를 배출하는 제2 농축수유로를 포함하는 제2 고압막 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 처리수유로에 구비되는 제2 고압펌프를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 저압막의 다양한 세정이 가능한 다목적 세정펌프를 구비하여 종래의 경우에 비해 펌프의 장치비를 절감할 수 있고, 운영관리를 용이하게 할 수 있으며, 종래의 방류되는 고압막 농축수를 저압막의 세정에 사용함으로써 회수율을 증가시킬 수 있다.
또한, 여과단계를 위한 펌프와 세정단계를 위한 펌프를 구분함으로써 압력변동을 감소시켜 유동안정성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 막여과 장치의 개략도.
도 2는 막여과 장치에서의 여과 동작을 설명하는 개략도이다.
도 3은 막여과 장치의 저압막 유닛에 대한 수세정 방식에 따른 동작을 설명하는 개략도.
도 4는 막여과 장치의 저압막 유닛에 대한 수역세정 방식에 따른 동작을 설명하는 개략도.
도 5는 막여과 장치의 저압막 유닛에 대한 약품세정 방식에 따른 동작을 설명하는 개략도.
도 6은 도 1의 막여과 장치의 변형예에 따른 개략도.
도 7은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 막여과 장치의 개략도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1을 참조하여 본 발명의 예시적 실시예에 따른 막여과 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 막여과 장치의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 막여과 장치(1)는 저압막 유닛(10)을 포함할 수 있다. 저압막 유닛(10)은 원수유로(11), 저압막 필터(12), 여과수유로(13)를 포함하여 구성될 수 있다.
원수유로(11)는 저압막 필터(12)의 선단 일면에 연결되고, 여과수유로(13)는 저압막 필터(12)의 후단 타면에 연결될 수 있다. 여기서, 저압막 필터(12)의 일면과 타면은 서로 대향하여 마주하는 면에 해당할 수 있다.
저압막 필터(12)는 원수유로(11)를 통해 유입되는 원수를 여과 처리할 수 있다. 이를 위해 저압막 필터(12)는 정밀여과 또는 한외여과막 등의 저압막을 구비할 수 있다.
원수유로(11)는, 예를 들어, 상수도관 또는 해수관 등과 연결될 수 있으며, 저압막 필터(12)로 원수를 공급할 수 있다. 원수유로(11)에는 저압펌프(11P)가 구비되어 소정 압력으로 원수가 공급되도록 할 수 있다. 또한, 원수유로(11)에는 개폐를 위한 밸브(11V)가 구비될 수 있다.
여과수유로(13)는 저압막 필터(12)에서 원수를 처리하여 생성된 여과수를 배출할 수 있다. 여과수유로(13)에는 개폐를 위한 밸브(13V)가 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 원수에 대한 처리를 중단시키지 않고 저압막 필터(12)에 대한 세정을 실시하기 위해서 저압막 유닛(10)은 복수개로 구성할 수 있다. 따라서, 한 개의 저압막 유닛(10)을 세정하는 동안 나머지 저압막 유닛(10)에서 원수를 처리하도록 하여 지속적으로 일정한 양의 원수를 처리하는 것이 가능하다.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 막여과 장치(1)는 고압막 유닛(20)을 포함할 수 있다. 고압막 유닛(20)은 고압막 필터(21), 처리수유로(22), 농축수유로(23)를 포함하여 구성될 수 있다.
고압막 필터(21)는 여과수유로(13)와 연결되어 여과수유로(13)를 통해 유입되는 여과수를 처리할 수 있다. 이를 위해 고압막 필터(21)는 역삼투막 등의 고압막을 구비할 수 있다. 여과수유로(13)에는 고압펌프(13P)가 구비되어 소정 압력으로 여과수가 공급되도록 할 수 있다.
처리수유로(22)는 여과수유로(13)와 대향하는 위치에서 고압막 필터(21)와 연결되며, 고압막 필터(21)를 통과한 처리수를 배출할 수 있다. 처리수유로(22)는 처리수조(40)와 연결될 수 있으며, 배출되는 처리수는 처리수조(40)에 저장될 수 있다.
농축수유로(23)는 여과수유로(13)와 대향하는 위치에서 고압막 필터(21)와 연결되며, 여과수를 처리하는 과정에서 생성되는 농축수를 배출할 수 있다. 배출되는 농축수는 추후 설명하는 세정 유닛(30)을 통해 저압막 필터(12)를 세정하는데 사용될 수 있다.
본 실시예에서는 처리수유로(22)와 농축수유로(23)가 고압막 필터(21)의 후단에 나란히 연결 및 배치되는 것으로 예시하고 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 처리수유로(22) 또는 농축수유로(23)의 배치 위치는 변경될 수 있다.
저압막 유닛(10)과 마찬가지로 고압막 유닛(20)은 단일 또는 복수개로 구성될 수 있다.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 막여과 장치(1)는 세정 유닛(30)을 포함할 수 있다. 세정 유닛(30)은 저압막 유닛(10)의 여과수 또는 고압막 유닛(20)의 농축수를 이용하여 저압막 필터(12)를 세정(flushing)할 수 있다.
세정 유닛(30)은 공급유로(31), 세정유로(32), 세정펌프(33), 세정 배출유로(34), 세정약품조(35)를 포함할 수 있다.
공급유로(31)는 여과수유로(13)와 연결되는 여과수 공급유로(31a) 및 농축수유로(23)와 연결되는 농축수 공급유로(31b)를 포함할 수 있다. 여과수 공급유로(31a)는 여과수유로(13)를 따라서 고압막 유닛(20)으로 유입되는 여과수 일부를 저압막 유닛(10)으로 공급하고, 농축수 공급유로(31b)는 농축수유로(23)를 통해 배출되는 농축수를 저압막 유닛(10)으로 공급할 수 있다. 여과수 공급유로(31a) 및 농축수 공급유로(31b)는 각각 개폐를 위한 밸브(31V)를 구비할 수 있다.
세정유로(32)는 저압막 필터(12)와 공급유로(31)를 연결할 수 있다. 세정유로(32)는 저압막 필터(12)의 선단인 원수가 유입되는 면에 연결되는 제1 세정유로(32a) 및 저압막 필터(12)의 후단인 여과수가 배출되는 면에 연결되는 제2 세정유로(32b)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 세정유로(32a)와 제2 세정유로(32b)는 저압막 필터(12)를 사이에 두고 서로 대향하는 구조로 배치될 수 있다. 제1 및 제2 세정유로(32a, 32b)는 각각 개폐를 위한 밸브(32V)를 구비할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 세정유로(32a)와 제2 세정유로(32b)로 분기하는 지점에는 유로전환밸브(36)가 제공될 수 있다. 유로전환밸브(36)는 공급유로(31)에서 공급되는 여과수 또는 농축수를 제1 세정유로(32a) 또는 제2 세정유로(32b)로 선택적으로 제공하기 위해 유로를 전환할 수 있다. 따라서, 세정 방식에 따라서 선택적으로 여과수 또는 농축수를 제1 세정유로(32a) 또는 제2 세정유로(32b)를 통해 저압막 필터(12)로 제공할 수 있다.
세정펌프(33)는 공급유로(31)와 세정유로(32) 사이에 배치될 수 있다. 세정펌프(33)는 공급유로(31)에서 세정유로(32)로 공급되는 여과수 또는 농축수가 세정에 적절한 압력으로 공급되도록 한다.
세정 배출유로(34)는 저압막 필터(12)의 원수가 유입되는 면에 연결될 수 있다. 즉, 세정 배출유로(34)는 제1 세정유로(32a)와 나란히 저압막 필터(12)의 선단에 연결될 수 있다. 세정 후 세정에 사용된 여과수 또는 농축수는 세정 배출유로(34)를 통해 배출될 수 있다. 세정 배출유로(34)는 개폐를 위한 밸브(34V)를 구비할 수 있다.
세정약품조(35)는 세정약품 공급유로(35a)를 통해 세정유로(32)와 연결될 수 있다. 세정약품조(35)는 저압막 필터(12)를 세정하기 위한 약품을 저장할 수 있다. 세정약품 공급유로(35a)는 유로전환밸브(36)와 연결될 수 있으며, 세정약품조(35)의 약품을 세정유로(32)를 통해 저압막 필터(12)로 공급할 수 있다. 세정약품 공급유로(35a)에는 세정약품펌프(35P)가 구비되 수 있다.
도 2는 막여과 장치에서의 여과 동작을 설명하는 개략도이다.
도면을 참조하면, 먼저 저압막 유닛(10)이 원수유로(11)를 따라서 유입되는 원수를 처리할 수 있다.
저압펌프(11P)의 작동에 의해 밸브(11V)가 개방된 원수유로(11)를 따라서 원수가 유입되면 저압막 필터(12)는 원수 내에 포함된 입자성물질을 여과하여 제거할 수 있다. 그리고, 밸브(13V)가 개방된 여과수유로(13)를 따라서 여과수를 배출할 수 있다.
저압막 유닛(10)이 복수개로 구성되는 경우 각각의 저압막 필터(12)는 원수유로(11)를 따라 유입되는 원수를 처리하고, 처리된 여과수를 여과수유로(13)를 따라서 배출할 수 있다.
일 실시예에서, 원수유로(11)의 밸브(11V)와 여과수유로(13)의 밸브(13V)는 개방 상태를 기본으로 설정할 수 있다.
다음으로, 고압막 유닛(20)이 저압막 유닛(10)을 통과한 여과수를 처리할 수 있다.
고압펌프(13P)의 작동에 의해 여과수유로(13)를 따라서 여과수가 유입되면 고압막 필터(21)는 여과수 내에 포함된 용존성물질과 이온성물질을 처리하여 제거할 수 있다. 그리고, 처리수유로(22)를 따라서 고압막 필터(21)를 통과한 처리수를 배출할 수 있다. 이때, 처리수는 정화처리된 정수 또는 담수를 포함하며, 처리수조(40)에 저장되어 추후 음용 등을 위해 사용될 수 있다.
한편, 여과수를 처리하는 과정에서 생성되는 농축수는 농축수유로(23)를 따라서 배출될 수 있다.
일 실시예에서, 저압펌프(11P)와 고압펌프(13P)의 작동 및 밸브(11V, 13V)의 개폐 등은 제어수단(미도시)을 통해 자동으로 제어될 수 있다.
도 3은 막여과 장치의 저압막 유닛에 대한 수세정 방식에 따른 동작을 설명하는 개략도이다.
도면을 참조하면, 복수개의 저압막 유닛(10) 중 어느 하나 또는 일부에 대한 수세정을 수행하는 경우, 수세정 대상이 되는 저압막 유닛(10)의 저압막 필터(12)와 연결되는 원수유로(11)의 밸브(11V)와 여과수유로(13)의 밸브(13V)를 폐쇄한다. 따라서, 해당 저압막 유닛(10)으로 원수가 유입되는 것과 여과수가 배출되는 것을 차단할 수 있다.
그리고, 세정펌프(33)를 작동하여 농축수유로(23)를 따라서 배출되는 농축수를 밸브(31V)가 개방된 농축수 공급유로(31b)를 통해 세정유로(32) 측으로 공급할 수 있다. 이때, 유로전환밸브(36)는 농축수가 제1 세정유로(32a)를 따라서 흐르도록 유로를 전환할 수 있다.
제1 세정유로(32a)를 따라서 저압막 필터(12)의 선단으로 유입된 농축수는 수세정에 사용된 후 밸브(34V)가 개방된 세정 배출유로(34)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
도 4는 막여과 장치의 저압막 유닛에 대한 수역세정 방식에 따른 동작을 설명하는 개략도이다.
도면을 참조하면, 복수개의 저압막 유닛(10) 중 어느 하나 또는 일부에 대한 역세정을 수행하는 경우, 역세정 대상이 되는 저압막 유닛(10)의 저압막 필터(12)와 연결되는 원수유로(11)의 밸브(11V)와 여과수유로(13)의 밸브(13V)를 폐쇄한다. 따라서, 해당 저압막 유닛(10)으로 원수가 유입되는 것과 여과수가 배출되는 것을 차단할 수 있다.
그리고, 세정펌프(33)를 작동하여 농축수유로(23)를 따라서 배출되는 농축수를 밸브(31V)가 개방된 농축수 공급유로(31b)를 통해 세정유로(32) 측으로 공급할 수 있다. 이때, 유로전환밸브(36)는 농축수가 제2 세정유로(32b)를 따라서 흐르도록 유로를 전환할 수 있다.
제2 세정유로(32b)를 따라서 저압막 필터(12)의 후단으로 유입된 농축수는 수역세정에 사용된 후 밸브(34V)가 개방된 세정 배출유로(34)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
도 5는 막여과 장치의 저압막 유닛에 대한 약품세정 방식에 따른 동작을 설명하는 개략도이다.
도면을 참조하면, 복수개의 저압막 유닛(10) 중 어느 하나 또는 일부에 대한 약품세정을 수행하는 경우, 약품세정 대상이 되는 저압막 유닛(10)의 저압막 필터(12)와 연결되는 원수유로(11)의 밸브(11V)와 여과수유로(13)의 밸브(13V)를 폐쇄한다. 따라서, 해당 저압막 유닛(10)으로 원수가 유입되는 것과 여과수가 배출되는 것을 차단할 수 있다. 이때, 여과수 공급유로(31a)의 밸브(31V)를 개방하여 다른 저압막 유닛(10)에서 배출되는 여과수가 일부 여과수 공급유로(31a)를 따라 유입되도록 할 수 있다.
그리고, 세정펌프(33)를 작동하여 여과수 공급유로(31a)를 따라 흐르는 여과수를 세정유로(32) 측으로 공급할 수 있다. 이때, 유로전환밸브(36)는 여과수가 제2 세정유로(32b)를 따라서 흐르도록 유로를 전환할 수 있다. 또한, 세정약품펌프(35P)를 작동하여 세정약품조(35)에 저장된 약품을 세정약품 공급유로(35a)를 통해 제2 세정유로(32b)로 공급할 수 있다.
제2 세정유로(32b)를 따라서 저압막 필터(12)의 후단으로 유입된 여과수와 약품은 역세정 방식의 약품세정에 사용된 후 밸브(34V)가 개방된 세정 배출유로(34)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
이와 같에, 세정펌프(33)와 유로전환밸브(36)의 작동을 통해 수세정과 수역세정 방식에는 농축수를 세정에 사용하고, 약품세정 방식에는 여과수를 세정에 사용하는 것으로 세정 방식에 따라서 선택적으로 여과수 외에 농축수를 세정에 사용함으로써 여과수로 세정하는 기존 방법에 비해 회수율을 증가시킬 수 있다. 즉, 종래의 방류되는 고압막의 농축수를 회수하여 저압막의 세정에 사용함으로써 회수율을 증가시키는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 세정펌프(33)를 통해 저압막 유닛(10)에 대한 수세정과 수역세정은 물론 약품세정을 수행함으로써 고압막 유닛(20) 내에서의 유동변화에 의한 압력변동을 최소화시켜 장치의 운전 안전성을 향상시킬 수 있다. 즉, 압력변동을 감소시켜 유동안정성을 향상시킬 수 있다. 이는 기존의 수세정에 저압펌프(11P)를 사용하는 경우에서, 유동특성이 다른 여과와 수세정이 동일한 저압펌프(11P)로 시행되므로 압력 편차에 따라 저압막 여과수의 압력 변동이 심화되게 되고, 따라서 저압막 여과수를 공급수로 사용하는 후단 고압막의 공급압력이 불완정화되는 결과가 발생하는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 세정펌프(33)를 다목적으로 사용함으로써 종래의 경우에 비해 펌프의 장치비를 절감할 수 있고, 운영관리를 용이하게 할 수 있다.
한편, 도 6에서 도시하는 바와 같이, 여과수 공급유로(31a)는 여과수 일부를 저장하는 저압막 여과수조(37)를 구비할 수 있다. 또한, 농축수 공급유로(31b)는 농축수를 저장하는 고압막 농축수조(38)를 구비할 수 있다.
저압막 여과수조(37)에 저장된 여과수와 고압막 농축수조(38)에 저장된 농축수는 세정을 수행하는 경우에 세정 방식에 따라서 저장된 여과수 또는 농축수를 세정유로(32) 측으로 공급할 수 있다.
도 7을 참조하여 본 발명의 예시적 실시예에 따른 막여과 장치를 설명한다. 도 7은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 막여과 장치의 개략도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 막여과 장치(2)는 제2 고압막 유닛(50)을 더 포함할 수 있다. 즉, 도 7에서 도시하는 실시예에 따른 막여과 장치(2)를 구성하는 구성은 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예에 따른 막여과 장치(1)와 기본적인 구성이 실질적으로 동일하다. 다만, 제2 고압막 유닛(50)을 더 포함하는 점에서 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예와 차이가 있다. 따라서, 상술한 설명과 동일하거나 또는 그에 상응하는 내용에 대해서는 중복적으로 서술하지 아니한다.
제2 고압막 유닛(50)은 제1 고압막 필터(51), 제2 처리수유로(52), 제2 농축수유로(53)를 포함하여 구성될 수 있다.
제2 고압막 필터(51)는 처리수유로(22)와 연결되어 처리수유로(22)를 통해 유입되는 처리수를 추가로 더 처리할 수 있다. 이를 위해 제2 고압막 필터(51)는 역삼투막 등의 고압막을 구비할 수 있다. 즉, 처리수유로(22)를 통과하는 처리수는 처리수조(40)에 저장되지 않고 제2 고압막 유닛(50)으로 공급되어 처리될 수 있다.
제2 처리수유로(52)는 처리수유로(22)와 대향하는 위치에서 제2 고압막 필터(51)와 연결되며, 제2 고압막 필터(51)를 통과한 2차 처리수를 배출할 수 있다. 제2 처리수유로(52)는 처리수조(40)와 연결될 수 있으며, 배출되는 처리수는 처리수조(40)에 저장될 수 있다.
제2 농축수유로(53)는 처리수유로(22)와 대향하는 위치에서 제2 고압막 필터(51)와 연결되며, 처리수를 처리하는 과정에서 생성되는 농축수를 배출할 수 있다. 제2 농축수유로(53)는 농축수 공급유로(31b)와 연결될 수 있으며, 배출되는 농축수는 저압막 필터(12)를 세정하는데 사용될 수 있다.
고압막 유닛(20)과 마찬가지로 제2 고압막 유닛(50)은 단일 또는 복수개로 구성될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 막여과 장치(2)는 제2 고압막 유닛(50)을 더 구비함으로써 다단 구조를 구성할 수 있다. 따라서, 원수를 보다 확실하게 정수처리하여 정수 또는 담수를 생산할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1, 2... 막여과 장치 10... 저압막 유닛
11... 원수유로 12... 저압막 필터
13... 여과수유로 20... 고압막 유닛
21... 고압막 필터 22... 처리수유로
23... 농축수유로 30... 세정 유닛
31... 공급유로 32... 세정유로
33... 세정펌프 34... 세정 배출유로
35... 세정약품조 36... 유로전환밸브
37... 저압막 여과수조 38... 고압막 농축수조
40... 처리수조 50... 제2 고압막 유닛
51... 제1 고압막 필터 52... 제2 처리수유로
53... 제2 농축수유로

Claims (11)

  1. 원수유로를 통해 유입되는 원수를 처리하는 저압막 필터, 상기 원수를 처리하여 생성된 여과수를 상기 저압막 필터에서 배출하는 여과수유로를 포함하는 저압막 유닛;
    상기 여과수유로를 통해 유입되는 여과수를 처리하는 고압막 필터, 상기 고압막 필터를 통과한 처리수를 배출하는 처리수유로, 상기 고압막 필터와 연결되어 상기 여과수를 처리하는 과정에서 생성되는 농축수를 배출하는 농축수유로를 포함하는 고압막 유닛; 및
    상기 여과수 또는 상기 농축수를 이용하여 상기 저압막 필터를 세정하는 세정 유닛;
    을 포함하고,
    상기 저압막 유닛은 복수개로 구성되며,
    상기 세정 유닛은 상기 여과수유로와 연결되어 상기 여과수를 공급하는 여과수 공급유로 및 상기 농축수유로와 연결되어 상기 농축수를 공급하는 농축수 공급유로를 포함하는 공급유로, 상기 저압막 필터와 상기 공급유로를 연결하는 세정유로를 포함하고,
    상기 세정 유닛은 상기 여과수유로를 따라 상기 고압막 유닛으로 유입되는 상기 여과수의 일부를 상기 여과수 공급유로와 상기 세정유로를 통해 상기 복수개의 저압막 유닛 중 세정 대상이 되는 저압막 유닛의 저압막 필터로 공급하거나 상기 농축수유로를 따라 상기 고압막 유닛에서 배출되는 상기 농축수를 상기 농축수 공급유로와 상기 세정유로를 통해 상기 세정 대상이 되는 저압막 유닛의 상기 저압막 필터로 공급하여 상기 세정 대상이 되는 저압막 유닛을 제외한 나머지 저압막 유닛으로 유입되는 상기 원수에 대한 처리를 중단시키지 않으면서 상기 세정 대상이 되는 저압막 유닛의 상기 저압막 필터에 대한 세정을 수행하는 것을 특징으로 하는 막여과 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세정 유닛은,
    상기 공급유로와 상기 세정유로 사이에 배치되는 세정펌프;
    를 더 포함하고,
    세정 방식에 따라서 선택적으로 상기 여과수 또는 상기 농축수를 상기 세정유로를 통해 상기 저압막 필터로 제공하는 것을 특징으로 하는 막여과 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 세정유로는 상기 저압막 필터의 상기 원수가 유입되는 면에 연결되는 제1 세정유로 및 상기 저압막 필터의 상기 여과수가 배출되는 면에 연결되는 제2 세정유로를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 세정유로는 각각 개폐를 위한 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 막여과 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 공급유로에서 공급되는 여과수 또는 농축수를 상기 제1 세정유로 또는 제2 세정유로로 제공하기 위해 유로를 전환하는 유로전환밸브를 더 포함하는 막여과 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 여과수 공급유로와 상기 농축수 공급유로는 각각 개폐를 위한 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 막여과 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 저압막 필터에 연결되는 세정 배출유로를 포함하고,
    상기 세정 배출유로는 개폐를 위한 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 막여과 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    세정약품 공급유로를 통해 상기 세정유로와 연결되는 세정약품조를 더 포함하고, 상기 세정약품 공급유로는 세정약품펌프를 구비하는 것을 특징으로 하는 막여과 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 여과수 공급유로에 구비되어 상기 여과수 일부를 저장하는 저압막 여과수조 및 상기 농축수 공급유로에 구비되어 상기 농축수를 저장하는 고압막 농축수조를 더 포함하는 막여과 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 원수유로에 구비되는 저압펌프, 상기 여과수유로에 구비되는 고압펌프를 더 포함하는 막여과 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 처리수유로를 통해 유입되는 처리수를 처리하는 제2 고압막 필터, 상기 제2 고압막 필터를 통과한 2차 처리수를 배출하는 제2 처리수유로, 상기 제2 고압막 필터와 연결되어 상기 처리수를 처리하는 과정에서 생성되는 농축수를 배출하는 제2 농축수유로를 포함하는 제2 고압막 유닛을 더 포함하는 막여과 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 처리수유로에 구비되는 제2 고압펌프를 더 포함하는 막여과 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101810814B1 (ko) * 2017-03-21 2018-01-25 이희남 한외여과 장치 및 이를 구비한 정수시스템

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