KR102110250B1 - 생물학적 고도 수처리장치 - Google Patents

Abstract

생물학적 고도 수처리장치가 개시된다. 개시된 생물학적 고도 수처리장치는 유량조정조와, 상기 유량조정조로부터 유입수가 유입되고 혐기성 미생물에 의한 인 용출이 이루어지는 혐기조와, 상기 혐기조로부터 유입수가 유입되어 탈질화가 이루어지는 무산소조와, 상기 무산소조로부터 유입수가 유입되어 호기성미생물에 의해 질산화반응이 이루어지는 포기조와, 상기 포기조로부터 유입수가 유입되어 오염물을 침전시키는 침전조로 구성된 생물학적 고도수처리장치에 있어서, 상기 포기조로부터 상기 호기성미생물을 포함하는 유입수가 유입되며, 산기장치를 구비하여 상기 산기장치를 통한 공기공급을 통해 유입수의 추가적인 질산화반응이 진행되고, 상기 추가적인 질산화반응이 진행된 상기 유입수가 분리막장치에 의한 막여과가 이루어져 최종처리수를 배출하는 막분리조; 및, 상기 막분리조 내의 호기성미생물의 활성도 및 개체수가 증가하도록 상기 막분리조에 미생물활성제를 공급하는 활성제공급탱크;를 더 포함하며, 상기 분리막장치는, 상부에 막여과수가 수집되는 여과수 수집챔버부가 구비되는 장치본체부; 및, 상기 장치본체부 내에 전후 방향으로 소정간격으로 배치되며 상기 막분리조로 유입된 유입수를 막여과하고 막여과된 여과수가 상기 여과수 수집챔버부로 수집되도록 상기 여과수 수집챔버와 연결되는 복수의 분리막모듈; 상기 여과수 수집챔버부의 하면에 전후방향으로 설치되는 레일; 상기 복수의 분리막 모듈 각각의 상단에 설치되며, 상기 레일을 따라 슬라이딩 이동가능하도록 설치되어, 상기 복수의 분리막모듈을 전후 방향으로 이동가능하게 하는 슬라이딩부재; 상기 복수의 분리막모듈에 설치되어 상기 복수의 분리막모듈의 간격을 균등하게 조절하는 간격조절유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다 .

Description

생물학적 고도 수처리장치{The Biological advanced wastewater treatment apparatus}

본 발명은 생물학적 고도 수처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유량조정조, 혐기조, 무산소조, 포기조, 침전조로 이루어진 통상의 고도 수처리장치에 있어서, 별도로 무산소조, 포기조의 증설없이 처리용량을 증가시키도록 모듈화된 막분리조를 추가 설치하며, 막분리조 내 산기장치를 통해 공기를 공급하여 질산화반응을 유도하며 고액분리를 통해 최종처리수를 방출할 수 있도록 한 생물학적 고도 수처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 도시하수, 가축폐수, 농업폐수 및 산업폐수의 경우 유기물과 질소, 인을 포함하는 영양염류 성분이 존재하며, 이러한 영양염류의 증가는 생태계 파괴 및 호소 내 부영양화를 발생시킨다. 이에 따라 유기물 및 영양염류 제거를 위해 생물학적 고도수처리장치를 이용하고 있으나, 수온저하 또는 지속적인 생물학적 수처리과정에서 미생물 활성도 및 농도가 저하되는 경우가 발생하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 생물반응조 내 미생물 개체수를 늘려 적정 미생물 농도를 유지하는 기술을 적용하고 있으나, 침전조 내 표면부하율 증가를 통한 슬러지 벌킹현상이 발생하게 된다. 또한 유입부하량 증가에 따라 포기조 내 질산화 반응에 필요한 체류시간이 부족하게 되어 반응조 증설이 필요하나 경제적 부담과 부지확보에 어려움이 발생하게 된다. 따라서 추가 증설없이 질산화반응을 유도할 수 있는 시스템이 필요한 실정이다.

또한 2012년 1월부터 시행되는 방류수 수질기준에 따르면 각각 10 mg/L이하인 BOD 및 SS이외에 총질소 (T-N) 및 총인(T-P)의 방류수 수질기준이 각각 20 mg/L이하 및 2 mg/L이하로 강화되었으며, 총대장균수를 3,000 이하로 지정하였다. 그러나 기존에 설치되어 있던 생물학적 처리공법을 이용한 처리시설은 새롭게 지정된 방류수 수질기준에 부합 할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 통상적인 고도수처리장치는 혐기조로 유입되는 하폐수의 유량을 조정하는 유량조정조, 인 방출이 일어나는 혐기조, 탈질 및 유기물 제거가 일어나는 무산소조, 질산화, 인 축적 및 유기물 제거가 일어나는 포기조(호기조), 중력에 의해 처리수와 고형오염물이 고액분리되는 침전조로 구성되어 있으며, 이러한 기존 고도 수처리장치에서 유입부하량이 설계부하량을 초과하게 되면 일정처리효율 이상제거되지 못하여 처리효율이 급격히 저하되는 문제가 있으며, 질소의 경우 질산화반응 및 탈질반응을 위해서는 추가 체류시간이 필요하여 무산소조 및 포기조 내 추가증설이 이루어져야 하나 이러한 반응조 추가증설의 경우 부지확보 및 경제적 부담으로 인해 증설이 어려운 것이 사실이다.

등록특허 10-0434858호 등록특허 10-0639824호 등록특허 10-1126871호 등록특허 10-1019070호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 유량조정조, 혐기조, 무산소조, 포기조, 침전조로 이루어진 통상의 고도 수처리장치에 있어서, 별도로 무산소조, 포기조의 증설없이 처리용량을 증가시키도록 모듈화된 막분리조를 추가 설치하며, 막분리조 내 산기장치를 통해 공기를 공급하여 질산화반응을 유도하며 고액분리를 통해 최종처리수를 방출할 수 있으며, 막분리조 에서 고액분리된 고농도 미생물을 무산소조로 반송하고, 막분리조 내 미생물 활성제를 주입하여 질산화미생물 활성도 증가 및 개체수를 증가시키며, 또한, 막분리조 내 오염물의 농도 증가로 인한 분리막장치의 여과효율 저하를 방지하도록, 막분리조 내에 설치되는 분리막장치에서 복수의 분리막모듈 간격을 조절할 수 있도록 함으로써 분리막장치의 여과효율을 양호하게 유지시킬 수 있도록 한 생물학적 고도 수처리장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 생물학적 고도 수처리장치는 유량조정조와, 상기 유량조정조로부터 유입수가 유입되고 혐기성 미생물에 의한 인 용출이 이루어지는 혐기조와, 상기 혐기조로부터 유입수가 유입되어 탈질화가 이루어지는 무산소조와, 상기 무산소조로부터 유입수가 유입되어 호기성미생물에 의해 질산화반응이 이루어지는 포기조와, 상기 포기조로부터 유입수가 유입되어 오염물을 침전시키는 침전조로 구성된 생물학적 고도수처리장치에 있어서, 상기 포기조로부터 상기 호기성미생물을 포함하는 유입수가 유입되며, 산기장치를 구비하여 상기 산기장치를 통한 공기공급을 통해 유입수의 추가적인 질산화반응이 진행되고, 상기 추가적인 질산화반응이 진행된 상기 유입수가 분리막장치에 의한 막여과가 이루어져 최종처리수를 배출하는 막분리조; 및, 상기 막분리조 내의 호기성미생물의 활성도 및 개체수가 증가하도록 상기 막분리조에 미생물활성제를 공급하는 활성제공급탱크;를 더 포함하며, 상기 분리막장치는, 상부에 막여과수가 수집되는 여과수 수집챔버부가 구비되는 장치본체부; 및, 상기 장치본체부 내에 전후 방향으로 소정간격으로 배치되며 상기 막분리조로 유입된 유입수를 막여과하고 막여과된 여과수가 상기 여과수 수집챔버부로 수집되도록 상기 여과수 수집챔버와 연결되는 복수의 분리막모듈; 상기 여과수 수집챔버부의 하면에 전후방향으로 설치되는 레일; 상기 복수의 분리막 모듈 각각의 상단에 설치되며, 상기 레일을 따라 슬라이딩 이동가능하도록 설치되어, 상기 복수의 분리막모듈을 전후 방향으로 이동가능하게 하는 슬라이딩부재; 상기 복수의 분리막모듈에 설치되어 상기 복수의 분리막모듈의 간격을 균등하게 조절하는 간격조절유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다 .

상기 막분리조는 상기 분리막장치에 의해 고액분리된 고농도 미생물이 상기 무산소조로 반송되는 미생물 반송라인;을 더 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 막분리조로부터 배출되는 최종처리수의 일부는 선택적으로 상기 활성제공급탱크에 공급되어, 상기 활성제 공급탱크에 저장된 고농도의 미생물활성제가 희석되도록 구성될 수 있다.

상기 간격조절유닛은. 상기 복수의 분리막모듈 중 서로 이웃하는 두 분리막모듈을 연결하도록 설치되며, 공기 주입 또는 배출에 따라 팽창 또는 수축하여 상기 서로 이웃하는 두 분리막모듈의 간격을 조절하는 자바라형 팽창부재; 상기 팽창부재에 공기를 공급하여 팽창시키는 공기공급부; 상기 팽창부재에서 공기를 흡입하여 수축시키는 공기흡입부; 상기 팽창부재와 상기 공기공급부 및 상기 공기흡입부를 연결시키는 연결유로; 상기 연결유로에 설치되어, 상기 공기공급부와 상기 팽창부재를 연결시키거나 상기 공기흡입부와 상기 팽창부재를 연결시키는 삼방밸브;를 포함하도록 구성될 수 있다.

상기한 바에 따르면, 본 발명은 유량조정조, 혐기조, 무산소조, 포기조, 침전조로 이루어진 통상의 고도 수처리장치에 있어서, 모듈화된 막분리조를 포기조와 연결되게 추가 설치하고 , 막분리조 내 산기장치를 통해 공기를 공급하여 질산화반응을 유도하고 분리막장치를 통한 막여과방식의 고액분리를 통해 처리수를 방출할 수 있으며, 막분리조에서 고액분리된 고농도 미생물을 무산소조로 반송하고, 막분리조 내 미생물 활성제를 주입하여 질산화미생물 활성도 증가 및 개체수를 증가시키도록 구성되어 별도로 무산소조, 포기조의 증설없이 처리용량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명에서 분리막장치는 복수의 분리막모듈들이 장치본체부에 대해 전후방향으로 슬라이딩이동가능하게 설치되고, 간격조절유닛에 의해 각각의 불니막모듈들이 균등하게 간격조절가능하도록 구성되어, 막불니조 내의 고형오염물에 대한 농도 증가시, 복수의 분리막모듈의 간격을 넓혀주어 막여과성능이 급격하게 저하되는 것을 억제해 줄 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생물학적 고도 수처리장치를 나타낸 모식도이고,
도 2는 도 1에 도시된 막분리조의 구체적인 구성을 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 막분리조에 구비되는 분리막장치를 나타낸 사시도이고,
도 4는 본 발명의 분리막장치의 정면도이고,
도 5는 본 발명의 분리막장치의 분리막모듈과 간격조절유닛의 팽창부재를 나타낸 사시도이고,
도 6은 본 발명의 분리막장치의 구체적인 구성을 나타낸 도면이고,
도 7 및 도 8은 본 발명의 분리막장치에서 다른 형태의 간격조절유닛을 나타낸 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성 요소들이 이 같은 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만, 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하, 도 1 내지 도 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 생물학적 고도 수처리장치에 대해 설명한다.

본 발명은 유량조정조(10), 혐기조(20), 무산소조(30), 포기조(호기조 40), 침전조(50)가 연속적으로 배열설치된 통상의 생물학적 고도 수처리장치에 있어서, 포기조(40)로부터 유입수가 유입되어 막여과가 이루어지는 모듈화된 막분리조(60)가 추가로 설치된 것에 특징이 있다.

막분리조(60)는 공급라인(61)을 통해 포기조(40)와 연결되고, 공급라인(61)에 설치된 이송펌프(61a)의 구동에 따라, 포기조(40)로부터 질산화미생물 등으로 구성된 호기성미생물과 고형오염물을 포함하는 유입수가 유입되어지도록 구성된다.

막분리조(60) 내에는 한 쌍의 분리막장치(610)가 구비되며, 포기조(40)로부터 유입된 유입수는 분리막장치(610)에 의해 호기성미생물과 고형오염물이 고액분리되어 분리막장치(610)에 연결된 처리수배출라인(63)을 통해 처리수가 유출되도록 구성된다. 이때, 처리수배출라인(63)에는 처리수를 이송시키기 위한 이송펌프(63a)가 구비될 수 있다.

막분리조(60) 내에는 산기장치(602)가 구비되어 블로워(603)부터 공기를 공급받아 막분리조(60) 내에 공기공급이 이루어짐으로써, 질산화미생물에 의한 추가적인 질산화반응이 진행되도록 구성된다. 본 발명에서 블로워(603)는 제어부(680)의 제어에 의해 제어될 수 있다.

아울러, 본 발명은 질산화미생물을 활성화시키는 미생물활성제가 저장된 활성제탱크(70)가 활성제공급라인(72)를 통해 막분리조(60)와 연결되고, 활성제공급라인(72)에 설치된 이송펌프(74)를 통해 활성제탱크(70)의 미생물활성제가 막분리조(60)에 공급됨으로써, 막분리조(60) 내의 질산화미생물의 활성화되고 개체수가 증가하여 막분리조(60) 내에서의 질산화미생물에 의한 질산화반응 효율이 향상되도록 구성된다.

한편, 본 발명은 막분리조(60)의 분리막장치(610)에 연결된 처리수배출라인(63)을 통해 유출되는 처리수의 일부를 활성제탱크(70)에 공급하여 활성제탱크(70)에 저장된 미생물활성제의 농도를 희석하여 사용할 수 있도록 구성된다.

구체적으로, 도 2를 참조하면, 처리수배출라인(63)과 활성제탱크(70)가 연결라인(66)을 통해 연결되며, 이 연결라인(66) 상에는 전자식 개폐밸브(66a)가 설치되어, 제어부(680)의 제어에 따라 개폐밸브(66a)가 개폐됨으로써, 처리수배출라인(63)을 통해 유출되는 처리수의 일부가 활성제탱크(70)에 공급되어 활성제탱크(70)에 충진된 고농도의 미생물활성제가 희석될 수 있다.

또한, 본 발명의 막분리조(60)는 무산소조(30)와 미생물반송라인(62)을 통해 연결되도록, 이생물반송라인(62)에 설치된 이송펌프(62a)의 구동에 따라, 막분리조(60) 내의 분리막장치(610)에 의해 고액분리된 고농도 질산화미생물가 무산소조(30)로 반송됨으로써, 무산소조(30) 및 포기조(40) 내의 질산화미생물의 농도유지가 이루어질 수 있도록 구성된다.

이처럼, 본 발명은 유량조정조, 혐기조, 무산소조, 포기조, 침전조로 이루어진 통상의 고도 수처리장치에 있어서, 모듈화된 막분리조를 포기조와 연결되게 추가 설치하고 , 막분리조(60) 내 산기장치(602)를 통해 공기를 공급하여 질산화반응을 유도하고 분리막장치(610)를 통한 막여과방식의 고액분리를 통해 처리수를 방출할 수 있으며, 막분리조(60)에서 고액분리된 고농도 미생물을 무산소조(30)로 반송하고, 막분리조 내 미생물 활성제를 주입하여 질산화미생물 활성도 증가 및 개체수를 증가시키도록 구성되어 별도로 무산소조, 포기조의 증설없이 처리용량을 증가시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 분리막장치(610)는 장치본체부(620)와, 이 장치본체부(620)에 설치되는 복수의 분리막모듈(630)을 포함하도록 구성된다.

분리막장치(610)는 막분리조(60) 내에 유입된 유입수의 고형오염물이 복수의 분리막모듈(630)을 통해 막여과방식으로 고액분리하게 되는데, 장시간 운용하게 되면, 막분리조(60) 내의 고형오염물에 대한 농도가 증가되면 막여과성능이 저하되며, 특히, 복수의 분리막모듈(630)의 간격이 좁아져 있는 경우, 막여과성능의 저하가 급격하게 이루어지게 된다.

이에 따라, 본 발명의 분리막장치(610)는 막분리조(60) 내의 고형오염물에 대한 농도증가시 막여과성능의 급격한 저하를 방지하도록 분리막모듈(630)의 간격이 넓어지도록 간격조절이 가능한 형태로 구성될 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 분리막장치(610)는 장치본체부(620), 복수의 분리막모듈(630), 레일(641), 슬라이딩부재(643), 간격조절유닛(650)을 포함하도록 구성된다.

장치본체부(620)는 사각 함체 형태의 프레임으로 이루어지며, 전후가 개방되고, 하부가 개방된 형태로 이루어지도록 구성되며, 장치본체부(620)의 상면부에는 복수의 분리막모듈(630) 각각과 호스를 통해 연결되어 복수의 분리막모듈(630)에 의해 막여과된 막여과수가 수집되는 여과수 수집챔버부(624)가 구비되며, 이 수집챔버부(624)에는 수집된 여과수가 배출되기 위한 배출포트(625)가 구비된다. 배출포트(625)는 처리수배출라인(63)과 연결되어 여과수가 배출되도록 구성된다.

복수의 분리막모듈(630) 각각은 통상의 판형 분리막(633)과, 분리막(633)의 테두리를 지지하는 프레임(631)을 포함하도록 구성되며, 프레임(631)에는 분리막(633)를 통해 분리된 여과수가 배출되는 배출구(631a)가 구비되며, 이 배출구(631a)는 호스를 통해 여과수 수집챔버부(624)에 연결되도록 구성된다.

레일(641)은 한 쌍으로 이루어져, 여과수 수집챔버부(624)의 하면에 전후 방향으로 설치되도록 구성되며, 슬라이딩부재(643)는 레일(641)을 따라 슬라이딩이동가능하도록 구성되며, 각각의 분리막모듈(630)의 프레임(631) 상단에 고정설치되도록 구성된다.

상기에 따라, 각각의 분리막모듈(630)의 상단에 설치된 슬라이딩부재(643)가 여과수 수집챔버부(624)의 하면에 설치된 레일(641)을 따라 전후로 슬라이딩됨으로써, 각각의 분리막모듈(630)은 여과수 수집챔버부(624)에 대해 전후로 이동가능하도록 구성된다.

간격조절유닛(650)은 각각의 분리막모듈(630)의 간격을 조절하는 구성으로서, 팽창부재(651), 공기공급부(653), 공기흡입부(655), 연결유로(p), 삼방밸브(656)를 포함하도록 구성된다.

팽창부재(651)는 자라바형태로 이루어지며, 서로 마주하는 두 분리막모듈(630)을 서로 연결하도록 구성된다. 구체적으로, 팽창부재(651) 각각은 서로 마주하는 두 분리막모듈(630)의 각각의 프레임(631)을 연결하도록 구성된다.

공기공급부(653)는 콤프레셔 등과 같이 압축공기를 공급하는 구성으로 이루어지며, 연결유로(p)를 통해 각각의 팽창부재(651)와 연결되어, 각각의 팽창부재(651)에 공기를 공급하여 팽창부재(651)를 팽창시키도록 구성된다.

공기흡입부(655)는 진공펌프로 이루어질 수 있으며, 연결유로(p)를 통해 각각의 팽창부재(651)와 연결되어, 각각의 팽창부재(651) 내의 공기를 흡입하여 배출하도록 함으로써, 팽창부재(651)를 수축시키도록 구성된다.

연결유로(p)는 각각의 팽창부재(651)와 연결되며, 후측부는 분기되어 공기공급부(653) 및 공기흡입부(655)와 연결되도록 구성된다.

연결유로(p) 상에는 삼방밸브(656)가 구성되어, 삼방밸브(656)의 동작에 따라, 공기공급부(653)와 각각의 팽창부재(651)가 연결되거나, 공기흡입부(655)와 각각의 팽창부재(651)가 연결되도록 유로전환시킨다.

상기의 구성에 따라, 연결유로(p)가 삼방밸브(656)에 의해 공기공급부(653)와 각각의 팽창부재(651)가 연결된 상태에서, 공기공급부(653)의 구동에 따라, 공기가 각각의 팽창부재(651)에 공급되어, 각각의 팽창부재(651)가 동일한 사이즈로 팽창됨으로써, 복수의 분리막모듈(630)의 사이간격이 균등하게 넓어지도록 간격조절이 이루어질 수 있고, 연결유로(p)가 삼방밸브(656)에 의해 공기흡입부(656)와 각각의 팽창부재(651)가 연결된 상태에서, 공기흡입부(655)의 구동에 따라, 각각의 팽창부재(651)의 공기가 빠져 각각의 팽창부재(651)가 동일한 사이즈로 수축됨으로써, 복수의 분리막모듈(630)의 사이간격이 균등하게 좁하지도록 간격조절이 이루어질 수 있다.

본 발명은 막분리조(60) 내의 고형오염물의 농도가 증가하는 경우, 간격조절유닛(650)이 구동되어 복수의 분리막모듈(630)의 사이간격을 균등하게 넓어지도록 간격조절시킴으로써, 막분리조(60) 내의 고형오염물에 대한 농도증가시 막여과성능의 급격한 저하를 억제할 수 있고, 이에 따라, 처리용량을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 상기에서 간격조절유닛(650)은 팽창부재(651)의 팽창 및 수축에 의해 복수의 분리막모듈(630)의 사이간격으로 균등하게 조절하는 방식이었으나, 각각의 팽창부재(651) 중 일부 팽창부재의 손상 또는 공기공급부(653)를 통해 각각의 팽창부재(651)에 균등한 양의 공기가 공급되지 못하는 경우, 팽창부재(651)가 동일한 사이즈로 팽창되지 못하게 되어 복수의 분리막모듈(630)의 사이간격을 균등하게 조절하는 것이 어려워질 수 있다.

이에, 본 발명은 도 5 및 도 6의 간격조절유닛(650)과 같이 팽창부재의 팽창방식에 한정되는 것은 아니며, 도 7 및 도 8에 도시된 간격조절유닛(660)으로 구성될 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 간격조절유닛(660)은 복수의 x링크바(661)와 스크류봉(667) 및 가이드블록(668)을 포함하도록 구성된다.

x링크바(661)는 동일길이를 갖는 한 쌍의 바(bar)부재(662,663)가 x형태로 교차되어 교차부분에 제1힌지점(664)이 형성되어 한 쌍의 바부재가 서로 회전가능하도록 구성되며, x링크바(661)는 제1힌지점(664)이 분리막모듈(630)의 상단에 회전가능하도록 설치치된다. 이러한 x링크바(661)는 복수개로 구성되어, 각각의 분리막모듈(630)에 각각 설치되도록 구성된다.

아울러, 각 분리막모듈(630)에 설치된 x링크바(661) 중 서로 이웃하는 두 x링크바(661)의 각각의 양측단은 서로 제2힌지점(665)에 의해 연결되어 회전가능하도록 구성된다.

아울러, 본 실시 예에서 복수의 분리막모듈(630) 중 최후단측의 분리막모듈(k1)은 레일(641)을 따라 이동되지 않고 위치고정되도록 구성되며, 나머지 분리막모듈(630)들은 레일(641)을 따라 이동가능하도록 구성된다.

스크류봉(667)은 전산볼트 형태로 이루어지며, 구동모터(666)에 연결되어 구동모터(666)의 구동에 따라 정회전 또는 역회전 가능하도록 구성된다.

가이드블록(668)은 너트형태로 이루어지고 복수의 분리막모듈(630) 중 최전단측의 분리막모듈(k2)의 상단에 고정설치되도록 구성되며, 스크류봉(667)이 볼스크류형태로 연결되도록 구성된다.

이에 따라, 도 7과 같이 복수의 분리막모듈(630)의 간격들이 좁은 상태에서, 구동모터(666)의 구동에 의해 스크류봉(667)이 회전하면, 스크류봉(667)과 볼스크류형태로 연결된 가이드블록(668)이 스크류봉(667)을 따라 전진 이동되어, 도 8과 같이 최전단측의 분리막모듈(k2)이 전진하게 되면서, 각각의 분리막모듈(630)에 설치된 x링크바(661)들이 길어지도록 형태변형되면서 각각의 분리막모듈(630)의 사이간격이 균등하게 넓어질 수 있다.

이처럼, 본 실시 예의 간격조절유닛(660)은 각각의 분리막모듈(630)에 설치된 x링크바(661)들이 서로 연결되어, x링크바(661)들의 형태변형에 따라 각각의 분리막모듈(630)의 간격의 사이간격이 안정적이고 정밀하게 균등간격으로 조절될 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직할 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10...유량조정조
20...혐기조
30...무산소조
40...호기조
50...침전조
60...막분리조
70...활성제탱크
610...분리막장치
620...장치본체부
630...분리막모듈
641...레일
643...슬라이딩부재
650...간격조절유닛
651...팽창부재
653...공기공급부
655...공기흡입부

Claims (4)

1. 유량조정조(10)와, 상기 유량조정조(10)로부터 유입수가 유입되고 혐기성 미생물에 의한 인 용출이 이루어지는 혐기조(20)와, 상기 혐기조(20)로부터 유입수가 유입되어 탈질화가 이루어지는 무산소조(30)와, 상기 무산소조(30)로부터 유입수가 유입되어 호기성미생물에 의해 질산화반응이 이루어지는 포기조(40)와, 상기 포기조(40)로부터 유입수가 유입되어 오염물을 침전시키는 침전조(50)로 구성된 생물학적 고도수처리장치에 있어서,
   상기 포기조(40)로부터 상기 호기성미생물을 포함하는 유입수가 유입되며, 산기장치를 구비하여 상기 산기장치를 통한 공기공급을 통해 유입수의 추가적인 질산화반응이 진행되고, 상기 추가적인 질산화반응이 진행된 상기 유입수가 분리막장치에 의한 막여과가 이루어져 최종처리수를 배출하는 막분리조(60); 및,
   상기 막분리조(60) 내의 호기성미생물의 활성도 및 개체수가 증가하도록 상기 막분리조(60)에 미생물활성제를 공급하는 활성제공급탱크(70);를 더 포함하며,
   상기 분리막장치(610)는,
   전후가 개방되고 하부가 개방된 사각함체형태로 이루어지며, 상면부에 막여과수가 수집되는 여과수 수집챔버부(624)가 구비되는 장치본체부(620); 및,
   상기 장치본체부(620) 내에 전후 방향으로 소정간격으로 배치되며 상기 막분리조로 유입된 유입수를 막여과하고 막여과된 여과수가 상기 여과수 수집챔버부(624)로 수집되도록 상기 여과수 수집챔버부와 연결되는 복수의 분리막모듈(630);
   상기 여과수 수집챔버부(624)의 하면에 전후방향으로 설치되어 상기 복수의 분리막 모듈의 전후 이동을 안내하는 레일(641);
   상기 복수의 분리막 모듈(630) 각각의 상단에 설치되며, 상기 레일(641)을 따라 슬라이딩 이동가능하도록 설치되어, 상기 복수의 분리막모듈을 전후 방향으로 이동가능하게 하는 슬라이딩부재(643);
   상기 복수의 분리막모듈(630)에 설치되어 상기 복수의 분리막모듈(630)의 간격을 균등하게 조절하는 간격조절유닛(660);을 포함하며,
   상기 복수의 분리막모듈(630) 각각은, 판형의 분리막(633)과, 상기 분리막의 테두리를 지지하는 프레임(631)을 포함하도록 구성되며, 상기 프레임(631)에는 상기 분리막(633)을 통해 분리된 여과수가 배출되는 배출구(631a)가 구비되고, 상기 배출구(631a)는 호스를 통해 상기 여과수 수집챔버부(624)에 연결되도록 구성되며,
   상기 간격조절유닛(660)은,
   동일길이를 갖는 한 쌍의 바(662,663)가 x형태로 교차되고, 교차부분에 제1힌지점(664)이 형성되어 상기 한 쌍의 바(662,663)가 서로 회전가능하며, 상기 제1힌지점(664)이 분리막모듈(630)의 상단에 회전가능하도록 설치되고, 복수개로 구성되어 상기 복수의 분리막모듈(630) 각각에 설치되도록 구성되며 서로 이웃하는 양측단이 서로 제2힌지점(665)에 의해 연결되어 회전가능하도록 구성된 x링크바(661);
   전산볼트형태로 이루어지며, 구동모터(666)에 연결되어 상기 구동모터(666)의 구동에 따라 정회전 또는 역회전 가능하도록 구성된 스크류봉(667);
   너트형태로 이루어지고 상기 복수의 분리막모듈(630) 중 최전단측의 분리막모듈의 상단에 고정설치되며 상기 스크류봉(667)이 볼-스크류 방식으로 연결되도록 구성되어 상기 스크류봉(667)의 회전에 따라 상기 최전단측의 분리막모듈을 이동시키는 가이드블록(668)을 포함하고,
   상기 복수의 분리막모듈(630) 중 최후단측의 분리막모듈은 상기 레일을 따라 이동되지 않고 위치 고정되도록 구성되며,
   상기 구동모터(666)가 구동되어 상기 스크류봉(667)이 회전함에 따라 상기 스크류봉(667)과 볼스크류형태로 연결된 상기 가이드블록(668)이 상기 스크류봉(667)을 따라 전진 이동되어, 상기 최전단측의 분리막모듈이 전진하게 되면서 상기 x링크바(661)들이 형태변형되고 상기 복수의 분리막모듈(630)의 사이간격이 균등하게 조절되는 것이며,
   상기 막분리조는 상기 분리막장치에 의해 고액분리된 고농도 미생물이 상기 무산소조로 반송되는 미생물 반송라인;을 더 포함하며,
   상기 막분리조로부터 배출되는 최종처리수의 일부는 선택적으로 상기 활성제공급탱크에 공급되어, 상기 활성제 공급탱크에 저장된 고농도의 미생물활성제가 희석되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 생물학적 고도 수처리장치.
   
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