KR102247603B1 - Water treatment apparatus and method capable of continuous cleaning of membrane by using chlorine-generating microbubbles - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 염소발생 미세기포 생성기(350)를 포함하는 수처리 장치 및 이를 이용하는 방법을 제공한다. 세정모드로 운전되는 경우, 전원 공급부(351)가 동작하여 전기분해에 의해 염소와 미세기포가 전처리수에 혼합되어 세정수로 사용됨으로써, 분리막의 연속적인 세정이 가능하다. The present invention provides a water treatment apparatus including a chlorine generating microbubble generator 350 and a method of using the same. In the case of operation in the cleaning mode, the power supply unit 351 is operated so that chlorine and microbubbles are mixed with the pre-treated water by electrolysis to be used as cleaning water, so that continuous cleaning of the separation membrane is possible.

Figure R1020190036168
Figure R1020190036168

Description

염소발생 미세기포를 이용하여 분리막의 연속적인 세정이 가능한 수처리 장치 및 방법{Water treatment apparatus and method capable of continuous cleaning of membrane by using chlorine-generating microbubbles}Water treatment apparatus and method capable of continuous cleaning of membrane by using chlorine-generating microbubbles

본 발명은 분리막을 이용한 수처리 분야에 관한 것으로, 구체적으로, 염소발생 미세기포를 이용하여 분리막을 연속적으로 세정할 수 있는 수처리 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to the field of water treatment using a separation membrane, and more particularly, to a water treatment apparatus and method capable of continuously cleaning a separation membrane using chlorine-generating microbubbles.

분리막모듈은 막여과에 의한 수처리 공정에서 사용된다. 여과를 계속 진행하면 막오염이 진행되므로 일정 시간 여과모드 운전 후 세정모드가 수행되어 막오염을 제거한다. The separation membrane module is used in the water treatment process by membrane filtration. Membrane contamination proceeds when filtration is continued, so the cleaning mode is performed after the filtration mode is operated for a certain period of time to remove membrane contamination.

도 1은 분리막을 포함한 일반적인 분리막모듈(400)을 도시한다. 실선은 여과모드에서의 유체 흐름을 도시하고 점선은 세정모드에서의 유체 흐름을 도시한다. 1 shows a general separation membrane module 400 including a separation membrane. The solid line shows the fluid flow in the filtration mode and the dotted line shows the fluid flow in the cleaning mode.

여과모드에서 막여과하여야 하는 전처리수가 분리막모듈(400)의 하단의 유입 포트를 통해 유입된다. 분리막모듈(400) 내부에 분리막이 구비되어 막여과 처리가 이루어진다. 처리된 처리수는 상부의 출구 포트를 통해 배출된다. 전처리수가 과다하게 유입된 경우 오버플로우(overflow)된 전처리수는 상부의 오버플로우 포트를 통해 배출되어 재순환된다. In the filtration mode, the pretreated water to be membrane filtered is introduced through the inlet port at the bottom of the separation membrane module 400. A separation membrane is provided inside the separation membrane module 400 to perform a membrane filtration treatment. The treated water is discharged through the upper outlet port. When the pretreatment water is excessively introduced, the overflowed pretreatment water is discharged through the overflow port at the top and is recycled.

세정모드는 세정수가 처리수 흐름대로 유입되는 방식과 처리수 역방향으로 유입되는 역세정 방식으로 운전될 수 있다. 전자의 경우, 전처리수가 유입되던 포트로 세정수가 유입되어 분리막을 세정한다. 막오염 물질이 분리막에서 떨어지고 분리막모듈(400) 내부가 세정되면 농축수가 생성되며, 이는 분리막모듈(400) 하단의 포트를 통해 드레인된다. 역세정시, 처리수가 배출되던 포트로 역세수가 유입되어 분리막을 역세정한다. 마찬가지로 농축수가 생성되어 드레인된다. The washing mode may be operated in a manner in which the washing water flows into the treated water flow and a reverse washing method in which the treated water flows in a reverse direction. In the former case, washing water flows into the port where the pre-treatment water was introduced to clean the separation membrane. When the membrane contaminants fall from the separation membrane and the inside of the separation membrane module 400 is cleaned, concentrated water is generated, which is drained through a port at the bottom of the separation membrane module 400. During backwashing, backwashing water flows into the port where the treated water was discharged, and the separation membrane is backwashed. Likewise, concentrated water is generated and drained.

도 2는 분리막모듈(400)을 포함한 수처리 장치의 전체 흐름도를 도시한다. 2 shows an overall flow chart of a water treatment apparatus including the separation membrane module 400.

여과모드에서, 원수 저류조(100)에 저류된 원수는 전처리부(200)에서 전처리된 후 전처리수조(300)에 저류되고, 이는 분리막모듈(400)에 유입되어 막여과된다. 분리막모듈(400)에서 생성된 처리수는 역세수조(500)에 일부 저류되고 대부분 처리수조(600)에 유입되어 저류된다. 처리수조(600)는 소독 및 살균 처리를 위해 약품 주입부(CT3)가 구비된다. 일반적으로 염소가 사용된다. In the filtration mode, the raw water stored in the raw water storage tank 100 is pretreated in the pretreatment unit 200 and then stored in the pretreatment water tank 300, which is introduced into the separation membrane module 400 to be membrane filtered. The treated water generated by the separation membrane module 400 is partially stored in the backwash tank 500 and mostly flows into the treatment tank 600 and is stored. The treatment tank 600 is provided with a chemical injection unit CT3 for disinfection and sterilization treatment. Usually chlorine is used.

세정모드에서, 세정수를 이용한 세정을 위해, 역세수조(500)에 저류된 역세수(즉, 수질이 양호한 처리수)가 분리막모듈(400) 전단으로 유동하여 분리막모듈(400)에 유입된다. 화학세정을 위해 약품 주입부(CT1)가 구비된다. 미세기포 발생장치(MBG; microbubble generator)(310)가 더 구비될 수 있다. In the washing mode, for washing using the washing water, backwashed water stored in the backwashing tank 500 (that is, treated water having good water quality) flows to the front end of the membrane module 400 and flows into the membrane module 400. A chemical injection part CT1 is provided for chemical cleaning. A microbubble generator (MBG) 310 may be further provided.

세정모드에서, 역세정을 위해, 역세수조(500)에 저류된 역세수가 처리수 유동 라인을 통해 역방향으로 분리막모듈(400)에 유입된다. 화학세정을 위해 약품 주입부(CT2)가 구비된다. In the cleaning mode, for backwashing, the backwashed water stored in the backwashing tank 500 flows into the separation membrane module 400 in the reverse direction through the treated water flow line. A chemical injection part CT2 is provided for chemical cleaning.

이러한 종래 기술에서의 문제점은 다음과 같다.The problems in the prior art are as follows.

첫째, 약품 사용량이 과다하다. 값비싼 약품으로 인한 경제적 문제뿐만 아니라 약품 주입부(CT1, CT2, CT3)와 각각의 펌프를 구비시키기 위해 과다한 설비, 설치 부지 확보 등의 문제도 발생한다. 세정모드가 수행된 후 여과모드로 진입하기 전에 모든 농축수가 드레인되므로, 약품이 일회용으로밖에 사용되지 않는다. 즉, 세정을 위해 약품 주입부(CT1, CT2)에서 주입된 약품은 모두 드레인되기에, 이와 별도의 약품이 약품 주입부(CT3)에서 주입되어야 한다. First, the use of drugs is excessive. In addition to economic problems due to expensive drugs, there are also problems such as excessive facilities and securing installation sites to equip the drug injection units (CT1, CT2, CT3) and each pump. Since all concentrated water is drained after the cleaning mode is performed and before entering the filtration mode, the chemical is only used for single use. That is, since all of the chemicals injected from the chemical injection units CT1 and CT2 for cleaning are drained, a separate chemical must be injected from the chemical injection unit CT3.

둘째, 역세수조(500)에 저류된 역세수가 세정수로 활용되기에, 역세수조(500)와 분리막모듈(400)을 연결하는 별도의 라인이 필요한데, 이 라인의 설치는 물론 유지 관리에 많은 어려움이 있다. Second, since the backwash water stored in the backwash tank 500 is used as washing water, a separate line connecting the backwash tank 500 and the membrane module 400 is required. This line is difficult to install and maintain. There is this.

셋째, 세정모드에서 발생한 농축수는 모두 드레인되어 버려지므로, 최종 처리수의 양이 감소하여 처리효율이 높지 않다. Third, since all the concentrated water generated in the washing mode is drained and discarded, the amount of final treated water is reduced, so that the treatment efficiency is not high.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것이다. The present invention is to solve the above problems.

구체적으로, 수처리 공정에서 사용되는 약품의 양을 감소시키거나 생략하고자 한다. 물론, 세정 효과를 그대로 유지하여야 한다. Specifically, it is intended to reduce or omit the amount of chemicals used in the water treatment process. Of course, the cleaning effect must be maintained as it is.

제어 및 유지 관리가 복잡한 라인, 예를 들어 역세수조와 분리막모듈을 연결하는 별도의 라인을 생략하고자 한다. 당연히, 그럼에도 세정에 필요한 세정수 품질은 유지되어야 한다. A separate line connecting the backwash tank and the separator module, for example, a line with complicated control and maintenance, will be omitted. Of course, nonetheless, the quality of the rinse water required for cleaning must be maintained.

처리 효율을 높이고자 한다. 즉, 처리수의 양을 최대한 확보하고자 한다. We want to increase processing efficiency. In other words, it is intended to secure the maximum amount of treated water.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 원수 저류조(100); 상기 원수 저류조(100)에서 저류된 원수가 유입되어 전처리되는 전처리부(200); 상기 전처리부(200)에서 전처리된 전처리수가 저류되는 전처리수조(300); 상기 전처리수조(300)에 저류된 전처리수가 유입되는 염소발생 미세기포 생성기(350)로서, 정지시 전처리수가 통과하되, 동작시 전기분해에 의해 염소와 미세기포가 발생하여 전처리수에 혼입되는 염소발생 미세기포 생성기(350); 상기 염소발생 미세기포 생성기(350)로부터 전처리수가 유입되고 분리막에 의해 막여과가 이루어지는 분리막모듈(400); 상기 분리막모듈(400)에서 막여과가 이루어져서 생성된 처리수가 유입되는 역세수조(500); 상기 역세수조(500)에서 처리수가 유입되어 저류되는 처리수조(600); 및 상기 분리막모듈(400)에서 발생한 농축수 및 상기 전처리부(200)에서 발생한 농축수가 유입되어 처리되고 드레인되는 농축수 처리부(700)를 포함하는, 수처리 장치로서, 상기 염소발생 미세기포 생성기(350)에는, 전기분해에 필요한 전원을 공급하여 이를 동작시키는 전원 공급부(351); 및 상기 염소발생 미세기포 생성기(350)에 전해질을 공급하는 전해질 공급부(352)가 구비되고, 상기 분리막모듈(400)의 오버플로우 포트는 상기 전처리수조(300)에 오버플로우 라인으로 유체 연결되고 여기에 밸브(V1)가 구비되며, 상기 오버플로우 라인이 브랜치되어 세정잔류수 처리부(370)와 유체 연결되고 여기에 밸브(V2)가 구비되며, 상기 세정잔류수 처리부(370)의 처리수 포트는 상기 전처리수조(300)에 유체 연결되고, 상기 세정잔류수 처리부(370)의 농축수 포트는 상기 농축수 처리부(700)에 연결되며, 상기 수처리 장치는 여과모드 및 세정모드로 운전되고, 세정모드로 운전되는 경우, 상기 전원 공급부(351)가 동작하여 전기분해에 의해 염소와 미세기포가 전처리수에 혼합되어 세정수로 사용되는, 수처리 장치를 제공한다. An embodiment of the present invention for solving the above problems, the raw water storage tank 100; A pretreatment unit 200 for pre-treatment by introducing the raw water stored in the raw water storage tank 100; A pretreatment tank 300 in which the pretreatment water pretreated by the pretreatment unit 200 is stored; As a chlorine-generating microbubble generator 350 into which the pre-treatment water stored in the pre-treatment tank 300 flows into, the pre-treatment water passes through, but during operation, chlorine and micro-bubbles are generated by electrolysis to generate chlorine mixed in the pre-treatment water. Microbubble generator 350; A separation membrane module 400 in which pretreatment water is introduced from the chlorine generating microbubble generator 350 and membrane filtration is performed by the separation membrane; A backwash tank 500 through which the treated water generated by membrane filtration in the separation membrane module 400 flows into; A treatment water tank 600 in which treated water is introduced and stored in the backwash water tank 500; And a concentrated water treatment unit 700 to be treated and drained by introducing the concentrated water generated from the separation membrane module 400 and the concentrated water generated from the pretreatment unit 200, wherein the chlorine generating microbubble generator 350 ), a power supply unit 351 for supplying power required for electrolysis and operating it; And an electrolyte supply unit 352 for supplying an electrolyte to the chlorine generating microbubble generator 350, and an overflow port of the separator module 400 is fluidly connected to the pretreatment tank 300 by an overflow line, A valve (V1) is provided, and the overflow line is branched to be fluidly connected to the washing residual water treatment unit 370, and a valve V2 is provided therein, and the treated water port of the washing residual water treatment unit 370 is Fluidly connected to the pretreatment water tank 300, the concentrated water port of the cleaning residual water treatment unit 370 is connected to the concentrated water treatment unit 700, and the water treatment device is operated in a filtration mode and a cleaning mode, and the cleaning mode When the furnace is operated, the power supply unit 351 is operated so that chlorine and microbubbles are mixed with the pretreatment water by electrolysis to provide a water treatment device that is used as washing water.

또한, 상기 수처리 장치가 여과모드로 운전되는 경우, 상기 원수 저류조(100)에서 측정된 원수의 오염도가 기 설정된 기준 이상이면 상기 전원 공급부(351)가 동작하지 않고 기 설정된 기준 미만이면 상기 전원 공급부(351)가 동작하는 것이 바람직하다.In addition, when the water treatment device is operated in a filtration mode, if the contamination level of the raw water measured in the raw water storage tank 100 is higher than a preset standard, the power supply unit 351 does not operate and is less than a preset standard, the power supply unit ( It is desirable for 351) to operate.

또한, 상기 전해질 공급부(352)에서 상기 염소발생 미세기포 생성기(350)에 공급되는 전해질의 양은, 상기 원수 저류조(100)의 TDS 농도에 반비례하여 제어되고, 상기 원수 저류조(100)의 염소 농도에 반비례하여 제어되고, 상기 처리수조(600)의 염소 농도에 반비례하여 제어되며, 그리고, 상기 수처리 장치가 역세정되는 경우에는, 상기 전해질 공급부(352)에서 상기 염소발생 미세기포 생성기(350)에 공급되는 전해질의 양이 상기 분리막모듈(400) 내부의 염소 농도에 반비례하게 제어되는 것이 바람직하다.In addition, the amount of the electrolyte supplied to the chlorine generating microbubble generator 350 from the electrolyte supply unit 352 is controlled in inverse proportion to the TDS concentration of the raw water storage tank 100, and the chlorine concentration of the raw water storage tank 100 It is controlled in inverse proportion to the chlorine concentration in the treatment tank 600, and when the water treatment device is backwashed, the electrolyte supply unit 352 supplies the chlorine generation microbubble generator 350 It is preferable that the amount of electrolyte is controlled in inverse proportion to the concentration of chlorine in the separation membrane module 400.

또한, 상기 수처리 장치에는, 세정모드로 작동시, 세정수에 혼입시키도록 상기 분리막모듈(400) 전단에 구비되는 약품 주입부(CT1); 세정모드로 작동시, 역세수에 혼입시키도록 상기 역세수조(500)에서 상기 분리막모듈(400)에 역세수를 공급하는 라인에 구비되는 약품 주입부(CT2); 및 상기 처리수조(600)의 염소 농도를 유지시키도록 구비되는 약품 주입부(CT3)가 구비되지 않는 것이 바람직하다.In addition, the water treatment apparatus includes: a chemical injection unit CT1 provided at a front end of the separation membrane module 400 so as to be mixed with the washing water when operating in a washing mode; When operating in the cleaning mode, a chemical injection unit CT2 provided in a line supplying backwash water from the backwash tank 500 to the separator module 400 so as to be mixed with the backwash water; And it is preferable that the chemical injection unit CT3 provided to maintain the chlorine concentration in the treatment tank 600 is not provided.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 여과모드에서, 밸브(V1)는 개방되고, 밸브(V2)는 폐쇄되며, (a1) 상기 원수 저류조(100)에 저류된 원수가 전처리부(200)에 유입되어 전처리되는 단계; (b1) 상기 전처리부(200)에서 전처리된 전처리수가 상기 전처리수조(300)에 유입되어 저류되는 단계; (c1) 상기 전처리수조(300)에 저류된 전처리수가 상기 염소발생 미세기포 생성기(350)를 통과하여 상기 분리막모듈(400)에 유입되어 막여과처리되어 처리수가 생성되는 단계로서, 상기 원수 저류조(100)에서 측정된 원수의 오염도가 기 설정된 미만인 경우, 상기 전원 공급부(351)가 동작하는 단계; 및 상기 분리막모듈(400)에 유입된 전처리수가 오버플로우되는 경우, 오버플로우된 전처리수가 상기 전처리수조(300)로 순환하는 단계를 포함하는, 처리수 생성 단계; 및 (d1) 상기 처리수가 상기 역세수조(500)에 유입되어 저류되고, 상기 역세수조(500)에 유입된 처리수 중 일부가 상기 처리수조(600)에 유입되어 저류되는 단계를 포함하며, 세정모드에서, 밸브(V1)는 폐쇄되고, 밸브(V2)는 개방되며, (a2) 상기 원수 저류조(100)에 저류된 원수가 전처리부(200)에 유입되어 전처리되는 단계; (b2) 상기 전처리부(200)에서 전처리된 전처리수가 상기 전처리수조(300)에 유입되어 저류되는 단계; (c2) 상기 전처리수조(300)에 저류된 전처리수가 상기 염소발생 미세기포 생성기(350)에 유입되고, 상기 염소발생 미세기포 생성기(350)가 동작하여 전처리수에 염소와 미세기포가 혼입되어 상기 분리막모듈(400)에 유입되는 단계; (d2) 상기 분리막모듈(400)에 유입된 염소 및 미세기포 혼입 전처리수가 상기 분리막모듈(400)을 세정하고 농축수와 세정잔류수가 생성되는 단계; 및 (e2) 세정잔류수는 상기 세정잔류수 처리부(370)에 유입되어 처리됨으로써 농축수와 세정잔류수 처리수가 생성되며, 생성된 세정잔류수 처리수는 상기 전처리수조(300)에 유입되는 단계를 포함하는, 방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention for solving the above problems, in the filtration mode, the valve (V1) is open, the valve (V2) is closed, (a1) the raw water stored in the raw water storage tank (100) Pre-processing by being introduced into the pre-treatment unit 200; (b1) pre-treatment water pre-treated by the pre-treatment unit 200 is introduced into the pre-treatment tank 300 and stored; (c1) The pretreatment water stored in the pretreatment tank 300 passes through the chlorine generating microbubble generator 350 and flows into the separation membrane module 400 to be subjected to membrane filtration to generate treated water, wherein the raw water storage tank ( If the contamination level of the raw water measured in 100) is less than a preset level, the power supply unit 351 is operated; And circulating the overflowed pre-treatment water to the pre-treatment tank 300 when the pre-treatment water introduced into the separation membrane module 400 overflows; And (d1) the treated water is introduced into and stored in the backwash tank 500, and some of the treated water introduced into the backwash tank 500 is introduced into and stored in the treatment tank 600, and washing In the mode, the valve (V1) is closed, the valve (V2) is opened, (a2) the raw water stored in the raw water storage tank 100 is introduced into the pretreatment unit 200 to be pretreated; (b2) the pretreatment water pretreated by the pretreatment unit 200 is introduced into and stored in the pretreatment tank 300; (c2) The pre-treatment water stored in the pre-treatment water tank 300 flows into the chlorine-generating micro-bubble generator 350, and the chlorine-generating micro-bubble generator 350 is operated to mix chlorine and micro-bubbles into the pre-treatment water. Introducing into the separation membrane module 400; (d2) washing the separation membrane module 400 with pretreated water for mixing chlorine and microbubbles introduced into the separation membrane module 400 and generating concentrated water and washing residual water; And (e2) the washing residual water is introduced into the washing residual water treatment unit 370 and treated to generate concentrated water and washing residual water treated water, and the generated washing residual water treated water is introduced into the pretreatment tank 300. It provides a method comprising a.

또한, 상기 (c2) 단계는, (c21) 상기 역세수조(500)에 저류된 처리수가 역세수로서 상기 분리막모듈(400)에 처리수의 역방향으로 공급되고, 상기 염소발생 미세기포 생성기(350)에 의해 상기 분리막모듈(400)에 이미 공급되어 있는 염소가 상기 역세수에 혼입되어, 염소를 포함한 역세수가 상기 분리막모듈(400)을 역세정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, in the step (c2), (c21) the treated water stored in the backwash tank 500 is supplied as backwash water to the separation membrane module 400 in the reverse direction of the treated water, and the chlorine generating microbubble generator 350 It is preferable that the chlorine already supplied to the separation membrane module 400 is mixed into the backwashing water, and the backwashing water including chlorine backwashes the separation membrane module 400.

본 발명에 의하여, 약품 주입부를 모두 생략할 수 있다. 오직 하나의 전해질 주입부만 구비되면 된다. 직접 주입되는 약품의 양과 약품 단가를 고려하면, 유입되는 전해질의 양도 적으며 전해질의 단위 중량당 단가가 낮기에 경제성 효과가 탁월하다. 또한, 하나의 전해질 주입부에서 주입되는 전해질의 양만 제어함으로써, 원수의 수질에 따른 제어, 막오염에 따른 제어, 최종 처리수에 필요한 염소 농도에 따른 제어가 한 번에 이루어져서, 유지 관리가 간편하다. 또한, 센서에 의한 자동화 및 연속식 세정이 가능하다.According to the present invention, all of the drug injection portions can be omitted. Only one electrolyte injection part needs to be provided. Considering the amount of chemicals directly injected and the cost of chemicals, the amount of electrolyte is small and the unit cost per unit weight of electrolyte is low, so the economic effect is excellent. In addition, by controlling only the amount of electrolyte injected from one electrolyte injection unit, control according to the water quality of raw water, control according to membrane contamination, and control according to the chlorine concentration required in the final treated water are performed at once, so maintenance is easy. . In addition, automation and continuous cleaning by sensors are possible.

역세수조와 분리막모듈을 별도로 연결하는 라인의 생략이 가능하다. It is possible to omit the line connecting the backwash tank and the separator module separately.

드레인되어 모두 버려지던 세정잔류수의 재순환이 가능하여 처리수의 양이 증가한다. The amount of treated water is increased by allowing the recirculation of the washing residual water that was drained and discarded.

도 1은 일반적인 분리막모듈의 수처리 흐름도를 도시한다.
도 2는 종래 기술인 분리막을 이용한 수처리 장치를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 분리막을 이용한 수처리 장치를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 수처리 장치에서 여과모드의 유체 흐름을 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 수처리 장치에서 세정모드의 유체 흐름을 도시한다.1 shows a flow chart of water treatment of a general separation membrane module.
2 schematically shows a water treatment apparatus using a conventional separation membrane.
3 schematically shows a water treatment apparatus using a separation membrane according to the present invention.
4 shows the fluid flow in the filtration mode in the water treatment apparatus according to the present invention.
5 shows the fluid flow in the cleaning mode in the water treatment apparatus according to the present invention.

이하에서, "여과모드"는 분리막모듈을 포함하는 수처리 장치가 원수를 막여과하도록 작동하는 모드를 의미한다. "세정모드"는 여과모드의 진행에 따라 막오염이 진행된 분리막모듈을 세정하도록 작동하는 모드를 의미한다. 여기서, "세정모드"는 스프링클링, 에어 스크러빙은 물론, 세정수를 처리 방향으로 유입시켜서 수행하는 세정과, 처리 역방향으로 유입시키는 역세정 등을 포함하는 개념으로 이해되어야 한다. Hereinafter, "filtration mode" refers to a mode in which a water treatment apparatus including a separation membrane module operates to membrane filter raw water. The "cleaning mode" refers to a mode that operates to clean the membrane module in which membrane contamination has progressed according to the progress of the filtration mode. Here, the "cleaning mode" should be understood as a concept including sprinkling and air scrubbing, as well as washing performed by introducing washing water in the treatment direction, and back washing flowing in the treatment reverse direction.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 수처리 장치 및 방법을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a water treatment apparatus and method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

수처리 장치의 설명Description of water treatment equipment

본 발명에 따른 수처리 장치는, 도 2에 도시된 종래 기술의 수처리 장치와 비교하여, 모든 약품 주입부(CT1, CT2, CT3)가 생략되고, 염소발생 미세기포 생성기(350), 세정잔류수 처리부(370) 및 농축수 처리부(700)를 더 포함한다는 점에서 차이가 있다. In the water treatment apparatus according to the present invention, compared to the conventional water treatment apparatus shown in FIG. 2, all the chemical injection units CT1, CT2, and CT3 are omitted, and the chlorine generation microbubble generator 350, the washing residual water treatment unit There is a difference in that it further includes the 370 and the concentrated water treatment unit 700.

도 3을 참조하여 구체적으로 설명한다. It will be described in detail with reference to FIG. 3.

본 발명에 따른 수처리 장치는, 원수 저류조(100); 상기 원수 저류조(100)에서 저류된 원수가 유입되어 전처리되는 전처리부(200); 상기 전처리부(200)에서 전처리된 전처리수가 저류되는 전처리수조(300)를 포함한다. 이들은 종래 기술과 유사한 구성으로 상세한 설명은 생략한다. A water treatment apparatus according to the present invention includes: a raw water storage tank 100; A pretreatment unit 200 for pre-treatment by introducing the raw water stored in the raw water storage tank 100; It includes a pretreatment tank 300 in which the pretreatment water pretreated by the pretreatment unit 200 is stored. These configurations are similar to those of the prior art, and detailed descriptions thereof will be omitted.

도면에서 전처리부(200)가 싸이클론으로 도시되나, 다른 형식의 전처리 공정이 적용되어도 무방하다. In the drawing, the pretreatment unit 200 is shown as a cyclone, but other types of pretreatment processes may be applied.

전처리부(200) 후단에 염소발생 미세기포 생성기(350)가 구비된다. 염소발생 미세기포 생성기(350)는 본 발명의 핵심 부품 중 하나로서, 상세한 내용은 후술한다.A chlorine generating microbubble generator 350 is provided at a rear end of the pretreatment unit 200. The chlorine generating microbubble generator 350 is one of the core parts of the present invention, and details will be described later.

본 발명에 따른 수처리 장치는, 염소발생 미세기포 생성기(350)로부터 전처리수가 유입되고 분리막에 의해 막여과가 이루어지는 분리막모듈(400); 상기 분리막모듈(400)에서 막여과가 이루어져서 생성된 처리수가 유입되는 역세수조(500); 상기 역세수조(500)에서 처리수가 유입되어 저류되는 처리수조(600); 및 상기 분리막모듈(400)에서 발생한 농축수 및 상기 전처리부(200)에서 발생한 농축수가 유입되어 처리되고 드레인되는 농축수 처리부(700)를 더 포함한다. The water treatment apparatus according to the present invention comprises: a separation membrane module 400 in which pretreatment water is introduced from the chlorine generating microbubble generator 350 and membrane filtration is performed by the separation membrane; A backwash tank 500 through which the treated water generated by membrane filtration in the separation membrane module 400 flows into; A treatment water tank 600 in which treated water is introduced and stored in the backwash water tank 500; And a concentrated water treatment unit 700 for processing and draining the concentrated water generated by the separation membrane module 400 and the concentrated water generated by the pre-treatment unit 200.

역세수조(500)와 처리수조(600)는 종래 기술과 유사한 구성이다. 다만, 역세수조(500)의 역세수 유동 라인에 약품 주입부(CT2)가 구비될 필요가 없고 처리수조(600)에는 약품 주입부(CT3)가 구비될 필요가 없다. 이는 염소발생 미세기포 생성기(350)에 의한 것으로, 구체적인 내용은 후술한다. The backwash tank 500 and the treatment tank 600 have a configuration similar to that of the prior art. However, there is no need to provide the chemical injection unit CT2 in the backwash water flow line of the backwash tank 500 and the chemical injection unit CT3 does not need to be provided in the treatment tank 600. This is due to the chlorine generation microbubble generator 350, a detailed description will be described later.

농축수 처리부(700)는 분리막모듈(400)의 세정 과정에서 발생하는 오염물의 농축수는 물론, 후술하는 세정잔류수 처리부(370), 전처리부(200) 및 염소발생 미세기포 생성기(350)에서 생성되는 농축수를 모두 모아 처리한 후 드레인하는 구성이다. The concentrated water treatment unit 700 is not only concentrated water of contaminants generated in the cleaning process of the separation membrane module 400, but also the cleaning residual water treatment unit 370, pretreatment unit 200, and chlorine generation microbubble generator 350 to be described later. It is a configuration that collects all the generated concentrated water, treats it, and drains it.

염소발생 미세기포 생성기(350)를 상세히 설명한다. The chlorine generation microbubble generator 350 will be described in detail.

염소발생 미세기포 생성기(350)는, 동작을 제어함으로써, 선택적으로, 전처리수가 통과하는 과정에서 염소와 미세기포를 발생시켜 혼입시키는 구성이다. The chlorine generating microbubble generator 350 is configured to selectively generate and mix chlorine and microbubbles in the process of passing the pretreated water by controlling the operation.

염소발생 미세기포 생성기(350)의 동작 정지시에는 전처리수가 이를 그대로 통과하여 분리막모듈(400)에 유입된다. 다만, 염소발생 미세기포 생성기(350) 내에 잔류한 염소 또는 미세기포가 존재한 상태라면, 전처리수가 일부 포함되어 분리막모듈(400)에 유입될 수도 있다. When the operation of the chlorine-generating microbubble generator 350 is stopped, the pretreated water passes through it as it is and flows into the separation membrane module 400. However, if chlorine or microbubbles remaining in the chlorine-generating microbubble generator 350 are present, some pre-treated water may be included and introduced into the separation membrane module 400.

염소발생 미세기포 생성기(350)의 동작시에는 유입된 전처리수가 전기분해되어 염소와 미세기포가 발생하게 되며 전처리수에 혼입된다. 전기분해에 필요한 전원은 전원 공급부(351)에서 공급된다. 전기분해를 촉진시키고 염소 이온(일반적으로 OCl- 이온) 생성을 위한 전해질은 전해질 공급부(352)에서 공급된다. When the chlorine-generating microbubble generator 350 is operated, the introduced pre-treated water is electrolyzed to generate chlorine and micro-bubbles, and are mixed into the pre-treated water. Power required for electrolysis is supplied from the power supply unit 351. An electrolyte for promoting electrolysis and generating chlorine ions (generally OCl- ions) is supplied from the electrolyte supply unit 352.

염소발생 미세기포 생성기(350)에 유입된 전처리수에는 오염물질이 있으므로, 동작시 염소발생 미세기포 생성기(350)의 전극의 특성에 따라 오염물질이 응집된 오염물이 발생한다. 예를 들어, 전극이 알루미늄이나 철 소재의 소모성 소재로 이루어졌다면, 전기분해 과정에서 알루미늄 및 철 원자와 오염물이 응집되어 침전된다. 소재에 따라 응집되지 않고 부상될 수도 있다. 티타늄과 같은 비소모성 소재로 이루어졌다면 티타늄 원자에 의해서가 아니라 다른 원인으로 응집되어 침전되거나 부상된다. 응집되거나 부상된 오염물은 전처리수 일부와 함께 농축수를 생성하게 되며, 도 3에 도시된 바와 같이, 별도의 드레인 포트를 통하여 농축수 처리부(700)로 유입된다. Since there are contaminants in the pretreated water introduced into the chlorine-generating microbubble generator 350, contaminants in which contaminants are aggregated are generated according to the characteristics of the electrode of the chlorine-generating microbubble generator 350 during operation. For example, if the electrode is made of a consumable material such as aluminum or iron, aluminum and iron atoms and contaminants aggregate and precipitate during the electrolysis process. Depending on the material, it may not agglomerate and may float. If it is made of a non-consumable material such as titanium, it is aggregated and precipitated or floated not by titanium atoms but by other causes. The contaminated or floated contaminants generate concentrated water together with some of the pretreated water, and, as shown in FIG. 3, flow into the concentrated water treatment unit 700 through a separate drain port.

이와 같이, 염소발생 미세기포 생성기(350)의 전기분해만으로도 일부 오염물은 제거된다. 전원 공급부(351)에서 공급되는 전원과 전해질 공급부(352)에서 공급되는 전해질의 양을 증가시키면 제거 효율이 더 증가하고 염소와 미세기포가 더 많이 생성되어 혼입된다. 다만, 이 경우 소모되는 전원, 전해질, 전극 등으로 인해 경제성이 나빠진다. In this way, some contaminants are removed only by electrolysis of the chlorine generating microbubble generator 350. When the amount of power supplied from the power supply unit 351 and the electrolyte supplied from the electrolyte supply unit 352 is increased, the removal efficiency is further increased, and more chlorine and microbubbles are generated and mixed. However, in this case, economic feasibility is deteriorated due to power consumption, electrolytes, electrodes, etc.

따라서, 염소발생 미세기포 생성기(350)는 여과모드가 아닌 세정모드로 운전하는 경우에만 동작하는 것이 바람직하다. 세정모드에서는 세정수의 수질이 양호하여야 하며 세정모드 운전 시간이 짧기 때문이다. 본 발명의 다른 실시예에서, 여과모드로 운전하는 경우에서도 원수의 수질이 매우 안 좋은 경우 비교적 낮은 정도로 동작함으로써 분리막모듈(400)의 오염부하를 낮추고 수명을 증진시킬 수 있다. Therefore, it is preferable that the chlorine generating microbubble generator 350 operates only when operating in a cleaning mode rather than a filtration mode. This is because in the washing mode, the quality of the washing water must be good and the operation time in the washing mode is short. In another embodiment of the present invention, even when operating in the filtration mode, if the raw water quality is very poor, the operation to a relatively low level may reduce the contamination load of the separation membrane module 400 and increase the lifespan.

달리 설명하면 다음과 같다. In other words, it is as follows.

수처리 장치를 세정모드로 운전하는 경우 염소발생 미세기포 생성기(350)가 동작하도록 제어한다. 세정수에 염소와 미세기포가 더 포함되기에, 약품을 사용하지 않으면서도 염소에 의한 화학세정의 효과, 미세기포의 산화에 의한 화학세정의 효과, 미세기포의 스크러빙에 의한 물리세정의 효과를 이룩한다. When the water treatment device is operated in the cleaning mode, the chlorine generating microbubble generator 350 is controlled to operate. Since the washing water contains more chlorine and microbubbles, it achieves the effect of chemical cleaning by chlorine without using chemicals, the effect of chemical cleaning by oxidation of microbubbles, and physical cleaning by scrubbing microbubbles. do.

이에 따라, 종래 기술(도 2)에서 세정시 필요하였던 약품 주입부(CT1)를 생략할 수 있다. 또한, 염소발생 미세기포 생성기(350)의 작동 조건에 따라 수질이 우수한 세정수가 생성되므로, 굳이 역세수조(500)에서 역세수(즉, 처리수)를 펌프 등으로 당겨와서 사용할 필요가 없다. 전처리수를 그대로 사용할 수 있다. 라인 설비 비용이 절약된다. Accordingly, it is possible to omit the chemical injection unit CT1 required for cleaning in the prior art (FIG. 2). In addition, since washing water having excellent water quality is generated according to the operating conditions of the chlorine generating microbubble generator 350, there is no need to pull back washing water (that is, treated water) from the back washing tank 500 by a pump or the like. Pre-treated water can be used as it is. The cost of line equipment is saved.

수처리 장치의 세정모드 중 역세정을 수행하는 경우에도 역세수조(500)에서 역세수를 처리수 역방향으로 공급하되 분리막모듈(400)의 내부에 염소를 미리 충분하게 공급해두어 역세수와 혼입되게 함으로써, 화학세정 및 물리세정의 효과를 이룩할 수 있다. Even when backwashing is performed during the washing mode of the water treatment device, backwashing water is supplied from the backwashing tank 500 in the reverse direction of the treated water, but sufficient chlorine is supplied to the inside of the separation membrane module 400 in advance so that it is mixed with the backwashing water, It can achieve the effect of chemical cleaning and physical cleaning.

이에 따라, 종래 기술(도 2)에서 역세정시 필요하였던 약품 주입부(CT2) 역시 생략할 수 있다.Accordingly, the drug injection unit CT2, which was required for backwashing in the prior art (FIG. 2), may also be omitted.

수처리 장치를 여과모드로 운전하는 경우에는 기본적으로 염소발생 미세기포 생성기(350)가 동작하지 않는다. 다른 실시예에서는, 원수의 오염도에 따라 동작 여부가 결정될 수 있다. 원수의 수질이 양호한 경우 염소발생 미세기포 생성기(350)가 동작하지 않고 그대로 통과하여 분리막모듈(400)에 유입되지만, 원수의 수질이 좋지 않은 경우 염소발생 미세기포 생성기(350)가 잠깐 동작하여 오염물을 일부 제거할 수 있다. When the water treatment device is operated in the filtration mode, the chlorine generating microbubble generator 350 is basically not operated. In another embodiment, whether or not to operate may be determined according to the degree of contamination of raw water. If the raw water quality is good, the chlorine-generating microbubble generator 350 does not operate and passes through and flows into the separation membrane module 400, but if the raw water quality is not good, the chlorine-generating microbubble generator 350 operates for a short time and contaminates. You can remove some of them.

즉, 수처리 장치가 여과모드로 운전되는 경우, 원수 저류조(100)에서 측정된 원수의 오염도가 기 설정된 기준 이상이면 전원 공급부(351)가 동작하지 않고 기 설정된 기준 미만이면 전원 공급부(351)가 동작하는 것이다. That is, when the water treatment device is operated in the filtration mode, the power supply unit 351 does not operate if the contamination level of the raw water measured in the raw water storage tank 100 is higher than a preset standard, and if it is less than a preset standard, the power supply unit 351 operates. It is to do.

한편, 이와 같은 염소발생 미세기포 생성기(350)의 동작에 의해, 최종 처리수에 포함되는 염소의 농도가 제어 가능하다. 일반적으로 처리수조(600)에 저류된 처리수에 별도의 약품 주입부(CT3)가 연결되어 소독을 위한 염소가 별도로 주입되는데(도 2 참조), 본 발명은 이를 생략할 수 있다. 염소가 너무 많은 경우 처리수에서 악취가 나는 등 부작용이 있으므로, 처리수조(600)의 염소 농도에 기반하여 염소발생 미세기포 생성기(350)의 동작 정도가 제어된다. On the other hand, by the operation of the chlorine generating microbubble generator 350, the concentration of chlorine contained in the final treated water can be controlled. In general, a separate chemical injection unit CT3 is connected to the treated water stored in the treatment tank 600 to separately inject chlorine for disinfection (see FIG. 2), and the present invention may omit this. When there is too much chlorine, there is a side effect such as an odor in the treated water, and thus the degree of operation of the chlorine generation microbubble generator 350 is controlled based on the chlorine concentration in the treatment water tank 600.

염소발생 미세기포 생성기(350)의 동작 정도는 전원 공급부(351)에서 공급되는 전원의 양과 전해질 공급부(352)에서 공급되는 전해질의 양을 제어함으로써 제어된다. 즉, 염소발생 미세기포 생성기(350)에서 발생하는 염소 및 미세기포의 양이 전원 공급부(351)와 전해질 공급부(352)에 의해 제어된다. 이중, 전해질 공급부(352)에 의한 제어가 보다 효과적이다. The degree of operation of the chlorine generating microbubble generator 350 is controlled by controlling the amount of power supplied from the power supply unit 351 and the amount of electrolyte supplied from the electrolyte supply unit 352. That is, the amount of chlorine and microbubbles generated in the chlorine-generating microbubble generator 350 is controlled by the power supply unit 351 and the electrolyte supply unit 352. Of these, control by the electrolyte supply unit 352 is more effective.

염소발생 미세기포 생성기(350)에서 발생하는 염소가 너무 많은 경우 악취 등의 부수적인 문제가 발생함은 전술한 바와 같다. 반대로 너무 적은 경우에는 세정 효과가 낮고 최종 처리수조(600) 내 처리수 소독 효과가 낮다. 따라서, 이를 정밀하게 제어할 필요가 있다. As described above, when there is too much chlorine generated in the chlorine-generating microbubble generator 350, incidental problems such as odor occur. Conversely, if it is too small, the cleaning effect is low and the disinfecting effect of the treated water in the final treatment tank 600 is low. Therefore, it is necessary to precisely control it.

이를 위해, 원수 저류조(100)에 TDS(total dissolved solids) 농도를 측정하는 센서(S1)와 염소 농도를 측정하는 센서(S2)를 구비시키고, 처리수조(600)에 염소 농도를 측정하는 센서(S3)를 구비시킨 후, 이에 따라 전해질 공급부(352)를 제어한다. To this end, a sensor (S1) for measuring the concentration of TDS (total dissolved solids) and a sensor (S2) for measuring the concentration of chlorine are provided in the raw water storage tank 100, and a sensor for measuring the concentration of chlorine in the treatment tank 600 ( After providing S3), the electrolyte supply unit 352 is controlled accordingly.

구체적으로, 원수의 TDS가 높을수록 원수 내 이온의 양이 많아 전기분해가 활발하게 이루어지므로, 전해질 공급부(352)에서 염소발생 미세기포 생성기(350)에 공급되는 전해질의 양은 원수 저류조(100)의 TDS 농도에 반비례하게 제어한다. Specifically, since the higher the TDS of the raw water, the greater the amount of ions in the raw water, so that electrolysis is actively performed, the amount of the electrolyte supplied from the electrolyte supply unit 352 to the chlorine generating microbubble generator 350 is determined by the amount of the raw water storage tank 100. It is controlled in inverse proportion to the TDS concentration.

원수의 TDS가 아닌 염소이온 자체가 이미 다량 포함되어 있는 경우(예를 들어, 해수 등)가 있으므로, 전해질 공급부(352)에서 염소발생 미세기포 생성기(350)에 공급되는 전해질의 양은 원수 저류조(100)의 이온 농도에 반비례하게 제어한다. Since there is a case where a large amount of chlorine ions, not the TDS of the raw water, is already contained (for example, seawater, etc.), the amount of the electrolyte supplied to the chlorine generating microbubble generator 350 from the electrolyte supply unit 352 is the raw water storage tank 100 ) Is controlled in inverse proportion to the ion concentration.

전술한 바와 같이, 처리수조(600)에 저류된 처리수는 특히 정수 시설에서는 일정 범위 내로 염소 농도가 유지되어야 하므로, 전해질 공급부(352)에서 염소발생 미세기포 생성기(350)에 공급되는 전해질의 양은 처리수조(600)의 염소 농도에 반비례하게 제어한다. As described above, since the treated water stored in the treatment water tank 600 needs to be maintained in a certain range in a water purification facility, the amount of electrolyte supplied to the chlorine generation microbubble generator 350 from the electrolyte supply unit 352 is It is controlled in inverse proportion to the chlorine concentration in the treatment tank 600.

한편, 역세정시 별도의 약품이 주입되지 않으므로, 역세수조(500)에 저류된 처리수가 역세수로서 분리막모듈(400)에 처리수의 역방향으로 공급되는 경우, 그 직전에 분리막모듈(400) 내의 염소 농도를 알아야 이에 맞추어 제어가 가능하다. 이를 위하여 분리막모듈(400)에는 염소 농도를 측정하는 센서(S4)가 더 구비되어, 전해질 공급부(352)에서 염소발생 미세기포 생성기(350)에 공급되는 전해질의 양이 분리막모듈(400) 내부의 염소 농도에 반비례하게 제어된다. On the other hand, since a separate chemical is not injected during backwashing, when the treated water stored in the backwashing tank 500 is supplied as backwashing water to the separation membrane module 400 in the reverse direction of the treated water, chlorine in the separation membrane module 400 immediately before that You need to know the concentration to control it accordingly. To this end, the separation membrane module 400 is further provided with a sensor (S4) for measuring the chlorine concentration, and the amount of the electrolyte supplied to the chlorine generation microbubble generator 350 from the electrolyte supply unit 352 is It is controlled in inverse proportion to the chlorine concentration.

세정잔류수 처리부(370)를 설명한다. The washing residual water treatment unit 370 will be described.

본 발명은 염소발생 미세기포 생성기(350)에서 생성된 염소와 미세기포를 포함한 세정수가 분리막모듈(400)을 세정하므로, 오염물 중 일부는 농축수가 되어 분리막모듈(400)의 하단의 포트를 통해 농축수 처리부(700)로 배출되지만, 다른 일부는 다량 주입된 미세기포에 의해 상승되어 오버플로우 포트를 통해 배출될 수도 있다. 종래 기술과 다른 점이다. 이를 "세정잔류수"로 지칭한다. 오버플로우 포트를 통해 배출되는 세정잔류수는 미세기포로 인하여 오염 정도가 심하지 않다. 따라서, 이를 재처리하여 다시 막여과시키는 것이 바람직하며, 이러한 구성으로 최종 처리수의 양이 많아져 처리 효율을 증가시킬 수 있다. In the present invention, since the washing water including chlorine and micro-bubbles generated in the chlorine-generating micro-bubble generator 350 cleans the separation membrane module 400, some of the contaminants become concentrated water and are concentrated through a port at the bottom of the separation membrane module 400. Although discharged to the water treatment unit 700, other parts may be raised by a large amount of injected microbubbles and discharged through the overflow port. It is different from the prior art. This is referred to as "cleaning residual water". The cleaning residual water discharged through the overflow port is not severely contaminated due to microbubbles. Therefore, it is preferable to re-treat and filter the membrane again, and this configuration increases the amount of final treated water, thereby increasing the treatment efficiency.

세정잔류수 처리부(370)가 세정잔류수를 처리한다. 분리막모듈(400)의 오버플로우 포트는 전처리수조(300)에 오버플로우 라인으로 유체 연결되고 여기에 밸브(V1)가 구비되는데, 이 오버플로우 라인이 브랜치되어 세정잔류수 처리부(370)와 유체 연결되고 여기에 밸브(V2)가 구비된다. The washing residual water treatment unit 370 treats the washing residual water. The overflow port of the separation membrane module 400 is fluidly connected to the pretreatment tank 300 by an overflow line, and a valve V1 is provided therein, and this overflow line is branched and fluidly connected to the cleaning residual water treatment unit 370 And the valve V2 is provided here.

여과모드에서 밸브(V1)는 개방되고 밸브(V2)는 폐쇄된다. 밸브(V1)가 개방되어야 오버플로우된 전처리수가 전처리수조(300)에 재순환된다. 세정잔류수 처리부(370)에 유입될 세정잔류수가 없기에 밸브(V2)는 폐쇄된다. In the filtration mode, the valve V1 is open and the valve V2 is closed. When the valve V1 is opened, the overflowed pretreatment water is recirculated to the pretreatment tank 300. Since there is no washing residual water to be introduced into the washing residual water treatment unit 370, the valve V2 is closed.

세정모드에서 밸브(V1)는 폐쇄되고 밸브(V2)는 개방된다. 세정된 오염물이 더 포함된 세정잔류수는 전처리수보다 수질이 양호하지 않으므로 전처리수조(300)에 직접 유입되어서 안되기에 밸브(V1)는 폐쇄된다. 개방된 밸브(V2)를 통해 세정잔류수 처리부(370)에 유입되어 처리된 후 전처리수조(300)에 재순환되어야 한다. In the cleaning mode, the valve V1 is closed and the valve V2 is opened. Since the cleaning residual water containing more cleaned contaminants is not of better quality than the pre-treatment water, the valve V1 is closed because it must not be directly introduced into the pre-treatment water tank 300. After being introduced into the washing residual water treatment unit 370 through the opened valve V2 and treated, it must be recycled to the pretreatment water tank 300.

세정모드에서, 세정잔류수 처리부(370)가 유입된 세정잔류수를 처리하면 세정잔류수 처리수가 분리되고 오염물인 농축수가 생성된다. 도 3에서는 싸이클론으로 도시되나, 다른 방식이 적용되어도 무방하다. In the washing mode, when the washing residual water treatment unit 370 treats the introduced washing residual water, the washing residual water treated water is separated and concentrated water, which is a contaminant, is generated. In FIG. 3, it is shown as a cyclone, but other methods may be applied.

세정잔류수 처리부(370)의 처리수 포트는 전처리수조(300)에 유체 연결된다. 이를 통하여 세정잔류수 처리수가 재순환되어 처리 효율이 증가한다. 세정잔류수 처리부(370)의 농축수 포트는 상기 농축수 처리부(700)에 연결된다. The treated water port of the cleaning residual water treatment unit 370 is fluidly connected to the pretreatment water tank 300. Through this, the cleaning residual water treated water is recycled, thereby increasing the treatment efficiency. The concentrated water port of the washing residual water treatment unit 370 is connected to the concentrated water treatment unit 700.

방법의 설명Description of the method

도 3에서 설명한 수처리 장치를 이용하는 수처리 방법으로서, 도 4를 참조하여 여과모드의 운전 방법을 설명한다. 주요 유체 흐름이 복선으로 도시된다. 밸브(V1)는 개방되고, 밸브(V2)는 폐쇄되어야 한다. As a water treatment method using the water treatment apparatus described in FIG. 3, an operation method in the filtration mode will be described with reference to FIG. 4. The main fluid flow is shown as a double line. The valve V1 should be open, and the valve V2 should be closed.

먼저, 원수 저류조(100)에 저류된 원수가 전처리부(200)에 유입되어 전처리된다. 다음, 전처리부(200)에서 전처리된 전처리수가 전처리수조(300)에 유입되어 저류된다. 이는 종래 기술과 유사하다.First, the raw water stored in the raw water storage tank 100 is introduced into the pretreatment unit 200 and subjected to pretreatment. Next, the pretreatment water pretreated by the pretreatment unit 200 flows into the pretreatment tank 300 and is stored. This is similar to the prior art.

다음, 전처리수조(300)에 저류된 전처리수가 염소발생 미세기포 생성기(350)를 통과하여 분리막모듈(400)에 유입되어 막여과처리되어 처리수가 생성된다. Next, the pretreatment water stored in the pretreatment tank 300 passes through the chlorine generating microbubble generator 350 and flows into the separation membrane module 400 to be subjected to membrane filtration to generate treated water.

이때에, 다른 실시예에서는, 원수 저류조(100)에서 측정된 원수의 오염도가 기 설정된 미만인 경우, 전원 공급부(351)가 동작하여, 전처리수를 1차 처리한 후 분리막모듈(400)에 유입시킬 수 있다. 또한, 분리막모듈(400)에 유입된 전처리수가 오버플로우되는 경우, 오버플로우된 전처리수가 전처리수조(300)로 순환한다.At this time, in another embodiment, when the contamination level of the raw water measured in the raw water storage tank 100 is less than a preset level, the power supply unit 351 operates to first treat the pretreated water and then flow it into the separation membrane module 400. I can. In addition, when the pretreatment water flowing into the separation membrane module 400 overflows, the overflowed pretreatment water circulates to the pretreatment tank 300.

이제, 생성된 처리수는 역세수조(500)에 유입되어 저류되고, 역세수조(500)에 유입된 처리수 중 일부가 처리수조(600)에 최종 유입되어 저류된다.Now, the generated treated water flows into the backwash tank 500 and is stored, and some of the treated water introduced into the backwash tank 500 finally flows into the treatment tank 600 and is stored.

도 5를 참조하여 세정모드의 운전 방법을 설명한다. 주요 유체 흐름이 복선으로 도시된다. 밸브(V1)는 폐쇄되고, 밸브(V2)는 개방되어야 한다. An operation method of the cleaning mode will be described with reference to FIG. 5. The main fluid flow is shown as a double line. The valve V1 is closed, and the valve V2 must be opened.

원수 저류조(100)에 저류된 원수가 전처리부(200)에 유입되어 전처리되며, 전처리부(200)에서 전처리된 전처리수가 전처리수조(300)에 유입되어 저류됨은, 여과모드와 동일하다. The raw water stored in the raw water storage tank 100 flows into the pretreatment unit 200 and is pretreated, and the pretreated water pretreated by the pretreatment unit 200 flows into the pretreatment tank 300 and is stored, which is the same as the filtration mode.

전처리수조(300)에 저류된 전처리수가 염소발생 미세기포 생성기(350)에 유입되고, 염소발생 미세기포 생성기(350)가 동작하여 전처리수에 염소와 미세기포가 혼입되어 세정수가 생성된다. 생성된 세정수는 분리막모듈(400)에 유입된다. The pre-treatment water stored in the pre-treatment tank 300 flows into the chlorine-generating micro-bubble generator 350, and the chlorine-generating micro-bubble generator 350 is operated to mix chlorine and micro-bubbles into the pre-treatment water to generate washing water. The generated washing water flows into the separation membrane module 400.

분리막모듈(400)에 유입된 염소 및 미세기포 혼입 전처리수(즉, 세정수)가 분리막모듈(400)을 세정하면 농축수와 세정잔류수가 생성된다. When the pretreated water (ie, washing water) mixed with chlorine and fine bubbles introduced into the separation membrane module 400 cleans the separation membrane module 400, concentrated water and washing residual water are generated.

세정잔류수는 세정잔류수 처리부(370)에 유입되어 처리됨으로써 농축수와 세정잔류수 처리수가 생성되며, 생성된 세정잔류수 처리수는 전처리수조(300)에 순환한다. 농축수는 농축수 처리부(700)에서 처리된 후 드레인된다. The washing residual water flows into the washing residual water treatment unit 370 and is treated to generate concentrated water and washing residual water treated water, and the generated washing residual water circulates in the pretreatment tank 300. The concentrated water is treated in the concentrated water treatment unit 700 and then drained.

역세정이 이루어지는 경우, 역세수조(500)에 저류된 처리수가 역세수로서 분리막모듈(400)에 처리수의 역방향으로 공급되는데, 염소발생 미세기포 생성기(350)에 의해 분리막모듈(400)에 이미 공급되어 있는 염소가 역세수에 혼입되어, 염소를 포함한 역세수가 분리막모듈(400)을 역세정한다. When backwashing is performed, the treated water stored in the backwashing tank 500 is supplied as backwashing water to the separation membrane module 400 in the reverse direction of the treated water, and the chlorine generation microbubble generator 350 already stores the treated water. The supplied chlorine is mixed into the backwash water, and the backwash water including chlorine backwashes the membrane module 400.

이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.In the above, the present specification has been described with reference to the embodiments shown in the drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention, but these are only exemplary, and those skilled in the art can use various modifications and equivalents from the embodiments of the present invention. It will be appreciated that examples are possible. Therefore, the scope of protection of the present invention should be determined by the claims.

100: 원수 저류조
200: 전처리부
300: 전처리수조
310: 미세기포 생성기
350: 염소발생 미세기포 생성기
351: 전원 공급부
352: 전해질 공급부
370: 세정잔류수 처리부
400: 분리막모듈
500: 역세수조
600: 처리수조
700: 농축수 처리부
CT1, CT2, CT3: 약품 주입부
S1, S2, S3, S4: 센서
V1, V2: 밸브100: raw water storage tank
200: pretreatment unit
300: pretreatment tank
310: microbubble generator
350: chlorine generation microbubble generator
351: power supply
352: electrolyte supply unit
370: washing residual water treatment unit
400: separator module
500: backwash tank
600: treatment tank
700: concentrated water treatment unit
CT1, CT2, CT3: Drug injection part
S1, S2, S3, S4: sensor
V1, V2: valve

Claims (6)

원수 저류조(100);
상기 원수 저류조(100)에서 저류된 원수가 유입되어 전처리되는 전처리부(200);
상기 전처리부(200)에서 전처리된 전처리수가 저류되는 전처리수조(300);
상기 전처리수조(300)에 저류된 전처리수가 유입되는 염소발생 미세기포 생성기(350)로서, 정지시 전처리수가 통과하되, 동작시 전기분해에 의해 염소와 미세기포가 발생하여 전처리수에 혼입되는 염소발생 미세기포 생성기(350);
상기 염소발생 미세기포 생성기(350)로부터 전처리수가 유입되고 분리막에 의해 막여과가 이루어지는 분리막모듈(400);
상기 분리막모듈(400)에서 막여과가 이루어져서 생성된 처리수가 유입되는 역세수조(500);
상기 역세수조(500)에서 처리수가 유입되어 저류되는 처리수조(600); 및
상기 분리막모듈(400)에서 발생한 농축수 및 상기 전처리부(200)에서 발생한 농축수가 유입되어 처리되고 드레인되는 농축수 처리부(700)를 포함하는, 수처리 장치로서,
상기 염소발생 미세기포 생성기(350)는 상기 전처리수조(300)와 상기 분리막모듈(400) 사이에 위치하며,
상기 염소발생 미세기포 생성기(350)에는,
전기분해에 필요한 전원을 공급하여 이를 동작시키는 전원 공급부(351); 및
상기 염소발생 미세기포 생성기(350)에 전해질을 공급하는 전해질 공급부(352)가 구비되고,
상기 분리막모듈(400)의 오버플로우 포트는 상기 전처리수조(300)에 오버플로우 라인으로 유체 연결되고 여기에 밸브(V1)가 구비되며, 상기 오버플로우 라인이 브랜치되어 세정잔류수 처리부(370)와 유체 연결되고 여기에 밸브(V2)가 구비되며, 상기 세정잔류수 처리부(370)의 처리수 포트는 상기 전처리수조(300)에 유체 연결되고, 상기 세정잔류수 처리부(370)의 농축수 포트는 상기 농축수 처리부(700)에 연결되며,
브랜치된 상기 오버플로우 라인을 통해 상기 세정잔류수 처리부(370)로 세정잔류수가 유입되며, 유입된 상기 세정잔류수는 세정잔류수 처리수 및 농축수로 분리되고,
상기 수처리 장치는 여과모드 및 세정모드로 운전되고, 세정모드로 운전되는 경우, 상기 전원 공급부(351)가 동작하여 전기분해에 의해 염소와 미세기포가 전처리수에 혼합되어 세정수로 사용되며,
상기 전해질 공급부(352)에서 상기 염소발생 미세기포 생성기(350)에 공급되는 전해질의 양은,
상기 원수 저류조(100)의 TDS 농도에 반비례하여 제어되고,
상기 원수 저류조(100)의 염소 농도에 반비례하여 제어되고,
상기 처리수조(600)의 염소 농도에 반비례하여 제어되며, 그리고,
상기 수처리 장치가 역세정되는 경우에는, 상기 전해질 공급부(352)에서 상기 염소발생 미세기포 생성기(350)에 공급되는 전해질의 양이 상기 분리막모듈(400) 내부의 염소 농도에 반비례하게 제어되고,
상기 수처리 장치에는,
세정모드로 작동시, 세정수에 혼입시키도록 상기 분리막모듈(400) 전단에 구비되는 약품 주입부(CT1);
세정모드로 작동시, 역세수에 혼입시키도록 상기 역세수조(500)에서 상기 분리막모듈(400)에 역세수를 공급하는 라인에 구비되는 약품 주입부(CT2); 및
상기 처리수조(600)의 염소 농도를 유지시키도록 구비되는 약품 주입부(CT3)가 구비되지 않는,
수처리 장치.
Raw water storage tank 100;
A pretreatment unit 200 for pre-treatment by introducing the raw water stored in the raw water storage tank 100;
A pretreatment tank 300 in which the pretreatment water pretreated by the pretreatment unit 200 is stored;
As a chlorine-generating microbubble generator 350 into which the pre-treatment water stored in the pre-treatment tank 300 flows into, the pre-treatment water passes through, but during operation, chlorine and micro-bubbles are generated by electrolysis to generate chlorine mixed in the pre-treatment water. Microbubble generator 350;
A separation membrane module 400 in which pretreatment water is introduced from the chlorine generating microbubble generator 350 and membrane filtration is performed by the separation membrane;
A backwash tank 500 through which the treated water generated by membrane filtration in the separation membrane module 400 flows into;
A treatment water tank 600 in which treated water is introduced and stored in the backwash water tank 500; And
As a water treatment apparatus comprising a concentrated water treatment unit 700 to be treated and drained by introducing the concentrated water generated in the separation membrane module 400 and the concentrated water generated in the pretreatment unit 200,
The chlorine generating microbubble generator 350 is located between the pretreatment water tank 300 and the separation membrane module 400,
In the chlorine generating microbubble generator 350,
A power supply unit 351 that supplies power required for electrolysis and operates it; And
An electrolyte supply unit 352 for supplying an electrolyte to the chlorine generating microbubble generator 350 is provided,
The overflow port of the separation membrane module 400 is fluidly connected to the pretreatment tank 300 through an overflow line, and a valve V1 is provided therein, and the overflow line is branched to the washing residual water treatment unit 370 and It is fluidly connected and a valve V2 is provided therein, the treated water port of the washing residual water treatment unit 370 is fluidly connected to the pretreatment water tank 300, and the concentrated water port of the washing residual water treatment unit 370 is It is connected to the concentrated water treatment unit 700,
Washing residual water is introduced into the washing residual water treatment unit 370 through the branched overflow line, and the introduced washing residual water is separated into washing residual water treated water and concentrated water,
The water treatment device is operated in a filtration mode and a washing mode, and when operated in a washing mode, the power supply unit 351 is operated so that chlorine and microbubbles are mixed with the pretreated water by electrolysis to be used as washing water,
The amount of electrolyte supplied to the chlorine generating microbubble generator 350 from the electrolyte supply unit 352 is,
It is controlled in inverse proportion to the TDS concentration of the raw water storage tank 100,
It is controlled in inverse proportion to the chlorine concentration in the raw water storage tank 100,
It is controlled in inverse proportion to the chlorine concentration in the treatment tank 600, and,
When the water treatment device is backwashed, the amount of electrolyte supplied from the electrolyte supply unit 352 to the chlorine generating microbubble generator 350 is controlled in inverse proportion to the chlorine concentration inside the separation membrane module 400,
In the water treatment device,
When operating in the cleaning mode, a chemical injection unit CT1 provided at the front end of the separation membrane module 400 to be mixed with the cleaning water;
When operating in the cleaning mode, a chemical injection unit CT2 provided in a line supplying backwash water from the backwash tank 500 to the separator module 400 so as to be mixed with the backwash water; And
The chemical injection unit CT3 provided to maintain the chlorine concentration in the treatment tank 600 is not provided,
Water treatment device.
 제 1 항에 있어서,
상기 수처리 장치가 여과모드로 운전되는 경우,
상기 원수 저류조(100)에서 측정된 원수의 오염도가 기 설정된 기준 이상이면 상기 전원 공급부(351)가 동작하지 않고 기 설정된 기준 미만이면 상기 전원 공급부(351)가 동작하는,
수처리 장치.
The method of claim 1,
When the water treatment device is operated in a filtration mode,
If the pollution level of the raw water measured in the raw water storage tank 100 is higher than a preset standard, the power supply 351 does not operate, and if it is less than a preset standard, the power supply 351 operates,
Water treatment device.
 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 따른 수처리 장치를 이용한 수처리 방법으로서,
상기 수처리 장치가 여과모드로 운전되는 경우,
밸브(V1)는 개방되고, 밸브(V2)는 폐쇄되며,
(a1) 상기 원수 저류조(100)에 저류된 원수가 상기 전처리부(200)에 유입되어 전처리되는 단계;
(b1) 상기 전처리부(200)에서 전처리된 전처리수가 상기 전처리수조(300)에 유입되어 저류되는 단계;
(c1) 상기 전처리수조(300)에 저류된 전처리수가 상기 염소발생 미세기포 생성기(350)를 통과하여 상기 분리막모듈(400)에 유입되어 막여과처리되어 처리수가 생성되는 단계로서,
상기 원수 저류조(100)에서 측정된 원수의 오염도가 기 설정된 미만인 경우, 상기 전원 공급부(351)가 동작하는 단계; 및
상기 분리막모듈(400)에 유입된 전처리수가 오버플로우되는 경우, 오버플로우된 전처리수가 상기 전처리수조(300)로 순환하는 단계를 포함하는,
처리수 생성 단계; 및
(d1) 상기 처리수가 상기 역세수조(500)에 유입되어 저류되고, 상기 역세수조(500)에 유입된 처리수 중 일부가 상기 처리수조(600)에 유입되어 저류되는 단계를 포함하며,
상기 수처리 장치가 세정모드로 운전되는 경우,
밸브(V1)는 폐쇄되고, 밸브(V2)는 개방되며,
(a2) 상기 원수 저류조(100)에 저류된 원수가 상기 전처리부(200)에 유입되어 전처리되는 단계;
(b2) 상기 전처리부(200)에서 전처리된 전처리수가 상기 전처리수조(300)에 유입되어 저류되는 단계;
(c2) 상기 전처리수조(300)에 저류된 전처리수가 상기 염소발생 미세기포 생성기(350)에 유입되고, 상기 염소발생 미세기포 생성기(350)가 동작하여 전처리수에 염소와 미세기포가 혼입되어 상기 분리막모듈(400)에 유입되는 단계;
(d2) 상기 분리막모듈(400)에 유입된 염소 및 미세기포 혼입 전처리수가 상기 분리막모듈(400)을 세정하고 농축수와 세정잔류수가 생성되는 단계; 및
(e2) 세정잔류수는 상기 세정잔류수 처리부(370)에 유입되어 처리됨으로써 농축수와 세정잔류수 처리수가 생성되며, 생성된 세정잔류수 처리수는 상기 전처리수조(300)에 유입되는 단계를 포함하는,
방법.
As a water treatment method using the water treatment device according to claim 1,
When the water treatment device is operated in a filtration mode,
Valve V1 is open, valve V2 is closed,
(a1) pretreating the raw water stored in the raw water storage tank 100 by being introduced into the pretreatment unit 200;
(b1) the pretreatment water pretreated by the pretreatment unit 200 is introduced into and stored in the pretreatment tank 300;
(c1) The pretreatment water stored in the pretreatment water tank 300 passes through the chlorine-generating microbubble generator 350 and flows into the separation membrane module 400 to be subjected to membrane filtration to generate treated water,
When the pollution degree of the raw water measured in the raw water storage tank 100 is less than a preset level, the power supply unit 351 is operated; And
In case the pretreatment water introduced into the separation membrane module 400 overflows, the overflowed pretreatment water includes circulating the pretreatment water tank 300,
Generating treated water; And
(d1) the treated water is introduced into and stored in the backwash tank 500, and some of the treated water introduced into the backwash tank 500 is introduced into and stored in the treatment tank 600,
When the water treatment device is operated in a cleaning mode,
Valve V1 is closed, valve V2 is open,
(a2) pretreating the raw water stored in the raw water storage tank 100 by being introduced into the pretreatment unit 200;
(b2) the pretreatment water pretreated by the pretreatment unit 200 is introduced into and stored in the pretreatment tank 300;
(c2) The pre-treatment water stored in the pre-treatment water tank 300 flows into the chlorine-generating micro-bubble generator 350, and the chlorine-generating micro-bubble generator 350 is operated to mix chlorine and micro-bubbles into the pre-treatment water. Introducing into the separation membrane module 400;
(d2) washing the separation membrane module 400 with pretreated water mixed with chlorine and microbubbles introduced into the separation membrane module 400 and generating concentrated water and washing residual water; And
(e2) The washing residual water is introduced into the washing residual water treatment unit 370 and processed to generate concentrated water and washing residual water treated water, and the generated washing residual water treated water is introduced into the pretreatment tank 300. Included,
Way.
 제 5 항에 있어서,
상기 (c2) 단계는,
(c21) 상기 역세수조(500)에 저류된 처리수가 역세수로서 상기 분리막모듈(400)에 처리수의 역방향으로 공급되고, 상기 염소발생 미세기포 생성기(350)에 의해 상기 분리막모듈(400)에 이미 공급되어 있는 염소가 상기 역세수에 혼입되어, 염소를 포함한 역세수가 상기 분리막모듈(400)을 역세정하는 단계를 포함하는,
방법.The method of claim 5,
The step (c2),
(c21) The treated water stored in the backwash tank 500 is supplied as backwash water to the separation membrane module 400 in the reverse direction of the treated water, and the chlorine generating microbubble generator 350 sends the treated water to the separation membrane module 400 Including the step of backwashing the separation membrane module 400 by mixing chlorine already supplied into the backwashing water, and backwashing water including chlorine,
Way.
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