KR102299939B1 - Submersed membrane filtering apparstus for wastewater treatment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 분리막 여과장치에 설치되는 분리막 모듈의 내구성을 높일 수 있도록 하는 하폐수 처리용 침지형 분리막 여과장치에 관한 것이다.The present invention relates to an immersion-type membrane filtration device for wastewater treatment that can increase the durability of a membrane module installed in the membrane filtration device.
산업의 발전, 인구 증가로 효율적인 물 사용과 처리 기술에 관심이 높아지고 있다. 최근 정수 처리, 하-폐수 처리 공정 등에서 수질의 안정성을 확보하기 위하여 분리막 기술 적용이 점차 증가되고 있다. 수처리 공정에 적용되는 분리막에는 중공사 분리막과 평막이 있으며, 중공사 분리막의 경우, 단위면적당 부피가 크고, 모듈 제작 및 비용이 상대적으로 용이하기 때문에 많은 중공사 분리막 연구가 진행되고 있다.With the development of industry and population growth, interest in efficient water use and treatment technology is increasing. Recently, in order to secure the stability of water quality in water purification and wastewater treatment processes, the application of separation membrane technology is gradually increasing. There are hollow fiber separation membranes and flat membranes as separation membranes applied to water treatment processes. In the case of hollow fiber separation membranes, the volume per unit area is large, and the manufacturing and cost of modules are relatively easy, so many studies on hollow fiber membranes are being conducted.
일반적 수처리용 분리막 소재로는 Psf(polysulfone), PE(polyethylene), PP(polypropylene), CA(celluloseacetate), PVDF(polyvinylidene fluoride), PTFE(Polytetrafluoroethylene) 등이 사용된다. 분리막이 사용되는 수처리 공정에서 분리막 오염을 제어하기 위하여 물리적, 화학적 처리를 진행하고 있으며, 이로 인해 분리막의 수명이 단축되는 문제가 있어 최근 강도 및 내화학성이 우수한 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 중공사막이 정수용과 산업용 분리막으로 널리 사용되고 있다.Common water treatment membrane materials include Psf (polysulfone), PE (polyethylene), PP (polypropylene), CA (celluloseacetate), PVDF (polyvinylidene fluoride), PTFE (polytetrafluoroethylene), and the like. In the water treatment process where the separator is used, physical and chemical treatment is being carried out to control the contamination of the separator, and this has a problem of shortening the life of the separator. It is widely used as a separator.
하지만, 중공사막을 이용한 분리막 모듈의 경우 수처리과정에서 중공사막의 외표면에 이물질이 부착되면서 여과능력이 떨어지게 됨에 따라 이를 주기적으로 제어해주어야 하는 문제가 있다.However, in the case of a separation membrane module using a hollow fiber membrane, as foreign substances are attached to the outer surface of the hollow fiber membrane during the water treatment process and the filtration ability is deteriorated, there is a problem that it must be periodically controlled.
종래의 중공사막은 얇은 중공사막이 무질서하게 설치됨에 따라 중공사막 간의 간격이 없거나 서로 밀착되어 있어 공기나 물을 분리막 모듈에 분사하여 부착된 이물질을 제거하는 효과가 미비한 실정이다.The conventional hollow fiber membrane has no gap between the hollow fiber membranes or is in close contact with each other as the thin hollow fiber membranes are installed disorderly, so the effect of spraying air or water on the separation membrane module to remove the attached foreign substances is insufficient.
또한, 여과과정에서 분리막 모듈의 처리능력이 저하되거나 설치된 중공사막이 끊어지는 등의 문제가 발생함으로 인해 분리막 여과장치의 내구성이 떨어지고 그에 따라 유지보수 비용이 증가하게 되는 문제가 있는 것이다.In addition, there is a problem in that the durability of the separation membrane filtration device decreases due to problems such as a decrease in the processing capacity of the separation membrane module or the breakage of the installed hollow fiber membrane during the filtration process, thereby increasing the maintenance cost.
따라서 본 발명의 목적은 분리막 모듈에 설치되는 중공사막의 외표면에 부착되는 이물질을 효과적으로 제거함으로써 분리막 모듈의 유지보수가 용이하면서도 수처리능력의 저하가 발생되지 않도록 하는 하폐수 처리용 침지형 분리막 여과장치를 제공하는데에 있다.Therefore, it is an object of the present invention to provide an immersion-type separation membrane filtration device for wastewater treatment that effectively removes foreign substances adhering to the outer surface of the hollow fiber membrane installed in the separation membrane module, thereby making maintenance of the separation membrane module easy and preventing deterioration of water treatment capacity. is in doing
상기의 목적에 따른 본 발명은 하폐수 처리용 침지형 분리막 여과장치에 있어서, 다수의 중공사막(16)의 상,하부가 고정되게 하는 상,하부고정부(12)(14)와, 상기 상부고정부(12)와 하부고정부(14) 사이에 중공사막(16)이 일렬로 배치되어 고정설치된 단일모듈(10)로 구성되고, 다수의 단일모듈(10)이 연결 설치된 상태에서 이웃하는 단일모듈(10) 간에 이격공간이 형성되어 세척시 중공사막(16)에 부착된 이물질이 효율적으로 제거될 수 있도록 하는 세척공간부(32)가 형성되는 분리막 모듈(20)이 구성되며, 분리막 모듈(20)의 상부에는 체결고정부(80)에 의해 처리수노즐(78)이 연결설치되어 분리막 모듈(20)에 설치된 처리수노즐(78)로 배출되는 처리수를 여과배관(70)을 통해 처리수배출구(72)로 배출되게 구성되고, 분리막 모듈(20)의 하부에는 에어유입구(74)에서 공급되는 에어가 공기배관(40)을 통해 에어노즐(42)에서 분사되어 분리막 모둘(20)에 설치되는 중공사막(16)에 부착된 이물질이 탈리되게 구성하되, 공기배관(40)의 내측 바닥에는 상부로 돌출형성되어 공기배관(40)의 상부에 공기층이 형성되도록 하여 다수의 에어노즐(42)에 동일한 압력이 작용하도록 함으로써 균등하게 공기가 분사될 수 있도록 하는 격벽(44)이 형성되며, 분리막 모듈(20)의 하부에는 에어노즐(42)과 연결설치되어 에어노즐(42)에 의해 분사되는 공기에 의한 중공사막(16)의 이물질 제거효율을 높이기 위해 에어노즐(42)에 의해 분사되는 공기에 의한 내부압력과 외부압력이 차이를 통해 내부 공기가 한번에 다량이 분사될 수 있도록 하는 분사챔버(60)가 구성되며, 분리막 여과장치(100)의 외면에는 하폐수를 1차 필터링함과 함께 분리막 모듈(20)에 설치된 중공사막(16)을 보호하면서 분리막 여과장치(100)의 세척이 용이하도록 하는 메쉬필터(110)가 구성됨을 특징으로 한다.The present invention according to the above object is an immersion membrane filtration device for wastewater treatment, the upper and
본 발명은 하폐수 처리를 위한 분리막 모듈에 설치되는 중공사막에 부착되는 이물질을 효과적으로 제거할 수 있어 분리막 모듈의 수명이 연장되는 효과가 있으며, 분리막 모듈에 의한 정수시 수처리능력의 저하가 발생되지 않는 효과가 있는 것이다.The present invention can effectively remove foreign substances attached to the hollow fiber membrane installed in the separation membrane module for wastewater treatment, thereby extending the life of the separation membrane module, and the effect that the water treatment capacity does not decrease during water purification by the separation membrane module there will be
또한, 분리막 모듈에 설치된 중공사막이 끊어지는 것을 방지할 수 있어 내구연한을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since it is possible to prevent the hollow fiber membrane installed in the separation membrane module from breaking, there is an effect that can increase the durability.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하폐수 처리용 침지형 분리막 여과장치를 구성하는 단일모듈의 구성을 나타내는 도면,
도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 하폐수 처리용 침지형 분리막 여과장치의 구성을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 분리막 모듈의 단면구성을 나타내는 도면,
도 5 내지 도 6은 본 발명의 분리막 모듈을 이용한 하수처리장치의 구성을 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 이물질제거판을 형태를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 이물질제거판에 의해 중공사막에 부착된 이물질이 제거되는 형태를 도시한 도면,
도 9 내지 도 11은 본 발명의 분리막 여과장치에 메쉬필터가 설치된 형태를 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 공기배관의 형태를 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 분리막 모듈의 하부에 공기분사유도부가 설치되는 형태를 도시한 도면,
도 14는 본 발명의 분사챔버의 작동구성을 설명하는 도면,
도 15는 본 발명의 공기분사유도부에 의한 공기와 물의 분사흐름을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of a single module constituting an immersion-type separation membrane filtration device for wastewater treatment according to an embodiment of the present invention;
2 to 3 are views showing the configuration of an immersion-type separation membrane filtration device for wastewater treatment according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing the cross-sectional configuration of the separator module of the present invention;
5 to 6 are views showing the configuration of a sewage treatment apparatus using the separation membrane module of the present invention;
7 is a view showing the form of the foreign matter removal plate of the present invention,
8 is a view showing a form in which foreign substances attached to the hollow fiber membrane are removed by the foreign material removal plate of the present invention;
9 to 11 are views showing a form in which a mesh filter is installed in the separation membrane filtration device of the present invention;
12 is a view showing the form of the air pipe of the present invention,
13 is a view showing a form in which an air injection induction unit is installed in the lower part of the separation membrane module of the present invention;
14 is a view for explaining the operation configuration of the injection chamber of the present invention;
15 is a view showing the jet flow of air and water by the air injection induction unit of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
설명에 앞서 본 발명의 분리막 모듈이 설치되는 분리막 여과장치의 구성은 등록특허 제10-1627554호, 'MBR용 분리막 여과장치'에 기재된 구성임에 따라 설명을 간략히 하거나 생략하기로 한다.Prior to the description, the configuration of the membrane filtration device in which the membrane module of the present invention is installed is described in Patent Registration No. 10-1627554, 'Membrane Filtration Device for MBR', so the description will be simplified or omitted.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하폐수 처리용 분리막 모듈을 구성하는 단일모듈의 구성을 나타내는 도면이고, 도 2 내지 도 3은 다수의 단일모듈을 결합한 분리말 모듈의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a single module constituting a separation membrane module for wastewater treatment according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 3 are views showing the configuration of a separation membrane module in which a plurality of single modules are combined.
본 발명의 하폐수 처리용 분리막 모듈(20)은 다수의 중공사막(16)의 상,하부가 고정되게 하는 상,하부고정부(12)(14)와, 상기 상부고정부(12)와 하부고정부(14) 사이에 중공사막(16)이 일렬로 배치되어 고정설치된 단일모듈(10)로 구성되며, 다수의 단일모듈(10)을 연결설치하여 분리막 모듈(20)을 구성하되, 이웃하는 단일모듈(10) 간에 이격공간이 형성되어 분리막 모듈(20)의 세척시 중공사막(16)에 부착된 이물질이 효율적으로 제거될 수 있도록 하는 세척공간부(32)가 구성된다.The
본 발명에서는 도 1에 도시한 바와 같이 중공사막(16)의 상하부를 고정하기 위한 상부고정부(12)와 하부고정부(14)가 설치되며, 이때 중공사막(16)은 일렬로 정렬되어 설치된다.In the present invention, as shown in FIG. 1, an
종래의 분리막 모듈(20)은 설치되는 중공사막(16)이 무질서하게 설치되어 이웃하는 중공사막(16) 간에 이격된 간격 없이 밀착되어 있어 중공사막(16)에 이물질이 부착되는 것은 물론 중공사막(16) 간에도 이물질이 끼이게 되어 중공사막(16)의 세척이 원활하게 이루어지지 못하게 되는 문제가 있는 것이다.In the conventional
본 발명에서는 중공사막(16)이 일렬로 설치된 단일모듈(10)을 구성하고, 상기 단일모듈(10)이 다수 연결설치된 분리막 모듈(20)을 구성하여 이웃하는 단일모듈(10) 간에 이격공간이 형성됨으로써 세척수나 공기에 의한 중공사막(16)의 세척이 세척수와 공기가 단일모듈(10) 사이로 용이하게 유입될 수 있어 중공사막(16)에 붙은 이물질이 쉽게 떨어지게 된다.In the present invention, a
단일모듈(10)의 설치구성을 보면, 다수의 중공사막(16)을 소정의 간격을 두고 배치하고 상하 끝부분에 프라이머(Primer)과 같은 접착보조제를 분사하며, PU, PP 등의 접착제로 중공사막(16)의 끝부분을 융착 및 고형화시키게 된다.Looking at the installation configuration of the
고형화된 중공사막(16)의 끝부분을 커팅하여 중공사막(16)의 통공(18)이 외부로 노출된 상태가 되도록 하여 단일모듈(10)을 제조하게 된다.The
본 발명의 일 실시 예로서 분리막 모듈(20)에 설치되는 중공사막(16)은 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 소재로 형성될 수 있다.As an embodiment of the present invention, the
도 4를 참조하여 상세히 설명하면, 다수의 단일모듈(10)이 설치된 중공사막(16)에는 단일모듈(10) 사이에 이격공간이 형성되어 중공사막(16)을 세척하기 위한 세척수가 쉽게 유입될 수 있도록 하는 세척공간부(32)가 형성된다.4, a spaced space is formed between the
분리막 모듈(20)의 구성을 보면, 상,하부고정부(12)(14)에 의해 중공사막(16)이 설치된 단일모듈(10)이 다수 연결설치되며, 분리막 모듈(20)의 상부에는 처리수를 배출하는 배출통로(27)가 형성된 상부커버(26)가 설치되고 하부에는 하부커버(28)가 설치된다.Looking at the configuration of the
상부커버(26)에 의해 분리막 모듈(20)의 상부에 집수공간(30)이 형성되며, 다수의 중공사막(16)에서 집수된 여과수가 배출통로(27)를 통해 배출된다.The
배출통로(27)로 배출되는 처리수는 분리막 모듈(20)의 상부에 설치된 처리수배관(78)에 의해 수집된 후 여과배관(72)을 통해 이동된 후 처리수배출구(70)로 최종배출된다.The treated water discharged to the discharge passage (27) is collected by the treated water pipe (78) installed on the upper part of the separation membrane module (20), then moved through the filtering pipe (72) and finally discharged to the treated water outlet (70) do.
이때 분리막 모듈(20)과 처리수배관(78)은 체결고정부(80)에 의해 연결설치되며, 슬라이딩 끼움방식이나 나사체결방식에 의해 고정설치될 수 있다.At this time, the
다수의 단일모듈(10)이 연결설치된 분리막 모듈(20)의 내부는 상,하부고정부(12)(14)가 연결설치됨에 따라 이웃하는 단일모듈(10) 사이, 보다 정확하게는 중공사막(16) 간에 세척공간부(32)가 형성됨에 따라 중공사막(16)의 세척시 에어 분사에 의한 공기세척이 효과적으로 이루어질 수 있다.The inside of the
분리막 모듈(20)의 설치시 도 5에 도시한 바와 같이 다수의 분리막 모듈(20)을 설치하게 되고, 그 하부에서 공기노즐(42)에 의해 에어를 분사하여 중공사막(16)에 부착되지 못하도록 방지하거나 부착된 이물질을 제거하게 된다.When the
중공사막(16)이 무질서하게 설치되는 경우 이웃하는 중공사막(16) 간에 간격이 없이 밀착되어 설치됨에 따라 공기세척을 하여도 설치된 중공사막(16) 사이로 분사된 에어나 세척수가 침투하지 못해 이물질 세척이 잘 이루어지지 못하게 되며, 그로 인해 분리막 모듈(20)의 효율과 내구성이 떨어지게 된다.When the
침지식 분리막 모듈(20)에 의한 수처리시에 다수의 중공사막(16)을 설치하여 표면적을 높임으로써 수처리능력을 높이는 것일 수 있으나 오랜 기간 사용되는 분리막 모듈(20)의 특성상 주기적으로 세척을 하여 내구성을 높이는 것도 중요하다.In the case of water treatment by the immersion
분리막 모듈(20)의 경우 내구성이 떨어져 짧은 주기로 세척 또는 교체하는데에 많은 비용이 들어감에 따라 중공사막(16)의 표면세척이 효율적으로 이루어지도록 하여 수처리능력이 떨어지지 않도록 하면서도 세척과 교체를 위한 유지보수 기간이 단축되지 않도록 하는 것이 중요한 것이다.In the case of the
본 발명에서는 분리막 모듈(20)에 설치되는 중공사막(16)의 표면 세척이 용이하게 이루어질 수 있도록 중공사막(16)이 설치된 단일모듈(10) 사이에 세척공간부(32)가 형성되도록 함으로써 분사되는 공기와 세척수가 중공사막(16) 사이로 용이하게 유입됨에 따라 중공사막(16)에 붙은 이물질의 탈리효과가 우수해지는 것이다.In the present invention, the
또한, 하부고정부(14)에는 분리막 모듈(20)의 하부에서 분사되는 공기가 중공사막(16) 사이로 유입되어 세척공간부(32)로 공급됨으로써 중공사막(16)의 세척효율을 증대시키기 위한 공기통로(15)가 형성될 수 있다.In addition, in the
하부고정부(14)의 하부는 분사된 공기가 공기통로(15)를 통해 중공사막(16) 사이의 세척공간부(32)로 유입될 수 있도록 개방된 구조이며, 그에 따라 공기노즐(42)에 의해 분사된 공기가 직접 중공사막(16) 사이로 유입되는 형태이므로 다수의 단일모듈(10)이 설치된 분리막 모듈(20)의 중공사막 세척이 원활하게 이루어질 수 있는 것이다.The lower part of the
본 발명에서는 중공사막(16)의 이물질을 제거하기 위해 분리막 모듈(20)의 상하부 끝단에 이물질제거판(50)을 설치하게 된다.In the present invention, a foreign
도 6을 참조하면, 상부커버(26)와 하부커버(28)에 설치되는 분리막 모듈(20)의 상하부에는 중공사막(16)에 부착된 이물질을 직접 제거하기 위한 이물질제거판(50)이 상하로 작동가능하게 설치된다.Referring to FIG. 6 , a foreign
하수처리과정에서 중공사막(16)의 외표면에는 이물질이 부착되며, 이를 제거하기 위해 세척에어나 세척수를 함께 분사하여 중공사막(16)에 이물질이 부착되지 못하도록 방지하거나 부착된 이물질을 제거하게 된다.In the sewage treatment process, foreign substances are attached to the outer surface of the
상하로 길게 설치된 중공사막(16)이 분사되는 에어나 세척수에 의해 흔들리면서 이물질이 제거될 수 있으며, 이때 중공사막(16)이 고정설치되는 상단부나 하단부는 흔들리지 않게 되어 부착된 이물질이 쉽게 제거되지 못하게 된다.Foreign substances can be removed while the
이물질이 제거되지 못한 중공사막(16)의 상,하단부는 이물질이 고형화되면서 중공사막(16)이 끊어지는 문제가 발생하게 되며, 이는 분리막 모듈(20)의 교체시기를 단축시키는 원인이 된다.The upper and lower ends of the
이를 해결하기 위해 본 발명에서는 분리막 모듈(20)의 상하단부에 이물질제거판(50)이 상하로 작동가능하게 설치되어 중공사막(16)의 상하 단부에 부착되는 이물질을 제거하게 된다.In order to solve this problem, in the present invention, the foreign
상기 이물질제거판(50)은 도 7에 도시한 바와 같이 다수의 끼움공(52)이 형성된 판형태로서 상기 끼움공(52)에 중공사막(16)이 끼워져 설치되며, 도 8에서와 같이 상하로 작동되면서 분리막 모듈(20)에 설치된 중공사막(16)의 상,하단부에 부착된 이물질을 효율적으로 제거할 수 있게 된다.As shown in FIG. 7 , the foreign
일 실시 예로서 분리막 모듈(20)의 상,하단부에 설치되는 이물질제거판(50)은 이송 스크류 등에 의해 상하로 작동가능하게 설치될 수 있으며, 분리막 모듈(20)의 여과작동과정에서 수시로 상하 작동하면서 중공사막(16)에 부착되는 이물질을 제거할 수 있는 것이다.As an embodiment, the foreign
상기 이물질제거판(50)은 부식방지를 위한 스테인리스 소재로 형성하는 것이 바람직하다.The foreign
도 9 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시 예로서 분리막 여과장치(100)의 외면을 감싸는 형태로 메쉬필터(110)가 착탈가능하게 설치될 수 있다.9 to 11 is another embodiment of the present invention, the
본 발명의 분리막 여과장치(100)의 외면에는 하폐수를 분리막 여과장치(100)에 의해 1차로 필터링함과 함께 분리막 모듈(20)에 설치되는 중공사막(16)이 하폐수에 포함된 각종 이물질에 의해 파손되는 것을 방지하기 위한 메쉬필터(110)가 설치된다.On the outer surface of the separation
일 실시 예로서 분리막 여과장치(100)에 설치되는 메쉬필터(110)의 메쉬크기는 0.1~1mm일 수 있다.As an embodiment, the mesh size of the
분리막 여과장치(100)에 설치되는 메쉬필터(110)는 도 9 내지 도 10에서와 같이 분리막 여과장치(100) 전체를 감싸도록 설치될 수 있으며, 도 11에서와 같이 분리막 여과장치(100)에 설치된 분리막 모듈(20) 개별적으로 분리되어 메쉬필터(110)가 착탈가능하게 설치될 수 있다.The
분리막 여과장치(100)에 의한 하폐수의 처리시 하폐수에 포함된 슬러지, 동물의 털, 가는 실, 철실 등이 처리과정에서 중공사막(16)의 표면에 부착되게 되며, 중공사막(16)에 부착된 이물질 제거를 위해 공기를 분사하는 경우 중공사막(16)이 좌우로 흔들리게 된다.When the wastewater is treated by the separation
이때 분리막 중공사막(16)이 설치된 분리막 모듈(20)의 중단부는 좌우로 흔들리면서 부착된 이물질이 탈리될 수 있으나 중공사막(16)의 상단부와 하단부는 중공사막(16)이 하부에서 분사되는 공기에 흔들리지 못하고 분리막 모듈(20)에 고정된다.At this time, the middle portion of the
이 경우 중공사막(16)의 상,하단부에 고착화된 슬러지, 동물의 털, 실 등이 부착된 상태에서 중공사막(16)의 탈리과정 중 중공사막(16)이 좌우로 흔들리면서 분리막 모듈(20)에 고정되는 중공사막(16)의 상,하단부는 피로도가 쌓이면서 중공사막(16)의 상,하단부가 끊어지게 된다.In this case, the
즉, 하폐수의 처리시 상대적으로 부피가 큰 슬러지, 동물의 털, 실 등을 메쉬필터(110)에 의해 1차로 필터링함으로써 이러한 이물질들이 중공사막(16)에 직접 부착되는 것을 방지함으로써 중공사막(16)의 내구성을 높일 수 있게 된다.That is, by first filtering relatively bulky sludge, animal hair, yarn, etc. by the
분리막 여과장치(100)의 세척시 외부로 분리막 여과장치(100)를 빼낸 후 세척수를 고압분사하여 세척하게 되는데, 이때 메쉬필터(110)가 없는 경우 고압분사수가 직접 중공사막(16)에 분사되면서 세척이 이루어짐에 따라 중공사막(16)에 강한 충격이 가해져 중공사막(16)의 피복이 벗겨지거나 심한 경우 중공사막(16)이 끊어질 수 있어 내구성이 떨어지게 된다.When the separation
더욱이 분리막 모듈(20)의 세척시 중공사막(16)을 일일이 세척하여야 함에 따라 세척시간이 오래걸리고 그만큼 작업인력이 늘어나게 되는 것이다.Moreover, when the
본 발명에서는 분리막 여과장치(100)의 세척시 분리막 여과장치(100)를 들어올린 후 메쉬필터(110)에 부착된 이물질을 세척하는 것이 가능함에 따라 세척이 용이한 것이며, 분리막 모듈(20)의 세척시 중공사막(16)을 보호하면서 세척시 소요되는 시간도 줄어들어 작업인력을 절감하고 세척시간도 단축시킬 수 있는 효과가 있다.In the present invention, since it is possible to wash the foreign substances attached to the
또한, 메쉬필터(110)에 의해 부피가 큰 슬러지, 동물의 털, 실 등을 1차로 필터링함에 따라 중공사막(16)의 세척주기가 연장될 수 있다.In addition, as the bulky sludge, animal hair, yarn, etc. are primarily filtered by the
메쉬필터(110)가 없는 경우에는 6개월마다 중공사막(16)을 세척하여야 하는 것이나 메쉬필터(110)에 의해 1차 필터링을 거치는 경우에는 1년 6개월마다 세척하여도 수처리 능력의 저하 없는 것이며, 그에 따라 분리막 모듈(20)의 사용기간이 약 2배 이상 연장될 수 있어 분리막 여과장치(100)의 유지보수비용을 절감할 수 있는 것이다.In the absence of the
분리막 여과장치(100)에 설치된 메쉬필터(110)는 착탈가능하게 설치됨에 따라 오랜 사용으로 인해 메쉬필터(110)의 내구성이 떨어진 경우 설치된 메쉬필터(110)를 교체하여 설치할 수 있다.As the
도 12는 본 발명의 분리막 모듈(20)이 다수 설치되는 침지형 분리막 여과장치(100)의 구성을 나타내는 도면으로, 본 발명의 분리막 모듈(20)의 상부에는 처리수배관(78)이 연결설치되고, 다수 설치된 분리막 모듈(20)의 처리수를 배출하는 여과배관(72)이 설치된다.12 is a view showing the configuration of an immersion-type
여과배관(72)을 통해 다수의 분리막 모듈(20)에서 처리된 여과수는 처리수배출구(70)로 배출되는 것이다.The filtered water treated in the plurality of
분리막 모듈(20)의 하부에는 다수의 분리막 모듈(20)을 지지하기 위한 거치대(90)가 설치되고, 거치대(90)의 하부에는 공기유입구(74)(76)으로 공급되는 공기가 공기배관(40)을 통해 공기노즐(42)로 분사되어 분리막 모듈(20)의 하부로 분사되게 설치된다.A
본 발명에서는 공기배관(40)을 통해 공급되는 공기가 공기노즐(42)을 통해 분리막 모듈(20)의 하부로 분사되는 구조로 설치되며, 이때 공기배관(40)의 내측에 돌출형성되어 공기배관(40)의 상부에 공기층이 형성되도록 격벽(44)이 설치된다.In the present invention, the air supplied through the
송풍기가 작동을 멈춘 경우 공기노즐(42)을 통해 물이 공기배관으로 역류하는 경우가 발생하게 되며, 송풍기의 재가동시 내로 역류된 물의 저항에 의해 공기배관(40) 내의 공기가 불균등하게 분포되어 있게 되고, 그에 따라 공기배관(40)의 말단에 위치한 공기노즐(42)로 분사되는 공기의 양이 감소하게 된다.When the blower stops working, water flows back into the air pipe through the
즉, 다수의 공기노즐(42)에 의해 분사되는 공기의 압력이 일정하지 못해 압력이 낮은 곳은 공기노즐(42)이 막히는 문제가 발생하게 되고 이를 개선하기 위해 송풍기의 압력을 높여야 하는 손실이 발생하게 된다.That is, the pressure of the air injected by the plurality of
또한, 분사되는 공기노즐(42)의 공기양과 압력이 떨어지게 되면 분리막 모듈(20)의 중공사막(16)에 부착된 이물질의 탈리작용도 떨어지게 되어 결국 분리막 모듈(20)의 교체주기를 앞당겨야 하는 유지보수 비용의 증가가 발생하게 되는 것이다.In addition, when the amount of air and the pressure of the
본 발명에서는 공기배관(40)에 설치된 격벽(44)에 의해 공기배관(40) 상부에 공기층을 가둘 수 있게 된다.In the present invention, it is possible to confine the air layer in the upper part of the
상기 공기층에는 항상 공기가 채워져 있는 상태임에 따라 설치된 공기노즐(42)을 통해 분배되는 공기의 양과 압력이 항상 일정하게 유지되고, 숭풍기의 적은 압력으로도 다수의 공기노즐(42) 전부에 동일한 공기압력이 작용하게 된다.As the air layer is always filled with air, the amount and pressure of air distributed through the installed
다수의 공기노즐(42)에 동일한 압력이 작용함에 따라 말단에 설치된 공기노즐(42)의 압력감소로 인한 노즐의 막힘도 감소되며, 송풍기의 효율도 증가하게 되는 것이다.As the same pressure is applied to the plurality of
도 13을 참조하면, 본 발명의 분리막 모듈(20)의 하부에는 공기노즐(42)에 의해 분사되는 공기에 의한 중공사막(16)의 이물질 제거효율을 높이기 위한 분사챔버(60)가 설치된다.Referring to FIG. 13 , a
도 14를 참조하여 분사챔버(60)의 구성을 설명하면, 분사챔버(60) 내에는 물이 채워져 있는 상태가 되고, 내부에는 공기노즐(42)에 의해 분사되는 배출시키는 연결관(62)이 설치된다.When the configuration of the
도 14의 (a)와 같이 분사챔버(60) 내의 공기 압력이 일정한 수준이 되기 전까지는 분사챔버(60) 내의 압력보다 연결관(62) 내에 채워져 있는 물의 압력이 높은 상태가 되어 공기분사가 이루어지지 않게 된다.As shown in FIG. 14 (a), until the air pressure in the
도 14의 (b)와 같이 공기노즐(42)의 의한 공기분사가 계속적으로 이루어지면 분사챔버(60) 내에 채워진 공기의 압력이 높아지면서 압축되게 되고 연결관(62) 내에 공기가 채워지는 상태까지 도달하게 되면 분사챔버(60) 내의 압력이 외부압력보다 높아져 연결관(2) 내에 존재하는 물을 밀어내게 되며, 분사챔버(60) 내의 압력이 외부 압력을 넘어서는 타이밍에 압축되어 있던 공기가 일시적으로 한번에 외부로 분사되는 것이다.As shown in (b) of FIG. 14 , when the air injection by the
즉, 분사챔버(60) 내의 공기압력이 외부보다 낮을 때에는 외부에서 누르는 압력에 의해 공기가 분사되지 못한 상태가 되고 분사챔버(60) 내의 압력이 서서히 올라감에 따라 외부압력보다 높아지는 타이밍에 공기가 한번에 분사된다.That is, when the air pressure in the
공기분사에 의한 중공사막(16)의 이물질 제거시 일정한 분사량으로 지속적인 분사가 이루어지는 것에 비해 한번에 다량의 공기가 분사되는 것이 중공사막(16)에 붙은 이물질을 제거하는 효율이 높아지게 되는 것이며, 이를 위해 본 발명에서도 공기분사가 일정 주기로 한번에 다량이 분사되도록 함으로써 이물질 제거효율이 최대가 되도록 한다.When removing foreign substances from the
공기분사가 이루어진 후에는 분사챔버(60) 내의 압력이 외부압력보다 다시 낮아져 분사챔버 내에 물이 유입되면서 공기분사가 이루어지지 않게 된다.After the air injection is made, the pressure in the
도 15에서와 같이 분사챔버(60)의 상부에는 분사챔버(60)에서 분사되는 공기를 분산시켜 분리막 모듈(20)의 하부에 공기가 균등되게 분산되도록 하며, 분사되는 공기와 함께 주위의 물이 유입되면서 함께 분사되는 효과를 갖도록 하는 공기분사유도부(64)가 설치될 수 있다.15, the air injected from the
상기 공기분사유도부(64)는 분리막 모듈(20)의 하단부에 설치되어 분사챔버(60)에서 분사되는 공기를 분산시켜 분리막 모듈(20)의 하부에 공기가 균등되게 분산되도록 하며, 분사되는 공기와 함께 주위의 물이 유입되면서 함께 분사되는 효과를 갖게 된다.The air
도 15를 참조하여 이를 설명하면, 공기분사유도부(64)의 내측에는 분사된 공기가 유도되는 분사유도관(66)이 형성되고, 상기 분사유도관(66)은 하부에서 중단으로 갈수록 좁게 형성되다가 다시 분리막 모듈(20)의 하부로 갈수록 넓게 퍼지는 형상으로 이루어진다.When this is explained with reference to FIG. 15 , an
분사챔버(60)에서 분사된 공기는 공기분사유도부(64)에 형성된 분사유도관(66)을 통해 흐름이 유도되면서 분사유도관(66)의 입구측에서는 분사된 공기가 분사유도관(66)으로 흐르면서 주위의 물이 함께 빨려들어가 분사유도관(66) 내부로 유입이 이루어지게 된다.The air injected from the
분사 공기와 함께 유입되는 물은 분사유도관(66) 내에서 서로 혼합되어 분사되며, 분사유도관(66)으로 유입된 후 좁아지는 병목구간 형상의 벤츄리관(venturi pope)을 통과하면서 유속이 빨라지게 된다.Water flowing in with the injection air is mixed with each other in the
유속이 빨라진 공기와 물은 병목구간을 통과한 후 다시 폭이 넓게 형성된 분사유도관(66)에 의해 분리막 모듈(20)의 하부 전체에 공기와 물이 분산되어 분사될 수 있는 것이며, 공기와 물이 혼합된 상태로 분산되어 배출됨에 따라 산기관과 같은 형태로 공기가 분사되는 것이다.Air and water having an accelerated flow rate pass through the bottleneck section, and then air and water can be dispersed and sprayed over the entire lower part of the
즉, 공기와 함께 물이 분리막 모듈(20)의 하부에서 동시에 유입되어 분사됨에 따라 분리막 모듈(20)의 세정효과가 증대되고, 적은 양의 공기로도 충분한 세정효과를 가질 수 있으며, 분사된 공기와 물에 의해 여과장치가 침지된 호기조 내의 교반능력도 증대되는 효과도 있는 것이다.That is, as water and air are simultaneously introduced from the lower portion of the
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.Although specific embodiments have been described in the above description of the present invention, various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the claims and equivalents of the claims.
(10)-- 단일모듈 (12)-- 상부고정부
(14)-- 하부고정부 (15)-- 공기통로
(16)-- 중공사막 (18)-- 통공
(20)-- 분리막 모듈 (26)-- 상부커버
(27)-- 배출통로 (28)-- 하부커버
(30)-- 집수공간 (32)-- 세척공간부
(40)-- 공기배관 (42)-- 공기노즐
(44)-- 격벽
(50)-- 이물질제거판 (52)-- 끼움공
(60)-- 분사챔버 (62)-- 공기분사관
(64)-- 공기분사유도부 (66)-- 분사유도관
(70)-- 처리수배출구 (72)-- 여과배관
(74)(76)-- 에어유입구 (78)-- 처리수배관
(80)-- 체결고정부 (90)-- 거치대
(100)-- 분리막 여과장치 (110)-- 메쉬필터(10)-- Single module (12)-- Upper fixed part
(14)-- Lower fixing part (15)-- Air passage
(16)-- Hollow Fiber Membrane (18)-- Through Hole
(20)-- Membrane module (26)-- Top cover
(27)-- Discharge passage (28)-- Lower cover
(30)-- Water collecting space (32)-- Washing space
(40)-- Air pipe (42)-- Air nozzle
(44)-- bulkhead
(50)-- Foreign matter removal plate (52)-- Fitting hole
(60)-- Injection chamber (62)-- Air injection pipe
(64)-- Air injection guide part (66)-- Injection guide pipe
(70)-- Treated water outlet (72)-- Filtration pipe
(74)(76)-- Air inlet (78)-- Treated water pipe
(80)-- Fastening part (90)-- Cradle
(100)-- Membrane Filtration Device (110)-- Mesh Filter
Claims (4)
PTFE(Polytetrafluoroethylene) 소재로 형성된 다수의 중공사막(16)의 상,하부가 고정되게 하는 상,하부고정부(12)(14)와, 상기 상부고정부(12)와 하부고정부(14) 사이에 중공사막(16)이 일렬로 배치되어 고정설치된 단일모듈(10)로 구성되고,
다수의 단일모듈(10)이 연결 설치된 상태에서 이웃하는 단일모듈(10) 간에 이격공간이 형성되어 세척시 중공사막(16)에 부착된 이물질이 효율적으로 제거될 수 있도록 하는 세척공간부(32)가 형성되는 분리막 모듈(20)이 구성되며,
다수 설치된 분리막 모듈(20)의 상부에는 체결고정부(80)에 의해 처리수노즐(78)이 연결설치되어 분리막 모듈(20)에 설치된 처리수노즐(78)로 배출되는 처리수를 여과배관(70)을 통해 처리수배출구(72)로 배출되게 구성되고, 분리막 모듈(20)의 하부에는 에어유입구(74)에서 공급되는 에어가 공기배관(40)을 통해 에어노즐(42)에서 분사되어 분리막 모둘(20)에 설치되는 중공사막(16)에 부착된 이물질이 탈리되게 구성하되, 공기배관(40)의 내측 바닥에는 상부로 돌출형성되어 공기배관(40)의 상부에 공기층이 형성되도록 하여 다수의 에어노즐(42)에 동일한 압력이 작용하도록 함으로써 균등하게 공기가 분사될 수 있도록 하는 격벽(44)이 형성되며,
분리막 모듈(20)의 하부에는 에어노즐(42)과 연결설치되어 에어노즐(42)에 의해 분사되는 공기에 의한 중공사막(16)의 이물질 제거효율을 높이기 위해 에어노즐(42)에 의해 분사되는 공기에 의한 내부압력과 외부압력이 차이를 통해 내부 공기가 한번에 다량이 분사될 수 있도록 하는 분사챔버(60)가 구성되되,
분사챔버(60) 내에는 물이 채워져 있는 상태가 되고, 내부에는 공기노즐(42)에 의해 분사되는 배출시키는 연결관(62)과, 공기배관(40)을 통해 공급된 공기가 공기노즐(42)을 통해 분사챔버(60)로 분사되면서 물과 함께 혼합되어 분사되도록 하여 분리막 모듈(20)의 중공사막(16)에 부착된 이물질 제거효율을 높이도록 하는 공기분사유도부(64)가 구성되며, 공기분사유도부(64)의 내측에는 입구에서 중단으로 갈수록 좁게 형성되다가 다시 분리막 모듈(20)의 하부로 갈수록 넓게 퍼지도록 하여 공기노즐(42)을 통해분사되는 공기 주위의 물이 함께 빨려들어가면서 혼합되어 분사될 수 있도록 하는 분사유도관(66)이 형성되며,
분리막 모듈(20)의 상하부에는 중공사막(16)에 부착된 이물질을 직접 제거하기 위한 이물질제거판(50)이 상하로 작동가능하게 설치되며,
분리막 여과장치(100)의 외면에는 하폐수를 1차 필터링함과 함께 분리막 모듈(20)에 설치된 중공사막(16)을 보호하면서 분리막 여과장치(100)의 세척이 용이하도록 하는 메쉬필터(110)가 구성됨을 특징으로 하는 하폐수 처리용 침지형 분리막 여과장치.
In the submerged membrane filtration device for wastewater treatment,
Between the upper and lower fixing parts 12 and 14 for fixing the upper and lower portions of the plurality of hollow fiber membranes 16 formed of PTFE (Polytetrafluoroethylene) material, and the upper fixing part 12 and the lower fixing part 14 The hollow fiber membrane 16 is arranged in a line and consists of a single module 10 fixedly installed,
In a state in which a plurality of single modules 10 are connected and installed, a separation space is formed between neighboring single modules 10 so that foreign substances adhering to the hollow fiber membrane 16 can be efficiently removed during washing. The separation membrane module 20 in which is formed is configured,
The treated water nozzle 78 is connected to the upper part of the separation membrane module 20 installed in multiple numbers by the fastening part 80, and the treated water discharged to the treated water nozzle 78 installed in the separation membrane module 20 is filtered through a pipe ( 70) is configured to be discharged to the treated water outlet 72, and at the lower portion of the separation membrane module 20, air supplied from the air inlet 74 is sprayed from the air nozzle 42 through the air pipe 40, and the separation membrane It is configured such that foreign substances attached to the hollow fiber membrane 16 installed in the module 20 are detached, but the inner bottom of the air pipe 40 is formed to protrude upward to form an air layer on the upper part of the air pipe 40. The partition wall 44 is formed so that the air can be evenly sprayed by allowing the same pressure to act on the air nozzle 42 of
The lower part of the separation membrane module 20 is connected to the air nozzle 42 and is sprayed by the air nozzle 42 to increase the efficiency of removing foreign substances from the hollow fiber membrane 16 by the air sprayed by the air nozzle 42. The injection chamber 60 is configured so that a large amount of internal air can be injected at once through the difference between the internal pressure and the external pressure by air,
The injection chamber 60 is in a state of being filled with water, and the connection pipe 62 for discharging it is injected by the air nozzle 42 inside, and the air supplied through the air pipe 40 is supplied to the air nozzle 42 ) through the injection chamber 60, mixing with water and spraying, so as to increase the efficiency of removing foreign substances attached to the hollow fiber membrane 16 of the separation membrane module 20. The air injection induction unit 64 is configured, Inside the air injection induction unit 64, the water around the air injected through the air nozzle 42 is sucked in and mixed so that it is formed narrower from the inlet to the middle, and then spreads wider toward the lower part of the separation membrane module 20. The injection guide pipe 66 is formed so that it can be injected,
In the upper and lower portions of the separation membrane module 20, a foreign material removal plate 50 for directly removing foreign substances attached to the hollow fiber membrane 16 is installed operably up and down,
On the outer surface of the separation membrane filtration device 100, a mesh filter 110 for facilitating washing of the separation membrane filtration device 100 while protecting the hollow fiber membrane 16 installed in the separation membrane module 20 along with primary filtering of wastewater is provided. An immersion-type separation membrane filtration device for wastewater treatment, characterized in that it is configured.
메쉬필터(110)는 분리막 여과장치(100)에 설치된 분리막 모듈(20)마다 개별적으로 분리되어 설치되도록 구성됨을 특징으로 하는 하폐수 처리용 침지형 분리막 여과장치.
According to claim 1,
The mesh filter 110 is an immersion type membrane filtration device for wastewater treatment, characterized in that it is configured to be installed separately for each membrane module 20 installed in the membrane filtration device 100 .
메쉬필터(110)는 착탈가능하게 설치됨을 특징으로 하는 하폐수 처리용 침지형 분리막 여과장치.
According to claim 1,
The mesh filter 110 is an immersion membrane filtering device for wastewater treatment, characterized in that it is detachably installed.
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