KR20010089604A - 잠겨진 막 요소와 모듈 - Google Patents

잠겨진 막 요소와 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20010089604A
KR20010089604A KR1020017009032A KR20017009032A KR20010089604A KR 20010089604 A KR20010089604 A KR 20010089604A KR 1020017009032 A KR1020017009032 A KR 1020017009032A KR 20017009032 A KR20017009032 A KR 20017009032A KR 20010089604 A KR20010089604 A KR 20010089604A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
module
hollow fiber
header
membrane
permeation
Prior art date
Application number
KR1020017009032A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100736430B1 (ko
Inventor
페더센스티븐크리스티안
코테피에르
Original Assignee
추후보정
제논 인바이런멘탈 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/CA1999/001113 external-priority patent/WO2000030742A1/en
Priority claimed from CA002290053A external-priority patent/CA2290053C/en
Priority claimed from CA002308230A external-priority patent/CA2308230A1/en
Application filed by 추후보정, 제논 인바이런멘탈 인코포레이티드 filed Critical 추후보정
Publication of KR20010089604A publication Critical patent/KR20010089604A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100736430B1 publication Critical patent/KR100736430B1/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/08Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/145Ultrafiltration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/147Microfiltration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/18Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/024Hollow fibre modules with a single potted end
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/04Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/04Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
    • B01D63/043Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies with separate tube sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/16Rotary, reciprocated or vibrated modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/10Testing of membranes or membrane apparatus; Detecting or repairing leaks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/10Testing of membranes or membrane apparatus; Detecting or repairing leaks
    • B01D65/104Detection of leaks in membrane apparatus or modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/10Testing of membranes or membrane apparatus; Detecting or repairing leaks
    • B01D65/109Testing of membrane fouling or clogging, e.g. amount or affinity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/06External membrane module supporting or fixing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/08Flow guidance means within the module or the apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2315/00Details relating to the membrane module operation
    • B01D2315/04Reciprocation, oscillation or vibration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2315/00Details relating to the membrane module operation
    • B01D2315/06Submerged-type; Immersion type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2317/00Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
    • B01D2317/04Elements in parallel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/04Backflushing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/12Use of permeate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/18Use of gases
    • B01D2321/185Aeration

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

여과요소는 한 쌍의 반대로 된 수평으로 간격을 두고 수직으로 연장하는 헤더들 사이에서 수평으로 연장하는 울트라여과 또는 마이크로여과 중공섬유막을 구비한다. 한 쌍의 수직으로 연장하는 헤더들 사이에 연장하는 측면 플레이트는 용소를 통하여 수직유동채널을 한정한다. 모듈은 수직유동채널을 방해하지 않고 적소에서 요소를 배치하여 만들어진다. 그러나, 각 요소는 프레임으로 부터 배출되고, 모듈의 나머지를 분리하지 않고 실제적으로 흔히 이것의 헤더에의 방향으로 이것을 미끄러지게 하여 제거된다. 요소는 요소와 투과수집기사이에 관련된 물이 새지않는 맞춤을 구비하고, 배출가능한 물이 새지않는 맞춤은 프레임으로 부터 요소를 제거함으로써 배출가능하다. 모듈 아래의 통풍기는 각 요소 아래 또는 각 한 쌍의 용소들 사이의 측면 플레이트 아래의 공기구멍의 라인을 제공하도록 위치된 복수의 공기구멍을 구비한다. 바람직한 과정에서, 투과유동은 50 L/㎡/h이하이고 바람직하게 35 L/㎡/h이하이며, 막을 깨끗이 하는 통풍은 투과가 정기적으로 멈출 때의 기간동안 제공되고 축적된 고체는 요소를 함우하는 탱크를 정기적으로 비게하고 재충저남으로써 제거된다. 거품점 시럼은 교대로 모듈의 각 열에 적용되고, 특히 유동채널에서 거품의 존재는 있다면 열의 요소가 적당하다는 것을 암시한다.

Description

잠겨진 막 요소와 모듈{IMMERSED MEMBRANE ELEMENT AND MODULE}
본 발명은 1993년 9월 28일자로 제출된 미국 특허 제 5,248,424호에서 기술된 여과 중공섬유막의 모듈을 발전시킨 것이다. 상기 모듈에서, 중공섬유막은 실제로 수평으로 되는 것으로 부터 실제로 수직까지 변화되는 섬유에서의 구성의 다양성에서 모듈을 형성하도록 한 쌍의 수평으로 간격을 둔 헤더와 함께 유체로 소통되어 유지된다. 투과를 생산하기 위해서, 횡단막 압력("TMP")은 섬유의 루멘스에서 흡입에 의해 제공된다.
결과적으로, 쉘이 없는(shell-less) 막은 두 실제로 수직 및 수평방향에서 중공섬유막에 보이는 부분적으로 유사한 원리에 기초를 둔다. 수직으로 향하는 막과 함께 쉘이 없는 모듈은 1997년 6월 17일자 Zenon Environmental Inc.에서 제출된 미국 특허 제 5,639,373 호, 1998년 7월 21일자 Zenon Environmental Inc.에서 제출된 미국 특허 제 5,783,083호 및 Memtec America Corporation에 의해 1997년 12월 18일자로 제출된 PCT 특허출원 제 WO 98/28066호에서 보여진다. 이들 모듈에서, 수평으로 간격을 둔 헤더는 수직으로만 간격을 둔 헤더에 의해 대체된다.
수평으로 향하는 막과 함께 쉘이 없는 모듈은 예를들어 1996년 1월 2일자 Mitsubishi Rayon Co., Ltd에서 제출된 미국 특허 제 5,480,553호, Mitsubishi Rayon Co., Ltd에 의해 1997년 8월 8일자로 제출된 유럽 특허출원 EP 0,931,582 및 Desalination 119(1998) 151-158에서 출간된 Ebara Corporation의 K. Suda et. al.에 의해 "Development of a tank-submerged type membrane filtration system"라는 제목으로 기술된다.
이들 발전에도 불구하고, 막여과 기술은 음용수를 만드는데 넓게 사용되지 않는다, 샌드 필터(sand filter)는 주로 주어진 용량에 비하여 저비용때문에 여전히 흔히 사용된다. 예를들어, 에바라 회사(Ebara Corporation)에 의한 시럼은 상술된 아티클에서 보고된다. 발명자가 연장된 기간이상으로 안정된 작동을 달성하는 동안, 탱크 표면상의 속도(전형적으로 ㎥/h으로, 전형적으로 ㎡으로 탱크자리에 의해 나누어진 투과의 유동)는 약 1.7 m/h이다. 비교적으로, 전형적인 샌드 여과시스템은 큰 한정된 또는 산업시스템에서 훨씬 더 작은 탱크와 상당한 비용의 용도를 허용하는 5-10 m/h의 탱크 표면상의 속도를 구비한다. 제논 환경회사(Zenon Environmental Inc.)에 의해 생산된 수직막의 모듈은 기질(sustrate)과 아주 심한 통풍과 함께 지지된 강한 막을 사용하는 동안 10 m/h이상의 탱크 표면상의 속도를 생산하도록 작용되었다, 두 복잡한 막과 심한 통풍은 이러한 기술의 비용을 증가시킨다. 마지막으로, 막 모듈에서 알려진 유지비용은 또한 관심사이다. 특히, 단일 막에서의 누출 및 결점은 위치하거나 고립시키기 어렵고 그들의 수리를 위하여 라인을 벗어나도록 여과시스템의 큰 단면을 흔히 요구한다.
본 발명은 흔히 탱크에서 잠겨지고 막의 루멘스(lumens)에 적용된 흡입에 의하여 여과된 투과(permeate)를 끌어내는데 사용된 형태의 중공섬유(hollow fibre) 여과막의 요소와 모듈에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예는 도면을 참조하여 서술될 것이다.
도 1은 여과 요소의 평면도이다.
도 2는 도 1의 여과 요소의 입면도이다.
도 3은 도 1의 여과 요소(막이 없이)의 등각도이다.
도 4는 도 1 부터 도 3까지의 요소와 함께 사용하기 위한 투과맞춤의 사시도이다.
도 5는 후방으로 부터의 도 1 부터 도 3까지의 요소의 모듈의 등각도이다.
도 6은 전방으로 부터의 도 5의 모듈의 등각도이다.
도 7은 도 6의 모듈의 일부분의 확대도이다.
도 8은 서브-모듈 통풍기(sub-module aerator)의 등각도이다.
본 발명의 목적은 중공섬유 여과 막 요소 및 모듈를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 잠겨진 여과막을 사용하는 과정, 특히 음용수를 생산하는 과정의 일부로서 제공하는 것이다.
일 측면에서, 본 발명은 반대로 된 수평으로 간격을 두고 수직으로 연장하는 한 쌍의 헤더사이에 부착되고 매달리는 중공섬유막을 구비하는 요소를 지향한다. 수직으로 연장하는 헤더의 쌍사이에 연장하는 측면 플레이트는 요소를 통하여 수직 유동채널을 한정한다. 중공섬유막은 분산될 때 수직유동채널의 중앙부분을 채우는 일단으로 배치된다. 바람직하게, 헤더의 쌍들중 하나의 헤더만이 투과채널을 구비하고 중공섬유막은 다른 헤더에 고정되게 부착된다.
여과 중공섬유막의 모듈은 요소의 측면 플레이트와 헤더가 복수의 인접한 수직유동채널에 직접 형성하도록 나란히 이러한 요소를 배치하거나 직교 그리드로 만들어진다. 프레임은 수직유동채널을 방해하지 않고 적소에서 요소를 구속한다. 프레임에 의해 제공된 구속은 선택된 요소를 위해 배출하지만, 모듈의 나머지를 분리하지 않고 실제적으로 보통 이것의 헤더에의 방향으로 선택된 요소가 제거되거나 대체되도록 허용한다. 각 요소는 요소와 투과 수집기(collector)사이의 관련된 배출가능하고 다시 밀봉가능한 물이 새지않는 맞춤을 구비하고 배출가능한 물이 새지 않는 맞춤은 요소가 모듈로 부터 제고될 때 배출된다. 모듈아래의 통풍기는 각 요소 아래 또는 각 한 쌍의 요소들사이의 측면플레이트 아래의 공기구멍의 라인을 제공하도록 위치된 복수의 공기구멍을 구비한다.
이러한 모듈에서, 막 결점은 교대로 모듈의 각 열에 적용된 거품점 시험에 의해 정확하게 위치된다. 특히 유동채널에서 거품의 존재는 있다면 열의 요소가 결함이 있는것을 암시한다. 일단 위치되면, 결함요소는 결함요소가 수리되는 동안 침투가 다시 시작하도록 허용하는 새로운 요소로 대체된다.
다른 측면에서, 본 발명은 이러한 요소 또는 모듈을 사용하는 여과수를 위한 과정을 지향한다. 과정에서, 투과 유동은 50 L/㎡/h이하, 바람직하게 35 L/㎡/h이하이고, 막을 깨끗이하는 통풍은 투과가 정기적으로 멈추게 될 때 제공된다. 요소 또는 모듈을 유지하는 탱크는 축적된 고체를 제거하기 위해서 비어있게 되고 다시 채우게 된다. 젠틀러(gentler) 통풍기는 탱크의 내용을 균질하게 하기 위해서 투과하는 동안 제공된다. 이러한 과정은 막에 좋고 에너지에 있어 효과적이다. 본 발명의 과정과 요소 설계의 용도는 값싼 막이 매 입방미터(cubic metre)에 적어도 500㎡의 막 표면적을 구비하는 요소를 만드는데 사용되도록 허용하고 받아들일수 있는 에너지 비용으로 좋은 산출을 생산하게 한다.
도 1, 도 2 및 도 3에 있어서, 여과 요소(10)는 다양한 시각으로 보여진다. 요소(10)는 수직으로 연장하는 폐쇠헤더(closed header)(12)와 수직으로 연장하는 개방헤더(14)를 구비한다. 폐쇠헤더(12)와 개방헤더(14)는 폐쇠헤더(12)와 개방헤더(14)사이에 연장하는 하나 또는 그 이상의 측면 플레이트(plate)(16) 또는 스트럿(strut)(18)에 의해 반대의 수평으로 공간을 둔 관계로 유지된다. 바람직하게, 폐쇠헤더(12)와 개방헤더(12)는 직사각형 고체(개구등를 위한)이고 측면 플레이트 (16)는 나사, 접착제 또는 다른 적당한 잠그개(fastener)가 사용될 지라도 스냅 피팅(snap fitting)(20)에 의해 폐쇠헤더(12)와 개방헤더(14)에 부착된다. 스트럿 (18)은 폐쇠헤더(12)와 개방헤더(14)에서 홈(recess)(24)으로 스냅하는 그루브 단부(grooved end)(22)와 함께 원통형이다.
요소(10)가 홀로 사용될 때, 두 측면 플레이트(16)가 폐쇠헤더(12)와 개방헤더(14)의 각 측면에 하나가 사용된다. 선택적으로, 복수의 요소(10)는 이하에 기술되는 바와 같이 일렬로 나란히 놓여진다. 그 경우에 요소(10)의 한 측면에의 측면 플레이트(16)와 요소의 다른 측면에의 하나 또는 그 이상의 스트럿(18)의 조합은설명되는 바와 같이 두개의 측면 플레이트(16)를 구비하는 일렬에서 마지막 요소 (10)를 제외하고 사용된다. 이 방법에서, 두 요소(10)사이의 단일 측면 플레이트 (16)는 두 이러한 요소(10)를 이바지 한다. 측면 플레이트(16), 개방헤더(12) 및 폐쇠헤더(14)는 요소(10)를 통하여 수직의 유동 채널(72)을 한정한다.
복수의 중공 섬유막(26)은 폐쇠헤더(12)와 개방헤더(14)사이에 부착되어 매달리게 된다. 막(26)은 적어도 각 하나의 개방단부(32)에서 유지된다. 막(26)의 개방단부(32)는 개방헤더(14)의 하나 또는 그 이상의 개방헤더(14)의 투과채널(28)을 닫히게 하는 포팅수지(potting resin)(30)의 플러그(plug)에서 가깝게 간격을 두어 떨어진 관계로 유지된다. 수지(30)는 물이 막(26)의 벽을 통하여 지나가는 것이외에 투과채널(28)로 들어갈 수 없도록 막의 각 개방단부(32)를 둘러싸고 있다. 막 (26)의 내부는 막(26)을 통하여 인출된 투과가 하나 또는 그 이상의 투과채널(28)에서 선택되도록 하나 또는 그 이상의 투과채널(28)과 유체로 소통된다. 다른 적당한 기술은 캐나다 특허출원 제 2,290,053호에서 개시된다. 적당한 수지(30)는 폴리우레탄, 에폭시, 고무로 처리된 에폭시 및 실리콘 수지를 포함한다. 하나 또는 그 이상의 수지(30)는 대상물의 강도에 부합하도록 결합하고 소프트 인터페이스(soft interface)에 잘린 테두리가 없는 막을 제공하는데 또한 사용된다.
막(26)은 마이크로여과(microfiltration) 또는 울트라여과(ultrafiltration )의 범위에서, 바람직하게 0.003 및 10 마이크론(micron)사이와 더 바람직하게 0.01 및 1.0 마이크론 사이의 포어(pore) 크기를 구비한다. 막(26)은 단일 개방단부(32)만을 구비하는 각기 다른 섬유이지만, 바람직하게 막(26)은 개방헤더(14)의투과채널(28)과 폐쇠헤더(12)에 연결된 루프단부(looped end)(34)와 함께 유체소통에서 개방단부(32)를 갖춘 루프섬유로 만들어 진다. 막(26)은 내부적으로(즉, 기질에 의해) 또는 외부적으로(즉, 횡단섬유에 의해) 지지되지 않고 예를들어 미국특허 제 5,914,039호에서 기술된 바와 같이 셀룰로즈 아세테이트(cellulose acetate), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리술폰(polysulfone) 및 바람직하게 PVDF의 합성과 구워서 석회로 만든 알파-알루미나(calcined alpha-alumina) 입자로 만들어 진다. 큰 표면 영역을 제조하기 위해서, 막(26)은 바람직하게 0.2㎜ 내지 1.0㎜의 범위에서 작은 외부직경을 구비한다. 이러한 작은 직경 막(26)과 함께, 막(26)의 루멘스에서 헤드손실은 상당하며 섬유의 바람직한 효과적인 길이는 작은 직경 섬유를 위한 0.2m 내지 큰 섬유를 위한 1.0m사이로 짧다. 효과적인 길이는 막(26)의 언-포트된(un-potted) 지점과 개방헤더(14)의 인접면사이의 최대거리로서 한정되고, 이에 따라 각 막의 루프(loop)는 포팅을 위해 요구된 길이를 더한 효과적인 길이의 대략 두배이다.
상술된 바와 같이 막(26)에 있어서, 막(26)의 인장강도는 낮고 통기에 의해 막(26)에 적용된 힘은 관계가 있다. 폐쇠헤더(12)에 부착된 그들의 루프단부(34)와 함께 루프로서 막(26)을 배열함에 의해, 지지되지 않은 막의 길이, 및 통기로 부터 막에의 힘은 수평막이 두 투과헤더사이에 매달리는 보통의 구성에 비교하여 절반이 감소된다. 막(26)은 폐쇠헤더(12)에 봉합되게 고정될 필요는 없지만 막(26)에서의 인장력이 폐쇠헤더(12)에 전달되도록 바람직하게 고정되게 부착된다. 예를 들어, 막(26)은 PVDF의 합성과 구워서 석회로 만든 알파-알루미나 입자로 만들고, 상술된바와 같이 0.6㎜의 외부직경과 0.35㎜의 내부직경은 폐쇠헤더(12)와 개방헤더(14)의 인접면이 0.7m 이하, 바람직하게 610㎜ 및 615㎜ 사이로 떨어져 간격을 둔 요소 (10)에 적합하다.
막(26)은 막(26)의 언-포트된 길이가 폐쇠헤더(12)와 개방헤더(14)사이의 거리보다 0.1% 와 5%사이만큼 더 크도록 지지된다. 막(26)의 느슨함(slackness)은 그들의 오염(fouling)을 방지할 목적으로 찌꺼기 거품(scouring bubble)의 영향하에 그들이 진동하는 것을 허용한다. 게다가, 막(26)은 그들의 루프단부(34)로 부터 그들의 개방단부(32)로 라인(line)을 따라서 측정된 바와 같이 약 5도정도 개방헤더 (14)를 향하여 위쪽으로 약간 기울어져 있다. 막(26)의 각도는 새로운 모듈이 제조 또는 어떤 유지과정후에 먼저 사용될 때 막(26)의 루프단부(34)로 부터 공기를 흡출하는데 이바지한다. 그러나, 여러 경우에 있어서 막의 루멘스에서 공기는 막횡단 힘이 막(26)에 적용된 후에 즉시 막(26)을 떠난다. 이들 경우에, 막(26)은 바람직하게 실제로 수평으로 다소 기울어 지지된다.
개방헤더(14)와 폐쇠헤더(12)는 PE, PP, 폴리에스테르 또는 폴리카보네이트와 같은 적당한 플라스틱으로 부터 주입몰드되거나 기계로 가공된다. 폐쇠헤더(12)와 개방헤더(14)는 주입몰딩에 더욱 편리하고 다양한 깊이의 탱크를 더욱 완전히 채우도록 다양한 수의 요소(10)가 서로의 상부에 쌓이도록하는 길이로 1m이하이다. 개방헤더(14)는 바람직하게 폭이 30㎜ 와 40㎜ 사이에서 각각 투과채널(28)을 구비한다. 폐쇠헤더(12)는 유사한 폭의 포팅개구(potting cavity)(36)를 구비한다. 폭이 20㎜ 와 30㎜ 사이의 일단의 막(26)은 각 투과채널(28)과 이것의 대응하는 포팅개구(36)사이에 포트(potted)된다. 인접한 일단의 막은 약 5㎜ 및 20㎜ 떨어져 간격을 둔다. 일단의 폭과 간격은 막(26)의 큰 표면영역이, 바람직하게 요소(10)체적의 각 입방 미터를 위한 표면영역의 500㎡이상, 여전히 제공되는 동안 물과 공기의 거품이 일단에 투과하도록 이바지한다.
예를들어, 적당한 요소(10)는 길이가 약 700㎜이고 폭이 100㎜인 폐쇠헤더 (12)와 개방헤더(14)를 구비한다. 각 폐쇠헤더(12)와 개방헤더(14)는 각각 폭이 약 35㎜이고 길이가 약 600㎜인 두개의 투과채널(28)과 포팅개구(36)를 구비한다. 요소(10)는 외부직경이 0.6㎜이고 대략 36㎡의 전체 표면영역이나 요소(10)의 각 입방 체적을 위한 700㎡이상의 표면영역에 폭이 약 25㎜인 두개의 일단에 배치된 길이로 610㎜ 와 615㎜ 사이인 대략 31,000의 막(26)이 제공된다. 예를들어, 유속이 30 L/㎡/h에서, 요소(10)는 약 1.1 ㎥/h의 투과를 생산한다.
도 5에서, 여러개의 요소를 갖춘 모듈(56)은 요소(10)의 후방(40)을 볼수 있는 곳으로 부터 보여진다. 요소(10)는 측면 플레이트(16), 폐쇠헤더(12) 및 개방헤더(14)가 복수의 직접 인접한 수직 유동채널을 형성하도록 일렬로 나란히 놓여진다. 모듈(56)은 요소(10)가 기술된 바와 같이 수직으로 직교하는 그리드(grid)에서 배치되도록 요소의 단일 열이나 복합적인 열을 구비한다. 이러한 그리드에서, 요소 (10)의 측면 플레이트(16), 폐쇠헤더(12) 및 개방헤더(14)는 모듈(56)을 통하여 연장하는 복수의 직접 인접한 수직 유동채널(72)을 형성한다. 도시된 모듈(56)은 요소(10)의 수와 배치가 단지 예를들어 보여주는 것으로서 20개의 요소(10)의 3개의 열을 구비한다, 모듈(56)은 주어진 탱크에 가장 잘 맞도록 큰 범위의 높이와 폭으로 구성된다. 모듈(56)의 외부는 바람직한 요소(10)의 수와 배치를 도모하기 위한 크기로 레일(rail)(60)에 의해 적소에 지지된 두개의 고체 측면벽(58)으로 구성된다. 모듈(56)의 상부에서의 핸들(handle)(62)은 모듈(56)이 올려지고 내려지게 한다.
도 1 내지 도 4에 있어서, 투과 개방(opening)(38)[상술된 요소(10)를 위한 직경이 약 25㎜의]은 요소(10)의 개방헤더(14)의 후방(40)으로 투과채널(28)의 상부단부에 연결된다. 투과개방(38)은 도 4에서 도시된 투과 맞춤(fitting)(42)의 투과 탭(tap)(42)을 받는데 적합하다. 투과개방은 투과탭(42)에 하나 또는 그 이상의 O-링(48)을 맞춰지는 크기로 하나 또는 그 이상의 그루브(groove)(46)를 구비한다. O-링(48)과 그루브(46)는 요소(10)와 투과맞춤(44)사이의 배출가능하고 재밀봉가능한 물이 새지않는 밀봉을 한다.
도 4 및 도 5에 있어서, 투과맞춤(44)은 수(male) 부분(52)과 암(female) 부분(54)을 갖춘 몸체[상술된 요소(10)를 위한 외부직경이 약 50㎜의]를 또한 구비한다. 몸체(50)는 길이가 인접한 요소들(10)사이의 간격에 대응한다. 수부분(52)은 O-링(48)에 의해 제공된 배출가능한 물이 새지않는 밀봉으로 인접한 투과맞춤(44)의 암부분(54)으로 맞춰진다. 이 방법으로, 측면에 놓여진 복합요소(10)의 투과맞춤(54)은 연속적인 투과 수집기(100)를 형성한다. 선택적으로, 인접한 투과맞춤 (44)은 투과수집기(100)를 생산하기 위해서 그들을 접착하거나 초음파적으로 용접하여 서로 부착되거나 단일 파이프가 요구된 수와 투과탭(42)의 간격으로 맞춰진다. 스트랩(strap)(108)은 모듈(56)에 대한 위치에서 투과수집기(100)를 유지한다.
투과수집기(100)는 중간 파이프(104)와 밸브(106)를 통하여 투과 트렁크 (102)에 부착된다. 투과수집기(100)는 다수의 방법으로 배치된다. 하나의 배치에서, 각 투과 수집기(100)는 모듈(56)의 직교 그리드의 단일 수평열에서 요소(10)와 함께만 연관된다. 투과수집기(100)와 연관된 밸브(106)는 요소(10)의 거품점 완전 시험(bubble point integrity testing)을 위한 가스가 직교 그리드의 단일 수평열에서 요소(10)로만 흐르도록 배치된다. 모듈의 요소의 완전은 알려진 기술에서와 같이 계산가능한 선택된 압력에서의 가스가 모듈(56)에서 막의 루멘스내로 흐름에 의해 시험된다. 상술된 밸브(106)와 투과수집기(100)의 배치는 작동기가 직교 그리드의 단일 수평열에서 요소(10)로만 선택된 시간에 가스가 흐르도록 한다. 수직유동채널(72)에서 거품의 존재는 직교그리드의 기둥에서의 요소(10)와 가스를 받는 열에서 결점을 암시한다. 일단 위치되면, 결함이 있는 요소(10)는 결함이 있는 요소(10)가 수리되는 동안 투과가 다시 시작되도록 새로운 요소(10)로 대체된다.
도시되지 않은 선택적인 배치에서, 수직 투과수집기는 작은수, 바람직하게 모듈(56)의 열의 각각에서 3개의 요소(10),로 연결되는 유체에서 부착된다. 상기 배치는 투과수집기를 위한 더 작은 파이프(전형적으로 직경이 25㎜인)를 허용하고 탱크의 자리를 덜 차지하는 중간 파이프(104)를 위한 필요가 제거된다. 이 배치는 모듈(56)에서 나란히 놓여지는 요소(10)의 최대수를 제한하는 수평 투과수집기 (100)에서 압력저하의 효과를 감소시킨다. 이 배치와 함께 완전한 시험을 수행하기 위해서, 가스는 복수의 선택된 압력에서만 막(26)의 루멘스내로 흐르게 된다. 선택된 압력은 실제적으로 모듈(56)에서 요소(10)의 각 열의 이점을 더한 정지헤드의결점의 거품점과 동등하다. 바람직하게, 선택된 압력은 가장 낮은 압력에서 가장 높은 압력까지 결과적으로 막(26)의 루멘스에 적용된다. 제 1완전 시험 방법만큼 일정하지 않은 동안, 거품이 보이는 압력은 밸브(106)없이 결점이 존재하는 열을 암시한다. 일단 위치되면, 결점요소(10)는 결점요소(10)가 수리되는 동안 투과가 다시 시작하도록 새로운 요소(10)로 대체된다.
도 6 및 도 7에 있어서, 모듈(56)의 전방은 더 상세하게 보여지지만 많은 요소(10)는 모듈(56)의 조립이 도시되도록 보여지지 않는다. 모듈(56)내에서, 요소 (10)는 측면벽(58), 레일(60) 및 랙(rack)(64)을 포함하는 프레임(63)에 의해 적소에서 유지된다. 프레임(63)은 수직 유동채널(72)을 방해하지 않고 적소에서 요소를 제한한다. 또한, 프레임에 의해 제공된 제한은 실제적으로 보통 선택된 요소(10)의 헤더 또는 그리드의 방향으로 선택된 요소(10)를 위하여 배출되고, 도시된 모듈 (56)에서의 방향은 수평방향이 된다. 선택된 요소(10)는 이러한 제한이 모듈의 나머지를 분리하는 것없이 배출될때 모듈(56)로 부터 제거된다. 도시된 모듈(56)에서, 요소(10)는 이것의 열의 외부전방으로 이것을 끌어당김으로써 제거된다. 요소 (10)가 모듈(56)로 부터 제거될 때, 수평방향에서의 이동은 요소(10)와 투과수집기 (100)사이의 밀봉을 해방시킨다. 요소(10)가 대체될 때, 반대방향으로의 이동은 요소(10)를 투과수집기(100)에 재밀봉시킨다.
요소(10)를 배출가능하게 제한하는 능력은 랙(64)에 의하여 도시된 모듈 (56)에서 제공된다. 각 랙(64)은 미끄러지게 요소를 지지하기 위해서 베어링 표면 (65)을 구비한다. 베어링 표면(65)은 실제적으로 흔히 요소(10)의 개방헤더(12)의방향으로 향해지고, 이것이 모듈로 부터 제거될 때 요소에서의 방향은 이동한다. 유사하게, 랙(64)은 요소(10)를 상부랙(64)과 하부랙(64)사이의 간격으로 실제적으로 보통 개방헤더(12)의 방향으로 미끄러지도록 크기가 정해진다. 랙(64)은 같은 랙 (64)이 랙(64)이상, 랙(64)이하 또는 둘다 요소를 받도록 바람직하게 대칭적이다. 각 랙(64)의 후방은 요소의 후방(40)을 맞물리는 멈춤(stop)(비도시)과 함께 제공된다. 각 랙의 전방은 랙(64)에서 요소(10)를 고정하도록 이것 이상 및 이하의 요소(10)의 전방을 맞물리는 배출가능한 캐치(catch)(66)를 구비한다. 캐치(66)는 요소(10)를 배출하도록 이것이 위쪽으로 또는 아래쪽으로 구부러지게 허용하는 홈 (recess)(68)을 구비한다.
여러개의 랙(64)은 모듈(56)의 측면벽(58)사이에 연장하는 랙(64)의 선을 형성하도록 나란히 부착된다. 랙(64)은 도시된 바와 같이 편리한 숫자로 그들을 함께 몰딩하여 부착되고 잠금쇠(fastener) 또는 도브테일 조인트(dovetail joint)(70)에 의해 인접한 몰딩에 이들 몰딩을 부착한다. 바람직하게, 각 랙(64)은 적어도 하나의 인접한 랙(64)에 단단히 부착된다. 모듈(56)을 조립하기 위해서, 랙(64)의 제 1선은 하부레일들(60)사이에 놓여지고, 하부레일(60)은 랙(64)의 충분한 양이 레일 (60)을 넘어 돌출하도록 랙(64)을 유지하는데 적합하다. 요소(10)의 제 1열은 요소 (10)와 랙(64)의 다음열에 의해 이어진 랙(64)의 제 1열에 놓여진다. 요소(10)의 상부열이 설치되도록 준비될 때, 랙(64)의 상부선은 충분한 요소(10)가 위치내로 미끄러질때 까지 상부레일(60)사이의 위치에서 임시적으로 유지된다. 일단 모든 요소(10)와 랙(64)이 설치되면, 어떤 요소(10)는 적당한 캐치(66)를 이동하고 앞으로요소(10)를 미끄러지게 하여 모듈(56)로 부터 제거된다. 과도한 수의 요소(10)가 한번에 제거되지 않음에도 불구하고, 유지하는 랙(64)과 요소(10)는 안정하게 유지된다.
상술된 바와 같이, 투과맞춤(44)은 각 요소(10)의 투과개방(38)내로 삽입되고 연속적인 투과수집기(100)를 창조하기 위해서 인접한 투과맞춤(44)에 결합된다. 이 연속적인 수집기(100)는 투과맞춤(44)에 연관된 이것으로 부터 분리되게 하는 모듈(56)로 부터 요소(10)를 제거하도록 모듈(56)에 고정되게 부착된다. 투과맞춤 (44)은 대체 요소(10)가 모듈(56)내로 삽입되어 투과맞춤(44)과 맞물리도록 모듈 (56)에 부착되어 유지된다. 유지 또는 수리과정은 이렇게 탱크로 부터 모듈을 들어 올리고 유지 또는 수리되도록 요소(10)를 끌어당겨서 여분의 요소(10)와 대체시켜 이것의 탱크내의 요소(56)를 대체함으로써 달성된다.
도 6에 있어서, 요소(10)가 나란히 부착되고 나머지의 상부에 하나가 쌓여질 때, 인접한 요소(10)의 측면 플레이트(16)는 막(26)을 포한하는 모듈(56)을 통하여 수직 유동채널(72)을 한정한다. 만약 측면벽(58)이 고체가 아니라면, 마지막 요소 (10)는 이것에 유동채널(72)을 한정하도록 부가적인 측면 플레이트를 구비한다. 랙 (64)은 모듈(56)의 탱크 물 외부와 유체로서 연결되는 유동채널(72)을 허용하는 대응개방(74)을 구비한다. 유동채널(72)의 폭은, 막(26)의 느슨함(slckness)과 결합하여, 막(26)이 유동채널(72)의 중앙부분을 실제로 충분히 채우도록 측면으로 이동하게 하며, 중앙부분인 개방헤더(14)와 폐쇠헤더(12)의 근접한 면사이의 거리의 1/3과 2/3사이가 된다. 막(26)의 감소된 길이는, 투과가 막(26)의 양단으로부터 끌어당겨지게 설계된것과 비교하여, 막(26)의 엉킴을 감소시키고 더욱 간편한 요소 (10)를 허용하는 유동채널(16)의 폭을 감소시킨다. 측면 플레이트(16)는 대기, 설치 또는 유지동안 막(26)이 손상되는 것을 또한 보호하고 임시 측면플레이트(160는 요소(10)가 다루어질 때 필수적으로 사용된다.
도 8에 있어서, 서브-모듈 통풍기(76)는 공기거품을 만들기 위해서 구멍 (82)을 구비하는 일련의 평행한 도관(conduit) 통풍기(80)에 연결된 헤더(78)를 구비한다. 도관 통풍기(80)사이의 간격은 바람직하게 요소(10)의 폭과 동일하다. 선택적으로, 도관 통풍기(80)는 요소(10)와 요소(10)의 폭까지 떨어져서 간격을 둔 구멍(82)에 직교하게 놓여진다. 이러한 방법으로, 서브-모듈 통풍기(76)는 각 요소(10)의 유동채널(72) 아래에 직접 공기구멍(82)의 근원을 제공하도록 설치된다. 이렇나 배치는 각 요소(10)에 제공되는 조절된 통풍기의 양을 증진시키고, 특히 통풍율이 낮을 때, 막(10)의 공기가 고갈되는 공기유동 채널링을 감소시킨다. 만약 요구되면, 도관 통풍기(80) 또는 요소(10)에 직교하는 도관 통풍기(80)에서의 구멍(82)은 기술된 제 1배치가 바림직함에도 불구하고 비슷한 효과를 주기 위해서 각 한 쌍의 요소(10)사이의 측면 플레이트(16) 아래에 직접 제공된다.
용도에서, 하나 또는 그 이상의 요소(10)는 막(26)이 여과되기 위해서 물에 잠기도록 물의 탱크내에 놓여진다. 요소(10)와 모듈(56)의 설계는 막(26)의 큰 표면영역이 탱크내에 놓여지게 허용한다. 예를들어, 종래의 여과 통풍기에서는 막 (26)을 흔들어서 여과되도록 물을 순환시키기 위해서 에어리프트(airlift)를 발생시키게 하기 위해서 통풍기를 사용하고, 탱크영역의 약 50%를 덮는다. 이렇나모듈(56)은 탱크의 자리 또는 수평 단면적(㎡)을 위한 막(26)의 400㎡이상의 표면영역을 제공한다.
그러나, 많은 생산량을 발생시키기 위해서 이 큰 표면영역을 사용하기 보다 바람직한 과정은 50(L/㎡/h)이하, 바람직하게는 35(L/㎡/h) 이하의 낮거나 적당한 유동을 사용한다. 이러한 유동은 모래(sand) 여과법과 비교가능한 생산량을 제공한다. 예를들어, 탱크의 자리의 50%를 차지하는 모듈(56)은 25 내지 30(L/㎡/h)의 유동으로 10m/h 이상의 표면상 탱크의 속력을 낸다. 더욱 전형적인 50 내지 75 (L/㎡/h)의 유동과 비교하여, 감소된 유동은 막(26)의 상당히 감소된 오염으로 귀착된다.
낮거나 보통인 유동에 잘 맞는, 바람직한 과정은 정기적으로 투과멈춤을 포함한다. 다른 과정의 단계는 투과가 정기적으로 멈추게 될 때의 기간동안 수행된다. 나머지 과정의 단계는 때때로 모듈(56)을 역류시키는(backwashing) 것과 때때로 막(26)의 오염을 깨끗이하거나 억제하도록 모듈을 토풍시키는 것, 및 축적된 고체를 제거하도록 때때로 탱크를 비우고 다시 채우는 것을 포함한다. 이러한 과정은 막(26)의 적당한 투과성을 유지하기 위해서 상당히 적은 통풍을 요구한다. 특히, 투과가 정기적으로 멈출 때의 기간동안 막(26)을 깨끗이 하도록 모듈(56)을 통풍시키는 것은 공급수질에 따라서 80 m/h 내지 340 m/h 의 표면상의 속도(모듈 단면적 ㎡의 표준조건에서의 공기의 ㎥/h)로 행해진다.
막(26)의 오염을 깨끗이 하거나 억제하는 통풍은 바람직하게 투과가 멈추게 될 때의 기간동안 일어나며, 왜냐하면 이들 기간동안 통풍은 막(26)으로 부터의 고체를 제거하도록 막(26)에의 흡입을 극복할 필요가 없기 때문이다. 가장좋은 공급수가 아닌 경우에, 오염을 억제하는 통풍은 다른 시간에서 요구되지 않는다. 그러나, 투과동안 여과되는 물에서의 고체의 농도는 모듈(56)내에서 증가한다. 어떤 공급수에서는 전형적으로 높은 혼탁도와 500 mg/L이상의 고체농도를 구비하며, 통풍의 더 작은 양은 모듈(56)로 부터, 특히 모듈(56)에서 데드존(dead zone)으로 부터 고체를 분산시키거나 일반적으로 탱크의 내용물을 균질화하도록 투과동안 유리하게 제공된다. 이 목적을 위하여, 통풍은 80 m/h 내지 340 m/h 의 표면상의 속도 또는 연속적으로 80 m/h 이하의 비율로 간헐적으로 투과동안 제공된다.
의외로, 낮은 유동과 낮은 통풍에서의 작동에 의해 야기된 에너지 비용절감은 상술된 요소(10)와 제 2모듈(56)의 형태로 막(26)의 큰 표면영역을 제공하는 비용을 상당히 상쇄한다. 본 발명은 모듈(56)의 설계, 예를들어 막(26)의 수평방향, 유동채널(72)에서의 막(26)의 분포 및 유동채널(72)를 통한 탱크 물의 유동,는 요구된 통풍의 양을 감소시키는데 이바지 하고 본발명이 음용수를 여과하기 위한 샌드 여과과 경쟁이 되도록 허용한다.
본 발명의 바람직한 실시예가 기술되었음을 알수 있다. 그럼에도 불구하고 본 발명은 주요 발명으로 부터 벗어나지 않고 어떤 변형이나 선택적인 실시예가 가능하며, 그 범위는 다음의 청구항에서 한정된다.

Claims (30)

  1. 여과 중공섬유막의 요소로서,
    반대로 된 수평으로 간격을 두고 수직으로 연장하는 한 쌍의 헤더,
    수직으로 연장하는 헤더의 쌍의 양측에 수직으로 연장하는 헤더의 쌍사이에 연장하는 요소를 통하여 수직유동채널을 한정하는 측면 플레이트, 및
    수직으로 연장하는 헤더의 쌍사이에 부착되고 매달리는 복수의 중공섬유막을 포함하고, 상기 중공섬유막은 적어도 각 하나의 개방단부를 구비하고, 물에 투과되지 않는 연결로 적어도 하나의 헤더에 연결된 중공섬유막의 개방단부의 각 외부표면을 구비하며, 1%와 5% 사이의 느슨함과 함께 매달리게 되고, 일단이 분산될 때 수직유동채널의 중앙부분을 채우는 일단으로 배치되며,
    중공섬유막을 통하여 끌어진 투과를 수집하는 중공섬유막의 내부와 유체로 소통하는 적어도 하나의 헤더에서의 하나 또는 그 이상의 투과채널을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 요소.
  2. 제 1항에 있어서,
    일단의 중공섬유막은 20mm 와 30mm사이에 있고 상기 일단은 그들사이의 5mm 내지 20mm의 간격으로 포트되는 것을 특징으로 하는 요소.
  3. 제 1항에 있어서,
    헤더의 쌍중 하나의 헤더만이 투과채널을 구비하고, 중공섬유막은 다른 헤더에 고정되게 부착되는 것을 특징으로 하는 요소.
  4. 제 3항에 있어서,
    중공섬유막은 길이가 0.2m 와 1m사이이고 외부직경이 0.2mm 와 1mm사이인 것을 특징으로 하는 요소.
  5. 제 4항에 있어서,
    중공섬유막은 길이가 0.7m이하인 것을 특징으로 하는 요소.
  6. 반대로 된 수평으로 간격을 두고 수직으로 연장하는 한 쌍의 헤더,
    수직으로 연장하는 헤더의 쌍의 측면에 수직으로 연장하는 헤더의 쌍사이에 연장하는 측면 플레이트,
    수직으로 연장하는 헤더의 쌍사이에 부착되고 매달리는 복수의 중공섬유막을 구비하고, 상기 중공섬유막은 적어도 각 하나의 개방단부를 구비하며 물에 투과되지 않는 연결로 적어도 하나의 헤더에 연결된 중공섬유막의 개방단부의 각 외부표면을 구비하고, 및
    중공섬유막을 통하여 끌어진 투과를 수집하는 중공섬유막의 내부와 유체로 소통하는 적어도 하나의 헤더에서의 하나 또는 그 이상의 투과채널을 또한 구비하는 복수의 요소를 포함하는 여과 중공섬유막의 모듈로서,
    상기 요소는 나란히 놓여지고 요소의 측면 플레이트와 헤더는 복수의 인접한 수직유동채널을 직접 형성하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  7. 수직유동채널을 방해하지 않고 적소에서 요소를 구속하는 프레임을 구비하는 제 6항의 모듈에 있어서,
    선택된 요소를 위하여 프레임에 의해 제공된 구속은 실제적으로 흔히 선택된 요소의 헤더에의 방향으로 배출가능하고, 상기 선택된 요소는 실제적으로 흔히 이것의 헤더에의 방향으로 요소를 위한 구속이 모듈의 나머지를 분리하지 않고 배출될 때 모듈로 부터 제거되는 것을 특징으로 하는 모듈.
  8. 제 7항에 있어서,
    프레임은 복수의 랙을 포함하고, 각 랙은 실제적으로 흔히 요소의 헤더에의 방향으로 향하는 요소를 미끄러지게 지지하도록 베어링표면, 베어링표면의 일단부에서의 멈춤 및 베어링표면의 다른 단부에서의 배출가능한 캐치를 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  9. 제 7항에 있어서,
    각 요소는 요소와 투과수집기사이의 관련된 배출가능하고 재밀봉가능한 물이 새지않는 맞춤을 구비하고, 배출가능하고 재밀봉가능한 물이 새지않는 맞춤은 요소의 실제적으로 흔히 헤더에의 방향으로 요소를 이동시켜서 배출가능하게 되며 반대방향으로 요소를 이동시켜서 재밀봉가능하게 되는 것을 특징으로 하는 모듈.
  10. 제 6항에 있어서,
    각 요소 아래 또는 각 쌍의 요소사이의 측면 플레이트 아래의 공기구멍의 라인을 제공하도록 위치된 복수의 공기구멍을 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  11. 반대로 된 수평으로 간격을 두고 수직으로 연장하는 한 쌍의 헤더,
    수직으로 연장하는 헤더의 쌍의 측면에 수직으로 연장하는 헤더의 쌍사이에 연장하는 측면 플레이트,
    수직으로 연장하는 헤더의 쌍사이에 부착되고 매달리는 복수의 중공섬유막을 구비하고, 상기 중공섬유막은 적어도 각 하나의 개방단부를 구비하며 물에 투과되지 않는 연결로 적어도 하나의 헤더에 연결된 중공섬유막의 개방단부의 각 외부표면을 구비하고, 및
    중공섬유막을 통하여 끌어진 투과를 수집하는 중공섬유막의 내부와 유체로 소통하는 적어도 하나의 헤더에서의 하나 또는 그 이상의 투과채널을 또한 구비하는 복수의 요소를 포함하는 여과중공섬유막의 모듈로서,
    상기 요소는 수직의 직교 그리드에서 배치되고 요소의 측면 플레이트와 헤더는 모듈을 통하여 연장하는 복수의 인접한 수직유동채널을 직접 형성하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  12. 수직유동채널을 방해하지 않고 직교 그리드에서 요소를 구속하는 프레임을 구비하는 제 11항의 모듈에 있어서,
    선택된 요소를 위하여 프레임에 의해 제공된 구속은 실제적으로 흔히 그리드에의 방향으로 배출가능하고, 상기 선택된 요소는 실제적으로 흔히 상기 그리드에의 방향으로 상기 요소를 위한 구속이 모듈의 나머지를 분리하지 않고 배출될 때 모듈로 부터 제거되는 것을 특징으로 하는 모듈.
  13. 제 12항에 있어서,
    프레임은 복수의 랙을 포함하고, 각 랙은 요소를 미끄러지게 지지하기 위해서 실제적으로 흔히 그리드에의 방향으로 향하는 베어링표면, 베어링표면의 일단부에의 멈춤, 베어링표면의 다른 단부에서의 배출가능한 캐치를 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  14. 제 12항에 있어서,
    각 요소는 요소와 투과수집기사이의 관련된 배출가능하고 재밀봉가능한 물이 새지않는 맞춤을 구비하고, 배출가능하고 재밀봉가능한 물이 새지않는 맞춤은 요소의 실제적으로 흔히 그리드에의 방향으로 요소를 이동시켜서 배출가능하게 되며 반대방향으로 요소를 이동시켜서 재밀봉가능하게 되는 것을 특징으로 하는 모듈.
  15. 제 11항에 있어서,
    각 요소 아래 또는 각 쌍의 요소사이의 측면 플레이트 아래의 공기구멍의 라인을 제공하도록 위치된 복수의 공기구멍을 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  16. 하나 또는 그 이상의 요소의 체적의 매 입방미터를 위한 적어도 500㎡의 표면영역을 구비하는 여과 중공섬유막의 하나 또는 그 이상의 요소를 제공하는 단계,
    50 L/㎡/h이하의 유동에서 하나 또는 그 이상의 요소를 통하여 투과를 끌어내는 동안 여과되도록 물에서 요소의 막을 잠기게 하는 단계,
    정기적으로 투과를 멈추게 하는 단계,
    투과가 정기적으로 멈추게 될 때의 기간동안 때때로 하나 또는 그 이상의 모듈을 역류하는 단계, 및
    투과가 정기적으로 멈추게 될 때의 기간동안 때때로 막을 깨끗이하도록 하나 또는 그 이상의 모듈을 통풍시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물을 여과하는 과정.
  17. 제 16항에 있어서,
    투과는 35 L/㎡/h이하의 유동에서 하나 또는 그 이상의 요소를 통하여 끌어내는 것을 특징으로 하는 물을 여과하는 과정.
  18. 제 16항에 있어서,
    투과가 정기적으로 멈추게 될 때의 기간동안 때때로 축적된 고체를 제거하기위해서 탱크를 비게하고 재충전시키는 것을 특징으로 하는 물을 여과하는 과정.
  19. 제 18항에 있어서,
    탱크의 내용물을 균일하게 하도록 투과동안 하나 또는 그 이상이 모듈을 통풍하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물을 여과하는 과정.
  20. 제 19항에 있어서,
    탱크의 내용물을 균일하게 하도록 투과동안 하나 또는 그 이상이 모듈을 통풍하는 단계는 간헐적으로 80 m/h내지 340 m/h의 표면상의 속도(모듈 단면적 ㎡당의 표준 조건에서의 공기의 ㎥/h)로 또는 연속적으로 80 m/h이하의 비율로 통풍시킴으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 물을 여과하는 과정.
  21. 제 16항에 있어서,
    투과가 정기적으로 멈추게 될 때의 기간동안 막을 깨끗이 하기 위해서 하나 또는 그 이상의 모듈을 통풍시키는 단계는 80 m/h내지 340 m/h의 표면상의 속도(모듈 단면적 ㎡당의 표준 조건에서의 공기의 ㎥/h)로 통풍시킴으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 물을 여과하는 과정.
  22. 제 16항에 있어서,
    하나 또는 그 이상의 모듈은 제 1항에서 기술된 대로 인 것을 특징으로 하는물을 여과하는 과정.
  23. 제 17항에 있어서,
    투과가 정기적으로 멈추게 될 때의 기간동안 때때로 축적된 고체를 제거하도록 탱크를 비게하고 재충전하는 것를 포함하는 것을 특징으로 하는 물을 여과하는 과정.
  24. 제 23항에 있어서,
    탱크의 내용물을 균일하게 하기 위해서 투과하는 동안 하나 또는 그 이상의 모듈을 통풍시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물을 여과하는 과정.
  25. 제 24항에 있어서,
    탱크의 내용물을 균일하게 하기 위해서 투과하는 동안 하나 또는 그 이상의 모듈을 통풍시키는 단계는 간헐적으로 80 m/h내지 340 m/h의 표면상의 속도(모듈 단면적 ㎡당의 표준 조건에서의 공기의 ㎥/h)로 또는 연속적으로 80 m/h이하의 비율로 통풍시킴으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 물을 여과하는 과정.
  26. 제 17항에 있어서,
    투과가 정기적으로 멈추게 될 때의 기간동안 막을 깨끗이 하기 위해서 하나 또는 그 이상의 모듈을 통풍시키는 단계는 80 m/h내지 340 m/h의 표면상의 속도(모듈 단면적 ㎡당의 표준 조건에서의 공기의 ㎥/h)로 통풍시킴으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 물을 여과하는 과정.
  27. 제 17항에 있어서,
    하나 또는 그 이상의 요소는 제 1항에서 기술된 대로 인 것을 특징으로 하는 물을 여과하는 과정.
  28. 복수의 투과 수집기를 구비하는 제 11항에 있어서,
    각 투과 수집기는 직교 그리드의 단일 수평열에서 요소와 함께만 연관되고 요소의 거품점 완전 시험을 위한 가스가 직교 그리드의 단일 수평열에서 요소로만 흐르도록 배치된 투과수집기와 연관된 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  29. 직교그리드의 단일 수평열에서 요소로만 가스가 흐르는 선택된 시간에서만 모듈에서 막의 루멘스내로 선택된 압력에서의 가스가 흐르는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제 11항의 모듈의 요소의 완전성 시험의 방법.
  30. 모듈에서 막의 루멘스내로 선택된 압력에서의 가스가 흐르는 단계를 포함하는 제 11항의 모듈의 요소의 완전성 시험의 방법으로서, 선택된 압력은 실제적으로 모듈에서 요소의 각 열의 이점을 더한 정지헤드의 결점의 거품점인 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020017009032A 1999-11-18 2000-11-15 잠겨진 막 요소와 모듈 KR100736430B1 (ko)

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CA1999/001113 WO2000030742A1 (en) 1998-11-23 1999-11-18 Water filtration using immersed membranes
CA002290053A CA2290053C (en) 1999-11-18 1999-11-18 Immersed membrane module and process
CA2,290,053 1999-11-18
CAPCT/CA99/01113 1999-11-18
US09/505,718 US6325928B1 (en) 1999-11-18 2000-02-17 Immersed membrane element and module
US09/505,718 2000-02-17
CA002308230A CA2308230A1 (en) 2000-05-05 2000-05-05 Immersed membrane filtration system and overflow process
US09/565,032 2000-05-05
US09/565,032 US6893568B1 (en) 1999-11-18 2000-05-05 Immersed membrane filtration system and overflow process
CA2,308,230 2000-05-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010089604A true KR20010089604A (ko) 2001-10-06
KR100736430B1 KR100736430B1 (ko) 2007-07-09

Family

ID=69375176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017009032A KR100736430B1 (ko) 1999-11-18 2000-11-15 잠겨진 막 요소와 모듈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100736430B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150016244A (ko) * 2012-05-14 2015-02-11 에누오케 가부시키가이샤 중공사막 모듈

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0598909A (ja) * 1991-10-09 1993-04-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蒸気タービン高圧車室
EP0598909B1 (en) * 1992-02-12 1998-01-14 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Hollow yarn membrane module
JP3652411B2 (ja) * 1995-07-13 2005-05-25 株式会社神戸製鋼所 押出し性に優れたAl−Mg−Si系Al合金
FR2749190B1 (fr) * 1996-05-28 1998-09-18 Omnium Traitement Valorisa Procede et installation pour tester in situ l'integrite des membranes de filtration
EP0931582B1 (en) * 1996-08-22 2006-10-11 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Process of manufacturing a hollow fiber membrane module, process of manufacturing a hollow fiber membrane module unit, and septic tank provided with a module unit thus obtained

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150016244A (ko) * 2012-05-14 2015-02-11 에누오케 가부시키가이샤 중공사막 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
KR100736430B1 (ko) 2007-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6325928B1 (en) Immersed membrane element and module
EP1146954B1 (en) Immersed membrane element and module
EP1789164B1 (en) Square mbr manifolding system
US6656356B2 (en) Aerated immersed membrane system
US7037426B2 (en) Immersed membrane apparatus
US20040007527A1 (en) Membrane filtration device and process
EP1599276B1 (en) Submergible membrane modular filtration device having replaceable membrane elements
US6375848B1 (en) Water filtration using immersed membranes
US20130299411A1 (en) Methods and apparatus for removing solids from a membrane module
CA2618107A1 (en) An assembly for water filtration using a tube manifold to minimise backwash
WO2005037414A1 (en) Novel device for submerged ultrafiltration
CA2348186A1 (en) Immersed membrane module
KR100736430B1 (ko) 잠겨진 막 요소와 모듈
WO2023200663A1 (en) Water treatment system with biocontactor
AU2005274614B2 (en) Square MBR manifolding system
JP2006082001A (ja) 膜分離装置
CA2525985A1 (en) Membrane filtration apparatus and process optionally for sand filter retrofit
CA2307492A1 (en) Aerated immersed membrane system
JP2006159135A (ja) 中空糸膜モジュール
KR20150068125A (ko) 침지식 여과 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130612

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140612

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150609

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee