KR200292487Y1 - 침지형 막분리 활성슬러지 오폐수 처리 시스템의 평판형정밀 여과막 모듈 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 생물학적 처리와 침지형 정밀 여과막을 병용하여 유기성 오폐수를 처리하는 침지형 막분리 활성슬러지 오폐수 처리 시스템에 사용되는 평판형 정밀 여과막 모듈 구조체에 관한 것으로서 생물학적 처리된 처리수를 평판형 정밀 여과막을 폭기조에 직접 침지하고 오니와 처리수를 여과막으로 고액 분리하여 물리적으로 여과처리하는 오폐수 처리 장치에 있어서 다수의 평판형 정밀 여과막을 단위 개체로 하고 여과수 배출 통로인 막 상호간 일정한 간격이 형성되게 수십장 이상 다수개를 탈착식의 다단으로 조합할 수 있게 모듈화하므로서 여과 표면적이 확장되고 막 표면에 발생하는 슬러지 등의 고형물을 깨끗이 제거할 수 있어 평판형 정밀여과막의 투과 효율이 극대화되고 초기 설치가 간편하며 탈착이 용이하여 유지관리를 원활히 할 수 있는 효과가 있다.

Description

침지형 막분리 활성슬러지 오폐수 처리 시스템의 평판형 정밀 여과막 모듈 장치{Flat sheet type membrane module for submerged membrane bio reactor waste water treatment system}

본 고안은 생물학적 처리와 침지형 정밀 여과막을 병용하여 유기성 오폐수를 처리하는 침지형 막분리 활성슬러지 오폐수 처리 시스템에 사용되는 평판형 정밀 여과막 모듈 구조체에 관한 것으로서, 더욱 자세히는 생물학적 처리된 처리수를 평판형 정밀 여과막을 폭기조에 직접 침지하고 오니와 처리수를 여과막으로 고액 분리하여 물리적으로 여과처리하는 오폐수 처리 장치에 있어서 다수의 평판형 정밀 여과막을 단위 개체로 하고 여과수 배출 통로인 막 상호간 일정한 간격이 형성되게 수십장 이상 다수개를 탈착식의 다단으로 조합할 수 있게 모듈화하므로서 여과 표면적이 확장되고 막 표면에 발생하는 슬러지 등의 고형물을 깨끗이 제거할 수 있어 평판형 정밀여과막의 투과 효율이 극대화되고 초기 설치가 간편하며 탈착이 용이하여 유지관리를 원활히 할 수 있는 효과가 있다.

분리막 기술(membrane filtration)은 오폐수 처리장치에 있어서 오폐수에 함유된 부유물질 등 이물질을 물리적으로 여과처리하는 데 사용되는 것으로서 수처리효율이나 안정성면에서 높은 신뢰성을 가지고 있으며, 최근에는 조건의 변화에 따른 처리수 수질의 심한 변동, 긴 체류시간과 넓은 부지 면적의 소요 등 종래의 전통적 활성 슬러지법의 문제점을 해결하여 분리막을 도입한 막분리 활성슬러지 공정이 활성화되고 있으며 이러한 막분리 활성슬러지 공정은 기존의 처리기술에 비하여 처리 효율이 높고 공정의 안정성과 신뢰도가 높으며 협소한 공간에서도 설치가 가능하고 공정운전 및 유지관리가 용이하며 반응기내 미생물 농도를 높게 유지하여 유기물 및 질소성분 등의 처리효율이 높아서 종래 기술에 비하여 획기적인 장점을 가지고 있다.

그러나 상기한 막분리 활성슬러지 공정에서 폭기조에 침지하여 사용하는 종래의 정밀여과막 (microfiltration)으로 된 일반적인 평판형 분리막 모듈은 전면에 미세공이 균일하게 분포된 막을 판상으로된 지지체에 접합하여 모듈(module)화하고 모듈화된 분리막 모듈의 둘레를 커버하여 프레임에 고정 장착시킨 구성으로서 고농도의 용액을 고액 분리하는데 편리하고 구조가 간단한 반면에 고정된 자체의 구조적인 문제점으로 조립 분해가 불편하여 장치의 점검 등 유지관리가 어려우며 유효막 면적이 작아서 장치의 부피가 커지게 된다.

또한 본 고안에 따른 침지형 막분리 활성 슬러지 공정에서의 여과방식은 활성슬러지를 그 입자 직경보다 구멍 지름이 작은 막면에 평행으로 흐르도록 하여 처리수만을 막면에 대하여 직각으로 투과시켜 활성 슬러지의 오염을 방지하고 처리수만을 투과시켜 고액 분리 시키는 것으로서, 한정된 분획 분자량과 운전 경과에 따른 막오염 현상(fouling)이 문제점으로 부각되어 평판형 막이 폐색되어 막수명이 짧아지며 이러한 막면의 오염도를 낮추기 위하여 폭기조내의 산기관에서 외부 공기에 의한 기포를 발생하여 오염물질을 제거해주기 위하여 막 상호간의 간극이 일정한 간격을 유지하여 배출통로를 원활하게 형성하거나 막을 자주 교환해 주어야 할 필요성이 증가하고 있다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 고안한 것으로서, 다수의 평판형 정밀 여과막을 단위 개체로 하고 여과수 배출 통로인 막 상호간 일정한 간격이 형성되게 수십장 이상 다수개의 평판형 정밀 여과막을 탈착식의 다단으로 조합할 수 있게 모듈화하고 산기장치와 집수장치를 간편하게 연결하여 사용할 수 있게 하므로서, 여과 표면적이 확장되고 막 표면에 발생하는 슬러지 등의 고형물을 깨끗이 제거할 수 있어 평판형 정밀여과막의 투과 효율이 극대화되고 초기 설치가 간편하며 탈착이 용이하여 유지관리를 원활히 할 수 있는 침지형 막분리 활성슬러지 오폐수 처리 시스템의 평판형 정밀 여과막 모듈 장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 평판형 정밀 여과막 모듈의 전체 구성을 도시한 분리 구성도

도 2는 본 고안에 적용되는 정밀 여과막 모듈 단위 유니트를 지지하는 지지 프레임을 도시한 도면

도 3은 본 고안에 적용되는 산기장치를 나타낸 도면

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 정밀 여과막 모듈과 산기장치, 외부 프레임의 분리 구성도

도 5는 본 고안의 실시예에 따른 여과막 모듈 구조체의 폭기조내 설치상태도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

100:폭기조 110:외부 프레임

120:격자형 맨홀 10:평판형 정밀 여과막 모듈

11:평판형 정밀 여과막 12:끼움홈

13:격벽 돌기 14:간극판

16:집수구 17:테두리

18:고정편 19:모듈 프레임

20:집수장치 21:튜브 집수관

22:배수관 23:흡인펌프

30:산기장치 31:산기관

32:산기공 33:산기관 프레임

34:에어펌프 35:에어 공급관

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성을 첨부 도면에 의해 상세하게 설명하면 다음과 같으며 본 고안의 요지를 불명료하게 흐릴 수 있는 공지의 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

본 고안은 침지형 막분리 활성슬러지 오폐수 처리 시스템의 폭기조내에 침지하여 사용하는 평판형 정밀 여과막 모듈 장치에 있어서,

생물학적 반응조인 폭기조(100)내에서 이동하는 오폐수에서 활성 오니와 처리수를 고액분리하는 판상의 평판형 정밀 여과막(11)과 상기 평판형 정밀 여과막(11)을 끼워서 지지하여 고정할 수 있게끔 일정 간격(14㎜)으로 다수개의 끼움홈(11)이 형성된 간극판(14)이 양측면에 장착된 모듈 프레임(19)으로 평판형 정밀 여과막(11)을 탈착할 수 있는 평판형 정밀 여과막 모듈(10), 평판형 정밀 여과막(11)의 집수구(16)와 다수개 병렬로 배열된 튜브 집수관(21)으로 연결된 집수장치(20), 다수의 산기공(32)이 형성된 산기관(31)을 산기관 프레임(33)에 장착한 산기장치(30), 상기 평판형 정밀 여과막 모듈(10)의 모듈 프레임(19)과 산기장치(30)의 산기관 프레임(33) 둘레를 수용하여 고정 장착시키는 외부 프레임(110)과 격자형 맨홀(Grating manhole)(120)으로 구성되어 외부 프레임(110)에 평판형 정밀 여과막 모듈(10)과 산기장치(30)를 일체로 결합하는 구성이다.

본 고안에 있어서 제 1의 특징은 오폐수에서 활성 오니와 처리수를 고액분리하는 판상의 평판형 정밀 여과막(11)을 지지하고 적재하며 용이하게 탈착할 수 있게끔 일정 간격으로 다수개의 끼움홈(12)이 형성된 간극판(14)이 양측면에 장착된 모듈 프레임(19)으로 구성된 평판형 정밀 여과막 모듈(10)에 있으며, 제 2의 특징은 평판형 정밀 여과막 모듈(10)과 산기 장치(30)를 함께 폭기조(100)내에 일체로 고정하여 간편화된 하나의 장치로 구조체를 형성하므로서 보수나 점검시 수직으로 끌어 올릴 수 있고 해체 분리가 용이한 가변적인 구조의 외부 프레임(110)에 있다.

고분자 합성수지 재질로(미도시함) 미세공이 전체 표면에 걸쳐서 균일하게 분포 형성되어 있어서 활성오니와 처리수의 고액분리를 할 수 있는 평판형 정밀 여과막(11)은 여과막 둘레에 테두리(17)가 일체로 부착된 판상(plate)으로서 유지관리 및 점검이 용이하도록 착탈식의 단위 구조체로서 형성하며, 테두리(17) 상면 중앙에는 다수개의 평판형 정밀 여과막(11)을 엮어서 단위체를 이루게 하는 역할의 지지대(미도시함)에 체결 고정되는 고정편(18)과 일측에는 집수장치(20)의 튜브 집수관(21)과 연통되어 처리수를 집수장치(20)에 송출하는 집수구(16)가 형성되고, 모듈 프레임(19)의 양측면 간극판(14)에는 평판형 정밀 여과막(11)을 끼워서 지지하여 고정할 수 있게끔 일정 간격으로 돌출된 격벽 돌기(13)에 의하여 다수개의 끼움홈(12)이 형성되고 격벽 돌기(13)으로 틈새가 생겨 일정간격(14㎜) 상호 격리된 상태를 유지하므로서 폭기로 인한 막세정시 투과하지 못한 활성오니의 배출통로가 형성되므로 협잡물에 의한 폐색의 막오염을 방지할 수 있는 구조이며 착탈식의 균형적인 결합 구성으로 초기 설치 및 유지관리가 용이하다.

또한 상기한 평판형 정밀 여과막(11)은 평판형 분리막으로서 평판형 분리막 2장을 소정 간격 이격되게 서로 병설하고 평막의 사이에는 여판을 장착하는 일반적인 구성으로서 상세한 설명은 생략하였다.

상기한 평판형 정밀 여과막 모듈(10)의 다수개의 평판형 정밀 여과막(11)은 상부의 집수장치(20)에 다수개 병렬로 배열된 튜브 집수관(21)에 집수구(16)가 연통되어 결합되며 집수장치(20)는 배수관(22)에 의하여 흡인 펌프(23)에 연결되어 흡인압에 의한 펌핑(pumping)작용으로 처리수를 방출한다.

또한 상기한 다수개의 평판형 정밀 여과막(11)이 적재된 평판형 정밀 여과막 모듈(10)은 외부 프레임(110)에 수용되어 폭기조(100)에 고정 장착되며 덮개 역할을 하는 격자형 맨홀(Grating manhole)(120)이 설치되어 오폐수 처리장의 관리공간 확보 및 작업자의 안전을 도모하며 폭기조 내부 면적이 협소하여 공간활용이 요구될시에는 정밀 여과막 모듈(10)을 2단으로 설치할 수 있다.

산기장치(30)는 평판형 정밀 여과막(11)의 세정과 반응조내 미생물 호흡에 필요한 공기를 미도시한 에어펌프(34)에 의하여 폭기조(100) 외부의 공기를 흡입하여 공급하는 장치로서, 에어펌프(34)에 연결되는 에어공급관(35)에 의하여 내려간 공기들이 외주에 산기공(32)이 다수개 형성된 산기관(31)에 연결되고 산기관(31)의 산기공(32)에서 분사되는 공기방울(기포)들이 상승하면서 폭기조(100)내에 침지되어 있던 슬러지와 처리수가 동반 상승하게 되며 평판형 정밀 여과막(11)에 잔류된 오염물이 미생물 활성을 유지함과 동시에 깨끗이 제거되는 것으로서 산기관 프레임(33)의 저부로 산기관(31)을 결합 장착하게 되며 전술한 가이드 역할을 하는 외부 프레임(110)의 저부에 평판형 정밀 여과막 모듈(10)과 함께 일체로 결합되므로서 점검 및 보수시 수직으로 끌어 올릴 수 있다.

이상에서 설명한 본 고안은, 침지형 정밀여과막을 이용한 오폐수 처리시스템에 적용되는 실시예에 한정되어 기술하였으나 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변경이 가능하므로 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 된 본 고안은 다수의 평판형 정밀 여과막을 단위 개체로 하고 여과수 배출 통로인 막 상호간 일정한 간격이 형성되게 수십장 이상 다수개의 평판형 정밀 여과막을 탈착식의 다단으로 조합할 수 있게 모듈화하여 여과표면적이 확장되고 막 표면에 발생하는 슬러지 등의 고형물을 깨끗이 제거할 수 있어 평판형 정밀여과막의 투과 효율이 극대화되고 초기 설치가 간편하며 탈착이 용이하여 유지관리를 원활히 할 수 있으며 폭기조 면적이 협소할 경우 모듈을 2단으로 설치할 수 있어 공간활용을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 침지형 막분리 활성슬러지 오폐수 처리 시스템의 폭기조내에 침지하여 사용하는 평판형 정밀 여과막 모듈 장치에 있어서,

   생물학적 반응조인 폭기조(100)내 이동하는 오폐수에서 활성 오니와 처리수를 고액분리하는 판상의 평판형 정밀 여과막(11)과 상기 평판형 정밀 여과막(11)을 끼워서 지지하여 고정할 수 있게끔 일정 간격(14㎜)으로 다수개의 끼움홈(11)이 형성된 간극판(14)이 양측면에 장착된 모듈 프레임(19)으로 평판형 정밀 여과막(11)을 탈착할 수 있는 평판형 정밀 여과막 모듈(10), 평판형 정밀 여과막(11)의 집수구(16)와 다수개 병렬로 배열된 튜브 집수관(21)으로 연결된 집수장치(20), 다수의 산기공(32)이 형성된 산기관(31)을 산기관 프레임(33)에 장착한 산기장치(30), 상기 평판형 정밀 여과막 모듈(10)의 모듈 프레임(19)과 산기장치(30)의 산기관 프레임(33) 둘레를 수용하여 고정 장착시키는 외부 프레임(110)과 격자형 맨홀(Grating manhole)(120)로 구성되어 외부 프레임(110)에 평판형 정밀 여과막 모듈(10)과 산기장치(30)가 일체로 결합됨을 특징으로 하는 침지형 막분리 활성슬러지 오폐수 처리 시스템의 평판형 정밀 여과막 모듈 장치
2. 제 1항에 있어서, 외부 프레임(110)에 평판형 정밀 여과막 모듈(10)의 모듈 프레임(19)을 수용하여 장착하는 것은 1단 또는 2단으로 장착함을 특징으로 하는 침지형 막분리 활성슬러지 오폐수 처리 시스템의 평판형 정밀 여과막 모듈 장치