KR200385155Y1

KR200385155Y1 - 막투과유속 변화가 가능한 침지식막분리장치

Info

Publication number: KR200385155Y1
Application number: KR20-2005-0006769U
Authority: KR
Inventors: 최송휴; 정동환; 조남운
Original assignee: 대한통운 주식회사
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2005-05-24

Abstract

본 고안은 막투과유속(flux) 변화가 가능한 침지식막분리장치에 관한 것으로 브로아와 흡인펌프의 가동량을 조절하거나 공기의 공급량과 처리수의 배출량을 조절하여 각 분리막의 막투과유속(flux)을 변화시키므로 상기 막분리호기조 내의 원수 수위가 안정적으로 유지되어 상기 침지식침지식막분리장치가 정상적인상태에서 안정적으로 운전되도록 한 것이다.

이를 위해, 본 고안은 복수개의 분리막을 갖는 분리막유니트(11)가 설치된 막분리호기조(10)와, 공기를 공급하는 브로아(20)와, 처리수를 배출하도록 구동력이 발생되는 흡인펌프(40)가 구비된 침지식막분리장치에 있어서, 상기 막분리호기조(10) 내의 원수 수위를 감지하는 수위계(12)와, 상기 수위계로부터 보내지는 감지신호를 전달받음과 함께 상기의 감지신호를 송출하도록 하는 PLC패널(30)과, 상기 PLC패널에서 보내지는 신호에 따라 처리수의 배출량과 공기의 공급량을 각각 제어하여 상기 분리막을 투과하는 원수의 막투과유속(flux)을 조절하도록 하는 복수개의 인버터(60,61) 또는 복수개의 전동밸브(70,71)인 막투과유속조절부재가 구성된 것이다.

Description

막투과유속 변화가 가능한 침지식막분리장치{THE MBR SYSTEM WHOSE MEMBRANE FLUX IS CHANGEABLE ACCORDING TO THE WATER LEVEL}

본 고안은 하수와 오·폐수를 정화처리하는 침지식막분리장치에 관한 것으로써, 좀 더 구체적으로는 막분리호기조 내의 수위에 따라 분리막을 투과하는 원수의 유속을 조절하도록 하는 막투과유속 변화가 가능한 침지식막분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 침지식막분리장치는 생물학적공정이나 물리적공정으로 하수와 오·폐수에 포함된 용존오염물질과 미생물 및 부유물질 등의 이물질을 걸러내어 여과 처리함에 따라 상기 하수와 오·폐수를 깨끗하게 정화하는 시스템이다.

종래의 침지식막분리장치를 이루는 구성 중에서 분리막 호기조 내에는 분리막유니트가 설치되어 있는데, 상기 분리막유니트를 적용할 때에는 설계 유량에 따라 상기 분리막유니트에 복수개의 분리막을 설치함과 함께 상기 각 분리막을 투과하는 유량과 유속을 산정하여 설계하는데, 이는 상기 각 분리막이 일정한 범위의 막투과유속(flux)을 가지고 있기 때문이다.

즉, 상기 각 분리막의 막투과유속을 낮은 범위로 산정하게 되면 원수를 처리하기 위해 소요되는 분리막의 수량이 많아지게 되어 경제적으로 과잉투자가 일어나게 되며, 반면에 상기 각 분리막의 막투과유속을 높은 범위로 산정하게 되면 수시간 운전한 후 막투과유속이 원상태로 회복할 경우에는 각 분리막이 쉽게 폐색되지 않지만 수일간 즉, 장기간 운전할 경우에는 각 분리막의 폐색이 일찍 이루어지기 때문에 장기간 운전을 하지 못하게 된다.

그러므로, 정상적으로 장기간 운전이 가능한 막투과유속 범위 중 적정 부분을 선정하여 분리막의 소요량을 계산하는데, 즉 설계 유량에 따라 분리막의 소요량과 막투과유속이 정해지면 각 분리막을 통해 처리수량을 흡인할 수 있는 흡인펌프가 정해지게 되고 이러한 장치들이 결합되어 침지식막분리장치가 구성되어진다.

그러나, 종래의 침지식막분리장치는 일일처리수량을 기본 개념으로 하기 때문에 불특정 시간에 들어오는 침두유량에 대해선 제대로 대처할 수 없다. 이 때문에 유량조정조가 반드시 필요한데 평균유량과 침두유량의 차이가 클수록 유량조정조는 비효율적으로 커지게 되는 문제점이 있었다.

또한, 침지식막분리장치는 기본적으로 설계유량에 따라 일정한 유효막면적을 적용하여 설계 및 시공하게 되는데, 이 때 장마나 홍수와 같은 천재지변이나 원수가 유출시키는 본 건물의 환경변화 등에 따른 유입유량이 증가할 때에는 상기 설계유량에 따라 막면적이 산정된 기존의 침지식막분리장치에서는 유입유량을 적절히 처리하지 못하게 되는 문제점도 있었다.

즉, 장마나 홍수와 같은 자연재해 및 천재지변이나 불가피한 상황에 기인해 설계유량 이상으로 원수가 유입될 경우 유입량이 제대로 처리되지 못하고 막분리호기조가 넘치게 되어 침지식막분리장치가 붕괴될 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해, 막분리호기조 내의 혼합액까지 처리수조로 유입되므로 인해 처리수가 정화 처리되지 못하고 오염된 채로 방류됨에 따라 하천이나 대지가 오염되는 문제점도 있었다.

본 고안은 상기의 종래 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 막분리호기조 내의 수위에 따라 브로아와 흡인펌프를 각각 제어하도록 인버터를 구비함으로 상기 인버터는 브로아와 흡인펌프의 가동량을 조절하여 각 분리막의 막투과유속(flux)을 변화시킴에 따라 침지식막분리장치가 안정적으로 운전되도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 막분리호기조 내의 수위에 따라 브로아에서의 공기 공급량 및 흡인펌프에 의한 처리수의 배출량을 조절하도록 개폐되는 전동밸브를 구비함으로 상기 전동밸브의 개폐에 따라 공기 공급량 및 처리수의 배출량을 조절하여 각 분리막의 막투과유속(flux)을 변화시킴에 따라 침지식막분리장치가 안정적으로 운전되도록 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 복수개의 분리막을 갖는 분리막유니트가 설치된 막분리호기조와, 상기 분리막유니트에 연결되어 공기를 공급하는 브로아와, 상기 분리막유니트에 연결되어 정화처리된 처리수를 흡인라인을 통해 배출하도록 구동력이 발생되는 흡인펌프가 구비된 침지식막분리장치에 있어서, 상기 막분리호기조에 설치되어 상기 막분리호기조 내의 원수 수위를 감지하는 수위계와, 상기 수위계에 연결 설치되어 상기 수위계로부터 보내지는 감지신호를 전달받음과 함께 상기의 감지신호를 송출하도록 하는 PLC패널과, 상기 PLC패널에 연결 설치되어 상기 PLC패널에서 보내지는 신호에 따라 처리수의 배출량과 공기의 공급량을 각각 제어하여 상기 분리막을 투과하는 원수의 막투과유속을 조절하는 막투과유속조절부재가 구성됨을 특징으로 하는 막투과유속 변화가 가능한 침지식막분리장치가 제공된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 고안의 형태에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도 1을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안 막투과유속 변화가 가능한 침지식막분리장치를 나타낸 일 실시예이다.

본 고안은 하수와 오·폐수를 정화처리하는 침지식막분리장치가 구성되어 있고, 상기 침지식막분리장치에는 유량조정조로부터 원수가 유입됨과 함께 상기 유입된 원수에 포함된 유기오염물질, 용존오염물질 등과 같은 오염물질 및 인성분물질을 상기 원수 내의 미생물이 먹어치워 제거함과 함께 상기 원수에 포함된 부유물질을 걸러내어 제거하도록 하는 막분리호기조(10)가 구비되어 있다.

상기 막분리호기조(10) 내에는 상기 호기조(10) 내의 원수에 포함된 부유물질을 걸러내어 상기의 원수를 깨끗한 상태로 정화 처리하도록 상기 부유물질을 걸러내는 복수개의 분리막이 결합된 분리막유니트(11)가 설치되어 있다.

상기 막분리호기조(10)의 외측에는 상기 분리막유니트(11)의 각 분리막 폐색현상을 방지하도록 상기 분리막유니트(11)로 공기를 공급하도록 상기 공기를 발생시키는 브로아(20)가 설치되어 있다.

상기 막분리호기조(10)의 외측에는 상기 분리막유니트(11)를 통과하여 깨끗하게 정화 처리된 처리수가 상기 막분리호기조(10)에서 배출되어 처리수조로 보내도록 구동력을 발생시키는 흡인펌프(40)가 설치되어 있고, 상기 분리막유니트(11)와 흡인펌프(40)는 상기 흡인펌프(40)에 의해서 분리막유니트(11)에서 배출되는 처리수의 유로인 흡인라인(50)에 의해 연결 설치되어 있다.

상기 막분리호기조(10)에는 상기 막분리호기조(10) 내의 원수 수위를 감지함과 함께 상기 감지된 신호를 후술할 PLC패널(30)로 보내는 수위계(12)가 설치되어 있다.

여기서, 상기의 수위계(12)는 도면상에서와 같이 호기조(10) 내의 원수 수위는 정해진 범위 안에서 즉, 수면 위치에 따라 상기 원수의 수위를 단계적으로 감지하는 오뚜기 레벨스위치로 설치하거나 또는, 초음파를 이용하여 상기 원수의 수위 변화를 연속적으로 감지하는 초음파 레벨스위치로 설치할 수 있는데, 상기 오뚜기 레벨스위치 및 초음파 레벨스위치 또는 상기 원수의 수위를 감지하는 레벨스위치라면 어느 것을 사용하여도 무방하다.

상기 수위계(12)에는 상기 수위계(12)로부터 보내지는 감지신호를 전달받음과 함께 상기의 감지신호에 따라 브로아(20)와 흡인펌프(40)를 각각 정지 및 가동시키도록 상기 감지신호를 송출하는 PLC패널(30)이 연결 설치되어 있다.

상기 PLC패널(30)에는 호기조(10) 내의 원수 유량 변화에 따라 상기 분리막유니트(11)의 각 분리막을 투과하는 원수의 막투과유속을 조절하도록 상기 PLC패널(30)에서 보내지는 신호에 의해 상기 흡인펌프(40)와 브로아(20)를 각각 제어하는 막투과유속조절부재가 연결 설치되어 있다.

상기 막투과유속조절부재의 일 실시예는 도 1에서 도시한 바와 같이, 상기 PLC패널(30)과 브로아(20) 사이에는 호기조(10) 내의 원수 수위를 감지한 수위계(12)의 감지신호를 전달받은 PLC패널(30)에서 보내지는 신호에 따라 브로아(20)의 작동을 조절하는 제1인버터(60)가 연결 설치되어 있고, 상기 PLC패널(30)과 흡인펌프(40) 사이에는 호기조(10) 내의 원수 수위를 감지한 수위계(12)의 감지신호를 전달받은 PLC패널(30)에서 보내지는 신호에 따라 흡인펌프(40)의 작동을 조절하는 제2인버터(61)가 설치되어 있다.

즉, 상기 PLC패널(30)에서 보내지는 신호를 각각 전달받은 제1, 2인버터(60,61)는 상기 브로아(20)와 흡인펌프(40)를 각각 조절 및 제어함에 따라 상기 분리막유니트(11)의 각 분리막을 투과하는 원수의 유속을 조절하게 된다.

상기의 인버터(inverter)란 직류전력을 교류전력으로 변환시키는 정지식(靜止式) 전력 변환장치로서, 역변환장치(逆變換裝置)라고도 한다. 상기 인버터를 응용하면, 구조가 간단하고 보수(保守)하기에도 편한 교류전동기의 속도 조절을 효율적으로 간단히 할 수 있으며, 더 나아가서는 기계장치를 가장 적합한 속도로 운전하게 됨으로써 제품의 품질을 향상시킬 수 있으며 에너지도 절약할 수 있다.

상기 막투과유속조절부재의 다른 실시예는 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 브로아(20)에서 발생되는 공기를 분리막유니트(11)로 공급하는 공급라인 즉, 브로아(20)와 분리막유니트(11) 사이에는 PLC패널(30)과 연결되어 상기 막분리호기조(10) 내의 원수 수위를 감지한 수위계(12)의 감지신호를 전달받은 PLC패널(30)에서 보내지는 신호에 따라 개폐되면서 브로아(20)에서 보내지는 공기의 량을 조절하도록 개폐되는 제1전동밸브(70)가 설치되어 있고, 상기 흡인펌프(40)의 작동에 따라 분리막유니트(10)에서 배출되는 처리수의 유로인 흡인라인(50)에는 PLC패널(30)과 연결되어 상기 호기조(10) 내의 원수 수위를 감지한 수위계(12)의 감지신호를 전달받은 PLC패널(30)에서 보내지는 신호에 따라 개폐되면서 흡인라인(50) 내로 유입되어 흐르면서 배출되는 처리수의 량을 조절하도록 개폐되는 제2전동밸브(71)가 설치되어 있다.

즉, 상기 PLC패널(30)에서 보내지는 신호에 의해 상기의 제1, 2전동밸브(70,71)가 각각 개폐됨에 따라 상기 브로아(20)에서 분리막유니트(11)로 공급되는 공기의 량을 조절 및 제어함과 동시에 상기 흡인펌프(40)의 작동에 의해 분리막유니트(11)에서 배출되는 처리수의 량을 조절 및 제어함에 따라 상기 분리막유니트(11)의 각 분리막을 투과하는 원수의 막투과유속(flux)을 조절하게 된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용은 다음과 같다.

먼저, 침지식막분리장치는 외부에서 유입되는 원수(하수와 오·폐수 등)에 포함된 용존오염물질과 미생물 및 부유물질 등의 이물질을 걸러내어 여과 처리하여 깨끗하게 정화한다.

상기 침지식막분리장치의 막분리호기조(10) 내로 유입되는 원수의 수위를 수위계(12)가 감지하고, 상기 수위계(12)에 의해 감지된 감지신호는 PLC패널(30)로 전달되며, 상기 PLC패널(30)에서는 감지신호를 제1,2인버터(60,61)로 보내어 상기 제1,2인버터(60,61)를 각각 제어한다.

그러면, 상기 PLC패널(30)에서 보내진 신호에 따랄 제1인버터(60)는 브로아(20)를 작동 및 정지시킴과 함께 상기 제2인버터(61)는 흡인펌프(40)를 작동 및 정지시킴에 따라 상기 분리막유니트(11)에 설치된 각 분리막의 막투과유속(flux)이 변화된다.

그러므로, 상기 막분리호기조(10) 내의 분리막유니트(11)에 설치된 각 분리막의 폐색현상을 방지함은 물론 상기 분리막유니트(11)에서 여과 처리된 깨끗한 상태의 처리수의 배출량이 조절되므로 인해 상기 막분리호기조(10) 내의 수위는 항상 일정하게 유지된다.

여기서, 상기 각 분리막의 막투과유속(flux) 변화에 따른 동작상태를 좀 더 구체적으로 설명하면, 장마나 홍수와 같은 자연재해 및 천재지변이나 불가피한 상황에 기인해 많은 양의 원수가 침지식막분리장치로 유입되어 흐르면서 상기의 원수가 고·액분리를 실현하고 처리수를 생성시키는 막분리호기조(10) 내로 유입되면 상기 막분리호기조(10)의 수위가 점차적으로 상승하게 된다.

상기 막분리호기조(10)에 설치된 수위계(12)는 점차적으로 상승하는 막분리호기조(10) 내의 원수 수위를 감지한 후 상기 감지된 감지신호를 PLC패널(30)로 보내게 되며, 상기 수위계(12)에서 PLC패널(30)로 보내진 감지신호는 상기 PLC패널(30)에서 제1, 2인버터(60,61)로 각각 보내진다.

그러면, 상기 제1인버터(60)는 막분리호기조(10)의 분리막유니트(11)로 공기를 공급하도록 하는 브로아(20)를 제어하는데, 즉 상기 브로아(20)의 실제가동량을 증가시켜 상기 브로아(20)에서 분리막유니트(11)로의 공기공급량을 증가시킨다.

그리고, 상기 제2인버터(61)는 막분리호기조(10)의 분리막유니트(11)에서 처리되어 흡인라인(50) 내를 흐르는 처리수를 처리수조 내로 보내도록 펌핑력이 발생되는 흡인펌프(40)를 제어하는데, 즉 상기 흡인펌프(40)의 실제가동량을 증가시켜 상기 분리막유니트(11)의 각 분리막을 투과하는 막투과유속(flux)을 높이므로 상기 분리막유니트(11)에서 여과 처리되는 처리수의 배출량이 증가된다.

상기와 같이, 상기 제1인버터(60)와 제2인버터(61)에 의하여 상기 브로아(20)와 흡인펌프(40)의 실제가동량이 증가됨에 따라 상기 각 분리막의 폐색현상을 방지하면서 상기 분리막유니트(11)의 각 분리막에 설정된 막투과유속(flux)을 높일 수 있다. 이로 인해, 상기 처리수의 배출량이 증가하므로 상기 막분리호기조(10)의 수위가 낮아지게 된다.

여기서, 상기 제2인버터(61)에 의해 상기 흡인펌프(40)의 실제가동량이 증가하여 막투과유속이 증가함에 따른 상기 각 분리막에 발생될 수 있는 폐색현상은 제1인버터(60)에 의해 상기 브로아(20)에서 분리막유니트(11)로 많은 양의 공기가 공급됨에 따라 해결된다.

다시 말해, 상기 제1인버터(60)에 의해 브로아(20)가 작동되면서 실제가동량이 증가된 후 일정시간이 흐른 다음 상기 제2인버터(61)에 의해 흡인펌프(40)가 작동됨에 따라 상기 상기 분리막유니트(11)의 각 분리막에 달라 붙어 있는 이물질이 떨어져 제거됨과 함께 상기 각 분리막으로 이물질이 달라 붙는 것을 방지할 뿐만 아니라 상기 각 분리막을 투과하는 막투과유속을 높아져 많은 양의 처리수가 처리수가 분리막 호기조(10)의 외부로 배출되더라도 상기 각 분리막에 이물질이 달라 붙는 것을 방지하게 된다.

한편, 가뭄과 같은 자연재해 및 천재지변이나 불가피한 상황에 기인하거나 또는, 유입된 많은양의 원수를 원활히 처리하게 되면 분리막호기조(10)의 원수 수위는 적정수위보다 낮아지게 되면, 상기 분리막호기조(10) 내의 수위를 수위계(12)를 감지하여 감지신호를 PLC패널(30)로 보낸다.

그러면, 상기 PLC패널(30)은 제1, 2인버터(60,61)로 감지신호를 각각 보냄에 따라 상기 제1,2인버터(60,61)는 보내진 신호에 따라 브로아(20)와 흡인펌프(40)를 각각 제어한다.

여기서, 상기 제1,2인버터(60,61)에 의해 브로아(20)와 흡인펌프(40)가 제어될 때 먼저, 상기 제2인버터(61)가 흡인펌프(40)의 실제가동량이 감소되도록 제어한 다음 상기 제1인버터(60)가 브로아(20)의 실제가동량이 감소되도록 제어한다.

즉, 상기 제2인버터(60)에 의해 흡인펌프(40)의 실제가동량이 감소되어 상기 분리막유니트(11)에서 적은 양의 처리수가 배출됨과 함께 상기 제1인버터(61)에 의해 브로아(20)의 실제가동량이 감소되어 상기 분리막유니트(11)의 각 분리막으로 적은 양의 공기만 공급한다.

그러므로, 상기 흡인펌프(40)에 의해 원수가 원활하게 처리수로 여과처리된 후 적은 양의 처리수가 배출됨과 함께 상기 브로아(20)에서 공급되는 공기에 의해 분리막유니트(11)의 각 분리막이 부유물질에 의해 폐색현상이 방지될 뿐만 아니라 상기 막분리호기조(10) 내의 수위가 급격하게 내려가는 것을 방지하게 된다.

여기서, 막분리호기조(10) 내의 원수 수위가 내려가서 저수위가 되면 상기 흡인펌프(40)와 브로아(20)는 정지하게 되는데, 이 때 상기 브로아(20)는 미생물의 산소공급을 위해 저수위에서도 상기 브로아(20)는 일정시간 간격으로 가동 및 정지를 반복하게 된다.

이와 같이, 상기 브로아(20)와 흡인펌프(40)의 실제가동량을 감소시킴에 따라 상기 분리막유니트(11)의 각 분리막을 투과하는 막투과유속(flux)을 낮추므로 인해 상기 막분리호기조(10) 내의 원수 수위는 안정적으로 유지된다.

다시 말해, 상기 막분리호기조(10) 내의 원수 수위에 따라 상기 브로아(20)와 흡인펌프(40)를 조절하므로 상기 각 분리막의 막투과유속(flux)을 변화 즉, 원수의 수위가 높을 경우에는 막투과유속을 높이고 상기 원수의 수위가 낮을 경우에는 막투과유속을 낮춤으로서 상기 막분리호기조(10) 내의 수위가 안정적으로 유지되어 침지식막분리장치는 안정적으로 운전된다.

상기에서와 같이, 상기 막분리호기조(10) 내의 원수 수위가 설정위치에 위치하게 되면 이를 수위계(12)가 감지하여 상기 감지신호를 PLC패널(30)로 보내고 상기 PLC패널(30)은 보내온 신호를 상기 제1,2인버터(60,61)로 각각 전달하여 상기 제1,2인버터(60,61)는 브로아(20)와 흡인펌프(40)를 제어함에 따라 상기 침지식막분리장치는 정상적인 상태에서 운전된다.

여기서, 도 2에서 도시한 바와 같이 각 분리막의 막투과유속(flux) 변화에 따른 동작상태를 나타낸 본 고안의 다른 실시예로서, 침지식막분리장치의 막분리호기조(10) 내로 원수의 유입량이 증가하여 상기 원수의 수위가 상승하게 되면 상기 수위계(12)를 이를 감지한다.

상기 원수의 수위를 감지한 수위계(12)는 감지신호를 PLC패널(30)로 보내고, 상기 보내온 감지신호에 의해 PLC패널(30)은 송풍라인과 흡인라인(50)에 각각 설치된 제1,2전동밸브(70,71)로 신호를 보내 상기 제1,2전동밸브(70,71)의 개폐를 각각 제어한다.

즉, 상기 제1전동밸브(70)가 열리면서 송풍라인을 통해 브로아(20)에서 분리막유니트(11)로 공기를 먼저 공급하고 나서 그 다음에 상기 제2전동밸브(71)가 열리면서 흡인라인(50)을 통해 처리수가 배출된다.

다시 말해, 상기 PLC패널(30)에서 보내진 신호에 의해 제1전동밸브(70)가 최대한 열림에 따라 상기 브로아(20)의 실제가동량을 증가시키므로 상기 브로아(20)에서 막분리유니트(11)로 보내지는 공기의 공급량이 증가된다.

그리고, 상기 제2전동밸브(71)는 PLC패널(30)에서 보내진 신호에 의해 최대한 열림에 따라 상기 흡인펌프(40)의 실제가동량을 증가시키므로 상기 흡인펌프(40)에서 발생되는 펌핑력에 의해 흐르는 처리수를 배출하는 처리수의 배출량이 증가되므로, 상기 막분리호기조(10)에서 처리수의 배출량이 증가하여 상기 막분리호기조(10) 내의 수위가 낮아지게 된다.

그러므로, 상기 제1,2전동밸브(70,71)에 의해 상기 브로아(20)와 흡인펌프(40)의 실제가동량이 증가되므로 인해 상기 각 분리막의 표면에 이물질이 달라붙는 것을 방지함은 물론 각 분리막의 표면에 붙어 있는 이물질을 떼어내어 제거함에 따라 상기 각 분리막의 폐색현상을 방지하면서 상기 분리막유니트(11)의 각 분리막에 설정된 막투과유속(flux)을 증가시킬 수 있다.

상기 제2전동밸브(71)가 완전히 열려 막투과유속이 증가함에 따른 각 분리막에 발생될 수 있는 폐색현상은 제1전동밸브(70)가 완전히 열려 브로아(20)에서 분리막유니트(11)로 많은 양의 공기가 공급됨에 따라 해결된다.

한편, 상기 막분리호기조(10) 내로 원수의 유입량이 줄어들어 상기 막분리호기조(10) 내의 수위가 낮아지게 되면 이를 수위계(12)가 감지하고, 상기 수위계(12)가 감지한 감지신호는 PLC패널(30)로 보내진다.

상기 PLC패널(30)은 상기 보내온 감지신호에 의해 송풍라인과 흡인라인(50)에 각각 설치된 제1,2전동밸브(70,71)로 신호를 보내 상기 제1,2전동밸브(70,71)를 각각 제어한다.

먼저, 상기 PLC패널(30)에서 보내진 신호에 의해 제2전동밸브(71)를 조금 열림에 따라 상기 흡인펌프(40)의 실제가동량을 감소시키고 나서 상기 제2전동밸브(70)가 조금 열리도록 하여 상기 브로아(20)의 실제가동량을 감소시킨다.

즉, 상기 제2전동밸브(71)에 의해 흡인펌프(40)의 실제가동량이 감소되어 상기 분리막유니트(11)에서 적은 양의 처리수가 배출됨과 함께 상기 제1전동밸브(70)에 의해 브로아(20)의 실제가동량이 감소되어 상기 분리막유니트(11)의 각 각 분리막으로 적은 양의 공기가 공급된다.

그러므로, 상기 흡인펌프(40)에 의해 적은 양의 처리수가 배출됨과 함께 상기 브로아(20)에서 적은 양의 공기가 공급됨에 따라 상기 분리막유니트(11)의 각 분리막 폐색현상을 방지함은 물론 막분리호기조(10) 내의 수위가 급격하게 내려가는 것을 방지하게 된다.

이때, 상기 막분리호기조(10) 내의 원수 수위가 내려가서 저수위가 될 경우 상기 제1,2전동밸브(70,71)는 닫히게 되나 상기 막분리호기조(10) 내의 원수에 포함된 미생물의 산소공급을 위해 저수위에서도 일정시간 간격으로 제1전동밸브(70)가 개폐를 반복하여 브로아(20)에서 분리막유니트(11)로 보내지는 공기를 공급 및 차단하게 된다.

이와 같이, 상기 제1,2전동밸브(70,71)의 개폐에 따라 상기 브로아(20)와 흡인펌프(40)의 실제가동량을 감소시킴에 따라 상기 분리막유니트(12)의 각 분리막을 투과하는 막투과유속(flux)을 낮추므로 인해 상기 막분리호기조(10) 내의 원수 수위는 안정적으로 유지된다.

다시 말해, 상기 막분리호기조(10) 내의 수위에 따라 상기 제1,2전동밸브(70,71)의 개폐를 조절하므로 상기 각 분리막의 막투과유속(flux)을 변화 즉, 원수의 수위가 높을 경우에는 막투과유속을 높이고 상기 원수의 수위가 낮을 경우에는 막투과유속을 낮춤으로서 상기 막분리호기조(10) 내의 수위는 일정하게 유지되어 침지식막분리장치는 정상적으로 운전된다.

상기에서와 같이, 상기 막분리호기조(10) 내의 원수 수위가 설정위치에 위치하게 되면 이를 수위계(12)가 감지하여 상기 감지신호를 PLC패널(30)로 보내고 상기 PLC패널(30)은 보내온 신호를 상기 제1,2전동밸브(70,71)로 각각 전달하여 상기 제1,2전동밸브(70,71)는 상기 브로아(20)에서 공급되는 공기의 공급량과 상기 흡인펌프(40)에 의해 처리수의 배출량을 조절, 제어함에 따라 상기 침지식막분리장치는 정상적인 상태에서 운전된다.

여기서, 상기 본 고안의 일 실시예는 막분리호기조(10) 내의 수위에 따라 제1, 2인버터(60,61)에 의해 조절되는 브로아(20)와 흡인펌프(40)의 실제가동량을 조절하여 공기 공급량 및 처리수의 배출량을 조절함에 따라 상기 분리막유니트(11)의 각 분리막에 설정된 막투과유속(flux)을 변화시키는 것이고, 상기 본 고안의 다른 실시예는 브로아(20)와 흡인펌프(40)의 가동량은 고정된 상태에서 제1,2전동밸브(70,71)의 개폐만으로 공기의 공급량 및 처리수의 배출량을 조절함에 따라 상기 분리막유니트(11)의 각 분리막에 설정된 막투과유속(flux)을 변화시키는 것이다.

이와 같이 본 고안에 따른 상기의 막투과유속 변화가 가능한 침지식막분리장치는 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 의해 본 고안은 한정되지 않으며 그 고안의 기술범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

이상에서와 같이, 본 고안은 침지식막분리장치에서 수위계와 PLC패널 및 복수개의 인버터 또는 개폐되는 전동밸브를 구비하도록 함으로써, 침지식막분리장치의 막분리호기조 내로 유입되어 감지된 원수의 수위에 따라 상기 각 인버터가 작동 및 각 전동밸브가 개폐되어 각 분리막의 막투과유속(flux)을 변화시키므로 상기 막분리호기조의 분리막유니트로 공급되는 공기의 공급량 및 정화처리되어 배출되는 처리수의 배출량이 조절되고, 이로 인해 상기 막분리호기조 내의 원수 수위가 안정적으로 유지됨에 따라 상기 침지식막분리장치가 정상적이면서 안정적으로 운전되는 효과가 있다.

즉, 장마나 홍수와 같은 자연재해 및 천재지변이나 불가피한 상황에 기인해 설계유량 이상으로 원수가 유입될 경우 각 인버터가 흡인펌프와 브로아의 실제가동량을 증가시키거나 또는, 각 전동밸브가 최대한으로 열리도록 하여 상기 각 분리막의 막투과유속(flux)을 높임으로써, 상기 막분리호기조로 보다 많은 양의 공기가 공급됨은 물론 상기 막분리호기조에서 보다 많은 양의 처리수가 배출되므로 상기 막분리호기조의 각 분리막에 폐색현상이 발생되는 것을 방지할 뿐만 아니라 처리수의 방류가 원활하게 이루어짐에 따라 상기 침지식막분리장치가 붕괴되는 것을 방지하는 효과가 있다.

그러므로, 침지식막분리장치에서 많은 량의 처리수가 깨끗하게 정화 처리된 후 방류되므로 인해 상기 처리수에 의해 하천이나 대지가 오염되는 것을 미연에 방지하는 효과도 있다.

한편, 막분리호기조 내로 유입되는 원수의 수위를 감지하여 상기 원수의 수위에 따라 각 분리막의 막투과유속을 변화 및 조절함에 따라 침지식막분리장치의 구성 중 유량조정조를 설치하지 않아도 되므로 인해 상기 침지식막분리장치를 설치하는 소요부지면적 및 공사비용을 절감할 수 있는 효과도 있다.

이러한 효과에 의해 막투과유속 변화가 가능한 침지식막분리장치에 대한 소비자의 인식이 새롭고 높아짐에 따라 상기의 장치에 따른 신뢰성이 향상되는 매우 유용한 고안이다.

도 1은 본 고안 막투과유속 변화가 가능한 침지식막분리장치를 나타낸 일 실시예.

도 2는 본 고안 막투과유속 변화가 가능한 침지식막분리장치를 나타낸 다른 실시예.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 막분리호기조 11: 분리막유니트

12: 수위계 20: 브로아

30: PLC패널 40: 흡인펌프

60: 제1인버터 61: 제2인버터

70: 제1전동밸브 71: 제2전동밸브

Claims

복수개의 분리막을 갖는 분리막유니트가 설치된 막분리호기조와, 상기 분리막유니트에 연결되어 공기를 공급하는 브로아와, 상기 분리막유니트에 연결되어 정화처리된 처리수를 흡인라인을 통해 배출하도록 구동력이 발생되는 흡인펌프가 구비된 침지식막분리장치에 있어서,

상기 막분리호기조에 설치되어 상기 막분리호기조 내의 원수 수위를 감지하는 수위계와,

상기 수위계에 연결 설치되어 상기 수위계로부터 보내지는 감지신호를 전달받음과 함께 상기의 감지신호를 송출하도록 하는 PLC패널과,

상기 PLC패널에 연결 설치되어 상기 PLC패널에서 보내지는 신호에 따라 처리수의 배출량과 공기의 공급량을 각각 제어하여 상기 분리막을 투과하는 원수의 막투과유속을 조절하는 막투과유속조절부재가 구성됨을 특징으로 하는 막투과유속 변화가 가능한 침지식막분리장치.
제 1 항에 있어서,

막투과유속조절부재는 PLC패널과 브로아 사이에 연결 설치되는 제1인버터와,

상기 PLC패널과 흡인펌프 사이에 연결 설치되는 제2인버터를 구성하여 상기 PLC패널에서 보내지는 신호를 각각 전달받은 제1, 2인버터가 상기 브로아와 흡인펌프를 각각 제어함에 따라 상기 분리막유니트의 각 분리막을 투과하는 원수의 유속을 조절하도록 함을 특징으로 하는 막투과유속 변화가 가능한 침지식막분리장치.
제 1 항에 있어서,

막투과유속조절부재는 브로아와 분리막유니트를 연결하는 라인에 설치됨과 함께 PLC패널과 연결 설치되어 개폐되는 제1전동밸브와,

상기 분리막유니트와 흡인펌프를 연결하는 흡인라인에 설치됨과 함께 상기 PLC패널과 연결 설치되어 개폐되는 제2전동밸브를 구성하여 상기 PLC패널에서 보내지는 신호에 의해 상기의 제1, 2전동밸브가 각각 개폐됨에 따라 상기 분리막유니트의 각 분리막을 투과하는 원수의 유속을 조절하도록 함을 특징으로 하는 막투과유속 변화가 가능한 침지식막분리장치.
제 1 항에 있어서,

수위계는 오뚜기 레벨스위치인 것을 특징으로 하는 막투과유속 변화가 가능한 침지식막분리장치.
제 1 항에 있어서,

수위계는 초음파 레벨스위치인 것을 특징으로 하는 막투과유속 변화가 가능한 침지식막분리장치.