KR20060010990A - 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치 및 이를 이용한 정수방법 - Google Patents

한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치 및 이를 이용한 정수방법 Download PDF

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KR20060010990A
KR20060010990A KR1020040059613A KR20040059613A KR20060010990A KR 20060010990 A KR20060010990 A KR 20060010990A KR 1020040059613 A KR1020040059613 A KR 1020040059613A KR 20040059613 A KR20040059613 A KR 20040059613A KR 20060010990 A KR20060010990 A KR 20060010990A
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Abstract

크로스-플로우 방식의 외압식 한외여과막 모듈을 이용한 대용량 정수 장치 및 이를 이용한 정수 방법이 개시된다. 상기 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치는 정수 처리를 위한 공급수를 저장하는 공급수 저장탱크; 상기 공급수 저장탱크로부터 유입된 공급수의 일부를 한외여과막 모듈 내에 장착된 중공사막의 외부에서 내부로 투과시켜 배출하고, 나머지 공급수를 상기 중공사막의 외부표면을 따라 십자형 흐름으로 통과시키는 한외여과막 모듈; 상기 중공사막의 내부로부터 배출된 투과수를 저장하는 투과수조; 및 상기 중공사막의 외부표면을 따라 십자형 흐름으로 통과한 농축수를 상기 공급수 저장탱크로 피드백시키는 농축수 이송라인을 포함한다.
한외여과막 모듈, 외압형, 중공사막, 정수, 공기 역세, 크로스-플로우

Description

한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치 및 이를 이용한 정수 방법 {Apparatus for water-purification utilizing ultrafiltration membrane module, and method for water-purification using the same}
도 1 및 2는 분리막을 이용한 통상의 정수 방법으로서, 각각 내압형 및 외압형 중공사막 모듈을 이용한 정수 방법을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치의 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치에 사용되는 한외여과막 모듈의 정수 원리를 설명하기 위한 도면.
도 5 및 6은 본 발명에 따른 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치를 제어하는 자동 제어 시스템의 일 예를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치의 운전 결과를 설명하기 위한 그래프.
도 8 및 9는 비교예에 따른 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치의 운전 결과를 설명하기 위한 그래프.
본 발명은 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치 및 이를 이용한 정수 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 크로스-플로우(cross-flow) 방식의 외압식 한외여과막 모듈을 이용한 대용량 정수 장치 및 이를 이용한 정수 방법에 관한 것이다.
최근 들어서, 수자원 부족 및 수질 오염 현상이 심화되고 있으며, 국민의 삶의 질 향상과 더불어 수돗물의 질 향상에 대한 요구가 높아짐에 따라, 대용량의 수자원에 대한 고도 정수 처리의 필요성이 증가하고 있다. 종래의 수돗물 정수 처리 방법은 원수에 포함된 이물질을 응집, 침전시킨 후, 급속 또는 완속 여과하는 방법을 주로 사용하였으나, 이와 같은 방법은 장기간의 공사기간 및 넓은 부지를 필요로 하는 정수장을 건설하여야 할 뿐 만 아니라, 다량의 응집제를 사용하므로, 슬러지의 발생량이 증가하는 등의 여러 가지 단점이 있다. 반면, 분리막을 이용한 고도 정수 처리장치는 응집제의 사용량을 대폭 감소시킬 수 있을 뿐 만 아니라, 정수 설비가 소형이므로, 넓은 부지를 필요로 하지 않고, 설비 공사에 필요한 기간도 대폭 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1 및 2는 분리막을 이용한 통상의 정수 방법으로서, 각각 내압형 및 외압형 중공사막 모듈을 이용한 정수 방법을 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같 이, 내압형 중공사막 모듈을 이용한 정수 방법에서는 하우징(10)의 내부에 평행하게 장착된 다수의 고분자 중공사막(12)의 제1 말단(14)으로 원수가 유입되며, 중공자막(12)의 측면을 통하여 투과된 정제수는 하우징(10)의 측면에 형성된 정제수 배출구(18)를 통하여 배출되고, 이물질의 농도가 높아진 농축수는 중공사막(12)의 제2 말단(16)을 통하여 배출된다. 이때, 원수가 공급되는 중공사막(12)의 제1 말단(14) 및 농축수가 배출되는 중공사막(12)의 제2 말단(16)의 압력차를 조절함으로서, 중공자막(12)의 측면을 통과하는 정제수의 투과율을 조절할 수 있다. 또한 도 2에 도시된 외압형 중공사막 모듈을 이용한 정수 방법에서는, 하우징(10)의 내부에 평행하게 장착된 다수의 고분자 중공사막(12)의 제1 말단(14)은 봉쇄되어 있고, 중공사막(12)의 측면을 통하여 중공자막(12)의 외부로부터 내부로 원수가 유입된다. 여기서, 중공자막(12)의 측면을 통하여 유입된 정제수는 중공사막(12)의 제2 말단(16)을 통하여 배출되며, 이와 같은 정수 방법을 일반적으로 전여과 방식(Dead-end flow)이라고도 한다. 이와 같은 정수 방법에 있어서, 내압형 중공사막 모듈을 이용한 경우에는, 원수가 높은 선속도로 중공사막 모듈을 통과하여야 하므로, 고용량의 펌프 사용이 필수적이며, 수자원의 회수율이 낮은 단점이 있다. 또한 외압형 중공사막 모듈을 이용한 경우에는, 상대적으로 짧은 시간에 중공사막 표면에 오염이 발생하여, 일간 차압상승율이 매우 높아지므로, 짧은 주기로 역세정이나 공기세정을 수행하여야 한다. 따라서, 외압형 중공사막 모듈을 이용한 경우에도 수자원의 회수율이 낮고, 차압 상승으로 인한 정유량(constant flow) 운전의 안정성이 저하될 뿐 만 아니라, 화학 세정의 주기가 짧아지는 단점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 수자원의 회수율을 향상시킬 수 있는 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치 및 이를 이용한 정수 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 처리수의 정류량 운전이 가능한 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치 및 이를 이용한 정수 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 원수 중에 포함된 현탁 물질 등의 이물질을 효과적으로 전처리하여 제거함으로서, 한외여과막의 막면 오염을 감소시킬 수 있는 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치 및 이를 이용한 정수 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 정수 처리를 위한 공급수를 저장하는 공급수 저장탱크; 상기 공급수 저장탱크로부터 유입된 공급수의 일부를 한외여과막 모듈 내에 장착된 중공사막의 외부에서 내부로 투과시켜 배출하고, 나머지 공급수를 상기 중공사막의 외부표면을 따라 십자형 흐름으로 통과시키는 한외여과막 모듈; 상기 중공사막의 내부로부터 배출된 투과수를 저장하는 투과수조; 및 상기 중공사막의 외부표면을 따라 십자형 흐름으로 통과한 농축수를 상기 공급수 저장탱크로 피드백시키는 농축수 이송라인을 포함하는 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치를 제공한다.
본 발명은 또한 외부로부터 유입되는 원수에 포함되어 있는 현탁성 입자를 제거하는 단계; 상기 현탁성 입자가 제거된 공급수의 일부를 한외여과막 모듈에 장착된 중공사막의 외부에서 내부로 투과시켜 투과수를 생산하고, 나머지 공급수를 상기 중공사막의 외부표면을 따라 십자형 흐름으로 통과시켜 농축수를 생산하는 단계; 상기 농축수를 상기 공급수에 추가하는 단계; 및 상기 공급수의 공급을 중단하고, 상기 중공사막의 내부로부터 배출된 투과수의 일부를 상기 중공사막의 내부로 다시 공급함으로서 상기 중공사막을 역세정하는 단계를 포함하는 한외여과막 모듈을 이용한 정수 방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치의 구성도로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치는 공급수 저장탱크(34), 한외여과막 모듈(50) 및 투과수조(76)를 포함하며, 필요에 따라, 오토 스트레이너(Auto strainer, 30), 공기압축기(94), 화학세정액 저장탱크(98) 등을 더욱 포함할 수 있다.
상기 오토 스트레이너(30)는 외부로부터 유입되는 원수에 포함되어 있는 비교적 큰 입자 등을 제거하기 위한 것으로서, 예를 들면, 100㎛ 이상의 크기를 가지는 현탁성 입자가 상기 오토 스트레이너(30)를 통과하면서 제거된다. 이때 시간이 지남에 따라 오토 스트레이너(30)에 현탁성 입자가 축적되어 차압이 상승하면, 오토 스트레이너(30)가 자동으로 세척되어 높은 농도의 현탁성 입자를 포함하는 오염수가 드레인 밸브(32)를 통하여 배수(drain)된다. 현탁성 입자가 제거된 원수는 공급수 저장탱크(34)로 이송되어 저장되며, 공급수 저장탱크(34) 내의 공급수는 공급수 이송 밸브(36), 공급수 펌프(37) 및 압력계(38)가 장착된 공급수 이송라인(40)을 통하여, 한외여과막 모듈(50)로 공급된다.
본 발명에 사용되는 한외여과막 모듈(50)은 외압형 모듈의 일종으로서, 상기 한외여과막 모듈(50)을 이용한 공급수의 정제원리를 도 4에 도시하였다. 도 4에 도시된 바와 같이, 한외여과막 모듈(50)의 일 말단(57)으로 유입된 공급수의 일부, 구체적으로는 약 50 내지 80중량%는 한외여과막 모듈(50)의 하우징(51) 내부에 평행하게 장착된 중공사막(52)의 외부에서 내부로 투과되어, 한외여과막 모듈(50)의 다른 말단에 형성된 투과수 배출구(56)를 통하여 배출되고, 나머지 약 20 내지 50중량%의 공급수는 상기 중공사막(52)의 외부표면을 따라 십자형 흐름(cross-flow)으로 한외여과막 모듈(50)을 통과하여, 하우징(51)의 측면에 형성된 농축수 배출구(58)를 통하여 배출된다. 이와 같이, 농축수가 십자형 흐름으로 한외여과막 모듈(50)을 통과하도록 하면, 중공사막(52)의 외부 표면에서 발생할 수 있는 파울링(fouling)을 억제하여, 정수 처리 유량을 장기간 안정하게 유지할 수 있고, 일간 차압상승율을 크게 감소시킬 수 있다. 여기서, 상기 중공사막(52)의 외부에서 내부로 투과되는 공급수의 비율이 50중량% 미만인 경우에는 투과수의 생산성이 저하되며, 80중량%를 초과하는 경우에는 중공사막(52)의 오염이 심화되어 바람직하지 못하다. 본 발명에 사용될 수 있는 중공사막(52)으로는 0.01㎛ 이상의 크기를 가지는 현탁성 미세입자를 제거할 수 있는 통상적인 정수용 또는 이물질 제거용 분리 막을 광범위하게 사용할 수 있으며, 예를 들면 폴리아크릴로니트릴 또는 폴리설폰 재질의 중공사막을 사용할 수 있다.
다시, 도 3을 참조하면, 한외여과막 모듈(50)의 투과수 배출구(56)를 통하여 배출된 투과수는 투과수 이송라인(70)을 따라, 투과수조(76)에 저장되고, 한외여과막 모듈(50)의 농축수 배출구(58)를 통하여 배출된 농축수는 유량조절밸브(Flow control valve, 62) 및 농축수 이송밸브(64)가 장착된 농축수 이송라인(60)을 따라 공급수 저장탱크(34)로 피드백된다. 상기 농축수 이송라인(60)에 장착된 유량조절밸브(62)는 한외여과막 모듈(50)에서 배출되는 투과수 대 농축수의 비율을 조절함으로서, 항상 일정한 양의 투과수를 얻어, 정유량(constant flow) 운전을 수행하기 위한 것이다. 구체적으로, 미리 설정해 놓은 정유량과 투과수 이송라인(70)에 장착된 투과수 유량계(72)의 유량값을 비교하여, 유량계(72)의 유량값이 정유량값 보다 작으면, 유량조절밸브(62)를 일정 눈금까지 자동으로 닫아, 한외여과막 모듈(50)에 걸리는 압력을 높여주어, 투과수 유량을 증가시킴으로서 정유량을 증가시킬 수 있다. 반면, 투과수 유량계(72)의 유량값이 설정한 정유량값 보다 크면, 유량조절밸브(62)를 필요한 만큼 자동으로 열어서, 한외여과막 모듈(50)에 걸리는 압력을 낮추어, 투과수 유량을 감소시킴으로서 정유량을 감소시킬 수 있다. 이러한 방법으로 미리 설정한 정유량값 만큼의 투과수가 생산되도록, 본 발명에 따른 정수 장치를 자동으로 조절할 수 있다.
이와 같이 일정 시간, 예를 들면 약 30분간 운전한 후, 한외여과막 모듈(50)을 세정할 필요가 있는 경우에는, 공급수 펌프(37)의 동작을 중지시키고, 공급수 이송 밸브(36) 및 농축수 이송밸브(64)를 폐쇄한 다음, 투과수 공급라인(80)에 장착된 투과수 공급 밸브(82)를 개방하고, 투과수 펌프(84)를 가동하여, 투과수조(76) 내의 투과수 일부를 투과수 배출구(56)를 통하여 한외여과막 모듈(50)로 공급함으로서, 한외여과막 모듈(50)을 소정 시간, 예를 들면 약 30초 동안 역세정(back washing)한다. 이와 같은 역세정 과정을 통하여, 한외여과막 모듈(50)의 정상 운전시 중공사막(52)의 외부 표면에 누적된 현탁물질 등이 탈착되며, 탈착된 현탁 물질은 세정배수밸브(42)가 개방된 세정배수라인(40)을 통하여 배출된다. 이와 같이 투과수에 의한 세정이 완료된 후, 필요한 경우에는, 압축공기 공급라인(90)에 장착된 압축공기 공급밸브(92)를 개방하고, 공기압축기(94)를 가동하여, 압축 공기를 한외여과막 모듈(50)의 중공사막(52) 외부로 소정시간, 예를 들면 약 30초간 공급함으로서, 한외여과막 모듈(50)의 중공사막(52) 외부표면에 좀 더 강하게 부착되어 있는 현탁 물질 등을 효율적으로 제거할 수 있다. 또한, 필요한 경우에는, 화학세정액 공급라인(95)에 장착된 화학세정액 공급밸브(96)를 개방하고, 화학세정액 펌프(97)를 가동하여, 화학세정액 저장탱크(98)에 저장된 화학세정액을 한외여과막 모듈(50)의 중공사막(52) 외부로 공급함으로서, 한외여과막 모듈(50) 내부에 장착된 중공사막(52)을 세정할 수도 있다. 이와 같은 공기 세정 또는 화학세정액에 의한 세정이 종료되면, 세정배수밸브(42)를 개방하여 탈착된 현탁 물질 및 세정액을 세정배수라인(40)을 통하여 소정시간, 바람직하게는 약 90초 동안 배출한다.
종래의 막분리를 이용한 정수 장치에서는, 통상적으로 도 2에 도시된 바와 같은 외압형 모듈을 사용하여 전여과 방식(Dead-end flow)으로 운전하므로, 원수 중에 함유된 현탁 물질 등이 전량 분리막 표면에 누적된다. 따라서, 원활한 운전을 위해서는 역세정이나 공기세정의 빈도를 증가시켜야 하고, 양호한 정수율 또는 회수율을 얻을 수 없다. 그러나 본 발명에 따른 정수처리 장치에서는 십자형 흐름(cross-flow)으로 공급수의 일부를 중공사막 표면에서 유동시키므로, 중공사막의 표면 오염이 감소한다. 따라서, 역세정이나 공기세정의 빈도를 감소시킬 수 있고, 97% 이상의 높은 회수율을 얻을 수 있다. 여기서 회수율은 다음 식으로 표현되며, 하기 식에서 유입수 적산량은 일정 시간 동안 공급수 탱크에 유입되는 원액의 적산량을 의미하고, 본 발명에서는 역세정 빈도를 낮추어 역세 적산량을 감소시킴으로서, 회수율을 향상시킨다.
회수율(%) = (투과수 적산량-역세수 적산량)/유입수 적산량 X 100
본 발명에 따른 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치는 콘트롤 패널, 호스트 컴퓨터 등의 장치를 이용하여 자동 제어할 수 있다. 도 5는 이와 같은 자동 제어 시스템의 일 예를 도시한 도면으로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 정수 장치(130)의 정유량 등 각종 유량계의 유량값, 탁도, 수온, pH, 전력량, 막간 차압 등, 장치(130)의 운전 상황에 대한 정보를 전달하며, 정수 장치(130)에 설치된 유량조절밸브, 농축수 이송밸브 등의 개폐를 제어할 수 있는 호스트 컴퓨터(120)를 설치하고, 콘트롤 패널(110)을 이용하여 상기 호스트 컴퓨터(120)를 제어할 수도 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 다수의 원격지 정수 장치(130)에 설치된 호스트 컴퓨터(120)를 하나의 콘트롤 패널(110)을 이용하여 제어하도록 함으로서, 인터넷망 등 통신망을 이용하여, 원격지 정수 장치(130)의 운전 상황을 원격 모니터링 및 제어할 수 있어, 현장에서는 무인운전이 가능하도록 할 수도 있다.
다음으로, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 방법을 설명한다. 본 발명에 따라 원수를 정수하기 위해서는 먼저, 외부로부터 유입되는 원수에 포함되어 있는 현탁성 입자를 제거한다. 다음으로, 현탁성 입자가 제거된 공급수의 50 내지 80중량%를 한외여과막 모듈(50)에 장착된 중공사막(52)의 외부에서 내부로 투과시켜 투과수를 생산하고, 공급수의 나머지 20 내지 50중량%를 상기 중공사막(52)의 외부표면을 따라 십자형 흐름으로 통과시켜 농축수를 생산한 다음, 상기 농축수를 상기 공급수에 추가한다. 이때, 상기 농축수의 생산량을 제어함으로서, 투과수 대 농축수의 비율을 조절할 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 방법은 상기 공급수의 공급을 중단하고, 상기 중공사막(52)의 내부로부터 배출된 투과수의 일부를 상기 중공사막(52)의 내부로 다시 공급함으로서 상기 중공사막(52)을 역세정하는 공정을 더욱 포함하며, 필요에 따라 상기 중공사막(52)을 공기세정 및/또는 화학 세정할 수도 있다.
본 발명에 따른 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치는 정상 투과 운전, 투 과수에 의한 역세정, 공기 세정, 화학세정액에 의한 세정 등의 공정을 순차적으로 수행하여 정수 장치를 효율적으로 운전할 수 있을 뿐 만 아니라, 유량조절밸브(62) 등을 제어하여 정류량 운전을 함으로써, 항상 일정한 양의 처리수를 생산할 수 있고, 에너지 효율이 우수하다.
다음으로 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 제시한다. 그러나 본 발명이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
도 3에 도시된 바와 같은 정수 장치를 수자원공사 청주권의 대청호에 설치하고, 원격지 모니터링 방식으로 90일간 가동하였다. 설치된 정수 장치에서, 오토 스트레이너(30)는 100㎛ 이상의 현탁 물질을 제거하도록 하였다. 사용된 한외여과막 모듈(50)은 외압형 모듈로서, 중공사막(52)의 기공크기는 0.01㎛이고, 내경과 외경의 크기는 각각 0.8mm 및 1.4mm였으며, 공급수가 중공사막(52)을 십자형 흐름(cross-flow)으로 흐르도록 하였고, 운전시 투과수와 농축수의 중량 비율은 60 : 40으로 설정하고, 정유량은 4.5㎥/hr로 설정하였다. 정수 장치의 운전시간은 투과공정 30분, 역세공정 30초, 공기세정 30초 및 배수 90초였으며, 처리수의 탁도와 정수 장치의 차압 변화 등의 운전 결과를 도 7에 도시하였다. 도 7에 도시된 바와 같이, 원수 탁도는 3.1 에서 5.3 NTU(Nephelometric turbidity units)까지 변화하고 있으나, 투과수의 탁도는 0.028 NTU로 일정하며, 차압은 90일 동안 36kpa이 상 승하여, 일간 차압상승율이 0.6%로 매우 안정한 상태로 유지됨을 알 수 있다. 일간 차압상승율은 다음과 같이 정의되고, 여기서, Pt는 일정 기간 후의 차압을 나타내고, P0는 초기 차압을 나타내며, d는 가동 일수를 나타낸다.
Figure 112004033898212-PAT00001
[비교예 1]
도 2에 도시된 전여과(Dead-end flow) 방식의 한외여과막 모듈을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 정수 장치를 90일간 가동시켰으며, 처리수의 탁도와 정수 장치의 차압 변화 등의 운전 결과를 도 8에 도시하였다. 도 8에 도시된 바와 같이, 차압이 90일 동안 72kpa 상승하여 일간 차압상승율이 1.2%로 높은 값을 나타내었다. 이와 같이 일간 차압상승율이 증가하면, 역세정 및/또는 화학세정 주기를 감소시켜야 하며, 역세정 빈도가 늘어나면 회수율이 낮아져, 정수 장치의 경제성이 저하된다.
[비교예 2]
오토 스트레이너를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 정수 장치를 90일간 가동시켰으며, 처리수의 탁도와 정수 장치의 차압 변화 등의 운전 결과를 도 9에 도시하였다. 도 9에 도시된 바와 같이, 차압이 90일 동안 86kpa 상승하여 일간 차압상승율이 1.4%로 높은 값을 나타내었으므로, 오토 스트레이너와 같은 원수의 전처리 장치가 필요함을 알 수 있다.
[비교예 3]
오토 스트레이너 대신 100㎛의 백필터(bag filter)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 정수 장치를 90일간 가동시켰다. 이 경우 오토 스트레이너를 이용한 자동 역세를 수행할 수 없으므로, 원수의 현탁 물질이 백필터에 누적되어 원수 공급량이 점차 감소하며, 따라서 90일동안 백필터를 4회 수작업으로 교체하여야 하였다.
상기 실시예 및 비교예로부터, 본 발명에 따른 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치는 중공사막의 오염을 효과적으로 감소시켜, 일간 차압상승율을 1% 미만으로 유지시킬 수 있고, 따라서 역세정 및 공기세정 빈도를 낮출 수 있어, 97% 이상의 높은 회수율을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치는 수자원의 회수율을 통상 97% 이상으로 향상시켜, 상수자원을 경제적으로 생산할 수 있도록 한다. 또한 본 발명에 따른 정수 장치는 원수의 수질 변동에 관계없이 우수한 수질의 처리수를 항상 일정한 양으로 생산할 수 있으므로, 간이 정수장, 상수도 처리 장치 등에 용이하게 활용될 수 있다. 또한 본 발명에 따른 정수 장치 는 일간 차압상승율이 매우 낮으므로 세정 빈도를 줄일 수 있고, 자동화 및 원격지 모니터링이 용이하여 무인 운전이 가능할 뿐 만 아니라, 유지 관리가 간편한 장점이 있다. 지금까지 본 발명의 구성 및 원리에 대하여 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 명세서에 기재되고 청구된 원리의 진정한 정신 및 범위 안에서 수정 및 변경할 수 있는 여러 가지 실시형태가 본 발명의 보호범위에 속하는 것임을 이해해야 한다.

Claims (9)

  1. 정수 처리를 위한 공급수를 저장하는 공급수 저장탱크;
    상기 공급수 저장탱크로부터 유입된 공급수의 일부를 한외여과막 모듈 내에 장착된 중공사막의 외부에서 내부로 투과시켜 배출하고, 나머지 공급수를 상기 중공사막의 외부표면을 따라 십자형 흐름으로 통과시키는 한외여과막 모듈;
    상기 중공사막의 내부로부터 배출된 투과수를 저장하는 투과수조; 및
    상기 중공사막의 외부표면을 따라 십자형 흐름으로 통과한 농축수를 상기 공급수 저장탱크로 피드백시키는 농축수 이송라인을 포함하는 한외여과막 모듈을 이용한 정수 장치.
  2. 제1항에 있어서, 외부로부터 유입되는 원수에 포함되어 있는 현탁성 입자를 제거하여, 현탁성 입자가 제거된 공급수를 상기 공급수 저장탱크로 이송하는 오토 스트레이너를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 농축수 이송라인에는 상기 한외여과막 모듈에서 배출되는 투과수 대 농축수의 비율을 조절하는 유량조절밸브가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 투과수조에 저장된 투과수를 상기 중공사막의 내부로 다시 공급하여, 상기 중공사막을 세정하기 위한 투과수 공급라인을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
  5. 제1항에 있어서, 압축 공기를 한외여과막 모듈에 장착된 중공사막의 외부로 공급하여, 상기 중공사막을 세정하기 위한 공기압축기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
  6. 제1항에 있어서, 화학세정액을 한외여과막 모듈에 장착된 중공사막의 외부로 공급하여, 상기 중공사막을 세정하기 위한 화학세정액 공급라인을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 정수 장치의 운전 상황에 대한 정보를 전달하며, 정수 장치를 제어하는 호스트 컴퓨터를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
  8. 외부로부터 유입되는 원수에 포함되어 있는 현탁성 입자를 제거하는 단계;
    상기 현탁성 입자가 제거된 공급수의 일부를 한외여과막 모듈에 장착된 중공사막의 외부에서 내부로 투과시켜 투과수를 생산하고, 나머지 공급수를 상기 중공사막의 외부표면을 따라 십자형 흐름으로 통과시켜 상기 농축수를 상기 공급수에 추가하는 단계; 및
    상기 공급수의 공급을 중단하고, 상기 중공사막의 내부로부터 배출된 투과수 의 일부를 상기 중공사막의 내부로 다시 공급함으로서 상기 중공사막을 역세정하는 단계를 포함하는 한외여과막 모듈을 이용한 정수 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 중공사막의 외부에서 내부로 투과되는 공급수의 양은 공급수의 50 내지 80중량%이고, 상기 중공사막의 외부표면을 따라 흐르는 공급수의 양은 공급수의 20 내지 50중량%인 것인 정수 방법.
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