KR20060019245A - Hollow fiber membrane module - Google Patents

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KR20060019245A
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Abstract

본 발명의 목적은 중공사막을 균일하게 배열하여 모듈을 대형화시킬 수 있도록 된 중공사막 모듈을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module capable of making the module larger in size by arranging the hollow fiber membranes uniformly.

이를 위해 압력차에 의해 수처리가 이루어지는 중공사막과, 상기 중공사막 다발의 일단을 고정하는 고정구를 포함하는 소단위체와, 외형을 이루고 내부에는 상기 소단위체가 다수개 적재되어 수처리가 이루어지는 하우징, 상기 하우징의 일단에 설치되고 상기 중공사막의 내부통로와 연통되어 중공사막을 거친 처리수가 모아지는 콜렉터, 상기 하우징의 타단에 설치되어 기포를 중공사막으로 분출하기 위한 산기부를 포함하는 중공사막 모듈을 제공한다.To this end, the hollow fiber membrane is a water treatment is performed by the pressure difference, and a small unit including a fastener for fixing one end of the bundle of hollow fiber membranes, and the housing is made of a plurality of the small unit is placed inside the water treatment, the housing Provided is a hollow fiber membrane module including a collector installed at one end and collected in communication with the inner passage of the hollow fiber membrane, the treated water is collected through the hollow fiber membrane, and installed on the other end of the housing for ejecting bubbles into the hollow fiber membrane.

하우징, 소단위체, 고정구, 고정추, Housings, subunits, fixtures, anchors,

Description

중공사막 모듈{Hollow fiber membrane module}Hollow fiber membrane module

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 중공사막 모듈을 외형을 도시한 개략적인 도면,1 is a schematic view showing the appearance of a hollow fiber membrane module according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 중공사막 모듈의 단면도,2 is a cross-sectional view of the hollow fiber membrane module according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중공사막 모듈의 일부 구성을 도시한 사시도,3 is a perspective view showing a part of the configuration of the hollow fiber membrane module according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중공사막 모듈의 선단부의 평 단면도,4 is a sectional plan view of the distal end of the hollow fiber membrane module according to an embodiment of the present invention,

도 5는본 발명의 실시예에 따른 중공사막 모듈의 선단부의 평 단면도이다.5 is a flat cross-sectional view of the distal end of the hollow fiber membrane module according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 중공사막 모듈 11 : 하우징10 hollow fiber membrane module 11 housing

12 : 유출구 13 : 유입구12: outlet 13: inlet

20 : 소단위체 21 : 중공사막20: subunit 21: hollow fiber membrane

22 : 고정구 23 : 접착부22: fixture 23: adhesive portion

24 : 고정추 25 : 접착제24: fixed weight 25: adhesive

30 : 콜렉터 31 : 배출구30: collector 31: outlet

40 : 산기관 41 : 공기유입구40: diffuser 41: air inlet

42 : 산기부재 43 : 분출구멍42: diffuser member 43: ejection hole

본 발명은 중공사를 이용한 수처리용 분리막에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형화 모듈에 적용할 수 있도록 된 중공사막 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a membrane for water treatment using hollow fiber, and more particularly, to a hollow fiber membrane module that can be applied to a large-sized module.

일반적으로 분리막 기술은 고분자 재료의 물질 선택투과 성질을 이용한 분리기술의 하나로 1960년대 미국에서 담수화 공정에 적용하면서 상업화된 기술이다. 막분리 공정은 증류기술과는 달리 상 변화가 없으므로 에너지를 절약할 수 있고 공정이 간단하므로 장치가 차지하는 공간이 적은 장점이 있다. 초기의 분리막은 역삼투압(reverse osmosis membrane)을 중심으로 개발되었고 한외여과막(ultrafiltration), 정밀여과막(microfiltration), 나노여과막(nanofiltration) 등으로 광범위하게 적용되고 있다.In general, the membrane technology is one of the separation technology using the material-selective permeation properties of the polymer material, commercialized in the 1960s in the desalination process in the United States. Membrane separation process, unlike distillation technology, there is no phase change, which can save energy, and the process is simple. Early separation membranes were developed around reverse osmosis membranes and are widely applied to ultrafiltration membranes, microfiltration membranes, and nanofiltration membranes.

기존의 분리막은 나권형(spiral wound), 관형(tubular), 중공사형(hollow fiber), 판틀형(plat and frame) 등의 형식들이 있는데, 이중에서 중공사형은 사용되는 중공사가 중앙이 비어있는 0.2~2mm 직경의 실관 형태이므로 중공사의 단위부피당 막면적비가 다른 형식에 비하여 굉장히 높아서 더 높은 생산성을 가지고 있으며, 다른 형식의 분리막은 분리막을 형성하는 고분자를 코팅할 수 있는 지지체가 필요하지만 중공사형식의 분리막은 직경이 작으므로 자체적으로 형태를 유지할 수 있어 별도의 지지체가 필요 없다는 장점을 가지고 있다.Conventional separators include spiral wound, tubular, hollow fiber, and plate and frame, among which hollow fiber 0.2 is used for hollow yarns with a hollow center. As it is the shape of the tube of ˜2mm in diameter, the membrane area ratio per unit volume of the hollow fiber is very high compared to other types, resulting in higher productivity. Other types of membranes require a support to coat the polymer forming the membrane, but Since the separator has a small diameter, it can maintain its own shape, and thus, there is no need for a separate support.

그런데 상기 중공사형의 막을 이용한 모듈의 경우 대단위 처리를 위해서는 대용량의 모듈이 필요하나 대형 모듈의 경우 제조가 용이하지 않고 운전과 유지보수가 어려운 문제점이 있다.However, in the case of the module using the hollow fiber membrane, a large-capacity module is required for large-scale processing, but a large module has a problem in that manufacturing is not easy and operation and maintenance are difficult.

즉, 모듈을 대형화하기 위해서는 보다 많은 개수의 중공사막을 하나의 모듈에 고착시켜야 되는 데, 중공사막이 많아짐에 따라 이들을 하나로 관리하기 어렵고 중공사막이 일측으로 쏠리는 등의 현상으로 인해 하나의 모듈 내에 균일한 분포로 중공사막을 고정시키기 힘든 문제점이 있다.In other words, in order to increase the size of a module, a larger number of hollow fiber membranes should be fixed to a single module, and as the hollow fiber membranes increase, it is difficult to manage them as one, and the hollow fiber membranes are oriented to one side. There is a problem that it is difficult to fix the hollow fiber membrane in one distribution.

따라서 현재 중공사막을 이용하여 수처리를 시행하는 많은 경우에 있어서 처리대상의 유량이 많은 경우 그 규모에 적합한 중공사막 모듈을 사용하기보다 적은 규모에 사용된 소형모듈을 다수 배열하고 각 소형모듈을 배관으로 연결하여 사용하는 경우가 대부분이다. 그러나 이러한 시스템은 배관 연결 구조가 복잡해지고 각 모듈마다 모듈 크기에 적합한 전동밸브 및 펌프가 사용됨에 따라 설비 전체의 관점에서 볼 때 사용되어지는 전동장치의 개수가 늘어나게 되고 각각의 전동장치 및 구동장치에서 기계적 이상이 발생할 확률은 높아지는 단점을 야기한다.Therefore, in many cases where water treatment is carried out using hollow fiber membranes, when the flow rate of the object to be treated is large, a large number of small modules used at a smaller scale than the hollow fiber membrane module suitable for the scale are arranged, and each small module is piped Most of them are connected and used. However, such a system has a complicated pipe connection structure, and each module uses a motor valve and a pump suitable for the module size, thereby increasing the number of electric devices used from the viewpoint of the whole facility. The probability of occurrence of mechanical abnormalities causes a disadvantage.

한편, 중공사막을 이용한 수처리 모듈의 경우 중공사막들 사이에 부유물질이 층을 이루어 물의 흐름을 막을 수 있으며, 막 오염에 약하고 일단 오염된 막은 세척하기가 어려워 막 오염이 심한 분리단계에는 사용하기가 어려운 단점이 있다.Meanwhile, in the case of a water treatment module using hollow fiber membranes, suspended solids may form a layer between the hollow fiber membranes to prevent the flow of water, and the membranes that are weak to membrane contamination and difficult to clean once contaminated are difficult to use in the separation stage of membrane contamination. It has a hard disadvantage.

즉, 중공사막은 일반적으로 운전하는 방식에 따라 외압형, 내압형, 침지형으로 나눌 수 있는데, 외압형은 중공사막 외부에서 압력을 가하여 정제된 물이 중공사막 내부로 나오게 하는 것이며, 내압형은 외압형의 반대 방향으로 압력을 가하는 방식을 말한다. 이러한 중공사막을 이용한 수처리에 있어서 외압형은 Dead-end(전 여과방식) 운전이 가능하므로 원수의 공급량이 내압형에 비해 현저히 줄일 수 있어 동력비가 적게드는 반면 중공사막이 오염되었을 경우 세정이 용이하지 않다.That is, the hollow fiber membrane can be divided into external pressure type, internal pressure type, and immersion type according to the general operation method. The external pressure type applies pressure from the outside of the hollow fiber membrane to allow purified water to come out inside the hollow fiber membrane. It is a method of applying pressure in the opposite direction of the mold. In the water treatment using the hollow fiber membrane, the external pressure type can operate dead-end (pre-filtration method), so the supply of raw water can be significantly reduced compared to the internal pressure type, and the power cost is low, but it is not easy to clean when the hollow fiber membrane is contaminated. not.

이에 중공사막 모듈의 경우 중공사막 표면에 부착된 이물질을 세척하기 위하여 산기관을 구비하게 되나, 그 세정효율은 낮은 실정이다. 특히, 모듈이 대형화되는 경우 산기관으로부터 공급되는 공기가 모듈 전체의 중공사막에 고르게 분산투입되지 못하여 국부적인 세척이 이루어지게 되어 중공사막의 오염을 심화시키게 된다.In the case of the hollow fiber membrane module is provided with an diffuser for cleaning the foreign matter attached to the surface of the hollow fiber membrane, the cleaning efficiency is low. In particular, when the module is enlarged, the air supplied from the diffuser cannot be distributed evenly to the hollow fiber membranes of the entire module, so that local cleaning is performed, thereby deepening the contamination of the hollow fiber membranes.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 중공사막을 균일하게 배열하여 모듈을 대형화시킬 수 있도록 된 중공사막 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a hollow fiber membrane module to be able to enlarge the module by arranging the hollow fiber membrane uniformly.

또한, 본 발명은 중공사를 이용한 수처리시 발생되는 스케일 등의 오염물질 제거효율을 극대화시키고 모듈 전체의 중공사막에 대해 고른 세정작용이 이루어 질 수 킬 수 있도록 된 중공사막 모듈을 제공함에 또다른 목적이 있다.In addition, the present invention is to provide a hollow fiber membrane module to maximize the removal efficiency of contaminants such as scale generated during the water treatment using hollow fiber and to evenly wash the entire hollow fiber membrane of the module. There is this.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다수개로 분리 제작된 소단위 중공사막 단위체가 하우징 내에 모여 하나의 중공사막 모듈을 이루는 구조로 되어 있다.In order to achieve the above object, the present invention has a structure in which a plurality of small unit hollow fiber membrane units are separated into a housing to form one hollow fiber membrane module.

이를 위해 본 발명의 중공사막 모듈은, To this end, the hollow fiber membrane module of the present invention,

압력차에 의해 수처리가 이루어지는 중공사막과, 상기 중공사막 다발의 일단 을 고정하는 고정구를 포함하는 소단위체와;A subunit comprising a hollow fiber membrane subjected to water treatment by a pressure difference, and a fixture for fixing one end of the hollow fiber membrane bundle;

외형을 이루고 내부에는 상기 소단위체가 다수 적재되며 일측에 오폐수가 유입되는 유입구가 형성되는 하우징;A housing in which an inlet through which wastewater is introduced is formed on one side and forms a plurality of subunits;

상기 하우징의 일단에 설치되고 상기 중공사막의 내부통로와 연통되어 중공사막을 거친 처리수가 모아지는 콜렉터;A collector installed at one end of the housing and communicating with an inner passage of the hollow fiber membrane to collect treated water passing through the hollow fiber membrane;

상기 하우징의 타단에 설치되어 기포를 중공사막으로 분출하기 위한 산기부를 포함한다.It is installed at the other end of the housing and includes an air diffuser for blowing bubbles into the hollow fiber membrane.

이에 따라 하우징 내부에 소단위체를 고정하는 것으로 중공사막을 균일하게 배열 고정할 수 있게 된다.Accordingly, the hollow fiber membrane can be uniformly arranged and fixed by fixing the subunit in the housing.

여기서 상기 소단위체는 적층된 소단위체 사이에 접착제를 도포하여 경화시킴으로써 고정될 수 있다.Here, the subunit may be fixed by applying an adhesive between the stacked subunits to cure.

또한, 상기 소단위체의 고정구는 양단이 개방된 통 구조물로 내부에는 다수의 중공사막이 충진되며 중공사막 사이로 접착제가 도포 경화되어 고정된 구조로 되어 있다.In addition, the fastener of the subunit is a cylindrical structure with both ends open to the inside is filled with a plurality of hollow fiber membranes and has a structure fixed by applying an adhesive is applied between the hollow fiber membranes.

또한, 상기 고정구는 원형 단면 구조로 이루어지거나 사각형 또는 오각형이나 육각형 등 다각형 형태로 이루어질 수 있으며, 그 단면 형태에 있어서 특별히 한정되지 않는다.In addition, the fastener may be made of a circular cross-sectional structure or a polygonal shape such as a square or a pentagon or hexagon, and is not particularly limited in cross-sectional shape.

상기 산기부는 하우징의 하단에 설치됨이 바람직하며, 하우징의 하단에 설치되고 일측으로 공기가 유입되는 산기관과, 이 산기관 상부에 설치되고 표면에 다수의 에어 분출구멍이 분포 형성되어 공기를 하우징 내부로 분산 투입하는 산기부재 를 포함한다.Preferably, the air diffuser is installed at a lower end of the housing. The air diffuser is installed at a lower end of the housing and air is introduced to one side, and a plurality of air ejection holes are formed at the upper part of the diffuser and the air is distributed in the housing. It includes a diffuser member for dispersing into.

이에 따라 산기관으로 유입된 공기는 산기부재에 형성된 분출구멍을 통해 하우징 내부로 고르게 분산 투입될 수 있게 된다.Accordingly, the air introduced into the diffuser can be evenly distributed and introduced into the housing through the blowing hole formed in the diffuser member.

여기서 상기 중공사막 모듈은 중공사막의 양단이 하우징의 양 선단에 각각 고정된 양단 고정형 구조일 수 있으며, 이를 위해 상기 소단위체의 중공사막 자유단은 상기 산기부재에 고정되는 구조로 되어 있다.Here, the hollow fiber membrane module may have a fixed structure at both ends of which both ends of the hollow fiber membrane are fixed to both ends of the housing, and for this purpose, the free end of the hollow fiber membrane of the subunit is fixed to the diffuser member.

본 발명의 또다른 실시예에 따르면 상기 소단위체는 중공사막이 산기부재에 균일한 분포로 배치 고정될 수 있도록 균일고정수단을 더욱 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the subunit may further include a uniform fixing means so that the hollow fiber membrane is fixed to the diffuser member in a uniform distribution.

상기 균일고정수단은 각 소단위체의 중공사막 다발 자유단에 부착 고정되고 끝단은 상기 산기부재에 고정되는 고정추를 포함한다.The uniform fixing means is fixed to the free end of the hollow fiber membrane bundle end of each subunit and the end includes a fixed weight fixed to the diffuser member.

여기서 상기 고정추는 끝단으로 갈수록 끝이 뾰족한 원추형 구조로 이루어져 산기부재과의 접촉 면적을 최소화할 수 있도록 함이 바람직하다.Here, the fixing weight is preferably made of a pointed conical structure toward the end to minimize the contact area with the diffuser member.

이에 따라 다수의 중공사막이 고정된 고정추를 산기부재에 균일하게 고정시키는 것으로 하우징 내에서 중공사막을 고르게 분포시킬 수 있게 되는 것이다.Accordingly, it is possible to evenly distribute the hollow fiber membrane in the housing by fixing a fixed weight fixed to a plurality of hollow fiber membrane to the diffuser member.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 중공사막 모듈을 외형을 도시한 개략적인 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 중공사막 모듈의 단면도이다.1 is a schematic view showing the appearance of a hollow fiber membrane module according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the hollow fiber membrane module according to an embodiment of the present invention.

상기한 도면에 의하면, 중공사막 모듈(10)은 압력차에 의해 수처리가 이루어지는 중공사막(21)과 상기 중공사막(21)들로 이루어지는 중공사막(21) 다발의 일단 을 고정하는 고정구(22), 상기 중공사막(21) 다발의 타단에 부착 고정되는 고정추(24)를 포함하는 소단위체(20)와,According to the drawings, the hollow fiber membrane module 10 is a fastener 22 for fixing one end of the hollow fiber membrane 21 and the hollow fiber membrane 21 consisting of the hollow fiber membrane 21, the water treatment is performed by the pressure difference And a subunit body 20 including a fixed weight 24 attached to and fixed to the other end of the hollow fiber membrane 21 bundle,

내부에 상기 소단위체(20)가 연속적으로 적재되며 상단과 하단의 측면에 각각 오폐수가 유입되는 유입구(13)와 유출구(12)가 형성되어 수처리가 이루어지는 일정길이의 원통형 하우징(11),The cylindrical unit 11 of a predetermined length in which the subunit 20 is continuously loaded and the inlet 13 and the outlet 12 through which the waste water flows are formed at the sides of the top and the bottom thereof, respectively, where water treatment is performed.

상기 하우징(11)의 상단에 설치되고 상기 고정구(22)에 설치된 중공사막(21)의 내부통로와 연통되어 중공사막(21)을 거친 처리수가 모아지는 콜렉터(30),The collector 30 is installed on the upper end of the housing 11 and communicated with the inner passage of the hollow fiber membrane 21 installed in the fixture 22 to collect the treated water passing through the hollow fiber membrane 21,

상기 하우징(11)의 하단에 설치되고 일측으로 공기가 유입되는 산기관(40)과 이 산기관(40) 상부에 설치되고 표면에 다수의 공기 분출구멍(43)이 분포 형성되어 공기를 하우징(11) 내부로 분산 투입하고 상기 소단위체(20)의 고정추(24) 끝단이 고정되는 산기부재(42)를 포함하여 기포를 중공사막(21)으로 분출하기 위한 산기부를 포함한다.The diffuser 40 is installed at the lower end of the housing 11 and air is introduced to one side, and is installed on the diffuser 40 and a plurality of air ejection holes 43 are formed on the surface to distribute the air. 11) It includes a diffuser for discharging the bubbles into the hollow fiber membrane 21, including the diffuser member 42 is dispersed into the interior and the end of the fixed weight 24 of the subunit 20 is fixed.

즉, 하우징(11)의 내부에 소 모듈(10) 개념인 소단위체(20)가 다수 적재되고 하우징(11)의 상하단에는 상기 각 소단위체(20)에 공통적으로 적용되는 콜렉터(30)와 산기부가 설치됨으로써 하나의 대형 모듈(10)을 이루는 구조로 되어 있다.That is, a large number of subunit bodies 20 having the concept of a small module 10 is loaded inside the housing 11, and collectors 30 and diffusers commonly applied to the respective subunit bodies 20 are disposed at upper and lower ends of the housing 11. It is structured to comprise one large module 10 by installation.

여기서 상기 소단위체(20)에 충진되는 중공사막(21) 다발이라 함은 별다른 어려움 없이 고정구(22)에 중공사막(21)을 균일한 분포로 고정시킬 수 있는 정도의 크기로 정의할 수 있다.Here, the hollow fiber membrane 21 bundle filled in the subunit 20 may be defined as a size that can fix the hollow fiber membrane 21 to the fixture 22 in a uniform distribution without any difficulty.

상기 소단위체(20)는 하우징(11) 내부에서 고정구(22)가 하우징(11)의 상단에 위치하는 상태로 배치되어, 소단위체(20)의 고정구(22)는 하우징(11) 상단의 콜 렉터(30)와 연결되고 고정추(24)는 산기관(40)의 산기부재(42)과 연결 설치된다.The subunit 20 is disposed in a state in which the fixture 22 is located at the upper end of the housing 11 in the housing 11, and the fixture 22 of the subunit 20 is called at the top of the housing 11. It is connected to the collector 30 and the fixed weight 24 is connected to the diffuser member 42 of the diffuser 40.

이에 따라 하우징(11)의 하단 유입구(13)를 통해 하우징(11) 내부로 유입된 오폐수는 중공사막(21)을 통해 처리되어 중공사막(21) 내부통로를 따라 콜렉터(30)로 모아져 배출 처리된다.Accordingly, the wastewater introduced into the housing 11 through the lower inlet 13 of the housing 11 is treated through the hollow fiber membrane 21 and collected by the collector 30 along the inner passage of the hollow fiber membrane 21 to be discharged. do.

상기 콜렉터(30)는 상단에 모아진 처리수를 배출하기 위한 배출구(31)가 설치된다.The collector 30 is provided with an outlet 31 for discharging the treated water collected at the top.

또한, 상기 산기관(40)으로 유입된 공기는 산기관(40) 상부의 산기부재(42)에 형성된 분출구멍(43)을 통해 기포로 분출되어 하우징(11) 상부로 올라가고 미처리된 오폐수와 함께 하우징(11) 상부의 유출구(12)를 통해 배출 처리된다.In addition, the air introduced into the diffuser 40 is blown into the air bubbles through the jet hole 43 formed in the diffuser member 42 on the diffuser 40 and rises to the upper portion of the housing 11 and with the untreated wastewater. Discharge treatment is carried out through the outlet 12 above the housing 11.

여기서 상기 소단위체(20)는 도 3에 잘 예시되어 있다. 상기 도면에 의하면 소단위체(20)는 한 다발의 중공사막(21) 양단을 고정하고 있는 데, 중공사막(21) 다발의 상단을 고정지지하는 고정구(22)는 6각형 단면구조로 이루어지고 내부에 채워지는 중공사막(21)과는 접착제를 매개로 접착 고정된다.The subunit 20 is well illustrated in FIG. 3. According to the drawings, the subunit 20 is fixed to both ends of a bundle of hollow fiber membrane 21, the fastener 22 for holding the top of the bundle of hollow fiber membrane 21 is made of a hexagonal cross-sectional structure and the inside The hollow fiber membrane 21 to be filled in is adhesively fixed by means of an adhesive.

상기 고정구(22)의 형태가 육각형을 이룸에 따라 하우징(11) 내에서 소단위체(20)를 연속적으로 적재할 때 고정구(22)와 고정구(22)가 서로 벌집 형태로 접하면서 적재될 수 있고 이에 따라 하우징(11) 내에 중공사막(21)을 균일하게 분포시킬 수 있게 되며 중공사막(21)의 충진밀도를 극대화시킬 수 있게 된다.As the shape of the fastener 22 forms a hexagon, when the subunit 20 is continuously loaded in the housing 11, the fastener 22 and the fastener 22 may be stacked while being in contact with each other in a honeycomb form. Accordingly, the hollow fiber membrane 21 can be uniformly distributed in the housing 11, and the filling density of the hollow fiber membrane 21 can be maximized.

본 실시예에서는 육각형태의 고정구(22)를 갖는 소단위체(20)에 대해서 예시되어 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며 상기 고정구(22)가 원형 또는 사각형 등 다양한 형태로 변형 가능하며 이 모든 구조 또한 본 발명의 진정한 정신에 속한 다 할 것이다.In the present embodiment is illustrated with respect to the subunit 20 having a hexagonal fastener 22, but the present invention is not limited to this, the fastener 22 can be modified in a variety of forms, such as circular or square, and all these structures also All will belong to the true spirit of the invention.

상기 소단위체(20)는 고정구(22)가 연속적으로 적재된 상태에서 하우징(11) 상단에 접착제(25)를 매개로 고정되는 데, 상기 고정구(22)와 고정구(22) 사이로 접착제(25)가 주입될 수 있도록, 상기 고정구(22)는 내측 선단에 안쪽으로 단턱이 형성되어 외경이 줄어드는 접착부(23)가 형성된 구조로 되어 있다. 따라서 상기 고정구(22)와 고정구(22) 사이로 도포된 접착제(25)는 상기 접착부(23)와 접착부(23) 사이의 공간으로 침투되어 접착부(23)와 접착부(23) 그리고 접착부(23)와 하우징(11)을 접착 고정시키게 된다.The subunit 20 is fixed to the housing 11 by the adhesive 25 in the state in which the fixture 22 is continuously loaded, the adhesive 25 between the fixture 22 and the fixture 22 In order to be injected, the fastener 22 has a structure in which a stepped portion is formed inwardly at the inner end thereof, and an adhesive portion 23 having an outer diameter thereof is reduced. Therefore, the adhesive 25 applied between the fixture 22 and the fixture 22 penetrates into the space between the adhesive portion 23 and the adhesive portion 23 to bond the adhesive portion 23, the adhesive portion 23, and the adhesive portion 23. The housing 11 is adhesively fixed.

이와같이 접착부(23)가 접착제(25)에 의해 상호 접착되면 상기 소단위체(20)에서 고정부(22)에 해당되는 부분을 하우징(11)과 함께 절단한다.When the adhesive part 23 is bonded to each other by the adhesive 25 in this way, the portion corresponding to the fixing part 22 in the subunit body 20 is cut together with the housing 11.

즉, 상기 고정구(22)의 외측 선단은 실질적으로 콜렉터(30)와 연결되는 부분으로 고정구(22)에 충진된 각 중공사막(21)의 내부통로가 막혀있지 않아야 한다. 이를 위해 상기 고정구(22)에 접착제(25)를 매개로 중공사막(21)을 고정시키고 상기와 같이 고정구(22)가 하우징(11) 내에서 적재되어 접착제(25)로 고정된 후 고정구(22) 부분을 절단함으로써 중공사막(21)의 내부통로가 개방된 상태로 하우징(11)에 소단위체(20)를 고정시킬 수 있게 되는 것이다.That is, the outer end of the fixture 22 is substantially connected to the collector 30, the inner passage of each hollow fiber membrane 21 filled in the fixture 22 should not be blocked. To this end, the hollow fiber membrane 21 is fixed to the fixture 22 through the adhesive 25, and the fixture 22 is loaded in the housing 11 and fixed with the adhesive 25 as described above. By cutting the part), the subunit body 20 can be fixed to the housing 11 while the inner passage of the hollow fiber membrane 21 is opened.

도 4는 상기와 같이 하우징(11)의 상단에 소단위체(20)가 고정되고 고정구(도 3의 22 참조)는 제거된 상태를 도시한 개략적인 단면도로, 고정구가 제거됨에 따라 육각형의 접착부(23)만이 간격을 두고 배치되고 각 접착부(23) 사이에는 접착제(25)가 도포 경화되어 소단위체(20)를 고정하게 된다.4 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the subunit body 20 is fixed to the upper end of the housing 11 and the fastener (see 22 in FIG. 3) is removed as described above. Only 23 is disposed at intervals, and the adhesive 25 is applied and cured between the adhesive portions 23 to fix the subunit 20.

그리고 상기 소단위체(20)의 중공사막(21) 하단에 설치되는 고정추(24)는 원추형태로 외측 선단이 뾰족한 구조로 이루어지며 내측 선단으로는 중공사막(21) 다발이 인입되어 접착제를 매개로 고정된다. 상기 고정추(24)의 뾰족한 끝단은 산기관(40)의 산기부재(42)에 고정되는 데 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명하도록 한다.In addition, the fixed weight 24 installed at the bottom of the hollow fiber membrane 21 of the subunit 20 has a conical shape with a pointed outer end and a hollow fiber membrane 21 bundle is introduced into the inner end to mediate an adhesive. Is fixed. The sharp end of the fixing weight 24 is fixed to the diffuser member 42 of the diffuser 40, which will be described later.

한편, 상기 산기부를 살펴보면 하우징(11)의 하단에 설치되고 표면에는 일정 간격을 두고 분포되는 다수개의 분출구멍(43)이 형성된 산기부재(42)과, 상기 산기부재(42)과 연통되어 산기부재(42)에 공기를 공급하기 위한 산기관(40)을 포함한다.On the other hand, when looking at the diffuser portion is installed on the lower end of the housing 11, the surface of the diffuser member 42 is formed with a plurality of ejection holes 43 are distributed at a predetermined interval, and the diffuser is in communication with the diffuser member 42 And an air diffuser 40 for supplying air to the member 42.

상기 산기관(40)의 일측에는 공기가 유입되는 공기유입구(41)가 형성되어 에어펌프(도시되지 않음)를 통해 공기를 공급받게 된다.An air inlet 41 through which air is introduced is formed at one side of the diffuser 40 to receive air through an air pump (not shown).

상기 산기부재(42)은 상기 산기관(40) 상부에 위치하여 산기관(40)으로 유입된 공기를 분출구멍(43)을 통해 하우징(11) 내부로 분출시키게 된다.The diffuser member 42 is positioned above the diffuser 40 to blow air introduced into the diffuser 40 into the housing 11 through the blowout hole 43.

여기서 상기 산기부재(42)의 내측면에는 언급한 바와 같이 소단위체(20)의 고정추(24)가 고정설치되는 데, 이를 위해 수지 등으로 상기 산기부재를 형성하는 과정에서 고정추(24)의 하단이 산기부재에 묻히도록 하여 산기부재(42)를 경화 형성하도록 한다.Here, the fixing weight 24 of the subunit body 20 is fixedly installed on the inner surface of the diffuser member 42. For this purpose, the fixing weight 24 is formed in the process of forming the diffuser member with resin or the like. The lower end of the diffuser member to be buried to form a hardening member (42).

즉, 도 2에서와 같이 중공사막(21) 다발 하단에 설치되는 각 고정추(24)는 산기부재(42)쪽으로 내려뜨려진 상태에서 그 뾰족한 끝단이 산기부재(42) 상단에 박힌 상태로 고정된다.That is, as shown in FIG. 2, each of the fixing weights 24 installed at the bottom of the bundle of the hollow fiber membranes 21 is fixed in a state in which the sharp end thereof is embedded in the upper part of the air diffuser member 42 while being lowered toward the air diffuser member 42. do.

도 5는 상기 산기부재(42)에 소단위체의 고정추(24)가 균일한 분포로 고정되고 고정추 사이로 분출구멍(43)이 일정한 분포로 형성된 구조를 잘 예시하고 있다.5 illustrates a structure in which the fixed weight 24 of the subunit is fixed to the diffuser member 42 in a uniform distribution, and the ejection hole 43 is formed in a constant distribution between the fixed weights.

여기서 상기 산기부재(42)는 위에서 설명한 바와 같이 수지 등을 경화시켜 형성하게 되는 데, 하우징(11) 하단에 수지를 상기 고정추(24)의 하단이 잠길 정도의 높이로 채우고, 산기부재에 분출구멍이 형성될 수 있도록 분출구멍형성용 별도의 핀(도시되지 않음)을 고정추 사이에 고른 분포로 배치하여 수지가 경화된 후 제거함으로써 분출구멍(43)이 형성되고 고정추(24)가 삽입 고정된 산기부재(42)가 하우징 하단에 설치될 수 있는 것이다.Here, the diffuser member 42 is formed by curing the resin and the like as described above, filling the resin at the height of the housing 11 at the lower end of the fixing weight 24, and ejecting the diffuser member. A separate pin (not shown) for ejection hole formation is arranged in an even distribution between the fixing weights so that the hole can be formed, and then the ejection hole 43 is formed and the fixing weight 24 is inserted by removing the resin after curing. Fixed diffuser member 42 may be installed at the bottom of the housing.

상기 고정추(24)는 그 뾰족한 끝단부가 산기부재(42)에 접함으로써 산기부재(42)와의 접촉 면적을 최소화할 수 있게 되며, 이에 따라 산기부재(42)에 형성되는 분출구멍(43)의 형성 면적을 늘려 중공사막(21) 세정에 필요한 충분한 분출구멍(43)을 확보할 수 있게 된다.The fixed weight 24 has a sharp end thereof in contact with the diffuser member 42 to minimize the contact area with the diffuser member 42, and thus the ejection hole 43 formed in the diffuser member 42. By increasing the formation area, it is possible to secure a sufficient blowing hole 43 for washing the hollow fiber membrane 21.

이와같이 중공사막(21) 다발이 고정된 소단위체(20)는 상단에 위치하는 고정구(22)와 하단에 위치하는 고정추(24)를 매개로 대용량의 하우징(11) 내에 균일하게 배치될 수 있으며, 중공사막(21)의 하단이 고정되는 경우에도 중공사막(21) 세정을 위한 기포를 고르게 분산 투입시킬 수 있게 된다.As such, the subunit body 20 to which the hollow fiber membrane 21 bundle is fixed may be uniformly disposed in the large-capacity housing 11 through the fixture 22 positioned at the upper end and the anchoring weight 24 positioned at the lower end thereof. Even when the lower end of the hollow fiber membrane 21 is fixed, it is possible to evenly disperse the bubbles for the hollow fiber membrane 21 cleaning.

이하, 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

중공사막(21) 다발은 양단에 고정구(22)와 고정추(24)를 설치함으로써 하나의 소단위체(20)로 제조된다.The bundle of hollow fiber membranes 21 is manufactured into one subunit 20 by providing the fixture 22 and the anchoring weight 24 at both ends.

이렇게 제조된 소단위체(20)는 다수개가 하우징(11) 내에 길이방향으로 배치 되어 하우징(11)에 채워지게 되며, 소단위체(20)가 하우징(11) 내에 완전히 채워지게 되면 각 소단위체(20)의 고정구(22)는 이웃하는 소단위체(20)의 고정구(22)와 접하게 되어 하우징(11) 내에서 균일한 분포로 배치된다.The subunits 20 manufactured as described above are disposed in the housing 11 in the longitudinal direction to be filled in the housing 11, and when the subunits 20 are completely filled in the housing 11, each subunit 20 is filled. The fasteners 22) are in contact with the fasteners 22 of the neighboring subunit body 20 and are arranged in a uniform distribution in the housing 11.

이 상태에서 접착제(25)를 접착부(23)와 접착부(23) 사이 그리고 접착부(23)와 하우징(11) 사이에 주입하게 되면 접착제(25)는 접착부(23) 사이로 유입되어 경화됨으로써 중공사막(21)은 접착제(25)를 매개로 하우징(11) 상부에 상단이 고정된 상태가 된다.In this state, when the adhesive 25 is injected between the adhesive part 23 and the adhesive part 23, and between the adhesive part 23 and the housing 11, the adhesive 25 is introduced into the adhesive part 23 and cured to form a hollow fiber membrane ( 21 is a state in which the upper end is fixed to the upper portion of the housing 11 via the adhesive 25.

이 상태에서 소단위체(20)의 고정구(23)부분을 하우징(11)과 함께 절단 제거함으로써 하우징(11)에 소단위체(20)가 접착제(25)를 매개로 상단이 고정되면서 소단위체(20)의 각 중공사막(21)은 내경이 확보된 상태로 상부 콜렉터(30)에 연통된다.In this state, by cutting off and removing the fastener 23 portion of the subunit body 20 together with the housing 11, the subunit body 20 is fixed to the housing 11 through the adhesive 25, and the subunit body 20 is fixed. Each hollow fiber membrane 21) is in communication with the upper collector 30 in a state that the inner diameter is secured.

이와 같이 중공사막(21)은 균일하게 배치된 소단위체(20)에 의해 하우징(11) 내에 균일한 분포로 설치될 수 있는 것이다.In this way, the hollow fiber membrane 21 may be installed in the housing 11 by the subunit 20 uniformly arranged.

상기와 같이 중공사막(21)의 상단이 고정된 상태에서 중공사막(21) 다발의 하단에 설치된 고정추(24)의 끝단을 산기부재(42) 윗면에 고정시킴으로써 하우징(11) 내에 중공사막(21)을 설치할 수 있으며, 하우징(11)의 상하단에 콜렉터(30)와 산기관(40)을 부설함으로써 하나의 대형 중공사막 모듈(10)을 완성할 수 있게 된다.In the state where the upper end of the hollow fiber membrane 21 is fixed as described above, by fixing the end of the fixing weight 24 installed on the lower end of the bundle of the hollow fiber membrane 21 to the upper surface of the air diffuser member 42, the hollow fiber membrane ( 21) can be installed, and by installing the collector 30 and the diffuser 40 in the upper and lower ends of the housing 11, one large hollow fiber membrane module 10 can be completed.

상기한 중공사막 모듈(10)은 하우징(11)으로 하단에 형성된 유입구(13)를 통해 원수인 오폐수가 하우징(11) 내부로 유입되고 이렇게 유입된 오폐수는 압력 차 에 따라 중공사막(21)을 통해 여과 처리되고, 처리수는 중공사막(21) 중앙과 연통된 콜렉터(30)로 모아져 배출구(31)를 통해 배출처리된다.The hollow fiber membrane module 10 is introduced into the housing 11 through the inlet 13 formed at the lower portion of the housing 11 into the housing 11, and the wastewater introduced into the hollow fiber membrane 21 according to the pressure difference. Filtration is carried out through, and the treated water is collected by the collector 30 in communication with the center of the hollow fiber membrane 21 is discharged through the discharge port (31).

이러한 수처리 조작을 어느 정도 수행하면 하우징(11) 내의 오염농도가 점점 늘어나게 되고 중공사막(21)의 외벽에 오염물질이 점차 많이 들어 붙게 되어 중공사막(21)을 통과하는 투수속도가 점차 줄어들게 된다.If the water treatment operation is performed to some extent, the pollution concentration in the housing 11 is gradually increased, and a large amount of pollutants are attached to the outer wall of the hollow fiber membrane 21, so that the permeation rate through the hollow fiber membrane 21 is gradually reduced.

이때 중공사막(21) 세정작업을 실시하게 되면 백워싱(back washing) 세정 및 공기에 의한 진동세정, 경우에 따라 화학세정(chemical cleaning)을 통해 중공사막(21)의 외벽 오염물질을 제거할 수 있게 된다.At this time, if the hollow fiber membrane 21 is washed, back contaminants of the hollow fiber membrane 21 may be removed by back washing, vibration washing by air, and chemical cleaning in some cases. Will be.

상기 진동세정을 살펴보면 에어펌프가 작동함에 따라 공기가 공기유입구(41)를 통해 산기관(40)으로 유입되고, 이렇게 유입된 공기는 산기부재(42)에 형성된 다수의 분출구멍(43)을 통해 하우징(11) 내부의 원수에 기포 형태로 배출된다.Looking at the vibration cleaning, as the air pump operates, air is introduced into the diffuser 40 through the air inlet 41, and the air thus introduced is passed through a plurality of blow holes 43 formed in the diffuser member 42. The raw water inside the housing 11 is discharged in the form of bubbles.

이렇게 분출되는 기포는 중공사막(21)의 아래에서 위로 향해 올라가면서 중공사막(21)을 흔들게 되고, 이 과정에서 중공사막(21)에 부착된 입자가 떨어져나가게 되어 스케일 형성을 막을 수 있게 된다.The bubbles are blown up and shakes the hollow fiber membrane 21 while going up from below the hollow fiber membrane 21, and in this process, the particles attached to the hollow fiber membrane 21 fall off, thereby preventing scale formation.

이때, 본 장치에 따라 상기 분출구멍(43)은 산기부재(42)에 균일하게 분포 배열되어 있는 상태로, 상기 분출구멍(43)을 통해 원수로 공급되는 공기는 산기부재(42) 전면에서 고르게 분출될 수 있게 된다.At this time, the ejection hole 43 is uniformly distributed in the air diffuser member 42 according to the present apparatus, and the air supplied to the raw water through the ejection hole 43 is evenly distributed from the front of the air diffuser member 42. It can be ejected.

이에 따라 하우징(11) 내부의 중공사막(21) 전체에 고르게 공기가 분출되어 고르게 세정작용을 수행할 수 있는 것이다.Accordingly, the air is evenly ejected to the entire hollow fiber membrane 21 inside the housing 11 to perform the cleaning operation evenly.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 중공사막 모듈에 의하면, 대용량의 중공사막 모듈을 용이하게 제조할 수 있게 된다. According to the hollow fiber membrane module according to the present invention as described above, it is possible to easily manufacture a large-capacity hollow fiber membrane module.

또한, 제조과정에서 중공사막을 균일한 분포로 모듈 내에 배열 설치할 수 있게 되어 중공사막의 충진율을 높일 수 있고 이에 따라 모듈의 단위면적당 처리효율을 극대화시킬 수 있게 된다.In addition, the hollow fiber membranes can be arranged in the module in a uniform distribution in the manufacturing process to increase the filling rate of the hollow fiber membranes, thereby maximizing the processing efficiency per unit area of the module.

또한, 중공사막 전체에 균일하게 기포를 공급할 수 있게 되어 중공사막의 오염을 줄일 수 있어 안정한 투수량을 확보할 수 있는 장점이 있다.In addition, it is possible to uniformly supply bubbles to the entire hollow fiber membrane can reduce the contamination of the hollow fiber membrane has the advantage of ensuring a stable permeability.

Claims (7)

압력차에 의해 수처리가 이루어지는 중공사막과, 상기 중공사막 다발의 일단을 고정하는 고정구를 포함하는 소단위체와;A subunit comprising a hollow fiber membrane subjected to water treatment by a pressure difference, and a fixture for fixing one end of the hollow fiber membrane bundle; 외형을 이루고 내부에는 상기 소단위체가 다수개 적재되어 수처리가 이루어지는 하우징;A housing in which a plurality of the subunits are stacked and water treatment is formed inside the housing; 상기 하우징의 일단에 설치되고 상기 중공사막의 내부통로와 연통되어 중공사막을 거친 처리수가 모아지는 콜렉터;A collector installed at one end of the housing and communicating with an inner passage of the hollow fiber membrane to collect treated water passing through the hollow fiber membrane; 상기 하우징의 타단에 설치되어 기포를 중공사막으로 분출하기 위한 산기부An air dispersing part installed at the other end of the housing to blow bubbles into the hollow fiber membrane 를 포함하는 중공사막 모듈.Hollow fiber membrane module comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 고정구는 원형 단면 구조인 중공사막 모듈.The hollow fiber membrane module of claim 1, wherein the fixture has a circular cross-sectional structure. 제 1 항에 있어서, 상기 고정구는 다각형 단면구조인 중공사막 모듈.The hollow fiber membrane module of claim 1, wherein the fastener has a polygonal cross-sectional structure. 제 1 항에 있어서, 상기 고정구는 내측단에 외경이 줄어드는 접착부가 형성되어 고정구 접착용 접착제가 상기 접착부와 접착부 사이의 공간으로 침투되는 구조의 중공사막 모듈.The hollow fiber membrane module of claim 1, wherein the fastener is formed at an inner end of an adhesive portion having a reduced outer diameter such that the fastener adhesive is penetrated into the space between the adhesive portion and the adhesive portion. 제 1 항에 있어서, 상기 산기부는 하우징 하단에 배치되고 표면에 다수의 공 기 분출구멍이 분포 형성되는 산기부재과, 이 산기부재에 연결설치되어 분출구멍으로 공기를 공급하기 위한 산기관을 포함하는 중공사막 모듈.2. The hollow apparatus of claim 1, wherein the air diffuser comprises a diffuser member disposed at a lower end of the housing and having a plurality of air ejection holes formed on a surface thereof, and an air diffuser connected to the air diffuser member to supply air to the ejection holes. Desert module. 제 5 항에 있어서, 상기 소단위체는 중공사막 다발 자유단에 부착 고정되고 끝단은 상기 산기부재에 고정되는 고정추를 더욱 포함하는 중공사막 모듈.6. The hollow fiber membrane module according to claim 5, wherein the subunit is attached to and fixed to the free end of the hollow fiber membrane bundle and the end thereof is fixed to the diffuser member. 제 6 항에 있어서, 상기 고정추는 끝단으로 갈수록 끝이 뾰족한 원추형 구조인 중공사막 모듈.7. The hollow fiber membrane module according to claim 6, wherein the fixing weight has a conical structure with a sharp tip toward the end.
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