KR20080010909A - Water-treatment apparatus using membrane module submerged at inside of fiber filter and method thereof - Google Patents

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KR20080010909A
KR20080010909A KR1020060071590A KR20060071590A KR20080010909A KR 20080010909 A KR20080010909 A KR 20080010909A KR 1020060071590 A KR1020060071590 A KR 1020060071590A KR 20060071590 A KR20060071590 A KR 20060071590A KR 20080010909 A KR20080010909 A KR 20080010909A
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김규태
서규태
권지향
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(주)성신엔지니어링
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Abstract

A water treatment apparatus and a water treatment method are provided to reduce the operation cost while showing an excellent membrane filter function, by joining a fiber filter and a submersion type separation membrane module to each other. A fiber filter(2) is disposed within a single type water treatment apparatus(1) into which treatment water is inputted, wherein the fiber filter filters the treatment water firstly. A submersion type separation membrane module(3) is disposed within the fiber filter, wherein the separation membrane module filters the firstly filtered water secondarily. Diffusers are respectively installed at lower portions of the water treatment apparatus and the separation membrane module. The diffusers supply air to the fiber filter and the separation module therethrough when a back washing process is performed.

Description

섬유여과기 내에 침지식 분리막 모듈을 일체화한 수처리 장치 및 수처리방법{Water-treatment apparatus using membrane module submerged at inside of fiber filter and Method thereof}Water treatment apparatus using membrane module submerged at inside of fiber filter and method

도 1은 본 발명에 따른 수처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing the configuration of a water treatment apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 수처리 장치에서 사용되는 섬유여과기를 도시한 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a fiber filter used in the water treatment device according to the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 섬유여과기 내에 장착되는 침지식 분리막을 도시한 사시도.Figure 3 is a perspective view of the immersion separator mounted in the fiber filter shown in FIG.

도 4는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 수처리 장치의 구조를 도시한 개략 단면도.4 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a water treatment device according to the present invention shown in FIG.

도 5는 본 발명에 따른 수처리 장치에서 물을 여과할 때 물의 흐름을 도시한 도면.5 is a view showing the flow of water when filtering water in the water treatment device according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 수처리 장치에서 침지식 분리막의 역세정시의 물을 흐름을 도시한 도면.Figure 6 is a view showing the flow of water during backwashing of the immersion type membrane in the water treatment device according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 수처리 장치에서 섬유여과기의 역세정시의 물의 흐름을 도시한 도면.Figure 7 is a view showing the flow of water during backwashing of the fiber filter in the water treatment device according to the present invention.

도 8a 내지 도 8f는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 수처리 장치를 이용한 정수 처리 시스템을 개략적으로 도시한 도면.8a to 8f schematically show a water treatment system using the water treatment apparatus according to the present invention shown in FIG.

<도면의 주요부호에 관한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>

1 : 일체형 수처리 장치 2 : 섬유여과기1: integrated water treatment device 2: fiber filter

3 : 분리막 모듈 4 : 섬유 여재3: separator module 4: fiber media

5a, 5b : 여재 걸대 6 : 실린더5a, 5b: media hanger 6: cylinder

7 : 피스톤 8 : 스트레이너 7: piston 8: strainer

8a : 스트레이너 관통공 9 : 분리막 모듈 물 유입공8a: Strainer through hole 9: Membrane module water inlet

10 : 분리막 모듈 가이드 11 : 분리막10: separator module guide 11: separator

12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 : 라인 19a, 19b : 공기 배출관12, 13, 14, 15, 16, 17, 18: line 19a, 19b: air exhaust pipe

20a : 분리막 펌프 20b : 섬유여과기 역세정 펌프20a: membrane pump 20b: fiber filter backwash pump

21 : 원수 집수조 22 : 섬유여과기 농축수 배출조21: raw water collection tank 22: fiber filter concentrated water discharge tank

23 : 섬유여과기 처리수조 24 : 막 농축수 배출조23: fiber filter treatment tank 24: membrane concentrate water discharge tank

25 : 분리막 처리수조 26 : 블로워25: membrane treatment tank 26: blower

27a,27b : 산기관 31,32,33,34,35,36,37,38 : 밸브27a, 27b: diffuser 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38: valve

41 : 1mm 스크린 42 : 응집숙성 및 원수 조정조41: 1mm screen 42Coagulation maturation and raw water adjustment tank

43 : 원수 공급 펌프 100 : 슬러지 농축기43: raw water supply pump 100: sludge thickener

200 : 인라인 믹서200: inline mixer

본 발명은 물에 포함된 부유고형물 및 콜로이드 등의 탁도 유발물질과 색ㆍ냄새ㆍ이취미 등을 유발하는 일부 용존물질 및 조류ㆍ원생동물ㆍ박테리아ㆍ바이러스 등과 같은 미생물 등의 불순물을 제거하기 위해 섬유여과기 및 막여과 기술을 이용하는 수처리 장치에 관한 것이다. The present invention provides a fiber for removing impurities such as suspended solids and colloids such as colloids and some dissolved substances causing color, odor and taste, and microorganisms such as algae, protozoa, bacteria and viruses. A water treatment apparatus using a filter and membrane filtration technology.

일반적으로, 물에 포함된 부유물질 및 콜로이드 등의 탁도 유발물질과 색ㆍ냄새ㆍ이취미 등을 유발하는 일부 용존물질 및 조류ㆍ원생동물ㆍ박테리아ㆍ바이러스 등과 같은 미생물 등의 불순물을 제거하기 위한 기술은, 화학응집침전 후 모래여과처리 기술, 화학응집침전 후 기계적 여과처리 기술, 화학응집 후 침전조 생략에 의한 직접 기계적 여과처리 기술, 및 화학응집 후 직렬 2단계의 기계적 여과처리 기술이 있다. Generally, a technique for removing impurities such as suspended substances and colloids such as colloids and some dissolved substances causing color, odor and taste, and microorganisms such as algae, protozoa, bacteria and viruses. Silver, after the chemical coagulation sedimentation, sand filtration treatment technology, after the chemical coagulation sedimentation, mechanical filtration treatment technology, direct mechanical filtration treatment by eliminating the settling tank after the chemical coagulation, and mechanical filtration treatment technology of the two-stage series after chemical coagulation.

먼저, 화학응집침전 후 모래여과처리 기술에 대하여 설명하면, 전염소 처리 혹은 미처리된 원수를 화학응집제를 사용하여, 상기된 바와 같은 불순물을 플럭화한 후 침전조로 유입하여, 이들 플럭을 침전조에서 1차 제거한 상징수를 후단의 모래여과기에 유입하여, 잔존한 불순물을 제거하는 가장 일반적인 기술이다. 통상 토목구조물로 되어 있는 이 기술의 장점은 불순물 제거 메커니즘이 단순하여 전체 공정 건설비 및 운전비가 가장 저렴하다. 그러나 처리용량 대비 그 크기가 대단히 크 기 때문에 부지를 많이 차지하여 적절한 규모의 경우, 상기된 바와 같은 불순물 제거 효율이 떨어지는 단점을 가지고 있을 뿐 아니라, 처리된 물의 수질에도 그 한계가 있다.First, the sand filtration treatment technique after the chemical coagulation sedimentation, the prechlorinated or untreated raw water using a chemical coagulant, and the impurities as described above are flocculated and introduced into the settling tank, these flocs in the settling tank 1 It is the most common technique to remove the remaining impurities by introducing the removed symbol water into the sand filter of the rear stage. The advantage of this technique, which usually consists of civil engineering structures, is the lowest overall process construction and operating costs due to the simple impurities removal mechanism. However, because the size is very large compared to the treatment capacity occupies a lot of sites, and in the case of the appropriate scale, as well as the impurity removal efficiency as described above is deteriorated, there is a limit to the water quality of the treated water.

화학응집침전 후 기계적 여과처리 기술은 원수로부터 화학응집 및 침전과정은 상기된 화학응집침전 후 모래여과처리 기술과 동일하다. The mechanical filtration treatment technique after chemical coagulation and precipitation is the same as the chemical coagulation and precipitation process as described above.

그러나, 모래여과 대신 역세척이 가능한 기계적 필터를 사용하여 그 크기를 감소시키고 처리수질 및 그 안정성이 상기된 화학응집침전 후 모래여과처리 기술과 비교하여 높다. 이 기술의 특징은 사용되는 기계적 필터에 따라서, 처리수질, 장치 크기, 운전비 등이 크게 달라진다. However, by using a mechanical filter capable of backwashing instead of sand filtration, the size is reduced and the treated water quality and its stability are higher compared to the above-described chemical coagulation and sand filtration techniques. The characteristic of this technique is that the treatment water quality, device size, operating cost, etc. vary greatly depending on the mechanical filter used.

즉, 공통된 것은 모래여과에 비해 그 크기가 약 1/5 이하로 줄어드는 반면 기계적 역세척이 수반되어야 하기 때문에, 장치의 복잡성이 증가하고 동력비 또한 증가한다. 예를 들어, 정밀여과막 또는 한외여과막을 이용한 침지식 막여과 기술을 사용할 경우에, 통상 상기 불순물은 거의 완벽하게 제거되어 기존의 모래여과에 비해 수질은 약 10배 정도 개선되고 처리 필요 부지 또한 약 1/5 이하로 감소될 수 있다. 그러나, 일종의 소모품인 고가의 막을 주기적으로 교환하여야 하며 주기적인 역세정, 유지세정, 화학세정 등을 수반하여야 하기 때문에 이를 조절하기 위한 자동조절장치가 구비되어야 한다. 즉, 처리 수질 및 그 안정성이 개선되고 필요 소요 부지도 줄어드는 장점이 있는 반면 장치 제작비 및 운전비가 많이 드는 단점이 있다.That is, what is common is that the size is reduced to about 1/5 or less compared to sand filtration while mechanical backwashing must be accompanied, thereby increasing the complexity of the apparatus and the power cost. For example, when immersion membrane filtration techniques using microfiltration or ultrafiltration membranes are generally used, the impurities are almost completely removed so that the water quality is improved by about 10 times compared to conventional sand filtration and the treatment site is also about 1 Can be reduced to less than / 5. However, expensive membranes, which are a kind of consumables, need to be replaced periodically, and they must be equipped with periodic backwashing, maintenance cleaning, chemical cleaning, etc., and thus an automatic control device for controlling them must be provided. In other words, the treatment water quality and its stability is improved and the required required site is also reduced, while the manufacturing cost and the running cost are high.

세 번째로, 화학응집 후 침전조 생략에 의한 직접 기계적 여과처리 기술에 대해 설명하면, 이 기술은 원수로부터 화학응집까지는 상기된 화학응집침전 후 기계적 여과처리 기술과 동일하다. Third, the direct mechanical filtration treatment technique by omitting the settling tank after chemical coagulation is described. This technique is the same as the above-described mechanical coagulation treatment technique from the raw water to chemical coagulation.

화학응집 후 침전조 생략에 의한 직접 기계적 여과처리 기술은 침전조를 거치지 않고 필터류를 이용하여 직접 기계적 여과기술을 적용하여 상기 기술된 오염물을 제거한다. 이 기술은 침전조를 생략하고 모래여과 대신 기계적 여과를 하는 기술인 고로 장치의 필요 부지면적을 극적으로 줄이고 장치비를 절감할 수 있는 장점을 가진다. The direct mechanical filtration treatment technique by omitting the sedimentation tank after chemical coagulation removes the contaminants described above by applying the direct mechanical filtration technique using the filters without passing through the sedimentation tank. This technique has the advantage of dramatically reducing the required area of the blast furnace device, which eliminates the sedimentation tank and performs mechanical filtration instead of sand filtration.

그러나, 화학응집 후 침전조 생략에 의한 직접 기계적 여과처리 기술은 처리하여야 할 오염된 대상수가 직접 필터에 접촉하기 때문에, 필터의 오염도가 대단히 높다. 따라서, 이 기술을 사용할 경우 필터의 오염도를 줄이기 위한 방안이 필요하다. 예를 들어, 침지식 정밀분리막 이나 한외분리막을 필터로 사용할 경우에 막분리조 내의 막의 충진율을 낮추고 여과 시 상시 혹은 간혈적(약 10초 간격) 공기세정 즉, 많은 양의 공기를 막분리조 내에 공급하여 처리 대상수에 포함된 오염물이 막 표면에 퇴적되는 현상인 막오염이 저감되도록 운전해야 할 뿐 아니라 오염물에 의해 손상된 막을 회복하는 역세정주기도 빨라져야 한다. However, the direct mechanical filtration treatment technique by omitting the settling tank after chemical coagulation has a very high degree of filter contamination since the contaminated object water to be treated directly contacts the filter. Therefore, there is a need for a method for reducing filter contamination when using this technique. For example, when immersion type precision membranes or ultrafiltration membranes are used as filters, the filling rate of the membranes in the membrane separation tank is lowered and the filtration is always or hepatic (approximately 10 seconds). In addition to reducing membrane fouling, which is a phenomenon in which contaminants contained in the water to be treated are deposited on the membrane surface, the backwashing cycle for recovering the membrane damaged by the contaminants must be accelerated.

즉, 이 기술은 침전조를 생략하는 만큼 운전이 단순해지고 부지와 장치비도 절감되는 반면 막오염을 저감하기 위한 직접 운전비가 높고 계속되는 공기세정과 짧아진 역세정 주기에 견디기 위해 막의 기계적 강도가 대단히 높아야만 한다. 이는 막의 기계적 강도를 높여야 되는 만큼 소모품인 막의 단위 면적 당 가격이 높아지고 막오염을 줄이기 위해 많은 양의 공기를 사용하기 때문에 다른 장치에 비해 운전비가 2배 이상 많이 소모되는 단점이 있다. 또한, 분리막의 충진율이 낮다는 것은 막분리조의 크기가 커지는 것을 의미하므로, 침전조 생략에 의한 부지 절감효과를 반감 시키는 결과를 초래하게 된다. 따라서 이 기술 절대적 장점은 단순한 공정구성에 따른 운전 단순화에 있다. 즉, 운전의 안정성이 이 기술의 큰 장점이다In other words, this technology simplifies operation and saves site and equipment costs by eliminating the settling tank, while the direct mechanical cost of reducing membrane contamination is high, and the mechanical strength of the membrane must be very high to withstand continuous air and shorter backwash cycles. do. This increases the mechanical strength of the membrane, the price per unit area of the consumable membrane is high, and because a large amount of air is used to reduce the membrane pollution, the operating cost is more than twice as much as other devices. In addition, the low filling rate of the separation membrane means that the size of the membrane separation tank is increased, resulting in half the site saving effect by eliminating the sedimentation tank. Therefore, the absolute advantage of this technology lies in the simplicity of operation according to the simple process configuration. In other words, the stability of driving is a big advantage of this technology

끝으로, 화학응집 후 직렬 2단계의 기계적 여과처리 기술에 대해 설명하면, 상기된 바와 같은 화학응집 후 침전조 생략에 의한 직접 기계적 여과처리 기술의 단점인 운전비 상승을 보완하기 위해 침전조를 1차 거친 필터로 대체함으로써, 부유물질이 사전에 최소 85% 정도 제거되어 오염도가 낮아진 대상수를 2차 정밀필터인 분리막으로 처리하는 기술로서 현재 개발 중인 기술이다. Finally, a description will be given of the two-step mechanical filtration treatment technique after chemical coagulation, and the first coarse filter through the sedimentation tank to compensate for the increase in operating cost, which is a disadvantage of the direct mechanical filtration treatment technique by eliminating the sedimentation tank after chemical coagulation as described above. By replacing with, it is a technology that is currently being developed as a technology to treat the target water, which has been removed at least 85% of the suspended solids in advance and the pollution degree is reduced by the secondary precision filter membrane.

이 기술을 화학응집 후 침전조 생략에 의한 직접 기계적 여과처리 기술과 비교하면, 2개의 필터를 직렬 연결함에 따른 장치비 상승과 운전의 복잡성이 더 해지는 단점은 있으나, 상기된 바와 같은 첫 번째 및 두 번째 기술에 비해 필요 부지가 대폭 축소되고, 막의 충진율도 높일 수 있어 전체적인 장치 크기가 세 번째 기술이 필요로 하는 크기와 비슷해 질 뿐 아니라 공기 공급량의 90% 이상을 줄이고 고가의 막을 사용하지 않아도 될 뿐 아니라 역세정주기가 길어 세 번째 기술의 결정적 단점인 직접 운전비를 첫 번째 또는 두 번째 기술 정도까지 줄일 수 있는 장점이 있다.Compared with the direct mechanical filtration treatment technique by eliminating the settling tank after chemical coagulation, the increase in the equipment cost and the complexity of the operation by connecting two filters in series are disadvantageous, but the first and second techniques as described above. Compared to this, the required area is significantly reduced, and the filling rate of the membrane can be increased, so that the overall device size is similar to that required by the third technology, and it reduces the air supply by more than 90% and eliminates the need for expensive membranes. The long cleaning cycle has the advantage of reducing the direct operation cost, which is the decisive disadvantage of the third technology, to the first or second technology.

따라서, 본 발명의 목적은 섬유여과기와 침지식 분리막 모듈을 결합함으로써, 처리수 수질에 있어 종래의 모래여과지에 비해 훨씬 우수한 막여과 기능을 유지하는 상태에서, 종래의 분리막을 사용할 때 운전비를 획기적으로 절감할 수 있을 뿐만 아니라 전체공정의 크기를 소형화하고 제작비용을 절감할 수 있는 수처리 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to combine the fiber filter and the immersion membrane module, thereby significantly reducing the operating cost when using the conventional membrane while maintaining the membrane filtration function much superior to the conventional sand filter in the treated water quality. In addition to reducing the size of the entire process to provide a water treatment device that can reduce the manufacturing cost.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수처리 장치는, 처리 대상수가 유입되는 일체형 수처리 장치 내에 배치되어, 처리 대상수를 1차적으로 여과하는 섬유여과기, 상기 섬유여과기 내에 배치되어, 상기 섬유여과기에서 1차 여과된 처리 대상수를 2차적으로 여과하는 침지식 분리막 모듈 및, 상기 일체형 수처리 장치 및 상기 침지식 분리막 모듈의 하부에 각각 설치되어, 상기 섬유여과기 및 상기 침지식 분리막 모듈의 역세정시에 공기를 공급하기 위한 산기관을 포함하는 것을 특징으로 한다.The water treatment apparatus according to the present invention for achieving the above object is disposed in an integrated water treatment apparatus into which the water to be treated is introduced, and is arranged in the fiber filter to primarily filter the water to be treated. Submerged membrane module for secondary filtering the filtered water to be treated, and the lower part of the integrated water treatment device and the submerged membrane module, respectively, to provide air at the time of back washing of the fiber filter and the submerged membrane module And an diffuser for supply.

상기 섬유여과기는 지지체로서 미세공들이 조밀하게 형성되어 있는 지지체인 박스 형상의 스트레이너, 상기 스트레이너의 외부에 위치되며 미세 유연사 다발로 이루어지고, 상기 일체형 수처리 장치의 상부 및 하부에 각각 제공되는 여재 걸대에 연결되는 섬유 여재, 및 처리 대상수를 여과할 때 상기 섬유 여재의 상부에 위치된 상기 상부 여재 걸대를 당기고 역세정시에 상기 섬유 여재를 느슨하게 하기 위한 실린더를 포함하는 것이 바람직하다.The fiber filter has a box-shaped strainer, which is a support in which micropores are densely formed as a support, and is formed of fine flexible yarn bundles positioned outside the strainer, and provided at upper and lower portions of the integrated water treatment device, respectively. And a cylinder for pulling the upper filter media stool positioned above the fibrous media when filtering the water to be treated, and for loosening the fibrous media during backwashing.

또한, 상기 침지식 분리막 모듈은 상기 섬유여과기로부터 1차 처리된 처리 대상수가 유입되도록 다수의 물 유입공들이 형성되고 상기 섬유여과기 내에 배치되는 분리막 모듈 가이드, 상기 분리막 모듈 가이드 내에 설치되어 상기 섬유여과기에 의해 1차 처리된 물을 여과 처리하기 위한 분리막, 및 외부의 펌프에 의한 음압을 상기 분리막에 적용하기 위하여 상기 분리막에 연결되는 라인을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the immersion membrane module has a plurality of water inlet holes are formed so that the first treated water from the fiber filter is introduced into the separation membrane module guide disposed in the fiber filter, the membrane module guide is installed in the fiber filter It is preferable to include a separator for filtering the water treated by primary, and a line connected to the separator in order to apply a negative pressure by the external pump to the separator.

한편, 상기된 바와 같은 목적은 스크린에 의해 이물질이 걸러진 원수를 집수하는 원수 집수조, 상기 원수 집수조로부터 펌핑에 의해 공급된 원수에 분말활성탄 및 화학응집제를 투입하는 한편 원수를 교반하여, 원수 상태를 조정하는 응집 숙성 및 원수 조정조, 상기 응집 숙성 및 원수 조정조로부터 조정된 원수를 1차적으로 여과하는 섬유여과기, 상기 섬유여과기 내에 배치되어, 상기 섬유여과기에서 1차 여과된 원수를 2차적으로 여과하는 침지식 분리막 모듈, 및 상기 섬유여과기 및 상기 침지식 분리막 모듈의 역세정시에 공기를 공급하기 위하여, 상기 섬유여과기 및 상기 침지식 분리막 모듈의 하부에 각각 설치되는 산기관을 구비하는 수처리 장치, 상기 침지식 분리막 모듈의 역세정수를 배출하기 위해 분리막 모듈 가이드와 연결되어 있는 막 농축수 배출조, 상기 섬유 분리기의 역세정 시 역세정수를 공급하기 위하여 상기 침지식 분리막 모듈 가이드와 연결되는 섬유여과기 처리수조 및, 상기 수처리 여과기에 의해 여과된 처리수를 저장하는 한편, 상기 침지식 분리막 모듈의 역세정을 위한 역세정수를 공급하는 막 처리수조를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 정수 처리 시스템에 의하여 달성될 수도 있다.On the other hand, the object as described above is a raw water collecting tank for collecting the raw water filtered by the foreign matter by the screen, the powdered activated carbon and the chemical coagulant is added to the raw water supplied by pumping from the raw water collecting tank while stirring the raw water, to adjust the raw water condition A coagulation aging and raw water adjustment tank, the fiber filter for filtering the raw water adjusted from the coagulation aging and raw water adjustment tank, the immersion type disposed in the fiber filter, the secondary filtration of the raw water filtered primarily in the fiber filter A water treatment device having a separator module, and a diffuser installed under each of the fiber filter and the submerged membrane module to supply air during backwashing of the fiber filter and the submerged membrane module. Membrane concentrate connected to the membrane module guide to drain backwash water from the module A water filter, a fiber filter treatment tank connected to the immersion membrane module guide for supplying backwash water during backwashing of the fiber separator, and a treated water filtered by the water treatment filter, and the immersion membrane It may also be achieved by the water treatment system according to the invention, characterized in that it comprises a membrane treatment tank for supplying backwash water for backwashing of the module.

또한, 본 발명에 따른 정수 처리 시스템은 상기 섬유여과기에서 1차 여과된 원수의 슬러지를 농축시켜 배출하고, 처리수를 상기 원수집수조로 공급하는 슬러지 농축기, 또는 상기 원수집수조에 연결된 관 내에 설치되어 응집제를 혼합시키는 인라인 믹서를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the purified water treatment system according to the present invention is concentrated and discharged from the sludge of the first filtered raw water in the fiber filter, the sludge concentrator for supplying the treated water to the raw water collection tank, or installed in the pipe connected to the raw water collection tank It is preferred to further include an in-line mixer to mix the flocculant.

아울러, 본 발명에 따른 수처리 방법은, 스크린에 의해 이물질이 걸러진 원수를 원수집수조에 집수하는 단계, 상기 원수 집수조로부터 펌핑에 의해 공급된 원수에 분말활성탄 및 화학응집제를 투입하고 원수를 교반하여 원수 상태를 조정하는 단계, 섬유여과기에 의해 상기 조정된 원수가 1차적으로 여과되는 단계, 상기 섬유여과기 내에 배치되는 침지식 분리막 모듈에 의해 상기 1차 여과된 원수가 2차적으로 여과되는 단계, 여과흐름의 반대방향으로 역세정수를 공급함과 동시에 기포를 발생시켜 상기 섬유여과기 및 침지식 분리막 모듈을 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the water treatment method according to the present invention, the step of collecting the raw water filtered by the foreign matter in the raw water collection tank, the powdered activated carbon and the chemical coagulant is added to the raw water supplied by pumping from the raw water collection tank and the raw water by stirring the raw water Adjusting the condition, the filtered raw water is first filtered by a fiber filter, the first filtered raw water is secondarily filtered by an immersion membrane module disposed in the fiber filter, and the filtration flow Supplying backwash water in the opposite direction to generate bubbles at the same time, characterized in that it comprises the step of cleaning the fiber filter and immersion membrane module.

이때, 상기 섬유여과기에서 1차 여과된 원수의 슬러지를 농축시켜 배출하고, 처리수를 상기 원수집소조로 공급하는 단계 또는/및 상기 원수 집수조에 연결된 관 내에 설치되는 인라인 믹서에 의해 응집제가 혼합되는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.At this time, the sludge of the first filtered raw water in the fiber filter is concentrated and discharged, and the flocculant is mixed by an in-line mixer installed in the pipe connected to the raw water collection tank and / or supplying the treated water to the raw water collection tank. It is preferred to further comprise a step.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 수처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 수처리 장치의 구조를 도시한 개략 단면도이다. 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수처리 장치는 일체형 수처 리 장치(1) 내에 분리막 모듈(3)이 섬유여과기(2)에 일체화된 여과 모듈을 포함한다. 일체형 수처리 장치(1)는 일체형 수처리 장치(1) 내로 원수를 공급하기 위한 원수 집수조(21) 및 섬유여과기(2)를 역세정한 역세정수를 저장하기 위한 섬유여과기 농축수 배출조(22)와 연결된다. 한편, 분리막 모듈(3)은 섬유여과기(2)에 의해 처리된 섬유여과기 처리수조(23)와 분리막 모듈(3)을 역세정할 때 발생되는 막 농축수를 저장하기 위한 막 농축수 배출조(24) 및, 분리막 모듈에 의해 처리된 처리수를 저장하기 위한 막 처리수조(25)와 연결된다. 1 is a view schematically showing the configuration of a water treatment apparatus according to the present invention, Figure 4 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the water treatment apparatus according to the present invention shown in FIG. 1 and 4, the water treatment apparatus according to the present invention includes a filtration module in which the membrane module 3 is integrated in the fiber filter 2 in the integrated water treatment apparatus 1. The integrated water treatment device 1 is connected to the raw water collecting tank 21 for supplying raw water into the integrated water treatment device 1 and the fiber filter concentrated water discharge tank 22 for storing the backwashing water backwashed with the fiber filter 2. do. On the other hand, the membrane module (3) is a membrane concentrated water discharge tank for storing the membrane concentrated water generated when the fiber filter treated water tank 23 and the membrane module (3) treated by the fiber filter (2) backwashing ( 24) and a membrane treated water tank 25 for storing the treated water treated by the membrane module.

처리수조(25)는 분리막 모듈(3)에 의해 처리된 처리수의 일부분을 저장하여 분리막 모듈(3)을 역세정할 때 분리막 모듈(3)을 세정하기 위한 세정수를 공급하고, 섬유여과기 처리수조(23)는 본 발명의 수처리 장치에서 1차 처리 장치인 섬유여과기(2)에서 처리된 전처리수를 일부 저장하거나 원수의 일부분을 저장하여, 섬유여과기(2)의 역세정에 사용하는 역세정수를 공급한다. 한편, 일체형 수처리 장치(1) 및 분리막 모듈(3)의 하부에는 섬유여과기(2)와 분리막 모듈(3)을 역세정할 때 일체형 수처리 장치(1)와 분리막 모듈(3)에 공기를 공급할 수 있도록 블로워(26)로부터 공급된 공기를 작은 기포로 전환하기 위한 산기관(27a, 27b)이 제공된다.The treatment tank 25 stores a portion of the treatment water treated by the membrane module 3 to supply the washing water for cleaning the membrane module 3 when the membrane module 3 is backwashed, and the fiber filter treatment. The water tank 23 stores the pretreated water treated in the fiber filter 2 which is the primary treatment device in the water treatment device of the present invention, or stores a part of the raw water, and uses the backwash water for backwashing the fiber filter 2. To supply. On the other hand, when the fiber filter 2 and the membrane module 3 are backwashed under the integrated water treatment device 1 and the membrane module 3, air may be supplied to the integrated water treatment device 1 and the membrane module 3. Distributors 27a and 27b are provided for converting the air supplied from the blower 26 into small bubbles.

섬유여과기(2)는 도 2에 도시된 바와 같이 미세 유연사 다발로 이루어진 섬유 여재(4)가 일체형 수처리 장치(1)의 상부 및 하부에 각각 제공되는 여재 걸대(5a, 5b)에 연결된다. 이러한 섬유여과기(2)는 원수 집수조(21)로부터 공급된 원수를 여과할 때는 실린더(6)의 피스톤(7)을 후퇴시키는 것에 의하여 여재(4)의 상 부에 위치된 여재 걸대(5a)를 당기거나, 또는 상부 및 하부의 여재 걸대(5a, 5b)를 비틀어서 섬유 여재(4) 사이의 간격을 좁히게 되며, 원수가 좁혀진 간격의 섬유 여재(4) 사이로 흐르는 동안 원수 내의 이물질들이 효율적으로 여과된다.As shown in FIG. 2, the fibrous filter 2 is connected to the filtrate holders 5a and 5b provided with the fibrous media 4 made of fine flexible yarn bundles, respectively, provided at the upper and lower portions of the integrated water treatment apparatus 1. This fiber filter (2) is to filter the raw water supplied from the raw water collecting tank (21) by retracting the piston (7) of the cylinder (6) to the filter holder (5a) located above the media (4) Pulling or twisting the upper and lower media hangers 5a and 5b to close the gap between the fibrous median 4 and the foreign matter in the raw water efficiently while the raw water flows between the narrowed gaps Filtered.

섬유 여재(4)는 미세공들이 조밀하게 형성되어 있는 지지체인 박스 형상의 스트레이너(8)의 외부에 위치되어, 섬유여재(4)를 통해서 여과된 처리수가 스트레이너(8)의 내부로 이동한다. The fibrous media 4 is located outside the box-shaped strainer 8, which is a support in which micropores are densely formed, and the treated water filtered through the fibrous media 4 moves into the strainer 8.

섬유여과기(2)는 처리 대상수가 섬유 여재(4)를 통과하기 위해 사용되는 동력에 따라 압력식 또는 중력식 섬유여과기가 사용될 수 있다. 압력식 섬유여과기는 펌프를 이용하여 처리 대상수에 직접 압력을 가함으로서 섬유여재(4)를 통과시키는 방법이고, 중력식 섬유여과기는 처리 대상수의 유입구와 처리수의 유출구의 높이 차인 수두 차를 이용하여 중력에 의해 여과되는 방식이다. 부유물질의 농도가 낮은 저 오염 원수의 경우 여과에 필요한 압력이 낮기 때문에 여과동력이 거의 필요 없는 중력식 섬유여과기가 운전비용 및 제작비용 측면에서 저렴한 장점이 있는 반면 압력식 섬유여과기는 여과 시 어느 정도의 동력이 필요한 고농도로 오염된 원수에 보다 바람직하다.The fiber filter 2 may be a pressure or gravity fiber filter depending on the power used to pass the water to the fiber filter (4). The pressure type fiber filter is a method of passing the fiber filter material 4 by directly applying pressure to the water to be treated by using a pump. The gravity fiber filter uses a head difference that is the difference between the height of the inlet and the water outlet of the water to be treated. Is filtered by gravity. Low-contaminated raw water with low concentration of suspended solids has low pressure for filtration and gravity fiber filter which requires little filtration power has the advantage of low operating cost and manufacturing cost, while pressure fiber filter has some advantages in filtration. It is more desirable for high concentrations of contaminated raw water that require power.

상기된 바와 같이, 본 발명에 따른 수처리 장치의 1차 여과기인 섬유여과기(2)를 통과하는 동안, 원수 중의 85% 이상의 부유물질이 제거될 수 있다. 부유 물질이 1차 처리된 1차 처리수는 섬유여과기(2)의 스트레이너(8)에 형성된 다수의 관통공(8a)들을 통과하여, 스트레이너(8)의 내부에 제공되어 2차 여과기로서 작용하는 침지식 분리막 모듈(3)을 통과한다.As mentioned above, more than 85% of the suspended solids in the raw water can be removed while passing through the fiber filter 2 which is the primary filter of the water treatment apparatus according to the present invention. The primary treated water with primary treatment of suspended solids passes through a plurality of through holes 8a formed in the strainer 8 of the fiber filter 2 and is provided inside the strainer 8 to act as a secondary filter. Pass through the immersion membrane module (3).

침지식 분리막 모듈(3)은 도 3에 도시된 바와 같이 하부에 다수의 물 유입공(9)들이 형성되는 분리막 모듈 가이드(10), 분리막 모듈 가이드(10) 내에 설치되어 1차 처리된 물을 여과 처리하기 위한 중공사막 형태의 분리막(11), 및 외부의 펌프(20a)에 의한 음압을 분리막(11)에 적용하기 위하여 분리막(11)에 연결되는 라인(12)을 포함한다. 라인(12)을 통하여 분리막(11)에 작용하는 펌프(20a)에 의한 음압에 의하여 분리막 모듈 가이드(10) 내로 유입된 1차 처리수가 분리막(11) 내로 흡입되어, 침지식 분리막 모듈(3)에서의 2차 여과는 중공사막 분리막(11)의 외부에서 내부로 막 공경을 통해 이루어진다. 한편, 침지식 분리막 모듈(3)에 의한 처리 물량의 정량적 제어는 펌프(20a)의 회전수를 조절하는 인버터에 의해 자동으로 이루어질 수 있다. 중공사막형 침지식 분리막 모듈(3)은 판형, 관형 또는 나권형 분리막에 비해 부피 대비 표면적이 넓어 장치의 소형화가 가능할 뿐만 아니라, 역세정할 때 역세정수의 양이 적고 동력비가 저렴하다는 장점을 가진다.The immersion membrane module 3 is installed in the membrane module guide 10 and the membrane module guide 10 in which a plurality of water inflow holes 9 are formed at a lower portion thereof, as shown in FIG. Separation membrane 11 in the form of a hollow fiber membrane for filtration treatment, and a line 12 connected to the separation membrane 11 in order to apply a negative pressure by the external pump 20a to the separation membrane 11. The primary treated water introduced into the membrane module guide 10 by the negative pressure of the pump 20a acting on the membrane 11 through the line 12 is sucked into the membrane 11, and the submerged membrane module 3 is provided. Secondary filtration in the through the membrane pore from the outside of the hollow fiber membrane separation membrane (11). On the other hand, the quantitative control of the processing amount by the immersion membrane module 3 can be made automatically by an inverter for adjusting the rotational speed of the pump (20a). Hollow fiber membrane type immersion membrane module (3) has the advantage that the surface area to volume compared to the plate, tubular or spiral wound separator can be miniaturized, and the amount of backwash water is low and the power cost is low when backwashing. .

침지식 분리막 모듈(3)은 본 발명에 따라서 섬유여과기(2)의 스트레이너(8)의 내측에 위치된다. 따라서, 본 발명에 따른 수처리 장치로 유입되는 처리 대상수(원수)의 흐름이 횡류식이므로, 모래 여과지와 같이 기존의 종류식인 여과기에 비해 여과면적이 대폭 증가될 수 있으며, 이로 인하여 작은 부피의 여과 장치로도 큰 여과면적이 제공될 수 있어서, 소형의 여과장치로도 높은 불순물 제거효율과 높은 여과속도를 유지할 수 있다.The submerged membrane module 3 is located inside the strainer 8 of the fiber filter 2 according to the invention. Therefore, since the flow of the water to be treated (raw water) flowing into the water treatment device according to the present invention is a cross flow type, the filtration area can be significantly increased compared to a conventional type filter such as sand filter paper, and thus a small volume filtration device. Even a large filtration area can be provided, so that a small filtration device can maintain a high impurity removal efficiency and a high filtration rate.

상기된 바와 같은 구조를 가지는 본 발명에 따른 수처리 장치는 도 5에 도시된 바와 같이 원수 집수조(21)와 일체형 수처리 장치(1)를 연결하는 라인(13) 상에 제공되는 밸브(31)는 개방되고, 일체형 수처리 장치(1)와 섬유여과기 농축수 배출조(22)를 연결하는 라인(14) 상에 제공되는 밸브(32)가 폐쇄되는 것에 의하여, 처리될 원수가 원수 집수조(21)로부터 일체형 수처리 장치(1) 내로 공급된다. 원수 집수조(21)로부터 일체형 수처리 장치(1)로의 원수 공급은 섬유여과기(2)와 분리막 모듈(3)의 수위차를 이용하는 중력식 또는 펌프에 의한 압력식으로 공급될 수 있다. 원수 집수조(21)로부터 일체형 수처리 장치(1)로 공급된 원수는 상기된 바와 같이 섬유여과기(2)의 섬유여재(4)를 통과하는 동안 1차적으로 여과되고, 스트레이너(8)에 형성된 다수의 관통공(8a)들을 통하여 스트레이너(8) 내로 유입된다.In the water treatment apparatus according to the present invention having the structure as described above, as shown in FIG. 5, the valve 31 provided on the line 13 connecting the raw water collecting tank 21 and the integrated water treatment apparatus 1 is opened. And the valve 32 provided on the line 14 connecting the integrated water treatment device 1 and the fiber filter concentrated water discharge tank 22 is closed so that the raw water to be treated is integrated from the raw water collection tank 21. It is supplied into the water treatment apparatus 1. The raw water supply from the raw water collection tank 21 to the integrated water treatment device 1 may be supplied by gravity or by pressure using a water level difference between the fiber filter 2 and the membrane module 3. The raw water supplied from the raw water collection tank 21 to the integrated water treatment device 1 is first filtered while passing through the fibrous media 4 of the fiber filter 2 as described above, and a plurality of water formed in the strainer 8 It enters into the strainer 8 through the through holes 8a.

섬유여과기(2)의 스트레이너(8) 내로 유입된 1차 처리수는 스트레이너(8)의 내부에 위치한 침지식 분리막 모듈(3)의 중공사막형 분리막(11)에 작용하는 흡입력에 의하여 분리막(11)을 통과하는 동안 2차 여과되는 한편, 침지식 분리막 모듈(3)과 섬유여과기 처리수조(23)를 연결하는 라인(17)을 통하여 섬유여과기 처리수조(23)로 유입된다. 이 때, 침지식 분리막 모듈(3)과 섬유여과기 처리수조(23)를 연결하는 라인(17)에 제공되는 밸브(34)는 개방되는 한편, 침지식 분리막 모듈(3)과 막 농축수 배출조(24)를 연결하는 라인(16) 상에 설치된 밸브(33)는 폐쇄된 상태를 유지한다. 라인(16)은 분리막 모듈 가이드(10) 내로 연장한다. 침지식 분리막 모듈(3)에 의해 여과된 처리수는 펌프(20a)의 구동에 의하여 라인(12)을 따라서 막 처리수조(25)로 보내진다. 막 처리수조(25)는 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이 2개의 라인(12, 18)에 의하여 침지식 분리막 모듈(3)에 연결되고, 라인(12, 18)들 각각에는 밸브(35, 36)가 제공된다. 그러므로, 침지식 분리막 모듈(3)에 의해 처리 된 막 처리수가 막 처리수조(25)로 공급될 때, 라인(12)에 설치된 밸브(35)는 개방되는 한편, 라인(18)에 설치된 밸브(36)는 폐쇄된 상태를 유지한다. The primary treated water introduced into the strainer 8 of the fiber filter 2 is separated by the suction force acting on the hollow fiber membrane separator 11 of the submerged membrane module 3 located inside the strainer 8. While passing through the secondary filter, the secondary filter is introduced into the fiber filter treatment tank 23 through a line 17 connecting the immersion membrane module 3 and the fiber filter treatment tank 23. At this time, the valve 34 provided in the line 17 connecting the submerged membrane module 3 and the fiber filter treatment water tank 23 is opened, while the submerged membrane module 3 and the membrane concentrate water discharge tank. The valve 33 installed on the line 16 connecting 24 remains closed. Line 16 extends into membrane module guide 10. The treated water filtered by the immersion separation membrane module 3 is sent to the membrane treatment tank 25 along the line 12 by the driving of the pump 20a. The membrane treatment tank 25 is connected to the immersion separation membrane module 3 by two lines 12 and 18, as can be seen from the figure, and each of the lines 12 and 18 has a valve 35 and 36. Is provided. Therefore, when the membrane treated water treated by the immersion membrane module 3 is supplied to the membrane treated water tank 25, the valve 35 provided in the line 12 is opened while the valve provided in the line 18 ( 36) remains closed.

한편, 섬유여과기(2)에서의 누적 처리양이 늘어남에 따라서, 섬유여과기(2) 의 내부 오염이 진전되고, 이에 따라서 그 통수량이 점차적으로 줄어들게 되어서, 2차 여과기인 침지식 막분리 모듈(3)로 공급되는 섬유여과기(2)의 처리수량이 줄어드는 반면, 펌프(20a)에 의한 침지식 분리막 모듈(3)로부터 본 발명에 의한 여과장치 외부로 유출되는 막분리 처리수의 양은 일정하기 때문에, 침지식 분리막 모듈(3) 내의 수위가 낮아지게 된다. 그러므로 분리막 모듈(3) 내의 수위가 일정 수위 이하로 되면, 섬유여과기(2)의 역세정 시점이 된다. 분리막 모듈(3) 내에 수위 감지 센서가 설치되는 것에 의하여 섬유여과기(2)의 역세정 시점을 정확히 할 수 있다.On the other hand, as the cumulative amount of processing in the fiber filter 2 increases, the internal contamination of the fiber filter 2 progresses, and accordingly the water flow rate gradually decreases, so that the secondary filter is an immersion membrane separation module ( 3) while the amount of treated water of the fiber filter 2 supplied to the filter is reduced, the amount of the membrane separated treated water flowing out of the filtration apparatus according to the present invention from the immersion type membrane module 3 by the pump 20a is constant. , The water level in the immersion membrane module 3 is lowered. Therefore, when the water level in the membrane module 3 becomes below a certain level, it is the time of backwashing of the fiber filter 2. By installing the water level sensor in the separation membrane module 3, it is possible to precisely backwash the fiber filter 2.

섬유여과기(2)와 침지식 분리막 모듈(3)의 역세정 주기는 각각 다르고 역세정 조건 및 방법도 다르므로 독립적으로 이루어져야 한다.The backwashing cycles of the fiber filter 2 and the submerged membrane module 3 are different and the backwashing conditions and methods are different.

침지식 분리막 모듈(3)의 역세정 운전은 30~60분 사이에 주기적으로 역세정하는 것이 바람직하며, 정상적인 여과흐름과 반대 방향의 흐름으로 이루어진다. 즉, 침지식 분리막 모듈(3)에 의해 이미 처리된 물, 즉 막 처리수조(25)에 저장된 막 역세정수는 도 6에 도시된 바와 같이 밸브(35)가 폐쇄되는 한편 밸브(36)가 개방되어 펌프(20a)에 의하여 라인(12, 18)들을 통해 중공사막 분리막(11)으로 공급된다. 중공사막형인 분리막(11)으로 공급된 막 세정수는 중공사막의 공경을 통해 역류하여 중공사막을 통과함으로써, 중공사막의 공경을 막고 있는 퇴적된 오염물질 이 주로 세정 된다.The backwashing operation of the immersion membrane module 3 is preferably periodically backwashed between 30 and 60 minutes, and consists of a normal filtration flow and a flow in the opposite direction. That is, the water already treated by the submerged membrane module 3, that is, the membrane backwash water stored in the membrane treatment tank 25, is closed with the valve 35 and the valve 36 open as shown in FIG. 6. And supplied to the hollow fiber membrane separation membrane 11 through the lines 12 and 18 by the pump 20a. Membrane cleaning water supplied to the membrane 11 of the hollow fiber membrane is flowed back through the pore of the hollow fiber membrane and passed through the hollow fiber membrane, the deposited contaminants blocking the pore of the hollow fiber membrane is mainly washed.

이때, 밸브(37)의 개방으로 침지식 분리막 모듈(3)의 분리막 모듈 가이드(10) 하단에 제공되는 산기관(27b)으로부터 공기가 공급됨으로써, 중공사막의 공경으로부터 제거된 오염 물질과 막 표면에 퇴적되어 있던 오염물질이 중공사막 분리막(11)의 표면으로부터 분리된다. 침지식 분리막 모듈(3)의 역세정 동안에는 섬유여과기(2)의 섬유여재(4)가 스트레이너(8)에 압착되어 있어야만 한다.At this time, by opening the valve 37, air is supplied from the diffuser 27b provided at the bottom of the membrane module guide 10 of the immersion membrane module 3 to remove contaminants and the membrane surface from the pore size of the hollow fiber membrane. The contaminants deposited on the surface are separated from the surface of the hollow fiber membrane separation membrane 11. During backwashing of the submerged membrane module 3, the fibrous media 4 of the fibrous filter 2 must be pressed against the strainer 8.

한편, 중력식의 경우 중공사막 분리막(11)를 통하여 막 역세정수가 분리막 모듈(3) 내로 유입되기 때문에, 분리막 모듈(3) 내의 수위가 높아져 섬유여과기(2) 수위와의 수위차이가 없게 된다. 따라서 섬유여과기(2)에 의한 1차 여과는 유체역학적으로 자동 중지된다. 그러나, 펌프를 이용하는 압력식의 경우에, 섬유여과기(2)로 원수를 유입하기 위한 유입 펌프의 작동이 중지되어야 한다. 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 일체형 수처리 장치(1)로 원수를 공급하기 위하여 개방되는 밸브(31) 또한 밸브(32)와 마찬가지로 폐쇄된다.On the other hand, in the case of gravity type, since the membrane backwash water is introduced into the membrane module 3 through the hollow fiber membrane membrane 11, the water level in the membrane module 3 is increased, so that there is no difference in water level from the level of the fiber filter 2. Thus, the primary filtration by the fiber filter 2 is automatically stopped hydrodynamically. However, in the case of a pressure type using a pump, the operation of the inlet pump for introducing the raw water into the fiber filter 2 should be stopped. Thus, as shown in FIG. 7, the valve 31 that is opened for supplying raw water to the integrated water treatment device 1 is also closed like the valve 32.

상기된 바와 같이 침지식 분리막 모듈(3)을 역세정한 역세정수는 밸브(34)가 폐쇄되는 한편 밸브(33)가 개방되는 것에 의하여 라인(16)을 통하여 막 농축수 저장조(24)로 배출된다. As described above, the backwash water having backwashed the immersion membrane module 3 is discharged to the membrane concentrate water storage tank 24 through the line 16 by closing the valve 34 and opening the valve 33. .

섬유여과기(2)의 역세정 운전의 경우에, 도 2에 도시된 바와 같이 섬유여재(4)를 이완시키도록 실린더(6)의 피스톤(7)이 전진되어, 섬유여재(4)들 사이의 간격 즉, 공극을 크게 하는 한편, 도 7에 도시된 바와 같이 밸브(38)의 개방에 의하여 일체형 수처리 장치(1)의 하부에 제공되는 산기관(27a)으로부터 세정용 공기 가 공급된다. 이 때, 원수 집수조(21)로부터 원수를 공급하기 위한 라인(13)에 설치된 밸브(31)는 폐쇄되는 한편, 섬유여과기 농축수 배출조(22)와 일체형 수처리 장치(1)를 연결하는 라인(14)에 설치된 밸브(32)는 개방된다. 또한, 막 농축수 저장조(24)와 침지식 분리막 모듈(3)을 연결하는 라인(16)에 설치된 밸브(33)는 폐쇄되는 한편, 섬유여과기 처리수조(23)와 침지식 분리막 모듈(3)을 연결하는 라인(17)에 설치된 밸브(34)는 개방되며 펌프(20b)가 가동된다. 따라서, 섬유여과기 처리수조(23)로부터 섬유여과기 역세정을 위한 역세정수가 침지식 분리막 모듈(3)로 공급될 수 있다.In the case of backwash operation of the fiber filter 2, the piston 7 of the cylinder 6 is advanced to relax the fiber filter 4 as shown in FIG. While increasing the gap, that is, the air gap, the cleaning air is supplied from the diffuser 27a provided in the lower part of the integrated water treatment device 1 by opening the valve 38 as shown in FIG. At this time, the valve 31 installed in the line 13 for supplying raw water from the raw water collection tank 21 is closed, while the line connecting the fiber filter concentrated water discharge tank 22 and the integrated water treatment device 1 ( The valve 32 installed in 14 is opened. In addition, the valve 33 installed in the line 16 connecting the membrane concentrate tank 24 and the immersion membrane module 3 is closed, while the fiber filter treatment tank 23 and the immersion membrane module 3 are closed. The valve 34 installed in the line 17 connecting the valve is opened and the pump 20b is operated. Therefore, the backwash water for the fiber filter backwashing may be supplied to the immersion separation membrane module 3 from the fiber filter treatment water tank 23.

한편, 섬유여과기(2)의 역세정에 사용되는 역세정수는 비교적 오염도가 낮은 원수나 별도의 처리수조(23)에 일시 저장되어 있는 섬유여과기 처리수를 이용하며, 여과기 전체의 역세정 효율을 높이기 위하여, 이 역세정수를 침지식 분리막 모듈(3)의 내부로 유입하여, 역세정수보다 비교적 오염도가 높은 분리막 모듈(3) 내부의 물과 1차 치환을 한 후, 스트레이너(8)를 통해 섬유여재(4)를 통과하는 동안, 섬유여재(4)에 포집되어 있는 부유물질이 섬유로부터 탈리된 후 밸브(32) 개방과 라인(14)를 통해 섬유여과기 농축수 배출조(22)로 배출된다. 섬유여과기(2)의 역세운전 중에는 역세정 효율을 높이기 위해, 피스톤(7)의 작동에 의하여 섬유여과기(2)의 이완과 수축이 5~10초 간격으로 계속하는 것이 바람직하며, 이 때, 침지식 분리막 모듈(3)에 의한 2차 여과는 정지 없이 계속적으로 수행될 수 있다. 한편, 산기관(27a, 27b)들로부터 공급된 공기는 일체형 수처리 장치(1)와 분리막 모듈 가이드(10)에 각각 연결되는 공기 배출관(19a, 19b)들을 통하여 외부로 배출된다.On the other hand, the backwashing water used for backwashing the fiber filter 2 uses raw water having a relatively low pollution rate or fiber filter treated water temporarily stored in a separate treatment tank 23, and improves the backwashing efficiency of the entire filter. For this purpose, the backwash water is introduced into the immersion membrane module 3, and the primary replacement with water in the membrane module 3, which is relatively more contaminated than the backwash water, is carried out, and then the fiber media through the strainer 8 is used. While passing (4), the suspended solids trapped in the fibrous media 4 are released from the fibers and then discharged through the valve 32 opening and line 14 to the filtrate condensed water outlet 22. During the backwash operation of the fiber filter 2, in order to increase the backwashing efficiency, it is preferable that the relaxation and contraction of the fiber filter 2 is continued at intervals of 5 to 10 seconds by the operation of the piston 7, and at this time, the needle Secondary filtration by the knowledge separator module 3 can be carried out continuously without stopping. Meanwhile, the air supplied from the diffusers 27a and 27b is discharged to the outside through the air discharge pipes 19a and 19b respectively connected to the integrated water treatment device 1 and the membrane module guide 10.

본 발명에 따른 침지식 분리막 모듈(3)은 여과 면적 대비 부피를 줄이기 위해 유기 고분자 화합물로 제조된 중공사막을 사용하는 것이 바람직하며, 그 재질로는 한정할 필요는 없으나, 셀룰로오스아세테이트(CA), 폴리아미드(PA), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리술폰(PSF), 폴리에테르술폰(PES), 폴리테트라플르오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리페닐렌설파이드(PPS) 등의 고분자물질과 이들을 친수화 처리한 고분자물질로부터 선택하여 사용할 수 있다.The immersion membrane module 3 according to the present invention preferably uses a hollow fiber membrane made of an organic polymer compound in order to reduce the volume relative to the filtration area, and the material does not need to be limited to cellulose acetate (CA), Polyamide (PA), polyacrylonitrile (PAN), polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethylene (PE), Polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polyvinyl alcohol (PVA), polyphenylene sulfide (PPS) and the like can be selected from high molecular materials and hydrophilized polymer materials.

본 발명에 사용되는 섬유 여재(4)가 스트레이너(8)에 압착되었을 때, 스트레이터(8)에 압착된 섬유여재(4)가 만들어 내는 공경의 크기는 1~10㎛인 것이 바람직하다. 섬유여재(4)의 공경이 1㎛ 미만일 경우 부유물질 제거 효율은 높아져 처리수질은 좋아질 수 있으나, 미세 공경으로 인해 여과 유량이 떨어져 경제적이지 못하다는 문제점이 발생할 수 있다. 역으로, 섬유여재(4)의 공경이 10㎛를 초과할 경우에,여과 유량은 증가되어 긍정적이나 부유물질의 제거 효율이 저하되어, 침지식 분리막 모듈(3)의 막오염도가 증가하는 부정적 결과를 초래하기 때문이다.When the fibrous media 4 used in the present invention is pressed against the strainer 8, the size of the pore size produced by the fibrous media 4 pressed against the strainer 8 is preferably 1 to 10 mu m. If the pore size of the fibrous media 4 is less than 1 μm, the suspended solids removal efficiency may be increased, and thus the treated water quality may be improved. On the contrary, when the pore size of the fibrous media 4 exceeds 10 µm, the filtration flow rate is increased and the removal efficiency of the positive or suspended solids is lowered, resulting in an increase in the membrane fouling degree of the immersion membrane module 3. Because it causes.

본 발명에 사용되는 침지식 분리막 모듈(3)의 중공사막 분리막(11)의 공경은 한외여과 혹은 정밀여과 수준인 0.005~0.5㎛인 것이 바람직하다. 분리막(11)의 공경이 0.005㎛ 미만일 경우에는 미세 공경으로 오염물 제거 효율은 좋아질 수 있으나, 공경이 너무 작아 여과 유량이 적어 경제적이지 못하고, 공경이 0.5㎛를 초과할 경우에는 세균, 바이러스 등을 효과적으로 여과하지 못하여 처리 수질이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.The pore size of the hollow fiber membrane separation membrane 11 of the immersion membrane module 3 used in the present invention is preferably 0.005 ~ 0.5㎛ of ultrafiltration or precision filtration level. If the pore size of the separation membrane 11 is less than 0.005㎛ fine pore removal efficiency can be improved, but the pore size is too small and the filtration flow rate is not economical, if the pore size exceeds 0.5㎛ effectively bacteria, viruses, etc. Failure to filter may cause a problem of deterioration of the treated water quality.

도 8a은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 수처리 장치를 이용한 정수 처리 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.8A is a view schematically illustrating a water treatment system using the water treatment device according to the present invention shown in FIG. 1.

도 8a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수처리 장치에 유입되는 처리 대상수는 1㎜ 스크린(41)에 의해 이물질이 걸러져, 원수 집수조(21)에 집수된 후에, 펌프(43)에 의해 응집 숙성 및 원수 조정조(42)로 보내진다. 응집 숙성 및 원수 조정조(42)는 분말활성탄 및 화학응집제가 투입되는 한편 원수를 교반하여 원수 상태를 조정한다. 한편, 분말활성탄 및 화학응집제의 투입 여부에 따라 원수를 직접 본 발명의 여과장치로 처리하거나 또는 상기된 바와 같은 화학약품으로 전처리한 후 처리하는 것이 가능하다.As shown in Fig. 8A, the treated water flowing into the water treatment apparatus of the present invention is filtered by a 1 mm screen 41 and collected in the raw water collecting tank 21, and then aggregated and aged by a pump 43. And raw water adjustment tank 42. The coagulation maturation and raw water adjustment tank 42 adjusts the state of raw water by stirring raw water while powder activated carbon and a chemical coagulant are introduced. On the other hand, depending on whether the powder activated carbon and the chemical coagulant is added, it is possible to directly process the raw water with the filtration device of the present invention or after pretreatment with the chemical as described above.

또한, 도 8b 내지 도 8f에서 도시된 바와 같이, 상기 섬유여과기에서 1차 여과된 원수의 슬러지를 농축시켜 배출하고, 처리수를 상기 원수집수조로 공급하는 슬러지 농축기(100) 및/또는 상기 원수집수조에 연결된 관 내에 설치되어 응집제를 혼합시키는 인라인 믹서(200)를 더 포함하는 것이 가능하다.In addition, as shown in Figures 8b to 8f, the sludge condenser 100 and / or the source for supplying the treated water to the raw water collection tank to discharge the sludge of the first filtered raw water in the fiber filter. It is possible to further include an in-line mixer 200 is installed in the pipe connected to the collection tank to mix the flocculant.

응집 숙성 및 원수 조정조(42)에서, 화학응집제 사용 목적은 조류, 병원성 미생물, 고분자량 물질 등을 포함하는 부유물질 및 콜로이드 형태의 탁도 유발물질의 크기를 크게 하는 플럭화와 플럭 흡착에 의해 본 발명의 수처리 장치에 의하여 여과될 때, 상기된 바와 같은 불순물의 대부분을 용이하게 제거하기 위한 것이다. 한편, 분말활성탄 사용은 침지식 분리막 모듈(3)에서 거의 제거가 되지 않는 수용해성 저분자 유기물질인 이취미, 소독부산물(Disinfection By Products, DBPs) 및 그 전구물질 등을 사전 제거하는데 그 목적이 있으며, 비록 그 양은 대단히 적을지 라도, 장시간 동안의 막 여과장치 연속적인 사용에 의하여, 이러한 불순물의 일부가 막 표면 및 기공에 비가역적 흡착에 의한 누적이 발생할 수도 있다. 이러한 것에 의하여, 섬유여재(4) 및 중공사막 분리막(11)의 기공 폐색이 유발됨으로써, 화학세정 주기를 단축하고 막의 물리적 특성을 부정적으로 변화시켜, 막 수명 감축 등의 부정적 효과를 유발할 수 있기 때문에, 이를 미연 방지하는 데 그 목적이 있다.In the coagulation aging and raw water adjustment tank 42, the purpose of using the chemical coagulant is to provide the present invention by flocculation and floc adsorption which increase the size of suspended matter including algae, pathogenic microorganisms, high molecular weight substances and the like, and the colloidal turbidity causing substances. When filtered by a water treatment apparatus, the majority of the impurities as described above are easily removed. On the other hand, the use of powdered activated carbon has the purpose to remove in advance the soluble taste, disinfection by-products (Disinfection By Products, DBPs) and precursors, such as water-soluble low-molecular organic material that is hardly removed from the immersion membrane module (3) However, even if the amount is very small, by continuous use of the membrane filter for a long time, some of these impurities may accumulate due to irreversible adsorption on the membrane surface and pores. As a result, pore occlusion of the fibrous media 4 and the hollow fiber membrane separation membrane 11 is induced, which can shorten the chemical cleaning cycle and negatively change the physical properties of the membrane, thereby causing negative effects such as reduction of membrane life. The aim is to prevent this.

그러나, 이러한 화학적 처리 특히, 분말활성탄 사용은 약품비 및 슬러지 발생량 증가에 따른 직접운전비 상승을 가중시키는 것으로 원수의 수질에 따라 그 사용 여부 및 사용량을 조절하는 것이 원칙이다.However, such chemical treatment, in particular, the use of powdered activated carbon increases the direct operation cost increase due to the increase in chemical cost and sludge generation, and the principle is to control the use and the amount of use according to the quality of raw water.

부유물질과 화학응집제에 의해 그 크기가 커진 콜로이드 입자 및 분말활성탄의 평균 크기는 평균공경이 약 10㎛인 섬유여과기(2)보다 큰 50㎛ 이상이어서, 90 % 이상이 섬유여과기(2)의 물리적 여과에 의해 제거되고, 섬유여과기(2)를 통과한 약 10 %의 부유물질이 침지식 분리막 모듈(3)에 의해 여과된다. 평균 기공이 0.1 ㎛ 이하인 중공사막 분리막(11)에서 이 부유물질의 99% 이상이 제거되는 2차 여과가 진행된다. 즉, 정수 원수에 포함된 부유물질의 농도 5㎎/L인 경우에, 1차 여과기인 중력식 섬유여과기(2)에 의해 처리된 처리수의 수질은 부유물질 농도가 약 0.5 ㎎/L 정도이며, 2차 여과인 분리막을 거친 처리수의 부유물질의 농도는 불검출 수준인 거의 0㎎/L에 근접하여, 실험적으로 부유물질의 농도를 측정하는 것이 무의미 할 정도가 된다.The average size of the colloidal particles and the powdered activated carbon increased in size by the suspended solids and the chemical coagulant is 50 µm or more, which is larger than that of the fiber filter 2 having an average pore size of about 10 µm. It is removed by filtration and about 10% of the suspended solids that have passed through the fiber filter 2 are filtered by the immersion membrane module 3. Secondary filtration is performed in which at least 99% of the suspended solids is removed from the hollow fiber membrane separation membrane 11 having an average pore of 0.1 μm or less. That is, when the concentration of suspended solids contained in purified water is 5 mg / L, the water quality of the treated water treated by the gravity fiber filter 2 as the primary filter has a suspended solids concentration of about 0.5 mg / L, The concentration of suspended solids in the treated water passing through the separation membrane, which is the secondary filtration, is close to an undetectable level of almost 0 mg / L, and it becomes meaningless to measure the suspended solids experimentally.

한편 응용수의 수질로서 완벽하게 제거되어야 할 가장 중요한 요소인 염소제 에 내성이 있는 지아디아, 크립토스포리디움 등과 같은 병원성 미생물인 원생동물과 일반세균 제거율은 99.99% 이상으로 거의 완벽하며, 탁도 제거율은 탁도의 성분에 따라 그 차이는 있으나 약 95% 이상 제거된다.Meanwhile, the removal rate of protozoa and pathogenic microorganisms, such as Giardia and Cryptosporidium, which are the most important factors to be completely removed as water quality of the applied water, and general bacteria, are almost perfect at 99.99% and turbidity removal rate is turbidity. Depending on the ingredients, the difference is about 95% or more.

본 발명에 따른 수처리 장치에 의한 여과가 진행되는 동안, 수처리 장치의 내부에 누적되어 있는 오염물을 수처리 장치의 외부로 배출하기 위하여 중력식 섬유여과기(2)의 역세정과 침지식 분리막 모듈(3)의 역세정이 상기된 바와 같이 주기적으로 시행된다. 원수 사용량 대비 처리수의 회수율을 향상시키기 위하여, 중력식 섬유여과기(2)의 역세정과 침지식 분리막 모듈(3)의 역세정을 통하여 배출되는 농축수를 회수하여 사용할 수도 있다.During the filtration by the water treatment device according to the present invention, the backwashing of the gravity fiber filter 2 and the immersion membrane module 3 of the gravity fiber filter 2 to discharge the contaminants accumulated in the water treatment device to the outside of the water treatment device. Backwashing is performed periodically as described above. In order to improve the recovery rate of the treated water compared to the raw water usage, the concentrated water discharged through the backwashing of the gravity type fiber filter 2 and the backwashing of the immersion membrane module 3 may be recovered and used.

중력식 섬유여과기(2)의 역세정을 통해 배출되는 농축수의 부유물질 농도는 약 200㎎/L로서, 이를 회수하기 위해서는 섬유여과기 또는 침지형 분리막 여과기와 같은 별도의 여과장치를 독립적으로 사용하여야 하며, 분리막 모듈의 역세정을 통해 배출되는 농축수의 부유물질 농도는 10~20㎎/L 정도이므로, 원수 집수조(21)로 직접 회수할 수 있다.The concentration of suspended solids in the concentrated water discharged through backwashing of the gravity fiber filter (2) is about 200 mg / L. To recover this, a separate filtration device such as a fiber filter or an immersion membrane filter must be used independently. Since the concentration of suspended solids in the concentrated water discharged through backwashing of the membrane module is about 10-20 mg / L, it can be directly recovered to the raw water collection tank 21.

침지식 분리막 모듈(3) 및 중력식 섬유여과기(2)의 농축수를 회수할 경우 처리수로의 전체적인 회수율은 99.7%까지 이르게 된다.When the concentrated water of the immersion membrane module 3 and the gravity fiber filter 2 is recovered, the overall recovery to the treated water reaches 99.7%.

상기된 바와 같은 3,000㎥/일의 정수처리 실시예에 기준하여 본 발명에 따른 수처리 장치의 효과를 이미 상용화된 침지형 막분리 모듈만 단독으로 사용한 경우와, 이의 단점인 과도한 동력비를 줄이기 위해 중력식 섬유여과기를 별도로 침지형 막분리 장치 전에 설치하여 단순 직렬 연결한 경우와 비교한 결과, 수처리 장치의 건설 소요부지는 이미 상용화된 침지형 막분리 여과 모듈을 기준으로 비교할 때 중력식 섬유여과기와의 단순 직렬연결의 경우 약 53.8%의 추가 부지가 필요하나, 본 발명에 따른 수처리 장치의 경우 약 23.8%의 추가 부지가 필요하다. 즉, 이미 상용화된 침지형 분리막 여과장치의 동력비를 약 45% 절감하기 위해 중력식 섬유여과기를 1차 여과 장치로서 사용할 경우에, 이를 단순 직렬 연결하는 하는 것에 비해 일체형으로 제작하는 것이 약 20%의 소요 부지를 절감할 수 있다.Based on the 3,000 m 3 / day water treatment example as described above, the effect of the water treatment device according to the present invention alone commercialized immersion type membrane separation module alone and the gravity fiber filter to reduce the excessive power cost of the disadvantage thereof Is compared to the case of simple serial connection by installing it separately before the immersion membrane separation device, and the construction site of the water treatment device is about the simple series connection with the gravity fiber filter when compared with the immersion membrane separation filtration module already commercialized. Although 53.8% additional site is required, about 23.8% additional site is required for the water treatment apparatus according to the present invention. In other words, when using a gravity fiber filter as the primary filtration device to reduce the power cost of the already commercially available immersion membrane filtration device as a primary filtration device, it is about 20% required to manufacture an integrated unit compared to simple series connection. Can reduce the cost.

또한, 기존의 침지형 막분리 여과 모듈에 대한 1차 여과장치로 중력식 섬유여과기를 사용함으로써, 막분리조의 처리수 회수율이 95% 일 때 막분리조의 부유물질의 농도가 기존의 약 100㎎/L에서 약 10~20㎎/L로 5~10배 가량 감소되고, 이에 의해 여과 중 세정공기 사용을 생략할 수 있었을 뿐만 아니라, 역세정 주기도 기존의 15분에서 30분 이상으로 증가되었다. 즉, 여과 중 세정공기 사용 중단과 역세정 주기 증가에 따른 동력비를 감소시킬 뿐만 아니라 막 세정용 공기방울에 의해 침지형 중공사막에 가해지는 기계적 손상이 감소되어 막의 사용수명이 증가될 것으로 예상된다.In addition, by using a gravity fiber filter as a primary filtration device for the conventional submerged membrane separation filtration module, the concentration of suspended solids in the membrane separation tank was increased from about 100 mg / L when the treated water recovery rate of the membrane separation tank was 95%. It was reduced by about 10 to 20 mg / L by about 5 to 10 times, which not only eliminated the use of cleaning air during filtration, but also increased the backwash cycle from the existing 15 minutes to more than 30 minutes. In other words, it is expected that the service life of the membrane is increased by reducing the mechanical cost of the immersed hollow fiber membrane by the membrane cleaning air bubbles as well as reducing the power cost due to the stop of the cleaning air and increase the backwash cycle during the filtration.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 수처리 장치를 이용한 수처리 방법은 다음과 같다.On the other hand, the water treatment method using a water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention is as follows.

도 8a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수처리 방법은 먼저 스크린(41)에 의해 이물질이 걸러진 원수를 원수집수조(21)에 집수한다. 다음으로 상기 원수 집수조로부터 펌핑에 의해 공급된 원스에 분말활성탄 및 화학응집제를 투입하고 원수를 교반하고 원수상태를 조정한다. 상기 조정된 원수는 섬유여과기(2)에 의해 1 차적으로 여과된 후, 상기 섬유여과기 내에 배치되는 침지식 분리막 모듈(3)에 의해 2차적으로 여과된다. 또한, 상기 여과과정이 이루어지는 동안 원수의 여과 흐름과 반대방향으로 역세정수를 공급함과 동시에 기포를 발생시켜 상기 섬유여과기 및 분리막 모듈을 세정한다. Referring to Figure 8a, the water treatment method according to an embodiment of the present invention first collects the raw water is filtered foreign matter by the screen 41 to the raw water collecting tank (21). Next, powdered activated carbon and a chemical coagulant are added to the once supplied by pumping from the raw water collecting tank, the raw water is stirred, and the raw water state is adjusted. The adjusted raw water is first filtered by the fiber filter 2 and then secondly by the immersion membrane module 3 disposed in the fiber filter. In addition, during the filtration process, the backwash water is supplied in the opposite direction to the filtration flow of the raw water and bubbles are generated to clean the fiber filter and the membrane module.

상기 수처리 방법은 상기 섬유여과기에서 1차 여과된 원수의 슬러지를 농축시켜 배출하고, 처리수를 상기 원수집수조로 공급하는 단계가 추가될 수 있다(도 8b 참조). The water treatment method may further include the step of concentrating and discharging the sludge of the first filtered raw water in the fiber filter, and supplying the treated water to the raw water collection tank (see FIG. 8B).

또한, 상기 원수 집수조에 연결된 관 내에 설치되는 인라인 믹서에 의해 응집제가 혼합되는 단계가 추가될 수도 있다(도 8c 및 8d 참조).In addition, the step of mixing the flocculant may be added by an in-line mixer installed in the pipe connected to the raw water sump (see FIGS. 8C and 8D).

아울러, 상기 인라인 믹서에 의한 응집제 혼합단계는 원수 상태를 조정하는 단계 대신 사용될 수도 있고(도 8e 참조), 이때 상기 슬러지를 농축시켜 배출하고 처리수를 상기 원수집수조로 공급하는 단계가 추가될 수 있다(도 8f 참조).In addition, the step of mixing the flocculant by the in-line mixer may be used instead of adjusting the raw water state (see FIG. 8E), wherein the sludge is concentrated and discharged and the treated water may be supplied to the raw water collection tank. (See FIG. 8F).

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described specific embodiments. That is, those skilled in the art to which the present invention pertains can make many changes and modifications to the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims, and all such appropriate changes and modifications are possible. Equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

상기된 바와 같은 구조를 가지는 본 발명에 따른 수처리 장치에 의하면, 섬 유여과기와 침지식 분리막 모듈을 결합함으로써, 처리수 수질에 있어 종래의 모래여과지에 비해 훨씬 우수한 막여과 기능을 유지하는 상태에서, 종래의 분리막을 사용할 때 운전비를 획기적으로 절감할 수 있을 뿐만 아니라 전체공정의 크기를 소형화하고 제작비용을 절감할 수 있다.According to the water treatment apparatus according to the present invention having the structure as described above, by combining the island filter and the immersion membrane module, in the state of maintaining the membrane filtration function much superior to the conventional sand filter in the treated water quality, When using a conventional membrane can not only significantly reduce the operating cost, but also can reduce the size of the entire process and reduce the manufacturing cost.

Claims (13)

처리 대상수가 유입되는 일체형 수처리 장치 내에 배치되어, 처리 대상수를 1차적으로 여과하는 섬유여과기;A fiber filter disposed in an integrated water treatment device into which the water to be treated is introduced, and primarily filtering the water to be treated; 상기 섬유여과기 내에 배치되어, 상기 섬유여과기에서 1차 여과된 처리 대상수를 2차적으로 여과하는 침지식 분리막 모듈; 및,An immersion type membrane module disposed in the fiber filter, and secondarily filtering the water to be treated firstly filtered by the fiber filter; And, 상기 일체형 수처리 장치 및 상기 침지식 분리막 모듈의 하부에 각각 설치되어, 상기 섬유여과기 및 상기 침지식 분리막 모듈의 역세정시에 공기를 공급하기 위한 산기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.And a diffuser installed at each lower portion of the integrated water treatment device and the immersion membrane module to supply air during backwashing of the fiber filter and the immersion membrane module. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유여과기는, The method of claim 1, wherein the fiber filter, 지지체로서 미세공들이 조밀하게 형성되어 있는 지지체인 박스 형상의 스트레이너, 상기 스트레이너의 외부에 위치되며 미세 유연사 다발로 이루어지고, 상기 일체형 수처리 장치의 상부 및 하부에 각각 제공되는 여재 걸대에 연결되는 섬유 여재, 및 처리 대상수를 여과할 때 상기 섬유 여재의 상부에 위치된 상기 상부 여재 걸대를 당기고 역세정시에 상기 섬유 여재를 느슨하게 하기 위한 실린더를 포함하는 것을 수처리 장치.Box-shaped strainer, which is a support in which micropores are densely formed as a support, and is formed of a bundle of fine flexible yarns positioned outside of the strainer, and connected to a media hanger provided at the upper and lower portions of the integrated water treatment device, respectively. And a cylinder for pulling the upper filter media stool positioned above the fibrous media when filtering the water to be treated and for loosening the fibrous media during backwashing. 제 1 항에 있어서, 상기 침지식 분리막 모듈은, The method of claim 1, wherein the immersion membrane module, 상기 섬유여과기로부터 1차 처리된 처리 대상수가 유입되도록 다수의 물 유입공들이 형성되고 상기 섬유여과기 내에 배치되는 분리막 모듈 가이드, 상기 분리막 모듈 가이드 내에 설치되어 상기 섬유여과기에 의해 1차 처리된 물을 여과 처리하기 위한 분리막, 및 외부의 펌프에 의한 음압을 상기 분리막에 적용하기 위하여 상기 분리막에 연결되는 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.A plurality of water inlet holes are formed so that the first treated water flows from the fiber filter, and the membrane module guide disposed in the fiber filter, and installed in the membrane module guide to filter the water treated by the fiber filter first. And a line connected to the separation membrane for applying a negative pressure by an external pump to the separation membrane for treatment. 스크린에 의해 이물질이 걸러진 원수를 집수하는 원수 집수조;A raw water collecting tank for collecting raw water from which foreign substances are filtered out by the screen; 상기 원수 집수조로부터 펌핑에 의해 공급된 원수에 분말활성탄 및 화학응집제를 투입하는 한편 원수를 교반하여, 원수 상태를 조정하는 응집 숙성 및 원수 조정조;Agglomeration ripening and raw water adjusting tank for putting powder activated carbon and a chemical coagulant into the raw water supplied by pumping from the raw water collecting tank and stirring raw water to adjust the raw water state; 상기 응집 숙성 및 원수 조정조로부터 조정된 원수를 1차적으로 여과하는 섬유여과기, 상기 섬유여과기 내에 배치되어, 상기 섬유여과기에서 1차 여과된 원수를 2차적으로 여과하는 침지식 분리막 모듈, 및 상기 섬유여과기 및 상기 침지식 분리막 모듈의 역세정시에 공기를 공급하기 위하여, 상기 섬유여과기 및 상기 침지식 분리막 모듈의 하부에 각각 설치되는 산기관을 구비하는 수처리 장치;Fiber filter for filtering the raw water adjusted from the coagulation aging and raw water adjusting tank, disposed in the fiber filter, the immersion separator module for secondary filtering the raw water filtered by the fiber filter, and the fiber filter And a diffuser installed at the lower part of the fiber filter and the submerged membrane module, for supplying air during backwashing of the submerged membrane module. 상기 침지식 분리막 모듈의 역세정수를 배출하기 위해 분리막 모듈 가이드와 연결되어 있는 막 농축수 배출조; A membrane concentrate water discharge tank connected to the membrane module guide to discharge the backwash water of the submerged membrane module; 상기 섬유 분리기의 역세정 시 역세정수를 공급하기 위하여 상기 침지식 분 리막 모듈 가이드와 연결되는 섬유여과기 처리수조; 및 A fiber filter treatment tank connected to the submerged membrane module guide to supply backwash water during backwashing of the fiber separator; And 상기 수처리 여과기에 의해 여과된 처리수를 저장하는 한편, 상기 침지식 분리막 모듈의 역세정을 위한 역세정수를 공급하는 막 처리수조를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 처리 시스템.And a membrane treatment tank for storing the treated water filtered by the water treatment filter and supplying the backwash water for backwashing the immersion membrane module. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 섬유여과기에서 1차 여과된 원수의 슬러지를 농축시켜 배출하고, 처리수를 상기 원수집수조로 공급하는 슬러지 농축기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 처리 시스템.And a sludge concentrator for concentrating and discharging the sludge of the raw filtered primary water in the fiber filter, and supplying the treated water to the raw water collection tank. 제4항 또는 제5항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 원수집수조에 연결된 관 내에 설치되어 응집제를 혼합시키는 인라인 믹서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 처리 시스템.And an inline mixer installed in the pipe connected to the raw water collection tank to mix the flocculant. 스크린에 의해 이물질이 걸러진 원수를 집수하는 원수 집수조;A raw water collecting tank for collecting raw water from which foreign substances are filtered out by the screen; 상기 원수집수조에 연결된 관 내에 설치되어 응집제를 혼합시키는 인라인 믹서;An inline mixer installed in a pipe connected to the raw water collection tank to mix a flocculant; 상기 응집 숙성 및 원수 조정조로부터 조정된 원수를 1차적으로 여과하는 섬유여과기, 상기 섬유여과기 내에 배치되어, 상기 섬유여과기에서 1차 여과된 원수를 2차적으로 여과하는 침지식 분리막 모듈, 및 상기 섬유여과기 및 상기 침지식 분리막 모듈의 역세정시에 공기를 공급하기 위하여, 상기 섬유여과기 및 상기 침지식 분리막 모듈의 하부에 각각 설치되는 산기관을 구비하는 수처리 장치;Fiber filter for filtering the raw water adjusted from the coagulation aging and raw water adjusting tank, disposed in the fiber filter, the immersion separator module for secondary filtering the raw water filtered by the fiber filter, and the fiber filter And a diffuser installed at the lower part of the fiber filter and the submerged membrane module to supply air during backwashing of the submerged membrane module. 상기 침지식 분리막 모듈의 역세정수를 배출하기 위해 분리막 모듈 가이드와 연결되어 있는 막 농축수 배출조; A membrane concentrate water discharge tank connected to the membrane module guide to discharge the backwash water of the submerged membrane module; 상기 섬유 분리기의 역세정 시 역세정수를 공급하기 위하여 상기 침지식 분리막 모듈 가이드와 연결되는 섬유여과기 처리수조; 및 A fiber filter treatment tank connected to the immersion type membrane module guide to supply backwash water during backwashing of the fiber separator; And 상기 수처리 여과기에 의해 여과된 처리수를 저장하는 한편, 상기 침지식 분리막 모듈의 역세정을 위한 역세정수를 공급하는 막 처리수조를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 처리 시스템.And a membrane treatment tank for storing the treated water filtered by the water treatment filter and supplying the backwash water for backwashing the immersion membrane module. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 섬유여과기에서 1차 여과된 원수의 슬러지를 농축시켜 배출하고, 처리수를 상기 원수집수조로 공급하는 슬러지 농축기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 처리 시스템.And a sludge concentrator for concentrating and discharging the sludge of the raw filtered primary water in the fiber filter, and supplying the treated water to the raw water collection tank. 스크린에 의해 이물질이 걸러진 원수를 원수집수조에 집수하는 단계;Collecting raw water from which foreign substances have been filtered out by the screen in a raw water collecting tank; 상기 원수 집수조로부터 펌핑에 의해 공급된 원수에 분말활성탄 및 화학응집제를 투입하고 원수를 교반하여 원수 상태를 조정하는 단계;Adding powdered activated carbon and a chemical coagulant to raw water supplied by pumping from the raw water collecting tank, and stirring raw water to adjust raw water conditions; 섬유여과기에 의해 상기 조정된 원수가 1차적으로 여과되는 단계;Filtering said raw water primarily by a fiber filter; 상기 섬유여과기 내에 배치되는 침지식 분리막 모듈에 의해 상기 1차 여과된 원수가 2차적으로 여과되는 단계;Filtering the primary filtered raw water secondly by an immersion type membrane module disposed in the fiber filter; 여과흐름의 반대방향으로 역세정수를 공급함과 동시에 기포를 발생시켜 상기 섬유여과기 및 침지식 분리막 모듈을 세정하는 단계;Cleaning the fiber filter and the submerged membrane module by supplying backwash water in a direction opposite to the filtration flow and generating bubbles; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.Water treatment method comprising a. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 섬유여과기에서 1차 여과된 원수의 슬러지를 농축시켜 배출하고, 처리수를 상기 원수집소조로 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.Concentrating and discharging the sludge of the first filtered raw water in the fiber filter, and further comprising supplying the treated water to the raw water collection tank. 제9항 또는 제10항에 있어서,The method of claim 9 or 10, 상기 원수 집수조에 연결된 관 내에 설치되는 인라인 믹서에 의해 응집제가 혼합되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.And a flocculant is mixed by an inline mixer installed in a pipe connected to the raw water collection tank. 스크린에 의해 이물질이 걸러진 원수를 원수집수조에 집수하는 단계;Collecting raw water from which foreign substances have been filtered out by the screen in a raw water collecting tank; 상기 원수 집수조에 연결된 관 내에 설치되는 인라인 믹서에 의해 응집제가 혼합되는 단계;Mixing the flocculant by an inline mixer installed in a pipe connected to the raw water collecting tank; 섬유여과기에 의해 상기 조정된 원수가 1차적으로 여과되는 단계;Filtering said raw water primarily by a fiber filter; 상기 섬유여과기 내에 배치되는 침지식 분리막 모듈에 의해 상기 1차 여과된 원수가 2차적으로 여과되는 단계;Filtering the primary filtered raw water secondly by an immersion type membrane module disposed in the fiber filter; 여과흐름의 반대방향으로 역세정수를 공급함과 동시에 기포를 발생시켜 상기 섬유여과기 및 침지식 분리막 모듈을 세정하는 단계;Cleaning the fiber filter and the submerged membrane module by supplying backwash water in a direction opposite to the filtration flow and generating bubbles; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.Water treatment method comprising a. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 섬유여과기에서 1차 여과된 원수의 슬러지를 농축시켜 배출하고, 처리수를 상기 원수집소조로 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.Concentrating and discharging the sludge of the first filtered raw water in the fiber filter, and further comprising supplying the treated water to the raw water collection tank.
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