KR20100023920A - 공기 양수 펌프를 이용한 멤브레인 세정 - Google Patents

공기 양수 펌프를 이용한 멤브레인 세정 Download PDF

Info

Publication number
KR20100023920A
KR20100023920A KR1020097027316A KR20097027316A KR20100023920A KR 20100023920 A KR20100023920 A KR 20100023920A KR 1020097027316 A KR1020097027316 A KR 1020097027316A KR 20097027316 A KR20097027316 A KR 20097027316A KR 20100023920 A KR20100023920 A KR 20100023920A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
chamber
flow
membrane
liquid
Prior art date
Application number
KR1020097027316A
Other languages
English (en)
Inventor
푸팡 하
웬준 리우
Original Assignee
지멘스 워터 테크놀로지스 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지멘스 워터 테크놀로지스 코포레이션 filed Critical 지멘스 워터 테크놀로지스 코포레이션
Publication of KR20100023920A publication Critical patent/KR20100023920A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/034—Lumen open in more than two directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/04—Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
    • B01D63/043—Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies with separate tube sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • B01D65/04—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration with movable bodies, e.g. foam balls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • B01D65/06—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration with special washing compositions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/08—Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
    • C02F3/1273—Submerged membrane bioreactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/21—Specific headers, end caps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/26—Specific gas distributors or gas intakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
    • B01D2315/06—Submerged-type; Immersion type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/18—Use of gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

멤브레인 모듈(5)은 다수의 삼투성 멤브레인들(6)과 기체-양수 펌프 장치(11)를 포함하되, 상기 기체-양수 펌프 장치(11)는, 이용시에, 상기 멤브레인들로부터 물질을 제거하기 위하여, 2개의 상인 기체/액체 유동이 상기 멤브레인들(6)의 표면을 지나가도록, 상기 2개의 상인 기체/액체 유동을 제공하기 위한 상기 멤브레인 모듈(5)과 유체 소통한다. 기체-양수 펌프 장치(11)는, 액체 매질(15)에 기설정된 깊이로 잠수된 기설정된 용적의, 수직으로 배치된 챔버(12) - 상기 챔버(12)는, 상기 멤브레인 모듈(5)과 유체 소통하는 상부(10) 및 상기 액체 매질(15)과 유체 소통하는 하부(13)를 구비함 - ; 및 상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물을 생산하고 상기 혼합물의 상기 멤브레인 모듈(5) 안으로의 유동을 생산하기 위해서, 상기 챔버 안으로 기설정된 속도로 기체가 유동하도록 상기 챔버(12) 안의 기설정된 위치에서 상기 챔버(12)와 유체 소통하는 기체 소스(14);를 포함한다. 상기 챔버(12)의 용적, 상기 챔버(12)의 잠수 깊이, 상기 기체의 유동 속도, 및 상기 챔버(12) 안으로의 기체 유동 위치가, 상기 멤브레인 모듈(5) 안으로의 상기 2개의 상인 기체/액체의 유동 속도를 최적화하도록 선택된다.

Description

공기 양수 펌프를 이용한 멤브레인 세정 {MEMBRANE CLEANING USING AN AIRLIFT PUMP}
본 발명은, 멤브레인 여과 시스템(membrane filtration system)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기체와 액체의 혼합에 의해 이러한 시스템에 이용되는 멤브레인을 효과적으로 세정하기 위한 장치 및 관련된 방법에 관한 것이다.
폐수 처리용 멤브레인(membrane)들의 중요성이 급속히 증가하고 있다. 멤브레인 프로세스들은 하수의 효과적인 3차 처리(tertiary treatment)로 이용될 수 있으며, 양질의 유수(quality effluent)를 제공할 수 있는 것으로 잘 알려져 있다. 그러나, 자본금 및 작동 비용이 엄청나게 비쌀 수 있다. 멤브레인 모듈들이 대형 급수 탱크에 담겨 있고 여과액은 중력 피드(gravity feed) 또는 멤브레인의 여과되는 측면으로 인가되는 흡입을 통해 집수되는 잠수된 멤브레인 프로세스들의 출현과 함께, 멤브레인 생물 반응 장치(bioreactor)들은 더욱 조밀하고 효율적이며 경제적임을 보장하는 하나의 과정에서의 생물학적 및 물리적 프로세스들을 포함한다. 이러한 다방면성(versatility) 때문에, 멤브레인 생물 반응 장치의 크기는 (정화 탱 크 시스템들과 같은) 가정용 내지 공용 및 대형-스케일의 폐수 처리의 범위일 수 있다.
멤브레인 여과 프로세스의 성과는 효과적이고 효율적인 멤브레인 세정 방법을 채용하는 것에 크게 의존한다. 물리적인 세정 방법에서 일반적으로 이용되는 것은, 액체 투과 또는 기체 또는 이들의 혼합을 이용하는 역류(간헐적 역세척(backpulse), 연속적 역세척(backflush))와, 액체에서 거품을 형성하는 기체를 이용하는 멤브레인 표면 세탁(scrubbing) 또는 세척(scouring)을 포함한다. 통상적으로, 기체 세척 시스템들에서, 기체는 멤브레인 모듈이 기체 거품을 형성하도록 잠겨있는 액체 시스템 안으로 일반적으로 블로어(blower)에 의해 분사된다. 그 후, 그렇게 형성된 거품은, 멤브레인 표면에 형성된 부착 물질을 제거하기 위해, 멤브레인 표면을 세탁하도록 상측으로 진행한다. 생산된 전단력(shear force)은 초기 기체 거품 속도, 거품 크기, 및 거품에 인가된 합력(resultant of forces)에 크게 의존한다.
세정 프로세스를 세탁하는 효율적인 기체 이외에 멤브레인 생물 반응 장치와 같이 고농도의 부유 고형물을 포함하는 급수된 물의 멤브레인 여과를 위하여, 멤브레인 표면 정화는 고체 농도 분극(solid concentration polarization)을 최소화하는 것이 매우 중요하다.
이러한 접근에서, 유체의 이송은 기체 양수 장치의 효율성으로 제한된다. 세탁 효과를 향상시키기 위하여, 더 많은 기체가 공급되어야 한다. 그러나 이러한 방법은 많은 양의 에너지를 소비한다. 뿐만 아니라, 고농도의 고형물 환경에서, 깨끗 한 여과액이 멤브레인을 통과하고 더욱 높은 고체-함유 보유액(solid-content retentate)이 남게 되어, 멤브레인 저항의 증가를 초래하는 여과 과정에서 멤브레인 표면 주변의 고체 농도 분극은 중요하게 된다. 이러한 문제들 중 일부는 멤브레인을 세정하기 위한 2개의 상 유동(two-phase flow)을 이용함으로써 처리되어 왔다.
통상적으로, 기체 세척이 되는 멤브레인 여과 시스템은, 멤브레인 표면 정화 및 멤브레인 시스템의 세정을 향상시키기 위하여, "공기 양수 효과(airlift effect)"에 의존한다. 높은 양수 유동 속도를 달성하기 위하여, 멤브레인을 포함하는 탱크는 상승 존(riser zone) 및 하강 존(down-comer zone)으로 분할되어야 한다. 이것은, 작동하는 "공기 양수 효과"를 위하여 충분한 하강 존을 제공하도록, 멤브레인 모듈들이 분리된 공간이어야 하는 것을 요구한다. 그러므로, 멤브레인 탱크에서 멤브레인들/모듈들의 패킹 밀도는 제한되며, 비교적으로 큰 작동범위(footprint)가 효과적인 "양수 효과"를 달성하기 위해 요구된다.
다른 기체 세척 시스템들은, 멤브레인 모듈의 섬유 번들들(fiber bundles)로 액체 유동을 전달하기 위한 제트(jet)를 채용하여 다른 프로세스를 이용한다. 이러한 프로세스는 하측-유동(down-flow) 존의 필요 없이 멤브레인 표면의 완전한 정화를 달성한다. 그러므로 멤브레인 모듈들은 멤브레인 탱크의 공간 및 부피를 절약하기 위해 조밀하게 배열될 수 있다. 이러한 시스템들은 각 모듈에 대한 제트들과, 제트를 통해 액체에 힘을 가하기 위한 펌핑 시스템들이 소비하는 에너지를 요구한다는 단점을 갖는다.
본 발명의 목적은, 종래 기술의 하나 이상의 단점을 개선하거나 극복하는 것이거나, 또는 유용한 대안을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 본 발명은 혼합된 기체 거품을 갖는 액체 매질(liquid medium)을 이용하여 멤브레인 표면을 세정하는 방법을 제공하되, 상기 방법은 상기 멤브레인 표면으로부터 부착 물질(fouling materials)을 제거하기 위해, 상기 멤브레인의 표면을 따라 유동하는 2개의 상(phase)인 기체/액체 혼합물을 제공하는 단계를 포함하되, 상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물을 제공하는 단계는, 상기 액체 매질에 기설정된 깊이로 잠수된 기설정된 용적(dimensions)의, 수직으로 배치된 챔버 - 상기 챔버는, 상기 멤브레인과 유체 소통(fluid communication)하는 상부 및 상기 액체 매질과 유체 소통하는 하부를 구비함 - 를 제공하는 단계; 상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물을 생산하고 상기 혼합물의 상기 멤브레인의 표면에 따른 유동을 생산하기 위해서, 기체-양수 펌프를 상기 챔버 안에 기설정된 위치에 형성하여, 상기 챔버 안으로 기설정된 속도로 기체를 유동하는 단계; 및 상기 멤브레인 표면에 따른 상기 2개의 상인 기체/액체의 유동 속도를 최적화하기 위하여, 상기 챔버의 용적, 상기 챔버의 잠수 깊이, 상기 기체의 유동 속도, 및 상기 챔버 안으로의 기체 유동 위치를 선택하는 단계;를 포함한다.
선택적으로, 추가적인 거품들의 소스(source)가 블로어(blower) 또는 이와 유사한 장치에 의하여 상기 액체 매질에 제공될 수 있다. 이용되는 기체는 공기, 산소, 기체 상태의 염소, 오존, 질소, 메탄 또는 특수한 적용을 위하여 적당한 다른 기체를 포함한다. 공기는 세탁 및/또는 환기의 목적에 있어서 가장 경제적이다. 기체로된 염소는 세탁, 살균을 하는데 이용될 수 있으며, 멤브레인 표면에서 화학적 반응에 의해 정화 효율을 향상시키는데 이용될 수 있다. 오존의 이용은, 기체 상태의 염소에 대하여 설명된 유사한 효과들 이외에도, DBP 전구 물질들(DBP precursors)을 산화하는 것 및 비-생물적 분해성의(non-biodegradable) NOM을 생물학적 분해성의 해리된(dissolved) 유기 탄소로 변환하는 것과 같은 추가적인 특성을 갖는다. 예를 들어, 산소 또는 산화제가 잘 갖춰지지 않은 혐기성(anaerobic) 생물학적 환경 또는 비-생물학적 환경에서의 일부 적용에 있어서, 질소가 이용될 수 있으며, 특히 피드 탱크에서는 질소를 포획하고 재순환시키는 능력이 구비된다.
본 발명의 제2 관점에 따르면, 본 발명은 다수의 삼투성 멤브레인들과 기체-양수 펌프 장치를 포함하는 멤브레인 모듈을 제공하되, 상기 기체-양수 펌프는, 이용시에(in use), 상기 멤브레인들의 표면으로부터 물질을 제거하기 위하여, 2개의 상인 기체/액체 유동이 상기 멤브레인들의 표면을 지나가도록, 상기 2개의 상인 기체/액체 유동을 제공하기 위한 상기 멤브레인 모듈과 유체 소통하며, 액체 매질에 기설정된 깊이로 잠수된 기설정된 용적의, 수직으로 배치된 챔버 - 상기 챔버는, 상기 멤브레인 모듈과 유체 소통하는 상부 및 상기 액체 매질과 유체 소통하는 하부를 구비함 - ; 및 상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물을 생산하고 상기 혼합물의 상기 멤브레인의 모듈 안으로의 유동을 생산하기 위해서, 상기 챔버 안으로 기설정된 속도로 기체가 유동하도록 상기 챔버 안의 기설정된 위치에서 상기 챔버와 유체 소통하는 기체 소스;를 포함하고, 상기 챔버의 용적, 상기 챔버의 잠수 깊이, 상기 기체의 유동 속도, 및 상기 챔버 안으로의 기체 유동 위치가, 상기 멤브레인 모듈 안으로의 상기 2개의 상인 기체/액체의 유동 속도를 최적화(optimization)하도록 선택된다.
본 발명의 하나의 형태에서, 기체-양수 펌프 장치는 한 세트 또는 다수의 멤브레인 모듈들에 커플링된다. 바람직하게는, 상기 챔버는 튜브를 포함한다. 또한, 바람직하게는, 상기 2개의 상인 기체/액체 유동은 멤브레인의 고체 농도 분극(solid concentration polarization)을 줄이도록 제공된다. 바람직하게는, 최적화(optimization)는 피드 액체 유동 속도를 최대화하는 것을 포함한다. 기체의 유동은, 실질적으로 연속적이거나 간헐적인 2개의 상인 기체/액체 유동을 제공하기 위하여, 실질적으로 연속적이거나 간헐적일 수 있다.
바람직하게는, 멤브레인들은 삼투성 중공 섬유들을 포함하되, 상기 섬유들은 헤더(header)에서의 각 단부에 고정되며, 상기 헤더의 하측은 상기 2개의 상인 기체/액체 유동이 유입되는 하나 또는 그 이상의 홀(hole)들을 구비한다. 상기 홀은 원형, 타원형, 또는 슬롯의 형태일 수 있다. 일반적으로, 여과액의 제거를 허용하기 위하여, 섬유들의 일 단부, 통상적으로 하단부는 밀봉되고, 나머지 단부, 통상적으로 상단부는 개방되며, 일부 배열에서는, 일 단부 또는 양 단부들로부터 여과액의 제거를 허용하기 위하여, 섬유들의 양 단부들 모두가 개방될 수 있다. 섬유들의 밀봉된 단부들은 포팅 헤드(potting head)에 포트(pot)될 수 있거나, 포트되지 않고 남아 있을 수 있다. 바람직하게는, 섬유들은 실린더형 정렬들(arrays) 또는 번들들(bundles)로 배열된다. 선택적으로, 모듈은 그것을 둘러싸는 스크린(screen) 또는 쉘(shell)일 수 있다. 설명된 세정 프로세스는 플랫(flat) 또는 플레이트(plate) 멤브레인들과 같은 다른 멤브레인 형태로도 동일하게 적용 가능함은 분명하다.
더욱 바람직하게는, 멤브레인들은 삼투성 중공 섬유들을 포함하되, 섬유들은 서브-모듈(sub-module)을 형성하기 위하여 헤더에서의 각 단부에 고정된다. 한 세트의 서브-모듈들은 모듈 또는 카세트(cassette)를 형성하기 위하여 조립된다. 서브-모듈들 사이에는, 서브-모듈들 안으로 상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물의 분포 또는 통과를 허용하도록, 하나 또는 그 이상의 공간들(spaces)이 마련된다.
본 발명의 하나의 바람직한 형태에 따르면, 본 발명은 멤브레인 모듈을 형성하도록 길이 방향으로 정렬되어 연장되는 장착된 다수의 삼투성 중공 섬유 멤브레인들의 표면으로부터 부착 물질을 제거하는 방법을 제공하되, 상기 방법은, 균일하게 분포된 상기 멤브레인들의 표면을 지나는 2개의 상인 기체/액체 혼합물의 유동을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물의 유동을 제공하는 단계는, 액체 매질에 기설정된 깊이로 잠수된 기설정된 용적의, 수직으로 배치된 챔버 - 상기 챔버는, 상기 멤브레인 모듈과 유체 소통하는 상부 및 상기 액체 매질과 유체 소통하는 하부를 구비함 - 를 제공하는 단계; 상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물을 생산하고 상기 혼합물의 상기 멤브레인들의 표면을 지나는 유동을 생산하기 위해서, 상기 챔버 안의 기설정된 위치에서 상기 챔버 안으로 기설정된 속도로 기체를 유동하는 단계; 및 상기 멤브레인 표면들을 지나는 상기 2개의 상인 기체/액체의 유동 속도를 최적화하기 위하여, 상기 챔버의 용적, 상기 챔버의 잠수 깊이, 상기 기체의 유동 속도, 및 상기 챔버 안으로의 기체 유동 위치를 선택하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 제3 관점에 따르면, 본 발명은 다수의 삼투성 중공 섬유 멤브레인들을 포함하는 멤브레인 모듈을 제공하되, 상기 섬유 멤브레인들은 헤더에서의 각 단부에 고정되며, 하나의 헤더는, 상기 헤더 내에 형성되고, 2개의 상인 기체/액체 유동이 상기 중공 섬유 멤브레인들의 표면을 세정하도록 유입되는 하나 또는 그 이상의 개구(opening)들과, 상기 2개의 상인 기체/액체 유동을 제공하기 위하여 상기 모듈과 유체 소통하는 기체-양수 펌프 장치를 포함하고, 상기 기체-양수 펌프 장치는, 액체 매질에 기설정된 깊이로 잠수된 기설정된 용적의, 수직으로 배치된 챔버 - 상기 챔버는, 상기 멤브레인의 개구들과 유체 소통하는 상부 및 상기 액체 매질과 유체 소통하는 하부를 구비함 - ; 및 상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물을 생산하고 상기 혼합물의 상기 멤브레인의 표면에 따른 유동을 생산하기 위해서, 상기 챔버 안으로 기설정된 속도로 기체가 유동하도록 상기 챔버 안의 기설정된 위치에서 상기 챔버와 유체 소통하는 기체 소스;를 포함하고, 상기 챔버의 용적, 상기 챔버의 잠수 깊이, 상기 기체의 유동 속도, 및 상기 챔버 안으로의 기체 유동 위치가, 상기 멤브레인 모듈 안으로의 상기 2개의 상인 기체/액체의 유동 속도를 최적화(optimization)하도록 선택된다.
바람직하게는, 상기 멤브레인들은 서로 가깝게 인접하여 배열되며, 그들사이에서의 과도한 움직임을 방지하도록 장착된다.
바람직하게는, 멤브레인 모듈 내에 상기 2개의 상인 기체/액체 유동을 보유하도록, 멤브레인 모듈은 실질적으로 고체 또는 액체/기체에 대한 불침투성(liquid/gas impervious) 튜브로 둘러싸여질 수 있으며, 상기 기체-양수 펌프 장치와 연결될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 이하 첨부된 도면을 참조하여 오직 예시적인 방법으로서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 간소화한 개략적인 정면도를 도시한 것이다.
도 2는 다수의 멤브레인 모듈의 세트들을 이용하는 본 발명의 다른 실시예를 도 1과 유사하게 도시한 것이다.
도 3은 일렬로 늘어선 멤브레인 모듈이 이용되는 도 2의 실시예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 기능적 특징의 예시를 제공하는데 이용되는 본 발명의 실시예의 간소화한 개략적인 정단면도를 도시한 것이다.
도 5는 펌프 챔버에서 다른 기체 분사 지점에 대하여, 정상화된 공기 유동 대(vs) 평균 액체 유동의 그래프를 도시한 것이다.
도 6은 다양한 펌프 직경에 대하여, 정상화된 공기 유동 대(vs) 평균 유체 유동의 그래프를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 구성과 종래의 기체 세척 구성에 대하여, 정상화된 공기 유동 대(vs) 평균 액체 유동의 비교를 도시한 것이다.
[바람직한 실시예들의 설명]
도 1을 참조하면, 이러한 실시예는, 하측 포팅 헤드(potting head, 7)로부터 연장하여 설치되는 다수의 삼투성 중공 섬유 멤브레인 번들들(permeable hollow fiber membranes bundles, 6)을 구비하는 멤브레인 모듈(5)을 포함한다. 이러한 실시예에서, 번들들은 번들들(6) 사이에 공간(8)을 제공하도록 분할된다. 모듈(5) 안에서는 멤브레인의 바람직한 배열이 이용될 수 있는 것이 고려될 것이다. 다수의 개구(opening, 9)는, 하측 포팅 헤트(7) 아래에 배치되는 분배 챔버(10)로부터 그것을 통해 유체가 유동되도록, 하측 포팅 헤드(7)에 제공된다.
기체-양수 펌프 장치(11)는 분배 챔버(10)의 아래에 제공되고 그것과 함께 유체 소통(fluid communication)되도록 제공된다. 기체-양수 펌프 장치(11)는, 통상적으로 튜브 또는 파이프이고 하단부에서 개방되며 길이 방향을 따라가다 도중에 위치되는 기체 입구 포트(14)를 구비하는 펌프 챔버(12)를 포함한다.
이용 중에, 모듈(5)은 액체 피드(liquid feed, 15)에 담겨 있으며, 압축 기체의 소스(source)는 펌프 챔버(12)의 잠수 깊이와 동일한 압력에서 기체 입구 포트(14)로 인가된다. 압축 기체는 펌프 챔버(12) 안의 액체 피드(15)에 거품을 제공하고, 이 거품은 챔버를 통해 상승하여 2개의 상(two-phase)인 기체/액체 유동을 생성하며, 펌프 챔버(12) 내에서 액체를 위쪽으로 이동시킨다. 2개의 상인 기체/액 체와 액체 피드 혼합은 펌프 챔버(12)를 통해 상측으로 유동하고, 그 후 분배 챔버(10)를 통과하여 멤브레인 모듈(5)의 베이스(base) 안으로 유동한다.
또한, 이러한 실시예에서 멤브레인 세척에 일반적으로 이용되는 기체는, 기체-양수 펌프를 작동하도록 채용되고, 기체/액체 혼합을 멤브레인 모듈로 밀어낸다. 이러한 실시예에 도시된 기체-양수 펌프 장치로, 멤브레인 세정 및 멤브레인 표면 정화 모두 동시에 이루어질 수 있다. 멤브레인 여과 사이클 동안에, 고체 농도 분극(solid concentration polarization)은 이러한 효과적인 표면 정화로 최소화된다.
멤브레인 모듈 또는 모듈들의 조립체의 구체적인 구성으로, 일정량의 기체 공급에서 최대의 액체를 양수하는 최적의 기체-양수 펌프 구성이 존재한다. 액체 상의 양수 효과(lift effect)는 탱크에서의 멤브레인 모듈 패킹 밀도(packing density)에 의해 제한되지 않으며, 멤브레인 시스템들에 존재하는 단점 중 하나를 극복한다. 또한, 특정 모듈 구성에서 양수되는 기체/액체 혼합 부피는, 모듈(들)의 길이와 함께 증가하는 유동량과 아울러, 모듈(들)의 길이에 의존한다. 따라서, 양수되는 최대 액체는 멤브레인 탱크 용적(dimensions)과 모듈(들)의 효과적인 설계에 의해 더욱 향상될 수 있다.
효과적인 기체-양수 펌프의 설계는, 구체적인 멤브레인 구성, 모듈 잠수, 펌프 용적, 공급되는 기체 유동 속도, 기체 입구 지점의 위치와 같은 다수의 요소에 의존한다.
도 2는, 기체-양수 펌프 장치(11) 및 분배 챔버(10)가 분리된 모듈(16)의 조 립체에 부착되고 2개의 상인 기체/액체 유동이 모듈(16)의 각각으로 공급되는 도 1의 실시예와 유사한 배열을 도시한다.
도 3은, 탱크(17)에 배치된 도 2의 실시예에 도시된 유형의 모듈들(16)의 배열을 다시 도시하되, 모듈들(16)은 멤브레인 세정 및 표면 정화에 대한 영향 없이 가깝게 패킹될 수 있다.
[예시들]
멤브레인이 여과 모드에 있을 때, 멤브레인 근처에서의 부유 물질 농도(suspended solid concentration)는 벌크 상태(bulk phase)보다 더 높다. 멤브레인 모듈 안으로의 피드 액체 유동은 제거되는 여과 유동의 그것에 비해 몇 배일 필요가 있다. 즉, QL = nQ이다. 멤브레인 표면상에서 매우 높은 부유 물질 농도를 피하기 위하여, 멤브레인 생물 반응 장치들(membrane bioreactors)에서, n은 일반적으로 3보다 크며(n>3), 통상적으로 5 - 6이다. 따라서, 더 높은 액체 피드 유동 속도 QL에서 여과 시스템을 동작하는 것이 바람직하나, 더 높은 피드 유동 속도는 더 높은 에너지 소비를 요구한다. 상기 실시예들에서 도시된 기체-양수 펌프 배열을 채용함으로써, 기체-양수 펌프의 파라미터를 최적화하여 고정된 기체 유동 속도에서 높은 액체 유동을 달성하는 것은 가능하다.
도 5는 기체-양수 펌프 시험에 대한 실험적인 구성을 도시한다. 중공 섬유(38㎡ 멤브레인 영역)를 갖는 멤브레인 여과 모듈(5)은 물(water)에 잠겨 있다. 물의 깊이는 모듈(5)의 바닥에서 물의 상부 표면(18)까지 2240㎜이다. 모듈(5)의 밑에는, 기체-양수 파이프(12)가 어댑터(adapter) 또는 분배 챔버(10)를 통해 모듈(5)에 부착된다. 파이프(12)의 길이 및 직경은, 특정 기체(이 경우에는, 공기)의 유동 속도에서 양수된 액체의 유동 속도와 직접적으로 연관된다.
수행된 제1 실험은 액체 유동 상에서 모듈(5)의 다른 잠수 깊이에 대한 효과를 비교하도록 수행된다. 4”기체-양수 파이프(12)는 어댑터(10)를 통해 모듈(5)에 연결된다. 압축된 공기는 기체-양수 펌프(11)의 기체 입구 포트(14)로 분사되고, 공기 유동 속도는 질량(mass) 유량계(미도시)로 측정된다. 공기에 의해 양수된 액체 유동 속도는 기체 입구 포트(14) 아래에 위치하는 외륜(paddle wheel) 유량계(미도시)로 측정된다. 2개의 다른 공기 분사 지점이 실험되었다: 공기 입구 포트에서 어댑터를 포함한 모듈의 바닥까지의 거리(L)은 120㎜ 및 210㎜에서 설정되었다. 도 5의 그래프는 다양한 정상화된 공기 유동 속도에서 기체-양수 펌프 장치(11)에 의해 제공되는 액체 유동을 도시한다. 더 긴 기체-양수 파이프, 즉 더 깊게 잠수한 파이프는, 더 높은 액체 유동을 달성하는 것은 명백하다.
증가된 잠수 때문에 더 긴 기체-양수 펌프가 더 높은 액체 유동에 유리하다고 하더라도, 그것은 멤브레인들이 위치되는 탱크의 깊이에 의해 제한된다. 특정 유형의 멤브레인 모듈에 대하여, 더 깊은 탱크는 더 많은 액체 부피를 의미하며, 더 깊은 탱크는 화학적 세정 동안에 더 많은 부피의 화학적 정화 용액을 요구할 것이다. 기체-양수 펌프를 멤브레인 모듈에 인가하기 위해서, 통상적으로 기체-양수 파이프의 길이는 100㎜ 내지 1000㎜이며, 더욱 통상적으로는 100㎜ 내지 500㎜이 다.
특정 유형의 멤브레인 시스템에 대하여, 실질적으로 조정되거나 최적화될 수 있는 기체-양수 펌프의 파라미터는 기체-양수 파이프의 직경이다. 동일한 구조 및 작동 환경 하에서, 전술한 바와 같이, 다른 기체-양수 펌프 파이프의 직경은 양수된 액체 유동 속도에 대하여 비교된다. 파이프 길이(L)은 210㎜에서 고정된다. 도 6은 3”, 4” 및 6”파이프 직경 크기에 대한 액체 유동 속도를 도시한다. 공기 유동 속도가 8 Nm3/hr 이하일 때(the air flowrate≤8 Nm3/hr), 4”직경 기체-양수 파이프는 가장 높은 액체 유동을 제공한다.
기체-양수 펌프 실행의 이용과 종래의 기체-양수 효과를 비교하기 위하여, 도 4에서의 기체-양수 펌프로 모듈 구성을, 멤브레인 모듈(5) 아래에 배치된 공기 디퓨저(air diffuser)를 이용하여, 종래의 기체 양수 구성으로 변경하였다. 공기 디퓨저의 잠수는 기체-양수 펌프 장치(11)와 동일하게 유지되었다. 도 7의 그래프는 2개의 다른 구성을 이용하여 제공된 액체 유동 속도의 비교를 도시한다. 그래프는, 공기 유동 속도가 10 Nm3/hr 이하일 때(the air flowrate≤10 Nm3/hr), 종래의 구성보다 매우 더 높은 액체 유동이 제공되는 4”직경의 기체-양수 펌프를 도시한다.
본 발명의 관점 또는 개념으로부터 벗어나지 않고 본 발명의 추가적인 실시예들 및 예시들도 가능함은 명백할 것이다.

Claims (21)

  1. 액체 매질(liquid medium)과 이에 혼합된 기체 거품을 이용하여 멤브레인(membrane)의 표면을 세정하는 방법에 있어서,
    상기 방법은, 상기 멤브레인 표면으로부터 부착 물질(fouling materials)을 제거하기 위해, 상기 멤브레인의 표면을 따라 유동하는 2개의 상(phase)인 기체/액체 혼합물을 제공하는 단계를 포함하되,
    상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물을 제공하는 단계는,
    상기 액체 매질에 기설정된 깊이로 잠수된 기설정된 용적(dimensions)의, 수직으로 배치된 챔버 - 상기 챔버는, 상기 멤브레인과 유체 소통(fluid communication)하는 상부 및 상기 액체 매질과 유체 소통하는 하부를 구비함 - 를 제공하는 단계;
    상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물을 생산하고 상기 혼합물의 상기 멤브레인의 표면에 따른 유동을 생산하기 위해서, 기체-양수 펌프를 상기 챔버 안에 기설정된 위치에 형성하여, 상기 챔버 안으로 기설정된 속도로 기체를 유동하는 단계; 및
    상기 멤브레인 표면에 따른 상기 2개의 상인 기체/액체의 유동 속도를 최적화하기 위하여, 상기 챔버의 용적, 상기 챔버의 잠수 깊이, 상기 기체의 유동 속도, 및 상기 챔버 안으로의 기체 유동 위치를 선택하는 단계;를 포함하는,
    액체 매질과 이에 혼합된 기체 거품을 이용하여 멤브레인의 표면을 세정하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액체 매질에 추가적인 거품의 소스(source)를 제공하는 단계를 더 포함하는,
    액체 매질과 이에 혼합된 기체 거품을 이용하여 멤브레인의 표면을 세정하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물의 실질적으로 계속되는 유동을 제공하기 위하여, 상기 기체의 유동이 실질적으로 계속되는,
    액체 매질과 이에 혼합된 기체 거품을 이용하여 멤브레인의 표면을 세정하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물의 간헐적인 유동을 제공하기 위하여, 상기 기체의 유동이 간헐적인,
    액체 매질과 이에 혼합된 기체 거품을 이용하여 멤브레인의 표면을 세정하는 방법.
  5. 다수의 삼투성 멤브레인들과 기체-양수 펌프 장치를 포함하는 멤브레인 모듈 에 있어서,
    상기 기체-양수 펌프 장치는, 이용시에(in use), 상기 멤브레인들로부터 물질을 제거하기 위하여, 2개의 상인 기체/액체 유동이 상기 멤브레인들의 표면을 지나가도록, 상기 2개의 상인 기체/액체 유동을 제공하기 위한 상기 멤브레인 모듈과 유체 소통하되,
    액체 매질에 기설정된 깊이로 잠수된 기설정된 용적의, 수직으로 배치된 챔버 - 상기 챔버는, 상기 멤브레인 모듈과 유체 소통하는 상부 및 상기 액체 매질과 유체 소통하는 하부를 구비함 - ; 및
    상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물을 생산하고 상기 혼합물의 상기 멤브레인의 모듈 안으로의 유동을 생산하기 위해서, 상기 챔버 안으로 기설정된 속도로 기체가 유동하도록 상기 챔버 안의 기설정된 위치에서 상기 챔버와 유체 소통하는 기체 소스;를 포함하고,
    상기 챔버의 용적, 상기 챔버의 잠수 깊이, 상기 기체의 유동 속도, 및 상기 챔버 안으로의 기체 유동 위치가, 상기 멤브레인 모듈 안으로의 상기 2개의 상인 기체/액체의 유동 속도를 최적화(optimization)하도록 선택되는,
    멤브레인 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기체-양수 펌프 장치는 한 세트 또는 다수의 상기 멤브레인 모듈들과 커플링되는,
    멤브레인 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물의 실질적으로 계속되는 유동을 제공하기 위하여, 상기 기체의 유동이 실질적으로 계속되는,
    멤브레인 모듈.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물의 간헐적인 유동을 제공하기 위하여, 상기 기체의 유동이 간헐적인,
    멤브레인 모듈.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 챔버는 튜브를 포함하는,
    멤브레인 모듈.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 최적화(optimization)는 피드 액체 유동 속도를 최대화하는 것을 포함하는,
    멤브레인 모듈.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 멤브레인들은 삼투성 중공 섬유들을 포함하되, 상기 섬유들은 헤더(header)에서의 각 단부에 고정되며,
    상기 헤더의 하측은 상기 2개의 상인 기체/액체 유동이 유입되는 하나 또는 그 이상의 홀(hole)들을 구비하는,
    멤브레인 모듈.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 멤브레인들은 삼투성 중공 섬유들을 포함하되, 상기 섬유들은 서브-모듈(sub-module)을 형성하기 위하여 헤더에서의 각 단부에 고정되는,
    멤브레인 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    다수의 서브-모듈들이 모듈 또는 카세트(cassette)를 형성하기 위하여 조립되는,
    멤브레인 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 서브-모듈들 안으로 상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물의 분포 또는 통 과를 허용하기 위하여, 상기 서브 모듈들 사이로 하나 또는 그 이상의 공간들(spaces)이 제공되는,
    멤브레인 모듈.
  15. 멤브레인 모듈을 형성하도록 길이 방향으로 정렬되어 연장되는 장착된 다수의 삼투성 중공 섬유 멤브레인들의 표면으로부터 부착 물질을 제거하는 방법에 있어서,
    상기 방법은, 균일하게 분포된 상기 멤브레인들의 표면을 지나는 2개의 상인 기체/액체 혼합물의 유동을 제공하는 단계를 포함하되,
    상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물의 유동을 제공하는 단계는,
    액체 매질에 기설정된 깊이로 잠수된 기설정된 용적의, 수직으로 배치된 챔버 - 상기 챔버는, 상기 멤브레인 모듈과 유체 소통하는 상부 및 상기 액체 매질과 유체 소통하는 하부를 구비함 - 를 제공하는 단계;
    상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물을 생산하고 상기 혼합물의 상기 멤브레인들의 표면을 지나는 유동을 생산하기 위해서, 상기 챔버 안의 기설정된 위치에서 상기 챔버 안으로 기설정된 속도로 기체를 유동하는 단계; 및
    상기 멤브레인 표면들을 지나는 상기 2개의 상인 기체/액체의 유동 속도를 최적화하기 위하여, 상기 챔버의 용적, 상기 챔버의 잠수 깊이, 상기 기체의 유동 속도, 및 상기 챔버 안으로의 기체 유동 위치를 선택하는 단계;를 포함하는,
    다수의 삼투성 중공 섬유 멤브레인들의 표면으로부터 부착 물질을 제거하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물의 실질적으로 계속되는 유동을 제공하기 위하여, 상기 기체의 유동이 실질적으로 계속되는,
    다수의 삼투성 중공 섬유 멤브레인들의 표면으로부터 부착 물질을 제거하는 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물의 간헐적인 유동을 제공하기 위하여, 상기 기체의 유동이 간헐적인,
    다수의 삼투성 중공 섬유 멤브레인들의 표면으로부터 부착 물질을 제거하는 방법.
  18. 다수의 삼투성 중공 섬유 멤브레인들을 포함하는 멤브레인 모듈에 있어서,
    상기 섬유 멤브레인들은 헤더에서의 각 단부에 고정되되,
    하나의 헤더는, 상기 헤더 내에 형성되고, 2개의 상인 기체/액체 유동이 상기 중공 섬유 멤브레인들의 표면을 세정하도록 유입되는 하나 또는 그 이상의 개구(opening)들과, 상기 2개의 상인 기체/액체 유동을 제공하기 위하여 상기 모듈과 유체 소통하는 기체-양수 펌프 장치를 포함하고,
    상기 기체-양수 펌프 장치는,
    액체 매질에 기설정된 깊이로 잠수된 기설정된 용적의, 수직으로 배치된 챔버 - 상기 챔버는, 상기 멤브레인의 개구들과 유체 소통하는 상부 및 상기 액체 매질과 유체 소통하는 하부를 구비함 - ; 및
    상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물을 생산하고 상기 혼합물의 상기 멤브레인의 표면에 따른 유동을 생산하기 위해서, 상기 챔버 안으로 기설정된 속도로 기체가 유동하도록 상기 챔버 안의 기설정된 위치에서 상기 챔버와 유체 소통하는 기체 소스;를 포함하고,
    상기 챔버의 용적, 상기 챔버의 잠수 깊이, 상기 기체의 유동 속도, 및 상기 챔버 안으로의 기체 유동 위치가, 상기 멤브레인 모듈 안으로의 상기 2개의 상인 기체/액체의 유동 속도를 최적화(optimization)하도록 선택되는,
    다수의 삼투성 중공 섬유 멤브레인들을 포함하는 멤브레인 모듈.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 멤브레인 모듈 내에 상기 2개의 상인 기체/액체 유동을 보유하도록, 상기 멤브레인 모듈은 실질적으로 고체 또는 액체/기체에 대한 불침투성(liquid/gas impervious)) 튜브로 적어도 부분적으로 둘러싸여지고 상기 기체-양수 펌프 장치와 연결되는,
    다수의 삼투성 중공 섬유 멤브레인들을 포함하는 멤브레인 모듈.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물의 실질적으로 계속되는 유동을 제공하기 위하여, 상기 기체의 유동이 실질적으로 계속되는,
    다수의 삼투성 중공 섬유 멤브레인들을 포함하는 멤브레인 모듈.
  21. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 2개의 상인 기체/액체 혼합물의 간헐적인 유동을 제공하기 위하여, 상기 기체의 유동이 간헐적인,
    다수의 삼투성 중공 섬유 멤브레인들을 포함하는 멤브레인 모듈.
KR1020097027316A 2007-05-29 2008-05-29 공기 양수 펌프를 이용한 멤브레인 세정 KR20100023920A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US94051807P 2007-05-29 2007-05-29
US60/940,518 2007-05-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100023920A true KR20100023920A (ko) 2010-03-04

Family

ID=40074459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097027316A KR20100023920A (ko) 2007-05-29 2008-05-29 공기 양수 펌프를 이용한 멤브레인 세정

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20100170847A1 (ko)
EP (1) EP2152393A4 (ko)
JP (1) JP2010527773A (ko)
KR (1) KR20100023920A (ko)
CN (1) CN101678283B (ko)
AU (1) AU2008255640B9 (ko)
CA (1) CA2686937A1 (ko)
WO (1) WO2008144826A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010025412A2 (en) * 2008-08-28 2010-03-04 Microlin, Llc Apparatus and method for delivering beneficial liquids at steady rate
US10543461B2 (en) 2013-12-23 2020-01-28 Econity Co., Ltd. Cartridge-type hollow fiber membrane module comprising submerged hollow fiber membrane unit module with free end and submerged apparatus for water treatment comprising air diffuser apparatus capable of intermittent/continuous aeration and its aeration method

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPR421501A0 (en) 2001-04-04 2001-05-03 U.S. Filter Wastewater Group, Inc. Potting method
AUPR692401A0 (en) 2001-08-09 2001-08-30 U.S. Filter Wastewater Group, Inc. Method of cleaning membrane modules
AUPS300602A0 (en) 2002-06-18 2002-07-11 U.S. Filter Wastewater Group, Inc. Methods of minimising the effect of integrity loss in hollow fibre membrane modules
JP4611982B2 (ja) 2003-08-29 2011-01-12 シーメンス・ウォーター・テクノロジーズ・コーポレーション 逆洗方法
EP1687078B1 (en) 2003-11-14 2012-03-14 Siemens Industry, Inc. Improved module cleaning method
US8758621B2 (en) 2004-03-26 2014-06-24 Evoqua Water Technologies Llc Process and apparatus for purifying impure water using microfiltration or ultrafiltration in combination with reverse osmosis
JP4838248B2 (ja) 2004-09-07 2011-12-14 シーメンス・ウォーター・テクノロジーズ・コーポレーション 逆洗液体廃棄物の低減
AU2005284677B2 (en) 2004-09-14 2010-12-23 Evoqua Water Technologies Llc Methods and apparatus for removing solids from a membrane module
WO2006029465A1 (en) 2004-09-15 2006-03-23 Siemens Water Technologies Corp. Continuously variable aeration
ATE549076T1 (de) * 2004-12-24 2012-03-15 Siemens Industry Inc Reinigung in membranfiltrationssystemen
JP2008525167A (ja) 2004-12-24 2008-07-17 シーメンス・ウォーター・テクノロジーズ・コーポレーション 簡易ガス洗浄方法および当該技術分野の装置
CA2605757A1 (en) 2005-04-29 2006-11-09 Siemens Water Technologies Corp. Chemical clean for membrane filter
CA2618107A1 (en) 2005-08-22 2007-03-01 Siemens Water Technologies Corp. An assembly for water filtration using a tube manifold to minimise backwash
US8293098B2 (en) 2006-10-24 2012-10-23 Siemens Industry, Inc. Infiltration/inflow control for membrane bioreactor
EP2129629A1 (en) 2007-04-02 2009-12-09 Siemens Water Technologies Corp. Improved infiltration/inflow control for membrane bioreactor
US9764288B2 (en) 2007-04-04 2017-09-19 Evoqua Water Technologies Llc Membrane module protection
KR20170092708A (ko) 2007-05-29 2017-08-11 에보쿠아 워터 테크놀로지스 엘엘씨 수처리 시스템
CA2731774A1 (en) 2008-07-24 2010-01-28 Siemens Water Technologies Corp. Frame system for membrane filtration modules
EP2315625B1 (en) 2008-08-20 2018-05-16 Evoqua Water Technologies LLC Improved membrane system backwash energy efficiency
WO2010142673A1 (en) 2009-06-11 2010-12-16 Siemens Water Technologies Corp. Methods for cleaning a porous polymeric membrane and a kit for cleaning a porous polymeric membrane
US9358505B2 (en) 2009-09-03 2016-06-07 General Electric Company Gas sparger for an immersed membrane
HUE045642T2 (hu) 2010-04-30 2020-01-28 Evoqua Water Tech Llc Folyadékáramlás elosztó készülék
EP2618916A4 (en) 2010-09-24 2016-08-17 Evoqua Water Technologies Llc FLUID CONTROL COLLECTOR FOR MEMBRANE FILTRATION SYSTEM
US9364805B2 (en) 2010-10-15 2016-06-14 General Electric Company Integrated gas sparger for an immersed membrane
WO2013049109A1 (en) 2011-09-30 2013-04-04 Siemens Industry, Inc. Isolation valve
JP2014528352A (ja) 2011-09-30 2014-10-27 エヴォクア ウォーター テクノロジーズ エルエルシーＥｖｏｑｕａ Ｗａｔｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｌｌｃ 改良したマニホルド構造
JP6052866B2 (ja) * 2011-11-10 2016-12-27 住友重機械工業株式会社 水処理方法
KR102108593B1 (ko) 2012-06-28 2020-05-29 에보쿠아 워터 테크놀로지스 엘엘씨 포팅 방법
US9764289B2 (en) 2012-09-26 2017-09-19 Evoqua Water Technologies Llc Membrane securement device
AU2013231145B2 (en) 2012-09-26 2017-08-17 Evoqua Water Technologies Llc Membrane potting methods
WO2014052139A1 (en) 2012-09-27 2014-04-03 Evoqua Water Technologies Llc Gas scouring apparatus for immersed membranes
US20140246104A1 (en) 2013-03-01 2014-09-04 Masao Kondo Non-clogging airlift pumps and systems and methods employing the same
EP3052221B1 (en) 2013-10-02 2022-12-14 Rohm & Haas Electronic Materials Singapore Pte. Ltd Device for repairing a membrane filtration module
JP2015136861A (ja) * 2014-01-22 2015-07-30 株式会社大林組 セメント冷却システムおよびセメント冷却方法
EP4176965A1 (en) 2014-10-22 2023-05-10 Koch Separation Solutions, Inc. Membrane module system with bundle enclosures and pulsed aeration and method of operation
US10930486B2 (en) * 2014-11-14 2021-02-23 Danmarks Tekniske Universitet Device for extracting volatile species from a liquid
AU2016294153B2 (en) 2015-07-14 2022-01-20 Evoqua Water Technologies Llc Aeration device for filtration system
USD779631S1 (en) 2015-08-10 2017-02-21 Koch Membrane Systems, Inc. Gasification device
US11560327B2 (en) 2018-04-11 2023-01-24 Pulsed Burst Systems Llc Bubble generator
CN109179888B (zh) * 2018-09-30 2021-10-22 浙江工商大学 一体式臭氧耦合膜生物反应器的废水处理装置及工艺
CN110465202A (zh) * 2019-09-10 2019-11-19 江苏依埃姆膜科技有限公司 一种能够完全化学清洗平板膜组件的装置及其工作方法
CN111322279A (zh) * 2020-04-24 2020-06-23 湖南科技大学 一种气力活塞推动式提升泵

Family Cites Families (109)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US511995A (en) * 1894-01-02 Air and water purifier
US285321A (en) * 1883-09-18 Pottery mold
US256008A (en) * 1882-04-04 Posoelain and china paste boxes
US1997074A (en) * 1930-01-24 1935-04-09 John Stogdell Stokes Method of and apparatus for molding synthetic resinous articles
US2080783A (en) * 1932-03-09 1937-05-18 Celluloid Corp Method of molding thermoplastic materials
US2105700A (en) * 1936-07-13 1938-01-18 William D Ramage Process for purification of beverages
US2843038A (en) * 1954-01-06 1958-07-15 Robert O Manspeaker Bakery apparatus and method
US2926086A (en) * 1957-07-30 1960-02-23 Universal Oil Prod Co Stabilization of non-distilled alcoholic beverages and the resulting product
US3183191A (en) * 1960-04-19 1965-05-11 Hach Chemical Co Stain and rust removing composition
NL269380A (ko) * 1960-09-19
US3139401A (en) * 1962-01-05 1964-06-30 Hach Chemical Co Method for removing rust from water softeners
US3198636A (en) * 1962-06-08 1965-08-03 Norda Essential Oil And Chemic Preservation of wine
US3191674A (en) * 1963-06-18 1965-06-29 Westinghouse Electric Corp Shell-and-tube type heat exchangers
NL137371C (ko) * 1963-08-02
US3492698A (en) * 1965-12-22 1970-02-03 Du Pont Centrifugal casting apparatus for forming a cast wall member extending transversely across an elongated bundle of substantially parallel hollow filaments of a fluid permeation separation apparatus
NL136034C (ko) * 1965-12-22
US3462362A (en) * 1966-07-26 1969-08-19 Paul Kollsman Method of reverse osmosis
US3501798A (en) * 1967-04-15 1970-03-24 Ennio Carraro Electric polisher for smooth vertical walls,such as window glass
SE320270B (ko) * 1967-11-04 1970-02-02 Inoue Michiro
US3556305A (en) * 1968-03-28 1971-01-19 Amicon Corp Composite membrane and process for making same
US3591010A (en) * 1968-06-10 1971-07-06 Pall Corp Filter having a microporous layer attached thereto
US3472765A (en) * 1968-06-10 1969-10-14 Dorr Oliver Inc Membrane separation in biological-reactor systems
US3625827A (en) * 1968-09-27 1971-12-07 Monsanto Co Water-soluble polymer-enzyme products
US3505215A (en) * 1968-10-10 1970-04-07 Desalination Systems Method of treatment of liquids by reverse osmosis
CH511629A (fr) * 1969-03-27 1971-08-31 Brasco Sa Appareil de filtration d'un fluide sous pression
US3700561A (en) * 1969-08-11 1972-10-24 Pabst Brewing Co Recovery of enzymes
US3693406A (en) * 1970-01-26 1972-09-26 Air Intake Renu Method for inspecting filters
US3708071A (en) * 1970-08-05 1973-01-02 Abcor Inc Hollow fiber membrane device and method of fabricating same
US3700591A (en) * 1970-09-24 1972-10-24 Us Interior Cleaning of used membrane with oxalic acid
US3654147A (en) * 1971-03-16 1972-04-04 Biospherics Inc Nitrate removal from sewage
US3728256A (en) * 1971-06-22 1973-04-17 Abcor Inc Crossflow capillary dialyzer
US3763055A (en) * 1971-07-07 1973-10-02 Us Interior Microporous support for reverse osmosis membranes
GB1412983A (en) * 1971-11-30 1975-11-05 Debell & Richardson Method of producing porous plastic materials
US3795609A (en) * 1971-12-28 1974-03-05 Administrator Environmental Pr Reverse osmosis-neutralization process for treating mineral contaminated waters
US3791631A (en) * 1972-02-17 1974-02-12 Mm Ind Inc Method and apparatus for making colored expanded foam articles
US3804258A (en) * 1972-08-08 1974-04-16 V Okuniewski Filtering device
US3843809A (en) * 1972-08-23 1974-10-22 E Luck Manufacture of alcoholic beverages
US3955998A (en) * 1973-06-21 1976-05-11 Phillips Petroleum Company Aqueous gels for plugging fractures in subterranean formation and production of said aqueous gels
FR2236537B1 (ko) * 1973-07-11 1977-12-23 Rhone Poulenc Ind
US3876738A (en) * 1973-07-18 1975-04-08 Amf Inc Process for producing microporous films and products
US3992301A (en) * 1973-11-19 1976-11-16 Raypak, Inc. Automatic flushing system for membrane separation machines such as reverse osmosis machines
US3968192A (en) * 1974-04-19 1976-07-06 The Dow Chemical Company Method of repairing leaky hollow fiber permeability separatory devices
US4105731A (en) * 1975-05-02 1978-08-08 Nippon Zeon Co., Ltd. Method of embedding an end of a bundle of thread-like bodies in a molding material and controlling capillary action by said material
JPS51128880A (en) * 1975-05-02 1976-11-10 Nippon Zeon Co Method of securing yarn bundle end to case
IT1040274B (it) * 1975-07-30 1979-12-20 Consiglio Nazionale Ricerche Procedimento di preparazione di membrane anisotrope supportate per osmosi inversa a base di poliammidi sintetiche
GB1496805A (en) * 1975-09-19 1978-01-05 Unilever Ltd Dithionite composition
US4105556A (en) * 1976-02-18 1978-08-08 Combustion Engineering, Inc. Liquid waste processing system
US4192750A (en) * 1976-08-09 1980-03-11 Massey-Ferguson Inc. Stackable filter head unit
US4247498A (en) * 1976-08-30 1981-01-27 Akzona Incorporated Methods for making microporous products
US4107043A (en) * 1977-03-03 1978-08-15 Creative Dispensing Systems, Inc. Inlet conduit fluid filter
US4203848A (en) * 1977-05-25 1980-05-20 Millipore Corporation Processes of making a porous membrane material from polyvinylidene fluoride, and products
US4138460A (en) * 1977-06-10 1979-02-06 Cordis Dow Corp. Method for forming tubesheets on hollow fiber tows and forming hollow fiber bundle assemblies containing same
US4519909A (en) * 1977-07-11 1985-05-28 Akzona Incorporated Microporous products
JPS6025194B2 (ja) * 1977-08-04 1985-06-17 株式会社クラレ 遠心接着装置
US4157899A (en) * 1977-10-11 1979-06-12 Cea Carter-Day Company Pulsed backflush air filter
US4183890A (en) * 1977-11-30 1980-01-15 Monsanto Company Method of cutting hollow filaments embedded in resinous mass
US4204961A (en) * 1978-03-15 1980-05-27 Cusato John Jr Filter apparatus with cleaning function
US4193780A (en) * 1978-03-20 1980-03-18 Industrial Air, Inc. Air filter construction
US4227295A (en) * 1978-07-27 1980-10-14 Baxter Travenol Laboratories, Inc. Method of potting the ends of a bundle of hollow fibers positioned in a casing
IT1114714B (it) * 1978-03-25 1986-01-27 Akzo Nv Massa di incorporazione poliuretanica e relativo procedimento di produzione
NZ190436A (en) * 1978-05-15 1981-12-15 Pall Corp Preparation of skinless hydrophilic alcohol insoluble polyamide membranes membranes casting resin solutions
US4315819A (en) * 1978-06-12 1982-02-16 Monsanto Company Hollow fiber permeator apparatus
JPS5535910A (en) * 1978-09-06 1980-03-13 Teijin Ltd Permselectivity composite membrane and preparation thereof
US4190419A (en) * 1978-09-22 1980-02-26 Miles Laboratories, Inc. Device for detecting serum bilirubin
US4188817A (en) * 1978-10-04 1980-02-19 Standard Oil Company (Indiana) Method for detecting membrane leakage
JPS5554004A (en) * 1978-10-18 1980-04-21 Teijin Ltd Selective permeable membrane and its manufacturing
US4367139A (en) * 1978-11-16 1983-01-04 Monsanto Company Hollow fiber permeator
BE874961A (nl) * 1979-03-20 1979-09-20 Studiecentrum Kernenergi WERKWIJZE TER BEREIDING VAN EEN MEMBRAAN, ALDUS BEREID MEMBRAAN, ELEKTROCHEMISCHE CEL MET ZULK MEMBRAAN EN TOEPASSING VAN ZULKE ELEKTROchemische cel
US4243525A (en) * 1979-03-29 1981-01-06 Fmc Corporation Method for reducing the formation of trihalomethanes in drinking water
DE2915730C2 (de) * 1979-04-19 1987-04-23 Kronsbein, Dirk-Gustav, 4000 Düsseldorf Patronenfilter
US4218324A (en) * 1979-05-03 1980-08-19 Textron, Inc. Filter element having removable filter media member
US4226921A (en) * 1979-07-16 1980-10-07 The Dow Chemical Company Selective plugging of broken fibers in tubesheet-hollow fiber assemblies
US4248648A (en) * 1979-07-18 1981-02-03 Baxter Travenol Laboratories, Inc. Method of repairing leaks in a hollow capillary fiber diffusion device
US4271026A (en) * 1979-10-09 1981-06-02 Air Products And Chemicals, Inc. Control of activated sludge wastewater treating process for enhanced phosphorous removal
US4367140A (en) * 1979-11-05 1983-01-04 Sykes Ocean Water Ltd. Reverse osmosis liquid purification apparatus
JPS5695304A (en) * 1979-12-28 1981-08-01 Teijin Ltd Perm selective composite membrane and its production
US4323453A (en) * 1980-01-03 1982-04-06 Monsanto Company Tube sheets for permeators
US4369605A (en) * 1980-07-11 1983-01-25 Monsanto Company Methods for preparing tube sheets for permeators having hollow fiber membranes
JPS5770144A (en) * 1980-10-17 1982-04-30 Asahi Glass Co Ltd Organic solution of fluorinated copolymer containing carboxyl group
US4384474A (en) * 1980-10-30 1983-05-24 Amf Incorporated Method and apparatus for testing and using membrane filters in an on site of use housing
US4389363A (en) * 1980-11-03 1983-06-21 Baxter Travenol Laboratories, Inc. Method of potting microporous hollow fiber bundles
JPS57102202A (en) * 1980-12-18 1982-06-25 Toyobo Co Ltd Fluid separator
US4496470A (en) * 1981-01-12 1985-01-29 The B. F. Goodrich Company Cleaning composition
JPS6059933B2 (ja) * 1981-05-22 1985-12-27 工業技術院長 無水マレイン酸残基を有する高分子膜
US4405688A (en) * 1982-02-18 1983-09-20 Celanese Corporation Microporous hollow fiber and process and apparatus for preparing such fiber
US4415452A (en) * 1982-03-18 1983-11-15 Heil Richard W Method and apparatus for treating organic wastewater
US4431545A (en) * 1982-05-07 1984-02-14 Pall Corporation Microporous filter system and process
US4476112A (en) * 1982-05-10 1984-10-09 Stay Fresh, Inc. Food preservative composition
US4414172A (en) * 1982-05-21 1983-11-08 Filtertek, Inc. Process and apparatus for sealing a plurality of filter elements
JPS5952507A (ja) * 1982-06-03 1984-03-27 デ−・エル・エム・ドクトル・ミユラ−・アクチエンゲゼルシヤフト 懸濁液を連続的に濃縮する装置
US4462855A (en) * 1982-06-28 1984-07-31 Celanese Corporation Process for bonding polyester reinforcement elements to rubber
US4414113A (en) * 1982-09-29 1983-11-08 Ecodyne Corporation Liquid purification using reverse osmosis hollow fibers
US4476015A (en) * 1982-11-02 1984-10-09 V. J. Ciccone & Associates, Inc. Multiple element fluid separation device
JPS5992094A (ja) * 1982-11-18 1984-05-28 Agency Of Ind Science & Technol 有機廃棄物の嫌気性消化方法
US4467001A (en) * 1982-12-27 1984-08-21 Albany International Corp. Process and device for applying, drying and curing a coating on filaments
US4539940A (en) * 1984-04-26 1985-09-10 Young Richard K Tube and shell heat exchanger with annular distributor
JPH05285348A (ja) * 1992-04-04 1993-11-02 Nitto Denko Corp 縦型中空糸膜モジュ−ル
JPH09117647A (ja) * 1995-10-24 1997-05-06 Kubota Corp 散気装置の運転方法
US20040232076A1 (en) * 1996-12-20 2004-11-25 Fufang Zha Scouring method
CA2639642C (en) * 1996-12-20 2013-01-15 Siemens Water Technologies Corp. Scouring method
NL1006390C2 (nl) * 1997-06-25 1998-12-29 Triqua B V Werkwijze voor het filtreren van een suspensie en een inrichting daarvoor.
US6641733B2 (en) * 1998-09-25 2003-11-04 U. S. Filter Wastewater Group, Inc. Apparatus and method for cleaning membrane filtration modules
TWI222895B (en) * 1998-09-25 2004-11-01 Usf Filtration & Separations Apparatus and method for cleaning membrane filtration modules
ATE400351T1 (de) * 1999-11-18 2008-07-15 Zenon Technology Partnership Getauchtes membranelement und modul
JP2003024751A (ja) * 2001-07-11 2003-01-28 Asahi Kasei Corp 中空糸膜カートリッジ
JP2003024937A (ja) * 2001-07-13 2003-01-28 Asahi Kasei Corp 膜分離装置
AU2002953111A0 (en) * 2002-12-05 2002-12-19 U. S. Filter Wastewater Group, Inc. Mixing chamber
JP2004344848A (ja) * 2003-05-26 2004-12-09 Asahi Kasei Chemicals Corp 膜分離方法および膜分離装置
US7220358B2 (en) * 2004-02-23 2007-05-22 Ecolab Inc. Methods for treating membranes and separation facilities and membrane treatment composition

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010025412A2 (en) * 2008-08-28 2010-03-04 Microlin, Llc Apparatus and method for delivering beneficial liquids at steady rate
WO2010025412A3 (en) * 2008-08-28 2010-06-10 Microlin, Llc Apparatus and method for delivering beneficial liquids at steady rate
US10543461B2 (en) 2013-12-23 2020-01-28 Econity Co., Ltd. Cartridge-type hollow fiber membrane module comprising submerged hollow fiber membrane unit module with free end and submerged apparatus for water treatment comprising air diffuser apparatus capable of intermittent/continuous aeration and its aeration method

Also Published As

Publication number Publication date
CN101678283A (zh) 2010-03-24
JP2010527773A (ja) 2010-08-19
AU2008255640A1 (en) 2008-12-04
US20100170847A1 (en) 2010-07-08
AU2008255640B2 (en) 2013-06-13
AU2008255640B9 (en) 2013-07-04
EP2152393A4 (en) 2012-07-25
WO2008144826A1 (en) 2008-12-04
EP2152393A1 (en) 2010-02-17
CA2686937A1 (en) 2008-12-04
CN101678283B (zh) 2012-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100023920A (ko) 공기 양수 펌프를 이용한 멤브레인 세정
CN106040002B (zh) 使用脉冲气提泵的膜清洗
US20040232076A1 (en) Scouring method
AU2011253685A1 (en) Membrane cleaning with pulsed airlift
KR101263561B1 (ko) 2상 흐름 유도형 침지형 분리막 생물반응조

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid