KR20110001433A - The method for mending defects of hollow fibers-membranes - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 주로 수처리에 적용되는 중공사 분리막의 결점을 수리하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for repairing the defects of hollow fiber membranes mainly applied to water treatment.
최근 정수 처리에 대한 요구 수준의 강화로 인하여 정수 처리 공정에 중공사 분리막을 포함하는 침지형 중공사 분리막 모듈이 많이 이용되고 있다. Recently, immersion type hollow fiber membrane modules including hollow fiber membranes have been widely used in the water treatment process due to the enhancement of the required level for water treatment.
침지형 중공사 분리막 모듈을 이용한 정수 처리 공정은 중공사 분리막을 다발지어 형성한 침지형 중공사 분리막 모듈을 처리하고자 하는 유체의 수조에 직접 침지시키고, 중공사 분리막에 진공을 가하여 유체가 중공사 내부로 투과하게 하여 고액을 분리하는 방식으로서, 가열이나 상변화를 이용하는 분리 방법에 비하여, 중공사 분리막의 벽에 미리 형성되어 있는 세공의 크기에 따라 원하는 일정한 수질의 처리수를 안정적으로 얻을 수 있음으로써 수처리 공정의 신뢰도를 높일 수 있다는 등 많은 장점이 있다. In the water treatment process using the immersion hollow fiber membrane module, the immersion hollow fiber membrane module formed by bundle of hollow fiber membranes is directly immersed in the water tank of the fluid to be treated, and the fluid is permeated into the hollow fiber membrane by applying a vacuum to the hollow fiber membranes. As a method of separating the solid solution, compared to the separation method using heating or phase change, it is possible to stably obtain the desired water quality treatment water according to the size of the pores previously formed in the wall of the hollow fiber membrane. There are many advantages, such as increased reliability.
이러한 장점으로 인해 최근에는 침지형 중공사 분리막 모듈을 이용한 정수 처리 공정은 오ㆍ폐수의 처리, 산업 폐수의 처리, 음용수의 처리, 그리고 제약 및 산업 분야에서의 분리 공정 등에 널리 이용되어 그 활용 범위가 점차 확대되는 추세에 있다.Due to these advantages, recently, the water treatment process using the immersion hollow fiber membrane module has been widely used in the treatment of sewage and wastewater, the treatment of industrial wastewater, the treatment of drinking water, and the separation process in pharmaceutical and industrial fields. The trend is expanding.
침지형 중공사 분리막 모듈에 사용되는 중공사 분리막은 주로 PE(폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌) PS(폴리술폰), PVDF(폴리플루오르화비닐리덴) 등의 고분자 재료를 이용한 합성 섬유인 중공사의 벽에 분리하고자 하는 이 물질의 크기보다 작은 크기의 세공을 형성시켜 중공사 분리막으로 사용하는 것이다. The hollow fiber membrane used for the immersion hollow fiber membrane module is mainly used for the wall of the hollow fiber which is a synthetic fiber using polymer materials such as PE (polyethylene), PP (polypropylene) PS (polysulfone), PVDF (polyvinylidene fluoride) Pores of a size smaller than the size of the material to be separated form a hollow fiber membrane.
이렇게 중공사 분리막의 벽에 형성되는 세공의 크기는 분리하고자 하는 물질의 크기보다 작도록 일정한 크기 미만의 세공이 균일하게 형성되어야 하는데, 제조 공정 상 임의로 결정한 크기 이상의 크기로 형성되는 일부의 거대 세공은 중공사 분리막의 결점으로 작용하게 되고, 중공사 분리막의 제조 공정시 또는 중공사 분리막 모듈의 제조 공정시, 중공사 분리막 모듈을 수처리에 적용하기 위하여 이송시 등 여러 가지 작업중 중공사 분리막의 일부에 구멍이 생기거나, 찢어짐 등에 의한 결점이 발생 할 수도 있다. 또, 중공사 분리막 모듈을 수처리에 적용하여 장시간 사용시, 중공사 분리막의 벽에 형성된 일부의 세공의 크기가 임의로 정한 크기 이상의 크기로 커지거나, 중공사 분리막의 일부에 구멍이 생기거나, 찢어짐 등에 의하여 결점이 발생할 수도 있다. 중공사 분리막의 일부에 이러한 결점이 발생될 경 우, 중공사 분리막의 벽에 형성된 세공 크기보다 큰 일정한 크기 이상의 물질이 이러한 결점을 통하여 처리수에 유입되는 문제가 발생되므로, 중공사 분리막의 제조 시 및 중공사 분리막을 사용 전 및 사용 중에 이러한 중공사 분리막에 형성되는 결점을 찾아내고, 수리해야할 필요가 있다. As such, the size of the pores formed on the wall of the hollow fiber membrane should be uniformly formed to be smaller than the size of the material to be separated. It acts as a defect of the hollow fiber membrane, and during the manufacturing process of the hollow fiber membrane or the manufacturing process of the hollow fiber membrane module, the hole in a part of the hollow fiber membrane during various operations, such as during transportation to apply the hollow fiber membrane module to the water treatment Defects may occur due to this or tearing. In addition, when the hollow fiber membrane module is applied to the water treatment for a long time, the size of some pores formed on the wall of the hollow fiber membrane is increased to a size larger than a predetermined size, or a portion of the hollow fiber membrane is formed by a hole or torn. Defects may arise. If such a defect occurs in a part of the hollow fiber membrane, the problem that the material of a certain size larger than the pore size formed in the wall of the hollow fiber membrane is introduced into the treated water through such a defect, so when manufacturing the hollow fiber membrane And defects formed in such hollow fiber separators before and during use, and need to be repaired.
그러나, 중공사 분리막에 형성되는 결점들은 그 크기가 미세하고, 특히, 중공사 분리막을 모듈에 적용할 때에는, 도 1과 같이, 수많은 중공사 분리막을 다발지어 모듈에 적용하므로, 중공사 분리막의 일부에 형성되는 결점들을 찾아내기가 쉽지 않은 문제점이 있는 것이다. However, the defects formed in the hollow fiber membranes are fine in size, and in particular, when the hollow fiber membranes are applied to the module, as shown in FIG. There is a problem that is difficult to find the defects formed in the.
종래에는 중공사 분리막에 형성되는 결점들을 찾아내기 위하여 중공사 분리막 모듈을 수조의 물 속에 완전 침지시키고, 중공사 분리막의 내부로 공기를 불어넣어, 중공사 분리막의 결점들을 통하여 외부로 통과되는 공기 방울의 발생 위치를 육안으로 관찰하였다가, 다시 수조의 물을 빼내어 공기 방울이 방생된 위치를 추적하여 중공사 분리막에 형성된 결점들을 육안으로 직접 찾아내어, 결점이 방생된 중공사 분리막을 제거시키거나, 결점부분을 임의의 방법으로 막는 방법 등을 이용하여 수리하였다. Conventionally, in order to find defects formed in the hollow fiber membrane, the hollow fiber membrane module is completely immersed in the water of the tank, and the air is blown into the hollow fiber membrane to blow the air bubbles through the defects of the hollow fiber membrane to the outside. Visually observed the location of the water, and then drained the water tank again to track the location where the air bubbles were generated to find the defects formed in the hollow fiber membranes with the naked eye to remove the hollow fiber membranes where the defects occurred, or The parts were repaired using a method of clogging in any way.
그러나, 이러한 방법에 의할 경우에는 공기 방울이 발생된 지점을 기억하여 그 부분에 형성된 결점을 육안으로 직접 찾아내어야 하는데, 이 때, 중공사 분리막 에 형성된 결점은 결점이 형성되지 않은 부분의 중공사 분리막의 색과 동일하여, 육안으로 찾아내기가 쉽지 않고, 이에 따라 결점을 찾아내는 데에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었던 것이다. 특히, 중공사 분리막 모듈을 수처리에 적용하여 사용한 후에는 중공사 분리막의 외부 표면에 수많은 이물질들이 많이 붙어 얼룩을 형성하고 있어서, 공기 방울이 발생된 지점을 기억하더라도, 육안으로 결점을 직접 찾아 내기는 매우 힘든 것이다.However, in this method, the defects formed in the part of the hollow fiber membranes must be visually detected by memorizing the point where the air bubbles are generated. In this case, the defects formed in the hollow fiber membranes are hollow fiber membranes of the part where no defects are formed. It is the same as the color of, it is not easy to find with the naked eye, accordingly there was a problem that takes a long time to find the defects. In particular, after the hollow fiber membrane module is used for water treatment, many foreign substances adhere to the outer surface of the hollow fiber membrane to form stains, so it is very difficult to find defects with the naked eye even if the air bubble is generated. will be.
본 발명은 중공사 분리막에 형성되는 결점들을 쉽고 간단하게 수리할 수 있는 중공사 분리막의 결점을 수리하는 방법을 제공하려는 것이다.The present invention is to provide a method for repairing the defects of the hollow fiber membranes that can easily and simply repair the defects formed in the hollow fiber membranes.
본 발명의 일구현예에 의한 중공사 분리막의 결점 수리 방법은 중공사 분리막의 내부로 광중합성 수지 조성물을 주입하고, 상기 중공사 분리막의 외부로 상기 광중합성 수지 조성물이 경화할 수 있는 파장대의 빛을 조사함으로써, 중공사 분리막의 일부에 형성되어 있는 결점을 통과하거나, 상기 결점 영역에 체류하는 광중합성 수지 조성물이 경화되어 중공사 분리막의 일부에 형성되어 있는 결점을 막는 것을 특징으로 한다. In the defect repairing method of the hollow fiber membrane according to an embodiment of the present invention, the photopolymerizable resin composition is injected into the inside of the hollow fiber membrane, and the light of the wavelength band that the photopolymerizable resin composition can cure to the outside of the hollow fiber membrane By irradiating, the photopolymerizable resin composition which passes through the defect formed in a part of a hollow fiber separation membrane, or stays in the said defect area hardens, and prevents the defect formed in a part of hollow fiber separation membrane.
이 때, 광중합성 수지 조성물은 주재로서 광중합성 올리고머와 광중합개시제를 포함할 수 있고, 광중합성 올리고머는 아크릴레이트계 광중합성 올리고머일 수 있으며, 아크릴레이트계 광중합성 올리고머는 폴리에스테르-아크릴레이 트(Polyester-Acrylate)계, 에폭시-아크릴레이트(Epoxy-Acrylate)계 및 우레탄-아크릴레이트(Urethane-Acrylate)계 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. At this time, the photopolymerizable resin composition may include a photopolymerizable oligomer and a photopolymerization initiator as a main material, the photopolymerizable oligomer may be an acrylate-based photopolymerizable oligomer, and the acrylate-based photopolymerizable oligomer may be a polyester-acrylate ( It may be at least one selected from the group consisting of polyester-acrylate, epoxy-acrylate and urethane-acrylate oligomers.
이와 같은 기술 구성에 의하여 본 발명은 중공사 분리막에 형성되는 결점들을 쉽고 간단하게 수리할 수 있는 중공사 분리막의 결점을 수리하는 방법을 제공하였다.By the technical construction as described above, the present invention provides a method for repairing the defects of the hollow fiber membranes, which can easily and simply repair the defects formed in the hollow fiber membranes.
본 발명의 일구현예에 의한 중공사 분리막의 결점 수리 방법은 중공사 분리막의 내부로 광중합성 수지 조성물을 주입하고, 상기 중공사 분리막의 외부로 상기 광중합성 수지 조성물이 경화할 수 있는 파장대의 빛을 조사함으로써, 중공사 분리막의 일부에 형성되어 있는 결점을 통과하거나, 상기 결점 영역에 체류하는 광중합성 수지 조성물이 경화되어 중공사 분리막의 일부에 형성되어 있는 결점을 막는 것을 특징으로 한다. In the defect repairing method of the hollow fiber membrane according to an embodiment of the present invention, the photopolymerizable resin composition is injected into the inside of the hollow fiber membrane, and the light of the wavelength band that the photopolymerizable resin composition can cure to the outside of the hollow fiber membrane By irradiating, the photopolymerizable resin composition which passes through the defect formed in a part of a hollow fiber separation membrane, or stays in the said defect area hardens, and prevents the defect formed in a part of hollow fiber separation membrane.
이 때, 중공사 분리막에 형성되는 결점은 초기 중공사 분리막의 벽에 형성된 세공의 크기보다 큰 경우의 것, 즉, 제조 공정 상 임의로 결정한 크기 이상의 크기로 형성된 거대 세공, 중공사 분리막의 제조 공정시 또는 중공사 분리막 모듈의 제조 공정시, 중공사 분리막 모듈을 수처리에 적용하기 위한 이송시 등 여러 가지 작 업중 중공사 분리막의 일부에 구멍이 생기거나, 찢어짐 등에 의해 의해 발생된 결점, 중공사 분리막 모듈을 수처리에 적용하여 장시간 사용시, 중공사 분리막의 벽에 형성된 일부의 세공의 크기가 임의로 정한 크기 이상의 크기로 커지거나, 중공사 분리막의 일부에 구멍이 생기거나, 찢어짐 등에 의하여 발생된 결점 등을 모두 포함한다.At this time, the defect formed in the hollow fiber membrane is larger than the size of the pores formed on the wall of the initial hollow fiber membrane, that is, during the manufacturing process of the macropore, hollow fiber membrane formed to a size larger than the size arbitrarily determined in the manufacturing process Or defects caused by holes or tears in a part of the hollow fiber membranes during various operations, such as during the manufacturing process of the hollow fiber membrane modules, or when transferring the hollow fiber membrane modules to water treatment, and hollow fiber membrane modules Is applied to the water treatment for a long time, the size of some pores formed on the wall of the hollow fiber membranes grows to a size larger than a predetermined size, or all the defects caused by holes or tears in the hollow fiber membranes Include.
여기에서 사용되는 광중합성 수지 조성물은 중공사 분리막의 벽에 정상적으로 형성되어 있는 세공을 통하여서는 외부로 통과하지 못하고, 정상적으로 형성되어 있는 세공보다 크기가 커서 결점으로 작용하는 세공 및 중공사 분리막의 일부에 구멍이 생기거나, 찢어짐 등에 의해 발생된 결점을 통하여서만 중공사의 외부로 통과될 수 있도록 점도 등이 조절된 광중합성 수지 조성물이다.The photopolymerizable resin composition used herein does not pass through the pores normally formed on the wall of the hollow fiber separation membrane, and does not pass to the outside, and is larger in size than the pores normally formed, and therefore, the photopolymerizable resin composition acts as a defect on a part of the pores and the hollow fiber separator. It is a photopolymerizable resin composition whose viscosity or the like is adjusted so as to pass through the outside of the hollow fiber only through defects caused by holes or tearing.
즉, 이러한 광중합성 수지 조성물을 중공사 분리막의 유입구를 통하여 중공사 분리막의 내부로 주입하면, 중공사 분리막의 벽면에 정상적으로 형성되어 있는 세공을 통하여서는 광중합성 수지 조성물이 중공사 분리막의 벽면을 통하여서는 외부로 통과되지 아니하고, 중공사 분리막의 유출구를 통하여서만 외부로 방출되며, 중공사 분리막의 일부에 형성되어 있는 결점을 통하여서만 외부로 유출될 수 있는 것이다. That is, when the photopolymerizable resin composition is injected into the hollow fiber membrane through the inlet of the hollow fiber membrane, the photopolymerizable resin composition is formed through the wall surface of the hollow fiber membrane through the pores normally formed on the wall surface of the hollow fiber membrane. Is not passed to the outside, only to be discharged to the outside through the outlet of the hollow fiber membrane, it can only flow out through the defect formed in the part of the hollow fiber membrane.
이 때, 중공사 분리막의 외부로 광중합성 수지 조성물이 경화할 수 있는 파 장대의 빛을 조사하면, 중공사 분리막의 일부에 형성되어 있는 결점을 통하여 외부로 유출되어 있거나, 결점 영역에 체류하는 광중합성 수지 조성물이 경화되어 중공사 분리막의 일부에 형성되어 있는 결점을 막음으로써, 중공사 분리막의 결점을 수리할 수 있는 것이다. At this time, when the light of the wavelength band that the photopolymerizable resin composition can cure is irradiated to the outside of the hollow fiber separation membrane, the light flows out through the defects formed in a part of the hollow fiber separation membrane or remains in the defect region. The defect of a hollow fiber membrane can be repaired by hardening | curing a synthetic resin composition and preventing the fault formed in a part of hollow fiber membrane.
여기에서 사용되는 광중합성 수지 조성물은 주재로서 광중합성 올리고머와 광중합개시제를 포함할 수 있고, 광중합성 올리고머는 아크릴레이트계 광중합성 올리고머일 수 있으며, 아크릴레이트계 광중합성 올리고머는 폴리에스테르-아크릴레이트(Polyester-Acrylate)계, 에폭시-아크릴레이트(Epoxy-Acrylate)계 및 우레탄-아크릴레이트(Urethane-Acrylate)계 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. As used herein, the photopolymerizable resin composition may include a photopolymerizable oligomer and a photopolymerization initiator, the photopolymerizable oligomer may be an acrylate photopolymerizable oligomer, and the acrylate photopolymerizable oligomer may be a polyester-acrylate ( It may be at least one selected from the group consisting of polyester-acrylate, epoxy-acrylate and urethane-acrylate oligomers.
이렇게, 중공사 분리막의 내부로 광중합성 수지 조성물을 주입하고, 중공사 분리막의 외부로 상기 광중합성 수지 조성물이 경화할 수 있는 파장대의 빛을 조사하여, 중공사 분리막의 일부에 형성된 결점을 수리한 후에는 중공사 분리막의 유입구에 공기 또는 물 등을 주입함으로써, 중공사 분리막에 기 투입된 광중합성 수지 조성물을 중공사 분리막의 유출구 측으로 완전히 배출시킴으로써, 중공사 분리막의 결점 수리 공정을 완료 할 수 있다. In this way, the photopolymerizable resin composition is injected into the hollow fiber separation membrane, and the light of a wavelength band that can be cured by the photopolymerizable resin composition is irradiated to the outside of the hollow fiber separation membrane to repair defects formed in a part of the hollow fiber separation membrane. Thereafter, by injecting air or water into the inlet of the hollow fiber membrane, the photopolymerizable resin composition pre-injected into the hollow fiber membrane is completely discharged to the outlet side of the hollow fiber membrane, thereby completing the defect repair process of the hollow fiber membrane.
도 1은 통상의 중공사 분리막 모듈의 사진.1 is a photograph of a conventional hollow fiber membrane module.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |