KR20120081131A - 매니폴드 구조 - Google Patents

매니폴드 구조 Download PDF

Info

Publication number
KR20120081131A
KR20120081131A KR1020127009234A KR20127009234A KR20120081131A KR 20120081131 A KR20120081131 A KR 20120081131A KR 1020127009234 A KR1020127009234 A KR 1020127009234A KR 20127009234 A KR20127009234 A KR 20127009234A KR 20120081131 A KR20120081131 A KR 20120081131A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ballast
chamber
water
raw water
manifold
Prior art date
Application number
KR1020127009234A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101413161B1 (ko
Inventor
타쿠지 초
순수케 야마자키
도시오 사노
켄니치 사이토
Original Assignee
가부시키가이샤 유아사 맴브렌 시스템
미츠이 조센 가부시키 가이샤
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 가부시키가이샤 유아사 맴브렌 시스템, 미츠이 조센 가부시키 가이샤 filed Critical 가부시키가이샤 유아사 맴브렌 시스템
Publication of KR20120081131A publication Critical patent/KR20120081131A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101413161B1 publication Critical patent/KR101413161B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • 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
    • B01D63/10—Spiral-wound membrane modules
    • 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
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B13/00—Conduits for emptying or ballasting; Self-bailing equipment; Scuppers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J4/00—Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for
    • B63J4/002—Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for for treating ballast water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/10—Specific supply elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/10—Specific supply elements
    • B01D2313/105—Supply manifolds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/12—Specific discharge elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/12—Specific discharge elements
    • B01D2313/125—Discharge manifolds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/44—Cartridge types
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/008—Originating from marine vessels, ships and boats, e.g. bilge water or ballast water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

본 발명은 복수의 막 카트리지를 병렬한 경우에도, 비용 증대를 초래하는 일 없이 스페이스 절약을 실현할 수 있는 매니폴드 구조를 제공한다. 본 발명의 매니폴드 구조는 밸러스트 처리수 집수관과 이 집수관의 외주에 형성되는 스파이럴 막으로 이루어진 스파이럴 막 모듈을 내부에 장전하며, 이 스파이럴 막의 외부에 밸러스트 원수 유로를 형성하고, 이 원수 유로측으로부터 막을 통해 상기 집수관에 밸러스트 처리수를 얻는 막 카트리지를 2개 이상 나란히 설치하여, 이 2개 이상의 막 카트리지의 일단에 제 1 매니폴드를 구비하며, 타단에 제 2 매니폴드를 구비한다.

Description

매니폴드 구조 {MANIFOLD STRUCTURE}
본 발명은 스파이럴 막 모듈을 구비한 복수의 막 카트리지를 병렬로 구비하는 매니폴드 구조에 관한 것이다.
원유 등을 수송하는 화물용 선박에는 항해시의 선체 안정성을 유지하기 위해 밸러스트 탱크가 마련되어 있다. 통상, 원유 등이 적재되어 있지 않을 때에는 밸러스트 탱크 안을 밸러스트수로 채우고, 원유 등을 실을 때에는 밸러스트수(ballast water)를 배출함으로써, 선체의 부력을 조정하여 선체를 안정화시키고 있다.
이와 같이 밸러스트수는 선박의 안전한 항해를 위해 필요한 물이며, 통상, 하역을 하는 항만의 밸러스트 원수가 이용된다. 그 양은 세계적으로 보면 연간 100억 톤을 초과한다고 한다.
그런데, 밸러스트수 중에는 그것을 취수한 항만에 서식하는 미생물이나 소형/대형 생물의 알이 혼입되어 있어, 선박의 이동에 따라, 이들 미생물이나 소형/대형 생물의 알이 동시에 다른 나라로 운반되게 된다.
따라서, 원래 그 해역에는 서식하지 않았던 생물종이 기존의 생물종을 대신하게 되는 생태계 파괴가 심각해지고 있다.
이와 같은 배경 하에, 국제해사기관(IMO)의 외교회의에서, 밸러스트수 처리장치 등에 관한 정기적 검사의 수검의무가 채택되어, 2009년 이후의 건조선부터 적용되고 있다.
또한, 선박의 밸러스트수 및 침전물의 규제 및 관리를 위한 조약(이하, 조약이라 한다)에 따라, 밸러스트수의 배출기준은 밸러스트수의 배출시에 외해에 존재하는 미생물의 100분의 1정도까지 살균 혹은 제균되어 있을 것이 요구되고 있다.
밸러스트수 중의 미생물을 살균하는 기술로서는 오존살균기술(특허문헌 1)이 알려져 있다. 또한, 오존 사용량을 삭감하는 관점에서, 본 출원인은 막 처리기술도 제안하고 있다(특허문헌 2). 막 처리에 사용되는 막은 일반적으로, 분리대상이 되는 미생물의 크기를 고려하여, 정밀여과막이나 한외여과막이 사용되고 있다. 막의 타입으로서는 평막(특허문헌 3)이나 스파이럴 막(특허문헌 4) 등이 알려져 있다.
그러나, 방대한 양의 밸러스트수를 단시간에 처리하기 위해서는 방대한 양의 막을 구비할 필요가 있다.
특허문헌 5에는 카트리지 내에 스파이럴 막을 직렬로 나란히 설치한 구성이 개시되어 있는데, 직렬로 나란히 설치한 것에서는 대량의 막 카트리지를 구비하여도 막 처리의 고속화는 기대할 수 없다.
처리를 고속화하기 위해서는 대량의 막 카트리지를 병렬로 설치할 필요가 있다.
복수의 막 카트리지를 병렬로 설치한 예로서는 헤더관(header pipe)에 대해, 모노리스(monolith)형 필터를 구비한 복수의 막 카트리지를 각각 배관에 의해 연결하고, 병렬로 설치하는 구성이 알려져 있다(특허문헌 6).
이 기술은 막 카트리지별로 운전하기 때문에, 원수 유입 배관, 농축액 배관, 처리액 배관 등이 막 카트리지별로 연결되어 있으므로, 배관의 수가 막 카트리지의 수에 따라 필요로 된다.
그러나, 밸러스트 처리에서는 막 카트리지의 수가 수백개 필요로 되므로, 그에 따라 배관의 수도 필요로 된다. 배관의 경우에는 유체역학상, 배관 길이, 배관의 굴곡, 배관 지름의 확대/축소 등에 따라 압력 손실이 발생하고, 그 수가 증가하면 압력 손실은 방대해진다. 그 때문에, 그 압력 손실분을 고려한 원수 펌프의 동력이 필요로 되며, 설비 비용이 증대할 뿐만 아니라 런닝 코스트도 증대된다.
또한, 막 카트리지별로 배관을 설치하는 것은 선박 위의 한정된 설치 스페이스 안에서는 곤란하다.
또한, 어떤 막 카트리지에 문제가 발생한 경우에, 막 카트리지별 수리보수가 필요로 되며, 그 때문에 막 카트리지별로 연결배관을 분리할 필요가 있어 작업상 매우 복잡하다.
특허문헌 1 : US 2003/0015481 특허문헌 2 : 일본국 특허공개 2007-268379호 공보 특허문헌 3 : 일본국 특허 제3160609호 공보 특허문헌 4 : 일본국 특허공개 2000-271454호 공보 특허문헌 5 : 일본국 특허공개 2002-28453호 공보 특허문헌 6 : 일본국 특허공개 2005-270810호 공보
본 발명의 과제는 복수의 막 카트리지를 병렬한 경우에도, 비용 증대를 초래하는 일 없이 스페이스 절약을 실현할 수 있는 매니폴드 구조를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 과제는 이하의 기재에 의해 명확해진다.
상기 과제는 이하의 각 발명에 의해 해결된다.
청구항 1에 따른 발명은 밸러스트 처리수 집수관과 이 집수관의 외주에 형성되는 스파이럴 막으로 이루어진 스파이럴 막 모듈을 내부에 장전하며, 이 스파이럴 막의 외부에 밸러스트 원수 유로를 형성하고, 이 원수 유로측으로부터 막을 통해 상기 집수관에 밸러스트 처리수를 얻는 막 카트리지를 2개 이상 나란히 설치하여, 이 2개 이상의 막 카트리지의 일단에 제 1 매니폴드를 구비하며, 타단에 제 2 매니폴드를 구비하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 구조이다.
청구항 2에 따른 발명은 상기 제 1 매니폴드는 직육면체형의 매니폴드 본체 내에 밸러스트 원수실을 가지며, 이 밸러스트 원수실은 취수된 밸러스트 원수를 도입하는 밸러스트 원수 도입구를 구비함과 아울러, 상기 막 카트리지의 밸러스트 원수 유로에 밸러스트 원수를 송액가능한 밸러스트 원수 입구를 구비하고, 상기 제 2 매니폴드는 직육면체형의 매니폴드 본체 내에 세척 배액실(排液室) 및 처리수실을 가지며, 상기 세척 배액실은 상기 막 카트리지의 밸러스트 원수 유로로부터 보내오는 세척 배액을 도입가능한 세척 배액 도입구와, 세척 배액실 내의 세척 배액을 외부에 배출하기 위한 세척 배액 출구를 구비하며, 상기 처리수실은 상기 밸러스트 처리수 집수관으로부터 처리수를 도입가능한 처리수 도입구와, 처리수실 내의 처리수를 밸러스트 탱크로 이송하기 위한 처리수 배출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 기재의 매니폴드 구조이다.
청구항 3에 따른 발명은 상기 처리수실은 세척 배액을 외부로 배출하기 위한 배출구를 가지며, 상기 세척 배액 출구에 세척 배액 배출관을 설치하고, 이 세척 배액 배출관을 배출구에 연결함으로써, 세척 배액실 내의 세척 배액을 외부로 배출가능하게 하는 것을 특징으로 하는 청구항 2 기재의 매니폴드 구조이다.
청구항 4에 따른 발명은 상기 제 1 매니폴드는 직육면체형의 매니폴드 본체 내에 밸러스트 원수실 및 처리수실을 가지며, 상기 밸러스트 원수실은 취수된 밸러스트 원수를 도입하는 밸러스트 원수 도입구를 구비함과 아울러, 상기 막 카트리지의 밸러스트 원수 유로에 밸러스트 원수를 송액가능한 밸러스트 원수 입구를 구비하고, 상기 처리수실은 상기 밸러스트 처리수 집수관으로부터 처리수를 도입가능한 처리수 도입구와, 처리수실 내의 처리수를 밸러스트 탱크로 이송하기 위한 처리수 배출구를 구비하며, 상기 제 2 매니폴드는 직육면체형의 매니폴드 본체 내에 세척 배액실을 가지고, 상기 세척 배액실은 막 카트리지의 밸러스트 원수 유로로부터 보내오는 세척 배액을 도입가능한 세척 배액 도입구를 구비하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 기재의 매니폴드 구조이다.
청구항 5에 따른 발명은 상기 처리수실은 밸러스트 원수를 밸러스트 원수실에 도입하기 위한 도입구를 가지며, 상기 밸러스트 원수 도입구에 밸러스트 원수 도입관을 설치하고, 이 밸러스트 원수 도입관을 도입구에 연결함으로써, 밸러스트 원수를 밸러스트 원수실에 도입가능하게 하는 것을 특징으로 하는 청구항 4 기재의 매니폴드 구조이다.
청구항 6에 따른 발명은 상기 제 1 매니폴드는 직육면체형의 매니폴드 본체 내에 밸러스트 원수실 및 제 1 처리수실을 가지며, 상기 밸러스트 원수실은 취수된 밸러스트 원수를 도입하는 밸러스트 원수 도입구를 구비함과 아울러, 상기 막 카트리지의 밸러스트 원수 유로에 밸러스트 원수를 송액가능한 밸러스트 원수 입구를 구비하며, 상기 제 1 처리수실은 상기 밸러스트 처리수 집수관으로부터 처리수를 도입가능한 처리수 도입구와, 이 제 1 처리수실 내의 처리수를 밸러스트 탱크로 이송하기 위한 처리수 배출구를 구비하고, 상기 제 2 매니폴드는 직육면체형의 매니폴드 본체 내에 세척 배액실 및 제 2 처리수실을 가지며, 상기 세척 배액실은 상기 막 카트리지의 밸러스트 원수 유로로부터 보내오는 세척 배액을 도입가능한 세척 배액 도입구와, 세척 배액실 내의 세척 배액을 외부로 배출하기 위한 세척 배액 출구를 구비하고, 상기 제 2 처리수실은 상기 밸러스트 처리수 집수관으로부터 처리수를 도입가능한 처리수 도입구와, 이 제 2 처리수실 내의 처리수를 밸러스트 탱크로 이송하기 위한 처리수 배출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 기재의 매니폴드 구조이다.
청구항 7에 따른 발명은 상기 제 1 처리수실은 세척 배액을 외부로 배출하기 위한 배출구를 가지며, 상기 세척 배액 출구에 세척 배액 배출관을 설치하고, 이 세척 배액 배출관을 배출구에 연결함으로써, 세척 배액실 내의 세척 배액을 외부로 배출가능하게 하고, 상기 제 2 처리수실은 밸러스트 원수를 밸러스트 원수실에 도입하기 위한 도입구를 가지며, 상기 밸러스트 원수 도입구에 밸러스트 원수 도입관을 설치하고, 이 밸러스트 원수 도입관을 도입구에 연결함으로써, 밸러스트 원수를 밸러스트 원수실에 도입가능하게 하는 것을 특징으로 하는 청구항 6 기재의 매니폴드 구조이다.
본 발명에 따르면, 복수의 막 카트리지를 병렬한 경우에도, 비용 증대를 초래하는 일 없이 스페이스 절약을 실현할 수 있는 매니폴드 구조를 제공할 수 있다.
도 1은 매니폴드 구조의 제 1 양태를 나타낸 요부 단면도.
도 2는 매니폴드 구조의 제 1 양태를 나타낸 사시도.
도 3은 도 1 및 도 2에 사용되는 막 카트리지의 요부 단면도.
도 4는 밸러스트수 처리방법의 설명도.
도 5는 정사각기둥형의 막 유닛을 형성한 일 예를 나타낸 단면도.
도 6은 정육각기둥형의 막 유닛을 형성한 일 예를 나타낸 단면도.
도 7은 막 유닛의 제 2 양태를 나타낸 요부 단면도.
도 8은 막 유닛의 제 3 양태를 나타낸 요부 단면도.
도 9는 막 유닛 집합체의 사시도.
도 10은 막 유닛 집합체의 제 1 양태를 나타낸 사시도.
도 11은 막 유닛 집합체의 제 2 양태를 나타낸 사시도.
도 12는 막 유닛 집합체의 제 3 양태를 나타낸 사시도.
도 13은 매니폴드 구조의 다른 양태를 나타낸 개략도
도 14는 매니폴드 구조의 다른 양태를 나타낸 개략도.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 설명한다.
도 1~도 3에 기초하여, 막 카트리지의 매니폴드 구조의 일 예에 대해 설명한다. 도 1은 막 카트리지의 매니폴드 구조의 제 1 양태를 나타낸 요부 단면도, 도 2는 막 카트리지의 매니폴드 구조의 제 1 양태를 나타낸 사시도, 도 3은 도 1 및 도 2에 사용되는 막 카트리지의 요부 단면도이다.
막 카트리지(1)는 밸러스트 처리수 집수관(100)과 이 집수관(100)의 외주에 감긴 복수의 봉투형 막(스파이럴 막)(101)으로 이루어진 스파이럴 막 모듈을 내부에 장전하고 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 봉투형 막(101)은 상기 집수관(100)의 외주에 고밀도로 감겨 있다.
이 때문에, 다른 평막 등의 막에 비해 단위체적당 처리량이 커서 비교적 스페이스가 절약된다. 또한, 커트리지화되어 있기 때문에, 조 내에 침지하여 사용하는 타입의 막에 비해, 설치 장소를 가리지 않으며 유닛화에도 바람직하다.
상기 집수관(100)의 외주에 감긴 2개 이상의 봉투형 막(101) 각각의 봉투체 내부에는, 막을 봉투형태로 설치함과 아울러, 처리수(투과수)를 상기 집수관(100)에 이송하기 위한 지지체(101)가 마련되어 있다.
인접하는 봉투형 막(101) 사이에는, 봉투형 막들이 밀착하여 막 면적이 좁아지는 것을 방지하기 위해, 그리고 밸러스트 원수 유로(103)를 형성하기 위해 스페이서(104)가 삽입설치되어 있어도 좋다. 또한, 원수 유로(103)는 스파이럴 막의 외부에서 상기 집수관(100)과 막 카트리지(1)의 내면에 형성된다.
본 양태에서는 막 카트리지(1)가 2개 이상 나란히 설치되면 되며, 그 수는 한정되지는 않지만, 바람직하게는 3~20개의 범위, 보다 바람직하게는 4~15개, 더욱 바람직하게는 5~10개이다. 본 양태에서는 도 2에 나타낸 바와 같이 6개의 막 카트리지(1)를 나란히 설치하고 있다.
본 양태에서는 막 카트리지의 일단(도면상 좌측)에 제 1 매니폴드(2)를 구비하며, 타단에 제 2 매니폴드(3)를 구비한다.
제 1 매니폴드(2)는 직육면체형의 매니폴드 본체(200) 내에 밸러스트 원수실(201)을 가지며, 이 밸러스트 원수실(201)은 취수된 밸러스트 원수를 도입하는 개구인 밸러스트 원수 도입구(202)를 구비한다.
또한, 제 1 매니폴드(2)는 상기 막 카트리지(1)의 밸러스트 원수 유로(103)에 밸러스트 원수를 송액가능한 밸러스트 원수 입구(203)를 구비한다.
제 1 매니폴드(2)와 막 카트리지(1)의 연결수법은 착탈가능하면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 나사결합수법 등이 채용되고, 도 1의 예에서는 나사결합과 O링에 의한 밀봉을 채용하고 있다. 나사결합은 직접 나사결합하는 양태이어도 좋고, 보조부재를 이용하여 나사결합하는 양태이어도 좋다.
밸러스트 원수 입구(203)와 밸러스트 원수 유로(103)의 연결은 특별히 한정되지 않지만, 직접 연결하면 압력 손실을 감소시킬 수 있어 바람직하다. 예를 들면 도시한 바와 같은 밸러스트 원수 입구(203)가 밸러스트 원수실(201)의 측벽에 형성된 개구인 경우에는 그 개구를 향해 밸러스트 원수 유로(103)를 연통시키는 양태가 바람직하다.
상기 제 2 매니폴드(3)는 직육면체형의 매니폴드 본체(300) 내에 세척 배액실(301)과 처리수실(302)을 구비한다. 세척 배액실(301)과 처리수실(302)은 도시한 바와 같이 함께 설치되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 막 카트리지(1)에 접하게 세척 배액실(301)을 배치하고 막 카트리지(1)로부터 먼 쪽에 처리수실(302)을 배치하는 양태를 들 수 있다.
세척 배액실(301)은 막 카트리지(1)의 밸러스트 원수 유로(103)로부터 보내오는 세척 배액을 도입가능한 세척 배액 도입구(303)를 구비한다.
제 2 매니폴드(3)와 막 카트리지(1)의 연결은 착탈가능하면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 나사결합수법 등이 채용되고, 도 1의 예에서는 나사결합과 O링에 의한 밀봉을 채용하고 있다. 나사결합은 직접 나사결합하는 양태이어도 좋고, 보조부재를 이용하여 나사결합하는 양태이어도 좋다.
또한, 세척 배액실(301)은 세척 배액실(301) 내의 세척 배액을 외부로 배출하기 위한 세척 배액 출구(304)를 측벽에 구비한다.
처리수실(302)은 밸러스트 처리수 집수관(100)으로부터 처리수를 도입가능한 처리수 도입구(305)와, 처리수실(302) 내의 처리수를 밸러스트 탱크(미도시)로 이송하기 위한 처리수 배출구(306)를 구비한다. 집수관(100)과 처리수 도입구(305)는 탈착가능하게 연결되는 것이 바람직하다.
처리수실(302)은 세척 배액을 외부로 배출하기 위한 배출구(307)를 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 세척 배액 출구(304)에 세척 배액 배출관(308)을 설치하고, 그 세척 배액 배출관(308)을 배출구(307)에 연결함으로써, 세척 배액실(301) 내의 세척 배액을 외부로 배출할 수 있다.
또한, 도시의 예에서는 세척 배액 출구(304)를 세척 배액실(301)의 측벽에 구비하고 있는데, 세척 배액실(301)의 상벽 또는 하벽에 형성할 수도 있으며, 그 경우에는 배출구(307)를 형성할 필요는 없다.
이와 같이 하여, 본 발명의 복수의 막 카트리지(1)를 매니폴드 구조에 의해 유닛화하여 막 유닛을 형성한다.
이상의 매니폴드 구조를 구비한 막 유닛을 복수 집합시켜 밸러스트수를 처리할 수 있다.
도 4에 기초하여 밸러스트수의 처리방법을 설명하면, 다음과 같다.
도 4에 있어서, 4는 상기의 매니폴드 구조를 구비한 막 유닛이며, 막 유닛(4)은 제 1 매니폴드(2)와 제 2 매니폴드(3) 사이에, 바람직하게는 3~20개, 보다 바람직하게는 4~15개, 더욱 바람직하게는 5~10개의 막 카트리지가 나란히 설치되어 있다. 나란히 설치되는 양태는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 수평으로 나란히 설치되는 양태를 들 수 있는데, 복수의 막 카트리지를 입체적으로 나란히 설치하여도 좋다. 예를 들면 도 5에 나타낸 바와 같이, 4개의 막 카트리지(1)를 입체적으로 나란히 설치하여 정사각기둥형의 막 유닛(4)을 형성하여도 좋으며, 혹은 도 6에 나타낸 바와 같이 7개의 막 카트리지(1)를 입체적으로 나란히 설치하여 정육각기둥형의 막 유닛(4)을 형성하여도 좋다. 정육각기둥형으로 함으로써, 원기둥형의 막 카트리지를 더욱 조밀한 상태로 막 유닛 내에 수납하는 것이 가능하게 되어, 보다 스페이스 절약화가 가능하게 된다.
밸러스트 원수(10)는 밸러스트 펌프(1)에 의해 빨아 올려져 밸러스트 원수 흡입관(12)을 통해 막 유닛(14)에 공급되며, 이 막 유닛(4)이 구비하는 밸러스트 원수 도입구(202)를 거쳐 각 막 카트리지(1)로 공급된다. 13은 밸러스트 원수 흡입관(12)에 설치되는 개폐밸브이다.
본 발명에 있어서, 밸러스트 원수는 선박 밸러스트수로서 종래 사용되어 온 물이면 되며, 해수가 주로 사용된다.
막 유닛(4)에 공급된 밸러스트 원수는 매니폴드 구조에 의해, 유닛화된 막 유닛(4)이 구비하는 복수의 막 카트리지(1)에 의해 막 처리되고, 발생하는 처리수는 밸러스트 탱크(16)에 공급된다.
17은 처리수관이며, 18은 처리수관(17)에 설치되는 개폐밸브이다. 처리수관(17)은 매니폴드 구조의 처리수 배출구(306)에 연결된다.
또한, 14는 밸러스트 원수 토출관(세척 배액 방류관)이며, 15는 밸러스트 원수 토출관(14)에 설치되는 개폐밸브이다. 밸러스트 원수 토출관(14)은 매니폴드 구조의 배출구(307)에 연결되어, 세척 배액을 예를 들면 바다로 방류한다.
이상의 매니폴드 구조를 구비한 스파이럴 막 모듈을 사용한 바람직한 밸러스트수의 처리방법에 대해 설명하면, 예를 들면, 밸러스트 원수를 매니폴드 구조를 구비한 막 카트리지(1)에 공급하여 처리수를 얻는 막 처리와, 막 세척을 교대로 실시함으로써, 밸러스트수 처리를 한다.
상기 막 처리에서는 데드엔드 방식에 의한 전량 여과가 이루어진다. 이 방식은 밸러스트 원수 토출관(14)에 설치된 개폐밸브(15)를 닫고 처리수관(17)의 개폐밸브(18)를 열어, 밸러스트 펌프(11)를 시동하여, 밸러스트 원수를 빨아 올린 후 밸러스트 원수 도입구(202)에 공급하여 그 전량을 막처리함으로써 이루어진다. 막 처리에 의해 발생된 처리수는 처리수 출구(306)로부터 처리수관(17)으로 보내져서 밸러스트 탱크(16)에 공급된다.
또한, 밸러스트수를 그득 채울 때에, 상기의 전량 여과와 교대로, 막면 평행 흐름에 의한 막 세척(이 세척을 본 발명에서는 크로스 플로우 방식에 의한 막 세척이라 하며, 단순히 방식을 지칭할 경우에는 크로스 플로우 방식이라고 하는 경우가 있다)을 하는 것이 바람직하다. 이 크로스 플로우 방식은 밸러스트 원수 토출관(14)에 설치된 개폐밸브(15)를 열어 밸러스트 펌프(11)를 시동하여, 밸러스트 원수를 빨아올린 후 밸러스트 원수 도입구(202)에 공급하여 세척 배액 출구(307)로부터 배출시킨다. 막 카트리지(1) 내에 공급되어 원수 유로(103)를 흐르는 밸러스트 원수는 스파이럴 막면과 평행한 흐름에 의해 막 표면의 부착물질을 박리시킨다. 배출된 부착물질을 포함하는 밸러스트 원수(세척 배액)는 세척 배액 출구(307)로부터 밸러스트 원수 토출관(14)을 통해 예를 들면 바다로 방류되어도 좋으며, 혹은 그 세척 배액을 밸러스트 원수측(밸러스트 원수 도입구(202))로 되돌려 세척 배액을 농축액으로서 순환시켜도 좋다.
상기 막면 평행 흐름에 의한 막 세척시에는 처리수관(17)의 개폐밸브(18)를 열어 막 세척과 함께 밸러스트 원수를 여과하여 처리수를 얻어도 좋고, 반대로 개폐밸브(18)를 닫아 처리수를 얻지 않도록 하여도 좋다.
본 양태에서는 1개의 막 카트리지의 막 면적이 예를 들면 38m2인 것을 사용하며, 막 면적당 초기 플럭스(투과 유속)는 예를 들면 1.5m/D인 것을 사용한다. 밸러스트 탱크의 용량이 20000m3인 경우, 1개의 막 카트리지에서의 처리량은 57m3/D이기 때문에, 하루에 처리수를 공급할 경우에는 막 카트리지는 350개 필요로 된다.
이는 일 예이며, 밸러스트수 처리설비에서는 대량의 밸러스트수를 고속으로 처리할 필요가 있기 때문에, 하나의 밸러스트수 처리설비 당, 수백~수만의 막 카트지를 구비할 경우도 있다.
본 발명에서는 특유의 매니폴드 구조에 의해, 복수의 막 카트리지를 처리 라인상에 병렬로 설치하여 유닛화함으로써, 스페이스 절약화를 실현하면서 처리의 고속화를 실현하였다.
즉, 특허문헌 6에 개시되어 있는 바와 같은, 헤드관에 대해 복수의 막 카트리지를 각각 배관에 의해 연결한 경우에 비해, 배관의 수가 대폭 삭감된다. 예를 들면, 6개의 막 카트리지를 본 발명의 매니폴드 구조에 의해 연결한 경우에는 배관의 수가 1/6으로 삭감된다.
따라서, 배관을 사용한 경우에 발생하는, 유체역학상, 배관 길이, 배관의 굴곡, 배관 지름의 확대/축소 등에 따라 발생하는 압력 손실이 대폭 삭감되어, 원수 펌프의 동력을 억제하는 것이 가능하게 되어, 런닝 코스트를 낮출 수 있다. 특히, 밸러스트수 처리인 경우에는 대량의 막 카트리지를 병렬로 설치할 필요가 있기 때문에, 본 발명의 매니폴드 구조에 의해 삭감되는 런닝 코스트는 막대한 것이 된다.
또한, 막 카트리지별로 배관을 설치할 필요가 없기 때문에, 선박 상의 한정된 설치 스페이스 안에서 고밀도로 막 카트리지를 설치하는 것이 가능하다.
본 발명의 매니폴드 구조를 사용하면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 밸러스트 원수 입구(203)와 밸러스트 원수 유로(103), 그리고 밸러스트 원수 유로(103)와 세척 배액 도입구(303)를 각각 직접 연결하는 것이 가능하게 된다.
이와 같은 직접 연결은 종래의 배관에 의한 매니폴드 구조에 따라서는 실현불가능하였다.
즉, 스파이럴 막 카트리지에 있어, 세척 배액 도입구(303)의 개구부의 내부에는 처리수 도입구(305)가 배치된다. 그 때문에, 밸러스트 원수 유로(103)와 세척 배액 도입구(303)을 배관에 의해 직접 연결하고자 하면, 이중관을 사용하지 않는 한은 처리수와 세척 배액을 독립적으로 회수할 수 없다. 또한, 이중관을 사용한 경우에는 그 후, 통상의 배관으로 분기시킬 필요가 있기 때문에 설치 스페이스를 소비하는 문제가 있다.
이에 비해, 본 발명의 매니폴드 구조를 사용하면, 밸러스트 원수 입구(203)와 밸러스트 원수 유로(103), 그리고 밸러스트 원수 유로(103)와 세척 배액 도입구(303)의 직접 연결이 실현됨과 아울러, 장치의 스페이스 절약화가 실현된다.
직접 연결, 즉 밸러스트 원수 입구(203) 및 세척 배액 도입구(303)의 개구폭을 막 카트리지(1)의 단면 전체에 형성함으로써, 각각의 개구폭을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 액 흐름의 압력 손실을 방지하는 것이 가능하게 된다. 특히, 밸러스트수 처리설비와 같이 대량의 막 카트리지를 사용할 경우, 이 압력 손실 방지에 따른 효과는 방대한 것이 된다.
그런데, 본 발명의 매니폴드 구조는 상기에 한정되지 않고, 도 7 및 도 8에 나타낸 양태이어도 좋다.
도 7은 매니폴드 구조의 제 2 양태를 나타낸 개략도이다.
제 2 양태에 있어서, 제 1 매니폴드(2)는 직육면체형의 매니폴드 본체(200) 내에 밸러스트 원수실(201)과 처리수실(204)을 구비한다. 밸러스트 원수실(201)과 처리수실(204)은 도시와 같이 함께 설치되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 막 카트리지(1)에 접하게 밸러스트 원수실(201)을 배치하고, 막 카트리지(1)로부터 먼 쪽에 처리수실(204)을 배치하는 양태를 들 수 있다.
밸러스트 원수실(201)은 취수된 밸러스트 원수를 도입하는 개구인 밸러스트 원수 도입구(202)를 구비한다.
또한, 밸러스트 원수실(201)은 상기 막 카트리지(1)의 밸러스트 원수 유로(103)에 밸러스트 원수를 송액가능한 밸러스트 원수 입구(203)를 구비한다.
제 1 매니폴드(2)와 막 카트리지(1)의 연결수법은 착탈가능하면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 나사결합수법 등이 채용되고, 도시의 예에서는 나사결합과 O링에 의한 밀봉을 채용하고 있다. 나사결합은 직접 나사결합하는 양태이어도 좋고, 보조부재를 사용하여 나사결합하는 양태이어도 좋다.
밸러스트 원수 입구(203)와 밸러스트 원수 유로(103)의 연결은 특별히 한정되지 않지만, 직접 연결하면 압력 손실을 감소시킬 수 있어 바람직하다. 예를 들면, 도시한 바와 같은 밸러스트 원수 입구(203)가 밸러스트 원수실(201)의 측벽에 형성된 개구인 경우에는 그 개구를 향해 밸러스트 원수 유로(103)를 연통시키는 양태가 바람직하다.
처리수실(204)은 밸러스트 처리수 집수관(100)으로부터 처리수를 도입가능한 처리수 도입구(205)와, 처리수실(204) 내의 처리수를 밸러스트 탱크(미도시)로 이송하기 위한 처리수 배출구(206)를 구비한다. 집수관(100)과 처리수 도입구(205)는 탈착가능하게 연결되는 것이 바람직하다.
처리수실(204)는 밸러스트 원수를 밸러스트 원수실(201)에 도입하기 위한 도입구(207)를 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 밸러스트 원수 도입구(202)에 밸러스트 원수 도입관(208)을 설치하고, 그 밸러스트 원수 도입관(208)을 도입구(207)에 연결함으로써, 밸러스트 원수를 밸러스트 원수실(201)에 도입할 수 있다.
또한, 도시의 예에서는 밸러스트 원수 도입구(202)를 밸러스트 원수실(201)의 측벽에 구비하고 있는데, 밸러스트 원수실(201)의 상벽 또는 하벽에 형성할 수도 있으며, 그 경우에는 도입구(207)를 형성할 필요는 없다.
상기 제 2 매니폴드(3)는 직육면체형의 매니폴드 본체(300) 내에 세척 배액실(301)을 구비한다.
세척 배액실(301)은 막 카트리지(1)의 밸러스트 원수 유로(103)으로부터 보내오는 세척 배액을 도입가능한 세척 배액 도입구(303)를 구비한다.
제 2 매니폴드(3)와 막 카트리지(1)의 연결은 착탈가능하면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 나사결합수법 등이 채용되고, 도시의 예에서는 나사결합과 O링에 의한 밀봉을 채용하고 있다. 나사결합은 직접 나사결합하는 양태이어도 좋고, 보조부재를 이용하여 나사결합하는 양태이어도 좋다.
또한, 세척 배액실((301)은 세척 배액실(301) 내의 세척 배액을 외부로 배출하기 위한 세척 배액 출구(304)를 측벽에 구비한다.
도 8은 매니폴드 구조의 제 3 양태를 나타낸 개략도이다
제 3 양태에 있어, 제 1 매니폴드(2)는 직육면체형의 매니폴드 본체(200) 내에 밸러스트 원수실(201)과 제 1 처리수실(204)을 구비한다. 밸러스트 원수실(201)과 제 1 처리수실(204)은 도시한 바와 같이 함께 설치되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 막 카트리지(1)에 접하게 밸러스트 원수실(201)을 배치하고 막 카트리지(1)로부터 먼 쪽에 제 1 처리수(204)를 배치하는 양태를 들 수 있다.
밸러스트 원수실(201)은 취수된 밸러스트 원수를 도입하는 개구인 밸러스트 원수 도입구(202)를 구비한다.
또한, 밸러스트 원수실(201)은 상기 막 카트리지(1)의 밸러스트 원수 유로(103)에 밸러스트 원수를 송액가능한 밸러스트 원수 입구(203)를 구비한다.
제 1 매니폴드(2)와 막 카트리지(1)의 연결수법은 착탈가능하면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 나사결합수법 등이 채용되고, 도시의 예에서는 나사결합과 O링에 의한 밀봉을 채용하고 있다. 나사결합은 직접 나사결합하는 양태이어도 좋고, 보조부재를 이용하여 나사결합하는 양태이어도 좋다.
밸러스트 원수 입구(203)와 밸러스트 원수 유로(103)의 연결은 특별히 한정되지 않지만, 직접 연결하면 압력 손실을 감소시킬 수 있어 바람직하다. 예를 들면 도시한 바와 같은 밸러스트 원수 입구(203)가 밸러스트 원수실(201)의 측벽에 형성된 개구인 경우에는 그 개구를 향해 밸러스트 원수 유로(103)를 연통시키는 양태가 바람직하다.
제 1 처리수실(204)은 밸러스트 처리수 집수관(100)으로부터 처리수를 도입가능한 처리수 도입구(205)와, 제 1 처리수(204) 내의 처리수를 밸러스트 탱크(미도시)로 이송하기 위한 처리수 배출구(206)를 구비한다. 집수관(100)과 처리수 도입구(205)는 탈착가능하게 연결되는 것이 바람직하다.
제 1 처리수실(204)은 밸러스트 원수를 밸러스트 원수실(201)에 도입하기 위한 도입구(207)를 마련할 수 있다. 이 경우, 상기 밸러스트 원수 도입구(202)에 밸러스트 원수 도입관(208)을 설치하고, 그 밸러스트 원수 도입관(208)을 도입구(207)에 연결함으로써, 밸러스트 원수를 밸러스트 원수실(201)에 도입할 수 있다.
또한, 도시한 예에서는 밸러스트 원수 도입구(202)를 밸러스트 원수실(201)의 측벽에 구비하고 있는데, 밸러스트 원수실(201)의 상벽 또는 하벽에 형성할 수도 있으며, 그 경우에는 도입구(207)를 형성할 필요는 없다.
상기 제 2 매니폴드(3)는 직육면체형의 매니폴드 본체(300) 내에 세척 배액실(301)과 제 2 처리수실(302)을 구비한다. 세척 배액실(301)과 제 2 처리수실(302)은 도시와 같이 함께 설치되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 막 카트리지(1)에 접하게 세척 배액실(301)을 배치하고 막 카트리지(1)로부터 먼 쪽에 제 2 처리수실(302)를 배치하는 양태를 들 수 있다.
세척 배액실(301)은 막 카트리지(1)의 밸러스트 원수 유로(103)로부터 보내오는 세척 배액을 도입가능한 세척 배액 도입구(303)를 구비한다.
제 2 매니폴드(3)와 막 카트리지(1)의 연결은 착탈가능하면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 나사결합수법 등이 채용되고, 도시의 예에서는 나사결합과 O링에 의한 밀봉을 채용하고 있다. 나사결합은 직접 나사결합하는 양태이어도 좋고, 보조부재를 사용하여 나사결합하는 양태이어도 좋다.
또한, 세척 배액실(301)은 세척 배액실(301) 내의 세척 배액을 외부로 배출하기 위한 세척 배액 출구(304)를 측벽에 구비한다.
제 2 처리수실(302)은 밸러스트 처리수 집수관(100)으로부터 처리수를 도입가능한 처리수 도입구(305)와, 제 2 처리수실(302) 내의 처리수를 밸러스트 탱크(미도시)로 이송하기 위한 처리수 배출구(306)를 구비한다. 집수관(100)과 처리수 도입구(305)는 탈착가능하게 연결되는 것이 바람직하다.
제 2 처리수실(302)은 세척 배액을 외부로 배출하기 위한 배출구(307)를 마련할 수 있다. 이 경우, 상기 세척 배출구(304)에 세척 배액 배출관(308)을 설치하고 그 세척 배액 배출관(308)을 배출구(307)에 연결함으로써, 세척 배액실(301) 내의 세척 배액을 외부로 배출할 수 있다.
또한, 도시의 예에서는 세척 배액 출구(304)를 세척 배액실(301)의 측벽에 구비하고 있는데, 세척 배액실(301)의 상벽 또는 하벽에 형성할 수도 있으며, 그 경우에는 배출구(307)를 형성할 필요는 없다.
상기 제 3 양태에 따르면, 제 1 매니폴드(2) 및 제 2 매니폴드(3)를 동일한 부품으로 하는 것이 가능하여 장치의 성형이 용이하다.
또한, 본 발명에서는 이하에 설명한 대로, 상기 막 유닛을 다단으로 구성시켜 된 막 유닛 집합체를 형성할 수 있다.
도 9는 막 유닛 집합체의 사시도이다.
5는 막 유닛 집합체이며, 복수의 막 유닛(4)을 다단식 선반형태로 끼워넣어 구성되어 있다. 여기에서는 막 유닛(4)은 도 1에 나타낸 양태의 것을 사용하고 있다.
각각의 막 유닛(4)은 직육면체형의 매니폴드의 하측면을 막 유닛 재치부위에 접촉시켜 다단식 선반형태로 올려 놓여져 있다. 또한, 각각의 막 유닛(4)에 있어, 막 카트리지(1)는 양단을 매니폴드에 지지된 상태로 존재하고 있다.
직육면체형으로 형성된 각각의 매니폴드 부분의 하측면에는 굴림대나 캐스터 등의 활주 수단을 마련할 수 있으며, 이로써 수평방향으로 당겨 빼는 것이 용이해진다. 막 유닛(4)을 올려놓는 면에 레일을 설치하여 상기 활주 수단을 이 레일에 결합시켜도 좋다. 레일의 형성방향은 당겨 빼는 방향에 맞춰 적절히 설정할 수 있다.
상기 막 유닛 재치부위는 L자형 등의 앵글에 의해 형성한 골격이어도 좋으며, 다른 막 유닛이 갖는 매니폴드의 상측면이어도 좋다.
이와 같이 본 발명의 매니폴드 구조를 사용함으로써, 예를 들면, 어떤 막 카트리지에 문제가 발생한 경우에, 용이하게 해당하는 막 카트리지를 포함하는 막 유닛을 적출하는 것이 가능하게 된다. 또한, 대량의 막 카트리지를 구비하는 막 유닛 집합체에 있어, 깊숙한 곳에 묻힌 상태에 있는 막 카트리지를 적출할 때에 적출 작업이 매우 효율적이게 된다.
또한, 예를 들면 막에 발생한 핀홀을 검출하기 위해, 처리수 중의 입경 등을 검출가능한 센서를 설치할 경우, 각각의 막 카트리지에 센서를 장착하면 비용이 많이 들며, 반대로, 설비 전체에 한 개만 장착하면 핀홀이 발생한 막 카트리지를 특정할 수 없어, 모든 막 처리를 정지하고 대응해야만 한다. 이에 비해, 본 발명의 매니폴드 구조를 사용하면, 각각의 매니폴드의 처리수실(302) 별로 센서를 설치함으로써, 각각의 막 카트리지에 센서를 장착한 경우보다 저코스트화가 도모되고, 또한, 해당하는 막 카트리지를 포함하는 막 유닛만을 운전정지하면 되기 때문에, 막 처리능력을 유지한 채 막 카트리지 교환 등의 대처를 취할 수 있다.
도 10~도 12에 막 유닛 집합체의 양태를 예시하면, 다음과 같다.
도 10에 있어, 막 유닛 집합체(5)는 나란히 설치된 막 카트리지(1)가 형성하는 면이 수평이 되도록 막 유닛(4)을 배향시켜, 이를 집합시켜 이루어진다.
도 11에 있어, 막 유닛 집합체(5)는 막 카트리지(1)를 나란히 설치하는 방향이 연직방향이 되도록 막 유닛(4)을 배향시켜, 이를 집합시켜 이루어진다.
도 12에 있어, 막 유닛 집합체(5)는 막 카트리지(1)의 길이방향이 연직방향이 되도록 막 유닛(4)을 배향시켜, 이를 집합시켜 이루어진다.
상기한 어느 양태에서든, 막 유닛이 그 양단에 직육면체형 매니폴드를 가짐으로써, 이 매니폴드가 각각의 막 유닛의 배치를 정확한 것으로 하고, 밀집한 상태로 정렬시키는 것이 용이해진다.
이상의 구성으로 인해, 복수의 막 카트리지(1)를 유닛화하여 막 유닛(4)을 형성하고, 또한, 상기 막 유닛(4)을 다단으로 구성시켜 막 유닛 집합체(5)를 형성함으로써, 보다 스페이스 절약화를 도모할 수 있다. 또한, 이들 복수의 막 카트리지(1)는 매니폴드에 의해 병렬로 배설되어 있기 때문에, 동시에 대량의 밸러스트수를 처리하는 것이 가능하게 되어 처리속도가 고속화된다.
또한, 도 13 및 도 14는 매니폴드 구조의 다른 양태를 나타낸 개략도이다.
도 13에 나타낸 매니폴드 구조에 있어, 밸러스트 원수실(201), 처리액실(302) 및 세척 배액실(301)은 각각 2개의 밸러스트 원수 도입구(202, 202'), 처리수 배출구(306, 306') 및 세척 배액 출구(304, 304')를 가지며, 2개의 각 개구부는 직육면체의 상벽과 하벽에 배설되어 있다.
이와 같은 매니폴드 구조를 갖는 막 유닛이면, 도면에 나타낸 바와 같이, 세로 방향으로 쌓아 포갬으로써 상하의 매니폴드를 연결하는 것이 가능하며, 헤더관이 불필요하게 되기 때문에, 압력 손실의 추가 저하와 보다 스페이스 절약화를 도모할 수 있다. 연결부는 연결방향으로 당겨 뺄 수 있게 결합시키는 구성이어도 좋고, 수직방향으로 슬라이드시킴으로써 탈착가능하게 구성하여도 좋다.
또한, 연결방향은 상하방향으로 한정되지 않고, 도 14에 나타낸 바와 같이 가로 방향으로 연결하여도 좋다. 세로방향과 가로방향을 조합하여 연결하여도 좋다.
1 : 막 카트리지
100 : 밸러스트 처리수 집수관
101 : 봉투형 막(스파이럴 막)
102 : 지지체
103 : 밸러스트 원수 유로
2 : 제 1 매니폴드
201 : 밸러스트 원수실
202 : 밸러스트 원수 도입구
203 : 밸러스트 원수 입구
204 : 처리수실
205 : 처리수 도입구
206 : 처리수 배출구
207 : 도입구
208 : 밸러스트 원수 도입관
3 : 제 2 매니폴드
301 : 세척 배액실
302 : 처리수실
303 : 세척 배액 도입구
304 : 세척 배액 배출구
305 : 처리수 도입구
306 : 처리수 배출구
307 : 배출구
308 : 세척 배액 배출관
4 : 막 유닛
5 : 막 유닛 집합체
10 : 밸러스트 원수
11 : 밸러스트 펌프
12 : 밸러스트 원수 흡입관
13 : 개폐밸브
14 : 밸러스트 원수 토출관(세척 배액 방류관)
15 : 개폐밸브
16 : 밸러스트 탱크
17 : 처리수관
18 : 개폐밸브

Claims (7)

  1. 밸러스트 처리수 집수관과 이 집수관의 외주에 형성되는 스파이럴 막으로 이루어진 스파이럴 막 모듈을 내부에 장전하며, 이 스파이럴 막의 외부에 밸러스트 원수 유로를 형성하고, 이 원수 유로측으로부터 막을 통해 상기 집수관에 밸러스트 처리수를 얻는 막 카트리지를 2개 이상 나란히 설치하여, 이 2개 이상의 막 카트리지의 일단에 제 1 매니폴드를 구비하며, 타단에 제 2 매니폴드를 구비하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 매니폴드는 직육면체형의 매니폴드 본체 내에 밸러스트 원수실을 가지며, 이 밸러스트 원수실은 취수된 밸러스트 원수를 도입하는 밸러스트 원수 도입구를 구비함과 아울러, 상기 막 카트리지의 밸러스트 원수 유로에 밸러스트 원수를 송액가능한 밸러스트 원수 입구를 구비하고,
    상기 제 2 매니폴드는 직육면체형의 매니폴드 본체 내에 세척 배액실 및 처리수실을 가지며, 상기 세척 배액실은 상기 막 카트리지의 밸러스트 원수 유로로부터 보내오는 세척 배액을 도입가능한 세척 배액 도입구와, 세척 배액실 내의 세척 배액을 외부로 배출하기 위한 세척 배액 출구를 구비하고, 상기 처리수실은 상기 밸러스트 처리수 집수관으로부터 처리수를 도입가능한 처리수 도입구와, 처리수실 내의 처리수를 밸러스트 탱크로 이송하기 위한 처리수 배출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 처리수실은 세척 배액을 외부로 배출하기 위한 배출구를 가지며, 상기 세척 배액 출구에 세척 배액 배출관을 설치하고, 이 세척 배액 배출관을 배출구에 연결함으로써, 세척 배액실 내의 세척 배액을 외부로 배출가능하게 하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 매니폴드는 직육면체형의 매니폴드 본체 내에 밸러스트 원수실 및 처리수실을 가지며, 상기 밸러스트 원수실은 취수된 밸러스트 원수를 도입하는 밸러스트 원수 도입구를 구비함과 아울러, 상기 막 카트리지의 밸러스트 원수 유로에 밸러스트 원수를 송액가능한 밸러스트 원수 입구를 구비하고, 상기 처리수실은 상기 밸러스트 처리수 집수관으로부터 처리수를 도입가능한 처리수 도입구와, 처리수실 내의 처리수를 밸러스트 탱크로 이송하기 위한 처리수 배출구를 구비하며, 상기 제 2 매니폴드는 직육면체형의 매니폴드 본체 내에 세척 배액실을 가지고, 상기 세척 배액실은 막 카트리지의 밸러스트 원수 유로로부터 보내오는 세척 배액을 도입가능한 세척 배액 도입구를 구비하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 구조.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 처리수실은 밸러스트 원수를 밸러스트 원수실에 도입하기 위한 도입구를 가지며, 상기 밸러스트 원수 도입구에 밸러스트 원수 도입관을 설치하고, 이 밸러스트 원수 도입관을 도입구에 연결함으로써, 밸러스트 원수를 밸러스트 원수실에 도입가능하게 하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 구조.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 매니폴드는 직육면체형의 매니폴드 본체 내에 밸러스트 원수실 및 제 1 처리수실을 가지며, 상기 밸러스트 원수실은 취수된 밸러스트 원수를 도입하는 밸러스트 원수 도입구를 구비함과 아울러, 상기 막 카트리지의 밸러스트 원수 유로에 밸러스트 원수를 송액가능한 밸러스트 원수 입구를 구비하며, 상기 제 1 처리수실은 상기 밸러스트 처리수 집수관으로부터 처리수를 도입가능한 처리수 도입구와, 이 제 1 처리수실 내의 처리수를 밸러스트 탱크로 이송하기 위한 처리수 배출구를 구비하고,
    상기 제 2 매니폴드는 직육면체형의 매니폴드 본체 내에 세척 배액실 및 제 2 처리수실을 가지며, 상기 세척 배액실은 상기 막 카트리지의 밸러스트 원수 유로로부터 보내오는 세척 배액을 도입가능한 세척 배액 도입구와, 세척 배액실 내의 세척 배액을 외부로 배출하기 위한 세척 배액 출구를 구비하고, 상기 제 2 처리수실은 상기 밸러스트 처리수 집수관으로부터 처리수를 도입가능한 처리수 도입구와, 이 제 2 처리수실 내의 처리수를 밸러스트 탱크로 이송하기 위한 처리수 배출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 구조.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 처리수실은 세척 배액을 외부로 배출하기 위한 배출구를 가지며, 상기 세척 배액 출구에 세척 배액 배출관을 설치하고, 이 세척 배액 배출관을 배출구에 연결함으로써, 세척 배액실 내의 세척 배액을 외부로 배출가능하게 하며,
    상기 제 2 처리수실은 밸러스트 원수를 밸러스트 원수실에 도입하기 위한 도입구를 가지고, 상기 밸러스트 원수 도입구에 밸러스트 원수 도입관을 설치하며, 이 밸러스트 원수 도입관을 도입구에 연결함으로써, 밸러스트 원수를 밸러스트 원수실에 도입가능하게 하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 구조.
KR1020127009234A 2009-10-27 2010-10-25 매니폴드 구조 KR101413161B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009247128A JP4918126B2 (ja) 2009-10-27 2009-10-27 マニホールド構造
JPJP-P-2009-247128 2009-10-27
PCT/JP2010/068850 WO2011052537A1 (ja) 2009-10-27 2010-10-25 マニホールド構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120081131A true KR20120081131A (ko) 2012-07-18
KR101413161B1 KR101413161B1 (ko) 2014-07-01

Family

ID=43921960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127009234A KR101413161B1 (ko) 2009-10-27 2010-10-25 매니폴드 구조

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4918126B2 (ko)
KR (1) KR101413161B1 (ko)
CN (1) CN102574706B (ko)
WO (1) WO2011052537A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5502246B2 (ja) * 2011-12-29 2014-05-28 三井造船株式会社 水処理用膜モジュールユニット
JP5875914B2 (ja) * 2012-03-22 2016-03-02 三井造船株式会社 水処理用膜モジュールユニット
JP6435859B2 (ja) * 2013-02-01 2018-12-12 東レ株式会社 浄水器
WO2016033553A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Emd Millipore Corporation Processes for filtering liquids using single pass tangential flow filtration systems and tangential flow filtration systems with recirculation of retentate

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53125975A (en) * 1977-04-12 1978-11-02 Nitto Electric Ind Co Ltd Separator for treating liquid
JPS53147681A (en) * 1977-05-30 1978-12-22 Nitto Electric Ind Co Ltd Water permeating and collecting material for separator for liquid treatment and separator
US4988445A (en) * 1990-02-22 1991-01-29 Koch Membrane Systems, Inc. Spiral wound filtration system and method of utilizing same
JP4673973B2 (ja) * 1998-09-09 2011-04-20 ポール・コーポレーション 流体処理要素、流体処理要素を掃除する方法、および流体を処理する方法
AU3583900A (en) * 1999-01-29 2000-08-29 Pall Corporation Separation devices and processes
JP2007090212A (ja) * 2005-09-28 2007-04-12 Japan Organo Co Ltd バラスト水製造装置、これを搭載する船舶及びバラスト水の製造方法
JP5764285B2 (ja) * 2009-02-16 2015-08-19 株式会社クラレ ろ過ユニットおよびこれを備えたバラスト水製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4918126B2 (ja) 2012-04-18
KR101413161B1 (ko) 2014-07-01
CN102574706B (zh) 2013-12-25
WO2011052537A1 (ja) 2011-05-05
CN102574706A (zh) 2012-07-11
JP2011092824A (ja) 2011-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4980066A (en) Multiple membrane separation systems
EP1512456A1 (en) Membrane separation device and membrane separation method
CN110721593B (zh) 过滤设备
US9517951B2 (en) Apparatus and method for the seawater pre-treatment for desalinating seawater into fresh water
KR20120081131A (ko) 매니폴드 구조
US10335740B2 (en) Submerged-type filtration apparatus
JP5137935B2 (ja) バラスト水処理用の膜処理設備
JP2014018782A (ja) バラスト水処理用濾過膜の洗浄システム及び洗浄方法
WO2007119385A1 (ja) 膜モジュールを用いた膜処理方法及び膜処理装置
JP2010119999A (ja) 水処理装置
US20130175217A1 (en) Pulse aeration for immersed membranes
TWI523680B (zh) 過濾系統及方法
JP2018513018A (ja) オンライン防汚可能な船舶バラスト水処理システム及び船舶バラスト水処理方法
KR20110138351A (ko) 농축물이 순환하고 탱크 내 막을 갖춘 연속처리 회분식 역삼투압 시스템
CN107405577B (zh) 用于膜壳体的模块式分配头
JP5281183B2 (ja) バラスト水処理用の膜処理設備に用いられる膜カートリッジの交換方法
KR101413157B1 (ko) 밸러스트수 처리용 막 카트리지를 이용한 밸러스트수 처리방법
CN208512290U (zh) 一种中空纤维膜组件
CN205367913U (zh) 组合式河水净化系统
FI20207083A1 (fi) Polttoainesäiliöön sovitettavissa oleva puhdistusväline
KR101691273B1 (ko) 수처리용 막모듈 유닛
KR101960775B1 (ko) 침지식 여과 장치
JP2015221644A (ja) 浮体構造物、及び、浮体構造物における水のろ過方法
CN114728240A (zh) 过滤膜组件及其清洗方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170512

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180620

Year of fee payment: 5