KR20130015870A - Water treatment apparatus using the submerged hollow fiber membrane module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 집수관 연결부와 연결호스로 체결되어 중공사분리막을 통해서 처리수를 흡입하는 흡입펌프와, 상부 및 하부 중공사분리막 모듈헤드를 구비하고, 상부 및 하부 모듈헤드사이에 처리수를 여과하는 중공사분리막이 고정 설치된 중공사분리막 모듈과, 상기 중공사분리막 모듈을 용이하게 고정할 수 있도록 프레임의 상부 및 하부에 설치된 상부 및 하부 가이드레일과, 내부에 공기가 이동할 수 있도록 배관으로 구성하되, 하부에는 중공사분리막의 오염을 방지하기 위하여 공기방울을 발생할 수 있도록 산기공이 형성된 프레임과, 상기 흡입펌프의 흡입에 의하여 상부 및 하부 중공사분리막 모듈헤드에 집수된 여과된 처리수를 이동하기 위하여 모듈헤드의 일측에 설치된 여과된 처리수 이동통로 및 상기 프레임에 형성된 산기공에서 발생하는 공기방울이 중공사분리막사이를 통과하여 상부로 이동할 수 있도록 상부 및 하부 중공사분리막 모듈헤드의 중앙부분에 공기방울 이동공간을 구비한 침지식 중공사분리막 모듈을 이용한 수처리장치에 관한 것이다.The present invention is provided with a suction pump which is fastened by a connection hose and a connection hose and sucks the treated water through the hollow fiber membrane, and the upper and lower hollow fiber membrane module head, and filters the treated water between the upper and lower module head. The hollow fiber membrane module is fixed to the hollow fiber membrane module is installed, and the upper and lower guide rails installed on the upper and lower portions of the frame to easily fix the hollow fiber membrane module module, and the piping to move the air therein, In order to move the filtered treated water collected in the upper and lower hollow fiber membrane module head by the suction of the suction pump and the frame formed with acid pores so as to generate air bubbles to prevent contamination of the hollow fiber membrane. Generated in the filtered treated water movement passage installed in one side of the module head and acid pores formed in the frame Group droplets directed to a water treatment apparatus using a submerged hollow fiber membrane module with an air bubble moving space in the central part of the upper and lower hollow fiber separation membrane module so that the head can move to the upper portion through between the hollow fiber membrane.
종래의 하ㆍ폐수 처리조에 설치되어 수처리에 사용된 분리막 모듈은 침지식과 가압식이 대표적이다. 침지식은 중공사막과 평막이 널리 사용되고 있으며, 가압식은 내압방식이 사용되고 있다. The membrane modules used in water treatment by installing in conventional sewage and wastewater treatment tanks are immersed and pressurized. Hollow fiber membranes and flat membranes are widely used in immersion, and pressure resistance is used in pressure.
종래의 수처리 모듈은 분리막, 모듈프레임, 산기관 등이 별도로 형성되어 있어 설치하기가 어렵고, 설치면적이 많이 필요한 단점이 있으며, 유지보수를 하는데 많은 인력이 소요되는 단점이 있고, 과다하게 많은 분리막이 밀집되어 있어 슬러지가 내부에서 부패되어 분리막의 수명이 급격히 저감되는 단점과 산기관에서 분사되는 공기가 측면으로 분산되어서 공기방울에 의한 분리막의 세정효과가 저감되는 문제점이 있다. The conventional water treatment module has a disadvantage that it is difficult to install because the separation membrane, module frame, diffuser, etc. are formed separately, requires a lot of installation area, and takes a lot of manpower for maintenance, and excessively many separators There is a problem in that the sludge is densely decayed inside, so that the life of the separation membrane is drastically reduced, and the air sprayed from the diffuser is dispersed to the side, thereby reducing the cleaning effect of the separation membrane due to air bubbles.
일반적으로 중공사형태는 설치면적당 막면적이 높기 때문에 유리한 점이 있으나, 오염도가 높은 수질에서는 평막이 유리한 조건을 가지고 있다. In general, the hollow fiber type is advantageous because the membrane area per installation area is high, but in the high water pollution, the flat membrane has an advantageous condition.
기존의 중공사분리막 모듈은 모듈이 대규모이거나 집적도가 높아 취급이 어렵고 막오염에 약한 특성을 가지고 있으므로 유지관리비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. The existing hollow fiber membrane module has a problem that the maintenance cost is high because the module is large or dense and difficult to handle and has a weak characteristic for membrane contamination.
또한, 종래의 하폐수 처리조에 설치되어 운전중인 침지식 분리막은 중공사형과 평막형이 있다. 중공사형은 속이 비어있는 중공형태로 분리막이 구성되어 있는 형태이며, 평막형은 평평한 시트 형태로 분리막이 구성된 형태이다. In addition, the immersion type membrane installed and operated in the conventional wastewater treatment tank has a hollow fiber type and a flat membrane type. Hollow fiber type is a hollow hollow form where the separator is composed, flat membrane is a flat sheet form is composed of the separator.
본 발명이 해결하려는 과제는 분리막 모듈헤드를 소형화 및 경량화시켜 제작과 취급이 용이하고, 분리막 모듈헤드와 모듈헤드사이로 공기방울이 통과할 수 있도록 구성하며, 모듈헤드를 얇게하고, 모듈헤드의 가장자리 보다 가운데 부분의 폭을 얇게 제작함으로써, 모듈과 모듈사이에 슬러지가 밀집되는 것을 방지하고 하부로부터 산기되어 올라오는 공기방울이 자유롭게 유동함으로써, 분리막에 부착되거나 침착되는 슬러지를 털어주는 효과를 주어 분리막의 오염방지 효과 및 세정효과를 극대화하는데 있다. The problem to be solved by the present invention is to reduce the size and weight of the membrane module head is easy to manufacture and handle, to allow air bubbles to pass between the membrane module head and the module head, to make the module head thin, the center of the edge of the module head By making the width of the part thin, the sludge is prevented from condensing between the module and the module, and air bubbles rising from the bottom flow freely, giving the effect of brushing off the sludge adhered to or deposited on the separator to prevent contamination of the separator. And to maximize the cleaning effect.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 모듈헤드의 좌우측에 간격유지대를 삽입할 수 있는 체결용 간격유지구를 형성하고, 간격유지구에 간격유지대를 체결 고정하여 모듈헤드와 모듈헤드의 간격을 일정하게 유지하고, 모듈헤드의 곡면부분을 U자 형상으로 구성하여 공기방울이 U자 곡면을 따라 정체되지 않고 원활하게 상승하도록 구성하여 중공사분리막의 털림효과를 극대화하는데 있다.Another problem to be solved by the present invention is to form a spacing for fastening for inserting the spacing support on the left and right sides of the module head, and to secure the spacing between the module head and the module head by fastening the spacing support to the spacing. Maintain constant, and configured the U-shaped curved portion of the module head so that the air bubbles rise smoothly without stagnation along the U-shaped surface to maximize the effect of the hollow fiber membrane separation.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 중공사분리막의 기공크기를 MF(micro- filtration, 정밀여과)급과 UF(ultrafiltration, 한외여과)급을 선택적으로 적용하며, 분리막의 형태는 침지식막과 관형막이 적용되고, 물재활용 공정중의 분리막공정에 적용하여 물을 재할용하거나 수처리공정중 하ㆍ폐수처리, 축산폐수처리의 폭기조 내지는 침전조 공정에 적용하여 물을 여과 처리하여 직접 방류하거나 재활용 할 수 있도록 하는데 있다.Another problem to be solved by the present invention is to selectively apply the pore size of the hollow fiber membrane MF (micro-filtration, microfiltration) and UF (ultrafiltration, ultrafiltration) grade, the shape of the membrane is immersion membrane and tubular Membrane is applied and applied to membrane process in water recycling process to recycle water or to aeration or sedimentation tank process of sewage / wastewater treatment and livestock wastewater treatment during water treatment process so that water can be filtered and discharged or recycled directly. It is.
본 발명 과제의 해결 수단은 집수관 연결부와 연결호스로 체결되어 중공사분리막을 통해서 처리수를 흡입하는 흡입펌프와, 상부 및 하부 중공사분리막 모듈헤드를 구비하고, 상부 및 하부 모듈헤드사이에 처리수를 여과하는 중공사분리막이 고정 설치된 중공사분리막 모듈과, 상기 중공사분리막 모듈을 용이하게 고정할 수 있도록 프레임의 상부 및 하부에 설치된 상부 및 하부 가이드레일과, 내부에 공기가 이동할 수 있도록 산기 공급을 위한 배관으로 구성하되, 하부에는 중공사분리막의 오염을 방지하기 위하여 공기방울을 발생할 수 있도록 산기공이 형성된 프레임과, 상기 흡입펌프의 흡입에 의하여 상부 및 하부 중공사분리막 모듈헤드에 여과 집수된 처리수를 이동시키기 위하여 모듈헤드의 일측에 설치된 여과된 처리수 이동통로 및 상기 프레임에 형성된 산기공에서 발생하는 미세공기방울이 중공사분리막사이를 통과하여 상부로 이동할 수 있도록 상부 및 하부 중공사분리막 모듈헤드의 중앙부분에 미세공기방울 이동공간을 구비한 침지식 중공사분리막 모듈을 이용한 수처리장치를 구현하는데 있다. Means for Solving the Problems The present invention includes a suction pump connected to a water collecting pipe connection part and a connection hose to suck the treated water through the hollow fiber membrane, and upper and lower hollow fiber membrane module heads, and treated between the upper and lower module heads. Hollow fiber membrane module that is fixed to the hollow fiber membrane for filtering water, upper and lower guide rails installed on the upper and lower portions of the frame to easily fix the hollow fiber membrane module, and air diffuser to move the air inside Consists of a pipe for supply, but the bottom of the frame formed with acid pores so as to generate air bubbles in order to prevent contamination of the hollow fiber membrane, and the suction of the suction pump in the upper and lower hollow fiber membrane module head A filtered treatment water movement passage installed at one side of the module head to move the treated water and the pre Immersion hollow fiber membrane module having micro air bubble moving space at the center of upper and lower hollow fiber membrane module heads so that the micro air bubbles generated in the acid pores can pass through between the hollow fiber membranes and move upwards. To implement the water treatment device used.
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 중공사분리막 모듈 상부 및 하부에는 다수의 중공사분리막 모듈헤드를 견고하게 고정하기 위하여 상부 및 하부 가이드레일 측면에 각각에 고정 설치되는 모듈덮개와, 프레임에 형성된 산기관 연결부와 연결호스로 연결되어 공기를 주입 공급할 수 있도록 구성된 공기주입펌프와, 산기관의 산기공에서 발생하여 상승하는 미세공기방울의 분포를 유선형으로 분산시켜 중공사분리막을 유동시켜 세정 및 오염을 방지할 수 있도록 U 자 형상의 모듈헤드 곡면부를 구비한 침지식 중공사분리막 모듈을 이용한 수처리장치를 구현하는데 있다. Another solution of the present invention is a module cover and fixed to the upper and lower guide rails and fixed to each of the upper and lower guide rails in order to firmly secure the plurality of hollow fiber membrane module head, and formed on the frame Air injection pump, which is connected to the diffuser connecting part and the connection hose to supply air, and distributes the distribution of fine air bubbles generated in the acid pores of the diffuser in a streamline to flow the hollow fiber membrane to clean and contaminate It is to implement a water treatment apparatus using an immersion hollow fiber membrane module having a U-shaped module head curved portion to prevent the.
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 중공사분리막 모듈헤드의 중앙에 모듈헤드와 모듈헤드 사이가 변형에 의하여 서로 부착되지 않고 일정간격을 유지하여 공기방울의 유동을 용이하게 하기 위한 간격유지부와, 연속적인 운전에 의해 중공사분리막이 오염되었을 경우에 역으로 물을 주입시켜 중공사분리막 표면에 부착되어 있거나 기공을 막고있는 슬러지 등을 이탈시키기 위한 역세펌프를 구비한 침지식 중공사분리막 모듈을 이용한 수처리장치를 구현하는데 있다. Another solution of the present invention is to maintain a constant interval between the module head and the module head is not attached to each other by deformation in the center of the hollow fiber membrane module head and the interval maintaining unit for facilitating the flow of air bubbles and When the hollow fiber membrane is contaminated by continuous operation, water is injected inversely and the submerged hollow fiber membrane module is provided with a backwash pump to remove sludge that is attached to the surface of the hollow fiber membrane or blocks the pores. To implement the water treatment device used.
본 발명은 분리막 모듈헤드를 소형화 및 경량화시켜 제작과 취급이 용이하고, 분리막 모듈헤드와 모듈헤드사이로 공기방울이 통과할 수 있도록 구성하며, 모듈헤드를 얇게하고, 모듈헤드의 가장자리 보다 가운데 부분의 두께를 얇게 제작함으로써, 모듈과 모듈사이에 슬러지가 밀집되는 것을 방지하고 하부로부터 산기되어 올라오는 공기방울이 자유롭게 유동함으로써, 분리막에 부착되거나 침착되는 슬러지를 털어주는 효과를 주어 분리막의 오염방지 효과 및 세정효과를 극대화할 수 있는 유리한 효과가 있다. The present invention is easy to manufacture and handle by miniaturizing and lightweighting the membrane module head, and configured to allow air bubbles to pass between the membrane module head and the module head, to make the module head thin, and to increase the thickness of the center portion rather than the edge of the module head. By making it thin, it prevents the sludge from dense between the module and the air bubbles rising from the bottom freely flow, thereby giving off the sludge adhered to or deposited on the membrane, thus preventing the contamination and cleaning effect of the membrane. There is a beneficial effect that can be maximized.
본 발명의 또 다른 효과는 모듈헤드의 좌우측에 간격유지대를 삽입할 수 있는 간격유지구를 형성하여 모듈헤드와 모듈헤드의 간격을 일정하게 유지하고, 모듈헤드의 곡면부분을 U자 형상으로 구성하여 공기방울이 U자 곡면을 따라 정체되지 않고 원활하게 상승시켜 중공사분리막의 털림효과를 극대화하는데 있다.Another effect of the present invention is to form a gap holder for inserting the gap holder on the left and right sides of the module head to maintain a constant gap between the module head and the module head, the curved portion of the module head is formed in a U-shape The air bubble rises smoothly without stagnation along the U-shaped surface to maximize the effect of the hollow fiber membrane.
본 발명의 또 다른 효과는 중공사분리막의 기공크기를 MF(micro- filtration, 정밀여과)급과 UF(ultrafiltration, 한외여과)급을 선택적으로 적용하며, 분리막의 형태는 침지식막과 관형막이 적용되고, 물재활용 공정중의 분리막공정에 적용하여 물을 재할용하거나 수처리 공정중 하ㆍ폐수처리, 축산폐수처리의 폭기조 내지는 침전조 공정에 적용하여 물을 여과 처리하여 직접 방류하거나 재활용 할 수 있도록 하는데 있다.Another effect of the present invention is to selectively apply the pore size of the hollow fiber membranes MF (micro-filtration, microfiltration) and UF (ultrafiltration, ultrafiltration) grade, the type of the membrane is immersion membrane and tubular membrane applied It is applied to the membrane process in the water recycling process to recycle water or to the aeration or sedimentation tank process of sewage / wastewater treatment and livestock wastewater treatment during the water treatment process so that the water can be filtered and discharged or recycled directly. .
도 1은 본 발명에 따른 중공사분리막 모듈에 관한 것이다.
도 2은 본 발명에 따른 중공사분리막 모듈이 고정 체결된 수처리장치의 전체적인 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 산기관의 구성도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 중공사분리막 모듈과 체결되는 프레임을 도시한 것이다.
<도면부호에 대한 간단한 설명>
11: 집수부 12: 여과된 처리수 이동통로
13: 간격유지부 14: 헤드측면부
15: 중공사분리막 16: 상부모듈헤드
17: 하부모듈헤드 18: 간격유지대
19: 간격유지구
21: 프레임 22: 집수관연결부
23: 집수공간 24: 프레임분리형 산기관
25: 산기관헤드 26: 산기관 연결부
27: 연결호스 28: 에어흐름
29: 인양고리 30, 31: U 자형 곡면부
32: 프레임 일체형 산기관
41: 모듈덮개 42: 상부가이드레일
43: 하부가이드레일 44: 흡입펌프
45: 역세펌프1 relates to a hollow fiber membrane module according to the present invention.
Figure 2 is an overall configuration of the water treatment apparatus is fixed fastening hollow fiber membrane module according to the present invention.
Figure 3 shows a block diagram of the diffuser according to the present invention.
Figure 4 illustrates a frame coupled to the hollow fiber membrane module according to the present invention.
<Brief Description of Drawings>
11: collecting part 12: filtered treatment water passage
13: Spacing part 14: Head side part
15: hollow fiber membrane 16: upper module head
17: Lower module head 18: Spacing stand
19: spacing zone
21 frame 22: collection pipe connection
23: catchment space 24: frame detachable diffuser
25: diffuser head 26: diffuser connection
27: connecting hose 28: air flow
29: lifting ring 30, 31: U-shaped curved part
32: frame integrated diffuser
41: module cover 42: upper guide rail
43: lower guide rail 44: suction pump
45: backwash pump
본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 살펴본다. 본 발명은 물재활용 공정중 전처리 공정인 MF, UF 분리막공정에 본 발명에 의한 분리막 모듈이 사용되어질 수 있으며, 이때 침지식 중공사분리막 모듈을 통과한 물이 역삼투공정 또는 UV공정으로 연결될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present invention, the membrane module according to the present invention may be used in the MF and UF membrane process, which is a pretreatment process during the water recycling process, wherein water passing through the immersion hollow fiber membrane module may be connected to a reverse osmosis process or a UV process. .
또한, 본 발명은 하ㆍ폐수 처리공정, 축산폐수처리의 폭기조 내지는 침전조에 침지시켜 설치하고 중공사분리막에 의해 슬러지를 제거한 후 흡입펌프에 의해 깨끗한 물만 흡입배출시키는 공정에 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴본다. In addition, the present invention can be used in the process of immersing in the aeration tank or sedimentation tank of the sewage and wastewater treatment process, livestock wastewater treatment, and removing the sludge by the hollow fiber separation membrane and then suctioning only clean water by the suction pump. A specific embodiment according to the present invention will be described.
<실시 예><Examples>
본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 도면에 기초하여 살펴본다. 도 1은 본 발명에 따른 중공사분리막 모듈에 관한 것이다. 도 2은 본 발명에 따른 중공사분리막 모듈이 고정 체결된 수처리장치의 전체적인 구성도이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawings. 1 relates to a hollow fiber membrane module according to the present invention. Figure 2 is an overall configuration of the water treatment apparatus is fixed fastening hollow fiber membrane module according to the present invention.
본 발명과 관련된 종래의 중공사분리막 모듈은 모듈이 대규모이거나 집적도가 높아 취급이 어렵고 막오염에 약한 특성을 가지고 있으므로 유지관리비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. Conventional hollow fiber membrane module according to the present invention has a problem that the maintenance cost is high because the module is large or high integration, difficult to handle and has a weak characteristic of membrane contamination.
이를 해결하기 위한 본 발명의 실시예로 고분자계통의 PVDF소재의 중공사분리막을 제작하였으며, 이때 중공사분리막은 외경 1.8mm의 지지층에, PVDF 코팅층 200μm, 평균공경 0.1μm의 중공사를 제작하였다. 중공사분리막(15)을 정열하여 일정한 틀(지그)에 삽입시키며, 에폭시 또는 우레탄으로 본딩 경화시킨 후 틀(지그)을 제거하고 절단한 후, 에폭시 또는 우레탄으로 고정된 중공사분리막을 모듈헤드(16, 17)에 넣고, 처리수가 모듈헤드 내부로 유입되지 않도록 에폭시 또는 우리탄으로 본딩 경화하여 중공사분리막 모듈(도1)을 제작하였다.As an embodiment of the present invention to solve this problem, a hollow fiber separator of a PVDF material of a polymer system was manufactured, wherein the hollow fiber separator was manufactured of a hollow fiber having a PVDF coating layer of 200 μm and an average pore diameter of 0.1 μm on a support layer having an outer diameter of 1.8 mm. The
구체적인 하나의 실시 예로, 중공사분리막 모듈헤드(16, 17)의 길이는 650mm로 제작하였으며, 모듈헤드 가장자리 측면부(14)의 폭은 40mm, 집수부(11)의 폭은 30mm로 제작하였다. 간격유지부(13)는 양측으로 0.5mm 씩 돌출되게 제작하여 가장자리 측면부의 폭과 동일하게 하였다. As a specific example, the length of the hollow fiber membrane module head (16, 17) was made of 650mm, the width of the module head
모듈헤드(16, 17)는 중공사분리막을 통해서 흡입되는 여과된 처리수가 모이는 공간인 집수부(11)가 형성되어 있다.The
모듈헤드에 형성된 집수부(11)에 모인 여과된 처리수는 여과된 처리수의 이동통로(12)를 따라 연결호스를 통해 외부로 배출시키도록 구성되어 있다. The filtered treated water collected in the
상기 모듈헤드(16, 17)의 집수부에 모인 여과된 처리수의 이동통로(12)는 모듈헤드(16, 17)의 일측면에만 고정 설치되어 있다. 상기 상부 및 하부모듈헤드(17)의 간격을 일정하게 유지시켜기 위하여 상부모듈헤드(16)와 하부모듈헤드(17)의 측면부(14)에는 간격유지대(18)를 볼트 또는 다양한 체결수단으로 체결할 수 있도록 간격유지구(19)가 형성되어 있다. The moving
간격유지구(19)는 통상의 체결용 구멍으로 형성하거나 또는 구멍에 암나사를 형성하여 볼트로 체결 고정할 수 있도록 구성할 수 있다.The
간격유지대(18)의 상부 및 하부에는 상부모듈헤드(16)와 하부모듈헤드(17)의 측면부(14)에 형성된 간격유지구(19) 형상에 맞추어서 삽입 체결할 수 있도록 돌출되게 돌출부를 형성하거나 볼트를 이용하여 삽입 체결할 수 있도록 볼트 삽입구를 형성할 수 있다. The protrusions are formed on the upper and lower portions of the
상기 간격유지대(18)는 여과된 처리수 또는 공기의 이동통로 등을 형성하는 프레임 및/또는 상하 가이드레일을 이용하여 설치할 경우에 필요에 따라 사용하지 않을 수도 있다.The
본 발명의 명세서에는 중공사분리막 모듈헤드를 줄여서 모듈헤드로 표현하여 혼용하여 기재하고 있으므로 이는 동일한 용어로 이해하면 된다. In the specification of the present invention, the hollow fiber membrane module head is reduced and expressed as a module head, so that the same description can be understood.
또한, 상부와 하부의 중공사분리막 모듈헤드(16, 17)의 중앙부에는 간격유지부(13)가 돌출되게 형성하여 서로 인접한 모듈헤드와 모듈헤드사이가 밀착되지 않고 일정 간격을 유지하여 오염을 최소화하여 내구성 및 처리효율을 향상시킬 수 있고, 하부산기공에서 발생되어 상승하는 미세공기방물에 의해 중공사분리막(15)이 충분히 유동되어 중공사분리막의 오염을 최소화되도록 구성되어 있다. In addition, the
상기 간격유지부(13)와 간격유지부(13)사이에는 틈이 생기지 않도록 상부 및 하부 모듈헤드가 병렬로 배치되어 있다. The upper and lower module heads are arranged in parallel so that a gap does not occur between the
또한, 모듈헤드(16, 17)의 가장자리 폭은 40mm 정도로 형성하고, 가운데 부분의 폭은 얇게 30mm 정도로 제작하여, 가장가리의 폭과 가운데 중앙부분의 폭을 다르게 함으로써, 산기관에 형성된 산기공에서 발생하여 상승하는 미세공기방울(에어)이 중공사분리막(15)을 유동시킴으로써, 세정효과 및 막오염방지 효과를 극대화할 수 있도록 설계 제작되어 있다.In addition, the width of the edge of the module head (16, 17) is formed to about 40mm, the width of the center portion is made thinner about 30mm, by varying the width of the edge and the center portion of the center, in the acid pores formed in the diffuser Generated and rising fine air bubbles (air) is designed to maximize the cleaning effect and membrane fouling effect by flowing the hollow fiber separation membrane (15).
모듈헤드(16, 17)의 재질은 ABS 계열의 플라스틱을 사용하여 설계 제작하였으며, 모듈헤드(16, 17)는 도1의 30, 31 에서 보여주는 것처럼 U자 형상으로 형성하여 모듈헤드 곡면부(30, 31)가 형성되어 있다. The material of the module heads 16 and 17 is designed and manufactured using ABS plastic, and the module heads 16 and 17 are formed in a U shape as shown in FIGS. 30 and 31 of FIG. , 31) are formed.
U 자 형상의 모듈헤드곡면부(30, 31)는 산기관의 산기공에서 발생하여 상승하는 미세공기방울(에어)의 분포를 유선형으로 분산시켜 중공사분리막(15)을 효율적으로 유동하도록 구성함으로써 효율적으로 중공사분리막(15)의 세정하고 오염을 방지하도록 구성되어 있다. The U-shaped module head curved
중공사분리막 모듈의 상부 및 하부에 위치한 중공사분리막 모듈헤드에 형성된 여과된 처리수 이동 공간과 집수공간은 커플링 또는 누수가 없는 다양한 밀폐형 연결호스로 서로 견고하게 체결 연결되어 외부에 설치된 처리수 흡입펌프에 의하여 처리수를 중공사분리막을 통해서 흡입하여 여과된 처리수를 배출할 수 있도록 구성되어 있다.The filtered treated water moving space and the collecting space formed in the hollow fiber membrane module heads located at the upper and lower parts of the hollow fiber membrane module are securely connected to each other by various sealed connection hoses without coupling or leaking, so that the treated water is sucked out. The pump is configured to suck the treated water through the hollow fiber membrane and discharge the filtered water.
앞서 제시한 수치들은 하나의 실시 예에 지나지 않으며, 그 수치 및 형상을 다양하게 변형하여 실시할 수 있으며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.The numerical values presented above are just one embodiment, and the numerical values and shapes may be modified in various ways, and are also within the scope of the present invention.
중공사분리막(5)의 길이는 1200mm로 제작하여 실시한 결과 중공사분리막(15)의 내구성(수명)이 20% 이상 증가하고, 동일 중공사분리막을 이용하는 조건으로 실험한 결과 그 작용효과를 확인하였다. As a result of manufacturing the hollow fiber membrane (5) with a length of 1200 mm, the durability (life) of the hollow fiber membrane (15) was increased by 20% or more, and the results were tested under the conditions using the same hollow fiber membrane. .
중공사분리막 모듈(도1)은 상부모듈헤드(16), 하부모듈헤드(17), 중공사분리막(15)으로 구성되어 있다. 중공사분리막(15)은 고분자 계통의 중공사분리막, 니켈 또는 스텐레스 재질의 금속중공사분리막 또는 세라믹계통의 중공사분리막을 사용하여 구성할 수 있다.Hollow fiber membrane module (Fig. 1) is composed of an
보다 구체적으로, 중공사분리막은 폴리설폰(PS), 폴리이써설폰(PES), 폴리에틸렌(PE), 폴리테트라플루오르에치렌(PTFE), 폴리비닐리텐플로라이드(PVDF), 폴리아크릴로나이트릴(PAN) 계열의 고분자소재, 질화규소 또는 산화규소 계열의 세라믹소재, 니켈 또는 스텐레스 계열의 금속재질 중에서 하나를 선택하여 제조한다.More specifically, the hollow fiber separator may include polysulfone (PS), polyesulfone (PES), polyethylene (PE), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile ( It is manufactured by selecting one of PAN) polymer material, silicon nitride or silicon oxide ceramic material and nickel or stainless metal materials.
중공사분리막 모듈헤드(16, 17)의 길이는 1000mm 이내로 하되, 바람직하게는 650mm 내외로 취급하기 용이하게 제작하여 연결하여 조립할 수 있도록 구성되어 있다. The hollow fiber membrane module heads 16 and 17 have a length of less than 1000 mm, and are preferably configured to be easily assembled and assembled to handle within 650 mm.
헤드측면부(14)의 폭은 60mm 이내로 하되 바람직하게는 40mm 정도로 하고, 집수부(11)의 폭은 50mm 이내로 하되 바람직하게는 30mm 정도로 제작하여, 삽입되는 중공사분리막이 겹치는 것을 최소화하여, 중공사막과 중공사막사이에 슬러지가 쌓이는 것을 방지하고, 중공사막사이에 끼인 슬러지가 쉽게 탈리되도록 구성되어 있다. The width of the
중공사분리막 모듈헤드(16,17) 내부에는 집수를 위한 공간으로 집수부(11)가 형성되어 있어서, 중공사분리막(15)을 통해 흡입된 물이 집수부(11)에 모이도록 구성되어 있다. 집수부(11)에 모인 여과된 처리수는 이동통로(12)를 따라 연결호스를 통해 외부로 배출되거나 재활용을 위하여 저장탱크로 이동하도록 구성되어 있다. The hollow fiber membrane module heads 16 and 17 are provided with a
중공사분리막 모듈헤드(16,17)에 형성된 이동통로(12)는 양측면에 한개씩 모두 두 개로 구성될 수도 있으며, 본 실시예 및 도면에서는 한쪽 측면에만 이동통로(12)를 형성시킨 구성으로 이루어져 있다.The moving
중공사분리막 모듈헤드(16,17)의 중앙부에는 간격유지부(13)가 돌출되도록 제작되어 모듈헤드와 모듈헤드 사이가 변형에 의하여 서로 부착되지 않고 일정간격을 유지할 수 있도록 구성하여 하부에서 상승하는 미세공기방물에 의해 중공사분리막(5)이 충분히 유동되어 중공사분리막의 오염을 최소화하여 중공사분리막의 내구성 및 여과효율을 크게 향상시킬 수 있도록 구성되어 있다.In the central portion of the hollow fiber membrane module head (16, 17) is produced so that the
또한, 중공사분리막 모듈헤드(16,17)의 가장자리보다 가운데부분의 폭을 얇게 제작함으로써, 산기관의 산기공에서 발생하여 상승하는 미세공기방울이 중공사분리막(15)을 효율적으로 유동시킴으로써, 세정효과 및 막오염방지 효과를 극대화하도록 구성되어 있다.In addition, by making the width of the center portion thinner than the edges of the hollow fiber separation membrane module heads 16 and 17, the fine air bubbles generated and raised in the acid pores of the diffuser flow efficiently through the hollow
중공사분리막 모듈헤드(16,17)의 재질은 ABS 또는 PVC 재질 등의 플라스틱 계열을 사용하여 제작하되, 그 재질은 특정 플라스틱으로 한정할 필요는 없으며, 다양한 종류의 합성수지재 또는 녹슬지 아니하는 금속제를 이용하여 제작할 수 있다.The hollow fiber membrane module head (16, 17) is made of a plastic series, such as ABS or PVC, but the material is not limited to a specific plastic, and various kinds of synthetic resin material or metal that does not rust Can be produced.
중공사분리막(15)의 길이는 제한하여 한정할 필요는 없으며, 운전의 효율성과 취급의 용이성을 고려하여 2000mm 이내로 하되, 바람직하게는 1500mm 내외로 제작하는 것이 바람직하다.It is not necessary to limit the length of the hollow
본 발명을 이루기 위한 구체적인 수치는 모듈헤드의 길이는 500~1,000mm, 모듈헤드 가장자리 측면부의 폭은 30~60mm, 모듈헤드 중간부분인 집수부의 폭은 20mm~50mm, 모듈헤드 중앙부분의 간격유지부는 5mm~20mm로 양측으로 돌출되도록 구성하는 것이 바람직하다.Specific value for achieving the present invention is that the length of the module head is 500 ~ 1,000mm, the width of the side edge of the module head is 30 ~ 60mm, the width of the catchment portion of the middle of the module head is 20mm ~ 50mm, maintaining the spacing of the center of the module head The part is preferably configured to protrude to both sides in 5mm ~ 20mm.
도 3은 본 발명에 따른 산기관의 구성도를 도시한 것이며, 도 4는 본 발명에 따른 중공사분리막 모듈과 체결되는 프레임을 도시한 것이다. Figure 3 shows the configuration of the diffuser according to the present invention, Figure 4 shows a frame coupled to the hollow fiber membrane module according to the present invention.
본 발명에 따른 설계 제작된 중공사분리막 모듈을 이용한 수처리장치에서, 수처리장치의 프레임에는 여과된 처리수를 집수하여 흡입펌프를 통해서 외부로 배출하기 위한 중간통로로 집구공간(23)이 설치되어 있다. In the water treatment apparatus using a hollow fiber membrane module designed and manufactured according to the present invention, the frame of the water treatment apparatus is provided with a collecting
중공사분리막 모듈이 고정 설치된 프레임(21)부분에는 산기관연결부(26), 산기관헤더(25), 산기관(24), 중공사모듈(도1)로 구성되어 있으며, 집수공간(23) 상부 끝에는 집수관연결부(22)가 설치되어 있고, 집수관연결부(22)와 흡입펌프(44)는 여과된 처리수를 흡입하기 위한 연결호스(27)로 연결되어 있다.
중공사분리막 모듈헤더 하부에 설치되어 있는 연결호스(27)는 중공사분리막 모듈헤더(16,17)의 측면에 고정 설치되는 여과된 처리수 이동통로(12)와 연결되게 구성되어 있다.The
본 발명에 따른 수처리장치의 프레임(21)은 속이 비어있는 사각파이프 또는 원형파이프로 구성되어 있어 중공사분리막 모듈을 지지하는 지지대 역할을 할 뿐만 아니라, 흡입 여과된 처리수를 이동시키거나, 미세공기방울을 생성하기 위한 공기(에어)가 이동하는 이동통로 역할을 하도록 구성되어 있다.
수처리장치에 장착된 중공사분리막 모듈은 연결호스(27)로 집수공간(23)과 연결되며, 집수공간(23) 끝에 있는 집수관연결부(22)는 흡입펌프(44)에 연결되어 여과된 처리수를 흡입하여 여과된 처리수를 외부로 배출하거나 재활용을 위하여 저장탱크에 저장할 수 있도록 구성되어 있다.The hollow fiber membrane module mounted on the water treatment device is connected to the
도 2에서, 수처리장치의 프레임 하부에는 프레임분리형 산기관(24)이 장착되어 있으며, 산기관(24)에 형성된 산기공을 통해 유출되는 미세공기방울은 U자 형상으로 형성된 하부모듈헤더(17)의 U자 곡면을 따라 하부에서 정체되지 않고 상부로 원활하게 상승하게 되며, 중공사분리막(15)을 흔들어 주므로 슬러지가 중공사분리막(15)에 부착되는 것을 방지하여 수처리 효율을 증가시켜 준다.In FIG. 2, the frame
또한, 본 발명에 따른 중공사분리막 모듈을 이용한 수처리장치는 이동시 용이하게 이동시킬 수 있도록 중공사분리막 모듈과 체결된 프레임(도2)의 네측 모서리에는 인양고리(19)가 부착되어 있다. In addition, the water treatment apparatus using the hollow fiber membrane module according to the present invention has a lifting
도 2에서, 본 발명에 따른 중공사분리막을 이용한 수처리장치의 프레임(도2)에서 집수공간(23)과 중공사분리막이 제외한 부분은 프레임(11)으로 구성되어 있다. 속이 비어있는 사각배관을 이용하여 여과된 수처리 이동통로 또는 공기(에어) 이동통로의 역할을 할 수 있도록 구성된 프레임(21)은 상부가이드레일(42), 하부가이드레일(43), 산기헤더(25), 모듈헤드 덮개(41), 산기관(24) 으로 구성되어 있다.In FIG. 2, a portion of the water treatment apparatus using the hollow fiber membrane according to the present invention except for the
본 발명에 따른 산기관은 도 3에서와 같이 프레임분리형 산기관(24)과 프레임 일체형 산기관(32) 중에서 택일하여 고정 설치할 수 있다. The diffuser according to the present invention may alternatively be fixedly installed among the frame
중공사분리막 모듈을 프레임에 장착하기 위해서는, 중공사분리막 모듈(도1)을 가이드레일(42, 43)을 따라 측면으로 밀어넣어 장착시키되, 필요시 수개를 겹겹이 포개어 장착할 수 있도록 구성되어 있다. In order to mount the hollow fiber membrane module on the frame, the hollow fiber membrane module (FIG. 1) is pushed to the side along the guide rails 42 and 43, and is mounted so that several layers can be piled up if necessary.
이때 상부 모듈헤드(16)는 상부 가이드레일(42)을 따라 밀어넣어서 고정하고, 하부 모듈헤드(17)는 하부 가이드레일(43)을 따라 밀어 넣어서 고정 설치하도록 구성되어 있다. In this case, the
상기 밀어넣은 중공사분리막 모듈(도1)을 고정시키기 위하여 상부 및 하부 모듈헤드 덮개(41)를 상부가이드레인(42)과 하부가이드레일(43) 측면에 각각 고정 설치하여 중공사분리막 모듈(도1)이 탈리되는 것을 방지할 수 있도록 구성되어 있다. In order to fix the pushed hollow fiber membrane module (FIG. 1), the upper and lower module head covers 41 are fixed to the
모듈덮개(41)는 중공사분리막 모듈헤드 상부에 위치하며, 프레임에 고정 설치되어 상부 및 하부 모듈헤드를 견고하게 지지해주는 역할을 하도록 구성되어 있다.
또한, 프레임(21)에는 중공사분리막 모듈(도1)의 중공사분리막 오염을 방지하고, 중공사분리막에 부착되는 슬러지를 탈리시키기 위하여 공기 이동통로인 프레임을 통해 공기를 주입할 수 있도록 하부 프레임에 산기관(24)에는 산기공이 형성되어 있다. In addition, the
이때 산기관은 도 3에 도시된 프레임일체형 산기관(32)과 프레임분리형 산기관(24)을 필요에 따라 택일하여 구성할 수 있다. 프레임일체형 산기관(32)은 속이 비어있는 사각배관 측면 또는 상부에 미세공기방울을 발생할 수 있도록 산기공을 형성하여 제작되어 산기관헤더(25)와 연결되게 구성되며, 프레임분리형 산기관(32)은 속이 비어있는 사각배관에 별도의 티를 상부에 연결시켜 산기관을 연결시킨 구조로써, 도 3에 도시되어 있다. 이때, 사각배관은 필요에 따라 속이 비어있는 원형배관을 사용하여 구성할 수 있다. At this time, the diffuser can be configured to alternatively configure the frame integrated
연속적인 운전에 의해 막이 오염되었을 경우에는 역세펌프(45)를 이용하여 역으로 물을 주입시켜 중공사분리막(15) 표면에 달라붙어 있거나 기공을 막고있는 슬러지 등을 이탈시킬 수 있다. 이때 역세펌프(45)로 주입되는 물은 청수를 사용하거나 흡입펌프로 흡입된 물을 사용할 수 있도록 구성할 수 있다.When the membrane is contaminated by the continuous operation, water is injected into the reverse direction using the
본 발명은 집수관 연결부와 연결호스로 체결되어 중공사분리막을 통해서 처리수를 흡입하는 흡입펌프와, 상부 및 하부 중공사분리막 모듈헤드를 구비하고, 상부 및 하부 모듈헤드사이에 처리수를 여과하는 중공사분리막이 고정 설치된 중공사분리막 모듈과, 상기 중공사분리막 모듈을 용이하게 고정할 수 있도록 프레임의 상부 및 하부에 설치된 상부 및 하부 가이드레일과, 내부에 공기가 이동할 수 있도록 배관으로 구성하되, 하부에는 중공사분리막의 오염을 방지하기 위하여 공기방울을 발생할 수 있도록 산기공이 형성된 프레임과, 상기 흡입펌프의 흡입에 의하여 상부 및 하부 중공사분리막 모듈헤드에 집수된 여과된 처리수를 이동하기 위하여 모듈헤드의 일측에 설치된 여과된 처리수 이동통로 및 상기 프레임에 형성된 산기공에서 발생하는 공기방울이 중공사분리막사이를 통과하여 상부로 이동할 수 있도록 상부 및 하부 중공사분리막 모듈헤드의 중앙부분에 공기방울 이동공간을 구비한 침지식 중공사분리막 모듈을 이용한 수처리장치를 제공함으로써 중공사분리막의 내구성 및 수처리 효율을 향상시킬 수 있으므로 산업상 이용가능성이 매우 높다.The present invention is provided with a suction pump which is fastened by a connection hose and a connection hose and sucks the treated water through the hollow fiber membrane, and the upper and lower hollow fiber membrane module head, and filters the treated water between the upper and lower module head. The hollow fiber membrane module is fixed to the hollow fiber membrane module is installed, and the upper and lower guide rails installed on the upper and lower portions of the frame to easily fix the hollow fiber membrane module module, and the piping to move the air therein, In order to move the filtered treated water collected in the upper and lower hollow fiber membrane module head by the suction of the suction pump and the frame formed with acid pores so as to generate air bubbles to prevent contamination of the hollow fiber membrane. Generated in the filtered treated water movement passage installed in one side of the module head and acid pores formed in the frame By providing a water treatment device using an immersion type hollow fiber membrane module having an air bubble moving space at the center of the upper and lower hollow fiber membrane module heads so that the bubbles can pass through the hollow fiber membranes and move upwards. Industrial applicability is very high because durability and water treatment efficiency can be improved.
Claims (8)
집수관 연결부와 연결호스로 체결되어 중공사분리막을 통해서 처리수를 흡입하는 흡입펌프;
상부 모듈헤드와 하부 모듈헤드를 구비하고, 상부 및 하부 모듈헤드사이에 처리수를 여과하는 중공사분리막이 고정 설치된 중공사분리막 모듈;
상기 중공사분리막 모듈을 용이하게 고정할 수 있도록 프레임의 상부 및 하부에 설치된 상부 및 하부 가이드레일;
내부에 공기가 이동할 수 있도록 제작된 배관으로 구성하되, 하부에는 중공사분리막의 오염을 방지하기 위하여 공기방울을 발생할 수 있도록 산기공이 형성된 프레임;
상기 흡입펌프의 흡입력에 의하여 상부 및 하부 중공사분리막 모듈헤드에 모인 여과된 처리수를 이동시키기 위하여 모듈헤드의 일측 또는 양측에 설치된 여과된 처리수 이동통로; 및
상기 프레임으로 이루어진 산기관의 산기공에서 발생하는 공기방울이 중공사분리막사이를 통과하여 상부로 이동하면서 중공사분리막 오염을 방지할 수 있도록 상부 및 하부 중공사분리막 모듈헤드의 중앙부분에 공기방울 이동공간이 형성된 침지식 중공사분리막 모듈을 이용한 수처리장치. In the water treatment apparatus using the immersion hollow fiber membrane module,
A suction pump which is fastened with a connection hose and a connection hose and sucks treated water through the hollow fiber separator;
A hollow fiber membrane module having an upper module head and a lower module head, and having a hollow fiber membrane fixed to filter treated water between the upper and lower module heads;
Upper and lower guide rails installed on the upper and lower portions of the frame to easily fix the hollow fiber membrane module;
Consists of a pipe made to move the air therein, the lower portion of the frame formed with acid pores so as to generate air bubbles to prevent contamination of the hollow fiber membrane;
A filtered treatment water movement passage installed at one side or both sides of the module head to move the filtered treatment water collected at the upper and lower hollow fiber membrane module heads by the suction force of the suction pump; And
Air bubble moving space in the center of the upper and lower hollow fiber membrane module head to prevent the air bubbles generated from the acid pores of the diffuser made of the frame to pass through between the hollow fiber membrane to prevent contamination of the hollow fiber membrane Water treatment apparatus using the formed immersion hollow fiber membrane module.
상기 모듈헤드는 가장자리 측면부의 폭이 모듈헤드의 중간부분인 집수부의 폭보다 넓게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중공사분리막 모듈을 이용한 수처리장치The method according to claim 1,
The module head is a water treatment device using a hollow fiber membrane module, characterized in that the width of the edge side portion is formed wider than the width of the water collecting portion which is the middle portion of the module head
프레임으로 이루어진 산기관 연결부와 연결호스로 연결되어 공기를 주입할 수 있는 공기주입펌프를 더 구비함을 특징으로 하는 침지식 중공사분리막 모듈을 이용한 수처리장치. The method according to claim 1,
A water treatment apparatus using an immersion hollow fiber membrane module, characterized in that it further comprises an air injection pump which is connected to the diffuser connecting portion made of a frame and the connection hose to inject air.
상부 및 하부 중공사분리막 모듈헤드는 산기관의 산기공에서 발생하여 상승하는 미세공기방울의 분포를 유선형으로 분산시켜 중공사분리막을 유동시켜 세정이 가능하면서 오염을 방지할 수 있도록 U 자 형상의 모듈헤드 곡면부를 구비함을 특징으로 하는 침지식 중공사분리막 모듈을 이용한 수처리장치. The method according to any one of claims 1 to 3,
The upper and lower hollow fiber membrane module heads are U-shaped modules that can flow through the hollow fiber membranes to prevent contamination while dispersing the distribution of the rising micro air bubbles generated in the acid pores of the diffuser in a streamlined manner. Water treatment device using the submerged hollow fiber membrane module, characterized in that the head has a curved surface portion.
상기 수처리장치는 상부 및 하부 중공사분리막 모듈헤드의 좌우측에 간격유지구를 형성하고, 형성된 간격유지구와 삽입 체결될 수 있도록 상하에 수직으로 형성된 간격유지대를 더 구비함을 특징으로 하는 침지식 중공사분리막 모듈을 이용한 수처리장치. The method of claim 4,
The water treatment apparatus further comprises an interval holder formed on the left and right sides of the upper and lower hollow fiber membrane module heads, and further provided with a gap holder vertically formed to be inserted into and fastened with the gap holder. Water treatment device using a four-membrane module.
상기 수처리장치는 모듈헤드와 모듈헤드 사이가 변형에 의하여 서로 부착되지 않고 일정간격을 유지하여 공기방울의 유동을 용이하게 하기 위하여 모듈헤드의 중앙 양측에 간격유지부를 구비한 침지식 중공사분리막 모듈을 이용한 수처리장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
The water treatment apparatus includes an immersion hollow fiber membrane module having a gap retaining portion at both sides of the center of the module head in order to facilitate the flow of air bubbles by maintaining a constant interval between the module head and the module head without being attached to each other by deformation. Water treatment device used.
모듈헤드의 길이는 500~1,000mm, 모듈헤드 가장자리 측면부의 폭은 30~60mm, 모듈헤드 중간부분인 집수부의 폭은 20mm~50mm, 모듈헤드 중앙부분의 간격유지부는 5mm~20mm로 양측으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 중공사분리막 모듈을 이를 이용한 수처리장치The method according to any one of claims 1 to 3,
The length of the module head is 500 ~ 1,000mm, the width of the side of the module head is 30 ~ 60mm, the width of the catchment part, which is the middle part of the module head, is 20mm ~ 50mm, and the space between the center of the module head is 5mm ~ 20mm. Water treatment device using the hollow fiber membrane module, characterized in that
상기 중공사분리막은 폴리설폰, 폴리이써설폰, 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오르에치렌, 폴리비닐리텐플로라이드, 폴리아크릴로나이트릴 계열의 고분자소재, 질화규소 또는 산화규소,산화알루미늄 계열의 세라믹소재, 니켈 또는 스텐레스 계열의 금속재질 중에서 하나를 선택하여 제조됨을 특징으로 하는 중공사분리막 모듈을 이용한 수처리장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
The hollow fiber separator may be polysulfone, polyesulfone, polyethylene, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile-based polymer material, silicon nitride or silicon oxide, aluminum oxide-based ceramic material, nickel or A water treatment apparatus using a hollow fiber membrane module, characterized in that manufactured by selecting one of the stainless-based metal materials.
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