KR20130028854A - Filtrate pressure control type apparatus for water treatment using membrane filtration and method for backwashing membrane thereof - Google Patents

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KR20130028854A
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Abstract

PURPOSE: A filtrate pressure control type apparatus for water treatment is provided to improve space efficiency and to improve backwashing efficiency by controlling filtrate pressure. CONSTITUTION: A filtrate water pressure control type apparatus for water treatment comprises a plurality of filtering feeding parts, membrane filtering parts, filtering discharge part, backwashing discharge part, and pressure control part. The filtering feeding part feeds water to each separator. The membrane filtering part filters the water supplied by the filtering feeding part. The filtering discharge part discharges the filtered water. The backwashing discharge part is connected to the downstream of the filtering discharge part and discharges backward treated water. The pressure control part is installed in the downstream of the filtering feeding part and controls the pressure of filtered water. [Reference numerals] (AA) Supplying water; (BB) Rear process; (CC) Discharged water

Description

여과수 압력제어형 막여과장치 및 그의 막세척방법{Filtrate pressure control type apparatus for water treatment using membrane filtration and method for backwashing membrane thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filtration apparatus and a membrane filtration method,

본 발명은 여과수 압력제어형 막여과장치 및 그의 막세척방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 막여과장치에 분리막 역세척 및 여과수 저장을 위한 별도의 처리수 저장조를 두지 않고서 막여과공정에서 처리된 여과수의 일부를 분리막의 역세척수로 이용하는 여과수 압력제어형 막여과장치 및 그의 막세척방법에 관한 것이다.The present invention relates to a filtration membrane pressure control type membrane filtration apparatus and a membrane cleaning method thereof, and more particularly, to a membrane filtration apparatus which does not have a separate treatment water reservoir for membrane backwashing and filtration water storage, The present invention relates to a filtration water pressure control type membrane filtration apparatus and a membrane cleaning method thereof.

수처리에 적용되는 막여과공정에서 분리막은 표면에 공극이 형성되어 있어 이를 통해 오염물질이 배제됨으로써 물이 정화처리되는데, 수처리 대상원수의 성상 및 수처리공정 최종처리수의 수질요구조건 등에 따라 막여과공정이 단독으로 적용되거나 막여과공정 후단에 오존처리, 활성탄흡착, 역삼투막여과 등과 같은 여러종류의 처리공정과 조합하여 적용된다.In the membrane filtration process applied to the water treatment, the separation membrane is formed with voids on the surface thereof, thereby eliminating contaminants, thereby purifying the water. Depending on the characteristics of the water to be treated and the water quality requirements of the final treated water, May be applied alone or in combination with various kinds of treatment processes such as ozone treatment, activated carbon adsorption, reverse osmosis membrane filtration, etc., at the end of the membrane filtration step.

종래의 방법에서는 통상적으로 막여과공정과 후처리공정을 조합하는 경우, 막여과공정으로부터 생산되는 여과수를 저류조에 집수한 후, 후단공정으로의 공급유동을 위한 구동력 및 압력을 가하기 위하여 펌프를 설치하여 공급한다.In the conventional method, when the membrane filtration process and the post-treatment process are combined, the filtration water produced from the membrane filtration process is collected in a storage tank, and a pump is installed to apply a driving force and a pressure for the supply flow to the post- Supply.

그러나 이 경우에, 분리막을 투과한 여과수를 저류하기 위한 별도의 처리수 저장조가 필요하며 수처리 공정의 처리용량 커질수록 처리수 저장조의 용적 또한 증가하여 공간을 차지하게 되며 막여과를 위해 적용되는 구동압력이 처리수 저장조에서 소실되어 후처리공정 구동을 위해서는 추가적인 구동설비가 필요하다는 문제가 있다.However, in this case, a separate treatment water storage tank for storing the filtered water passing through the separation membrane is required. As the treatment capacity of the water treatment process increases, the volume of the treatment water storage tank also increases to occupy a space. Is lost in the treated water storage tank, and there is a problem that an additional driving facility is required for driving the post-treatment process.

또한, 여과수가 처리수 저장조에 체류하는 동안 처리수 저장조에서 오염이 발생되어 역세척시 오염된 역세수로 인해 오히려 분리막의 오염이 심화되는 문제점이 있다.In addition, there is a problem in that contamination of the treated water storage tank occurs while the filtered water stays in the treated water storage tank, and the contamination of the membrane is intensified due to the contaminated stationary water during backwashing.

다른 종래의 방법으로 막모듈 역세를 위한 투과수조를 제거한 막여과장치(일본 공개특허공보 제2002-346348호)에서는 복수의 막모듈을 갖추는 막여과장치에 있어서 역세를 실시하는 막모듈에 다른 막모듈에서 얻어진 막투과수를 직접 통액하여 역세할 수 있도록 하였으나 이 경우 역세를 실시하는 동안에는 다른 막모듈에서 얻어진 막투과수가 모두 역세에 사용되므로 역세동안에는 막여과수 생산이 중단되며 이 막여과장치와 후단공정과 결합시 후단공정으로의 공급유량이 주기적으로 중단되는 문제점이 있다.In another membrane filtration device (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-346348) in which a permeable water tank for backwashing membrane modules is removed by another conventional method, in a membrane filtration device equipped with a plurality of membrane modules, In this case, during the backwashing, membrane permeation water obtained from the other membrane module is used for backwashing. Therefore, membrane filtration water production is stopped during backwashing, and the membrane filtration device and the back- There is a problem that the supply flow rate to the rear end process is interrupted periodically.

또 다른 종래의 방법으로 복수의 모듈을 병렬로 설치하여 여과와 세정공정을 교대로 실시하는 막여과장치의 운전방법(일본 공개특허공보 제2002-246302호)에서는 여과수를 저장하는 별도의 여과수탱크를 설치하여 분리막 모듈의 역세에 사용하는 역세운전을 실시하며 여과수라인과 역세수 공급라인이 하나로 구성되어 역세시 모든 모듈의 여과공정이 중단된다.In another conventional method, a plurality of modules are installed in parallel to perform a filtration and a cleaning process alternately (JP-A-2002-246302), a separate filtrate tank for storing filtrate is provided The backwash operation used for the backwashing of the membrane module is performed, and the filtration process of all the modules is interrupted when the backwash water line and the backwash water supply line are constituted by one unit.

종래의 막여과공정에서는 통상적으로 여과수측 압력이 공급측 압력 및 막간차압에 종속된다. 즉, 막여과장치에서는 운전이 지속될수록 분리막을 통과하지 못한 물질들이 분리막 표면 및 공극에 쌓이게 되고, 이로 인해 여과공정에 저항으로 작용하게 되어 막간차압(Transmembrane pressure)이 지속적으로 증가하게 되는데, 이 경우 막여과장치에서 생산되는 여과수의 유량을 일정하게 유지하기 위해 공급측 압력을 증가시키게 된다. In the conventional membrane filtration process, the filtrate water side pressure is usually dependent on the supply side pressure and the inter-membrane pressure difference. That is, as the membrane filtration apparatus continues to operate, substances which can not pass through the separation membrane are accumulated on the surface of the separation membrane and the air gap, thereby acting as a resistance to the filtration process, and the transmembrane pressure continuously increases. The feed-side pressure is increased to keep the flow rate of the filtrate produced in the membrane filtration device constant.

그러나, 여과수측 압력은 공급압과 막간차압에 따라 종속적으로 정해지므로, 후단공정과의 조합이나 여과수의 직접 사용을 위한 공급압력이 필요로 한 경우에는 이 압력을 독립적으로 제어할 수 없다는 문제점이 있다.However, since the filtration water side pressure is dependent on the supply pressure and the inter-membrane pressure difference, there is a problem in that this pressure can not be controlled independently when a supply pressure for combination with the downstream process or direct use of the filtration water is required .

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 막여과장치에서 처리수 저장조가 불필요하여 이로 인해 공간효율성을 높일 수 있고 역세용 여과수의 압력을 제어하여 역세효율을 향상시킬 수 있고, 일부 분리막의 역세시에도 후단공정에 동일한 여과수의 유량을 제공할 수 있고, 별도의 조작없이 역세용 여과수의 투입을 제어할 수 있고, 별도의 조작없이 역세용 여과수의 압력을 제어할 수 있고, 전체 수처리공정의 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 여과수 압력제어형 막여과장치 및 그의 막세척방법를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a membrane filtration apparatus that does not require a treated water storage tank, thereby improving space efficiency, , It is possible to provide the same filtrate flow rate in the downstream process even when backing up some of the separation membranes and to control the introduction of filtration water for reverse osmosis without any other operation and to control the pressure of the reverse osmosis filtration water without any other operation, The present invention provides a filtration water pressure control type membrane filtration apparatus and a membrane cleaning method thereof that can increase the energy efficiency of the entire water treatment process.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공급수를 분기하여 분리막에 의해 여과하는 막여과장치로서, 분기된 공급수를 각각의 분리막에 공급하는 복수의 여과공급부; 상기 각각의 여과공급부에 의해 공급된 공급수를 분리막에 의해 여과하는 복수의 막여과부; 상기 각각의 막여과부에서 처리된 여과수를 배출하는 복수의 여과배출부; 상기 여과배출부의 하류에 접속되어 여과수의 일부를 상기 막여과부로 역류시켜 분리막을 역세척하는 역세투입부; 상기 각각의 막여과부에 연결되어 상기 막여과부의 역세척시 역세처리수를 외부로 배출하는 역세배출부; 및 상기 여과배출부의 하류에 설치되어 여과수의 압력을 제어하는 압력제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a membrane filtration apparatus for separating supply water and filtering it by a separation membrane, comprising: a plurality of filtration supply units for supplying branched water to respective separation membranes; A plurality of membrane filtration units for filtering the supply water supplied by each of the filtration supply units by a separation membrane; A plurality of filtration dischargers for discharging the filtrate treated in each membrane filtration unit; A backwash input unit connected to the downstream of the filtration discharge unit and backwashing a part of the filtered water to the membrane filtration unit to backwash the separation membrane; A backwash discharge unit connected to each membrane filtration unit to discharge the backwash water to the outside during backwashing of the membrane filtration unit; And a pressure control unit disposed downstream of the filtration and discharging unit to control the pressure of the filtered water.

또한, 본 발명은 상기 막여과부의 하류에 접속되어, 배출되는 여과수의 유량을 측정하여 상기 여과공급부에 의해 상기 막여과부로 공급되는 공급수의 유량을 제어하는 유량제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the present invention is characterized by further comprising a flow control unit connected to the downstream of the membrane filtration unit to measure a flow rate of the filtration water to be discharged and to control a flow rate of the supply water supplied to the membrane filtration unit by the filtration supply unit .

본 발명의 상기 유량제어부는, 상기 막여과부의 하류에 접속되어 각 막여과부로부터 배출되는 여과수의 유량을 측정하는 제1 유량측정수단; 상기 여과배출부의 하류에 접속되어 전체 막여과부로부터 배출되는 전체 여과수의 유량을 측정하는 제2 유량측정수단; 상기 제1 유량측정수단 및 상기 제2 유량측정수단에 연결되어 상기 제1 유량측정수단 및 상기 제2 유량측정수단의 측정결과에 따라 상기 막여과부로 각각 공급되는 공급수의 유량제어신호를 제공하는 유량제어수단; 및 상기 여과공급부에 각각 연결되어 상기 유량제어수단의 유량제어신호에 의거해서 상기 막여과부로 공급되는 공급수의 유량을 조절하는 유량조절수단;으로 이루어져 있다.The flow rate control unit of the present invention may further include: first flow rate measurement means connected to the downstream of the membrane filtration unit to measure a flow rate of filtrate discharged from each membrane filtration unit; A second flow rate measuring means connected to the downstream of the filtration discharging portion for measuring a flow rate of the total filtrate discharged from the whole membrane filtration portion; And a flow rate control signal of the supply water supplied to the membrane filtration unit in accordance with the measurement results of the first flow rate measurement unit and the second flow rate measurement unit, which is connected to the first flow rate measurement unit and the second flow rate measurement unit Flow rate control means; And a flow rate regulating unit connected to the filtration supplying unit to regulate the flow rate of the feed water supplied to the membrane filtration unit based on the flow rate control signal of the flow rate control unit.

본 발명의 상기 유량조절수단은, 상기 일부 막여과부의 역세시 나머지 막여과부의 여과수의 유량을 전체 막여과부의 여과수의 유량과 동일하게 유지되도록 나머지 막여과부로 공급되는 공급수의 유량을 조절한다.The flow rate control means of the present invention regulates the flow rate of the feed water supplied to the remaining membrane filtration unit so that the flow rate of the filtrate water in the remaining membrane filtration unit is equal to the flow rate of the filtrate water in the whole membrane filtration unit.

본 발명의 상기 여과공급부는, 분기된 공급수의 공급을 각각 개폐하는 복수의 여과공급밸브; 및 상기 각각의 여과공급밸브를 통해 공급된 공급수를 펌핑하는 복수의 여과공급펌프;로 이루어져 있다.The filtration and supply unit of the present invention includes a plurality of filtration supply valves for opening and closing the supply of the branched supply water, respectively; And a plurality of filtration feed pumps for pumping the feed water supplied through the respective filtrate feed valves.

본 발명의 상기 역세투입부는, 가스가 일정 압력으로 유지되는 가스조와, 여과수가 유출입하는 여과수조와, 상기 가스조와 상기 여과수조 사이에 이들의 구획공간을 신축하도록 설치된 간막으로 이루어진 압력팽창식 역세탱크; 여과수의 일부가 역류되어 상기 여과수조에 유입되도록 상기 여과배출부의 하류에 연결된 여과수 유입관에 설치된 역세수 밸브; 및 상기 여과수조로부터 여과수가 배출되어 상기 각각의 막여과부로 투입되도록 분기된 역세투입관에 각각 설치된 복수의 역세투입밸브;로 이루어져 있다.The backwash input unit according to the present invention comprises a pressure expansion type backwash tank consisting of a gas tank in which the gas is maintained at a constant pressure, a filtration water tank in which the filtration water flows in and out, and a partition provided to expand and contract these partition spaces between the gas tank and the filtration water tank; A reverse water wash valve installed in the filtered water inflow pipe connected to the downstream of the filtrate discharge unit so that a part of the filtered water flows backward and flows into the filtrate water tank; And a plurality of backwash input valves respectively provided in the backwash input pipes, the filtered water being discharged from the filtration water tank and branched into the respective membrane filtration units.

본 발명의 상기 압력제어부는, 상기 여과배출부의 하류에 설치되어 여과수의 압력을 측정하는 압력측정수단; 상기 압력측정수단에 접속되어 상기 압력측정수단의 측정결과에 따라 압력제어신호를 제공하는 압력제어수단; 및 상기 압력측정수단의 하류에 설치되어 상기 압력제어수단의 압력제어신호에 의거해서 여과수의 압력을 조절하는 압력조절수단;으로 이루어져 있다.The pressure control unit of the present invention may further include pressure measurement means provided downstream of the filtration discharge unit and measuring pressure of the filtrate water; A pressure control means connected to the pressure measurement means for providing a pressure control signal in accordance with the measurement result of the pressure measurement means; And pressure adjusting means provided downstream of the pressure measuring means for adjusting the pressure of the filtered water based on the pressure control signal of the pressure controlling means.

또한, 본 발명은 상기 기재된 여과수 압력제어형 막여과장치의 막세척방법으로서, 복수의 막여과부 중 어느 하나에 접속된 여과공급부와 여과배출부를 폐쇄하는 단계; 복수의 막여과부 중 나머지에 접속된 여과공급부와 여과배출부를 개방하는 단계; 상기 여과배출부에 접속된 압력제어부에 의해 여과수의 압력을 제어하는 단계; 및 상기 여과공급부와 여과배출부가 폐쇄된 막여과부에 접속된 역세투입부와 역세배출부를 개방하고, 나머지의 역세투입부와 역세배출부를 폐쇄하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the present invention is a membrane cleaning method of the filtration water pressure control type membrane filtration apparatus described above, comprising: closing a filtration supply unit and a filtration discharge unit connected to any one of a plurality of membrane filtration units; Opening the filtration supply portion and the filtrate discharge portion connected to the rest of the plurality of membrane filtration portions; Controlling the pressure of the filtered water by a pressure control unit connected to the filtration discharge unit; And a step of opening the backwash input unit and the backwash discharge unit connected to the filtration supply unit and the membrane filtration unit with the filtration discharge unit closed, and closing the remaining backwash input unit and the backwash discharge unit.

또한, 본 발명은 상기 일부 막여과부의 역세시 나머지 막여과부의 여과수의 유량을 전체 막여과부의 여과수의 유량과 동일하게 유지되도록, 나머지 막여과부로부터 배출되는 여과수의 유량을 측정하여 상기 각각의 막여과부로 공급되는 공급수의 유량을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the flow rate of the filtered water discharged from the remaining membrane filtration unit is measured so that the flow rate of the filtered water in the remaining membrane filtration unit is maintained to be equal to the flow rate of the filtered water in the entire membrane filtration unit, And controlling the flow rate of the supply water supplied to the filtration unit.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 막여과공정에서 여과된 여과수의 일부를 역류시켜 역세수로 이용하고 역세용 여과수의 압력을 제어함으로써, 막여과장치에서 처리수 저장조가 불필요하여 이로 인해 공간효율성을 높일 수 있고 역세용 여과수의 압력을 제어하여 역세효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.As described above, according to the present invention, a part of the filtered water filtered in the membrane filtration process is used as reverse water, and the pressure of the filtration water for the reverse osmosis is controlled, so that a treatment water storage tank is unnecessary in the membrane filtration device. And it is possible to improve the backwash efficiency by controlling the pressure of the filtration water for reverse osmosis.

또한, 막여과부의 하류에 유량제어부를 설치하여 공급수와 여과수의 유량을 제어함으로써, 일부 분리막의 역세시에도 후단공정에 동일한 여과수의 유량을 제공할 수 있게 된다.Further, by providing a flow rate control unit downstream of the membrane filtration unit and controlling the flow rates of the feed water and the filtrate, it is possible to provide the same flow rate of the filtrate in the subsequent stage even when backing up some of the separation membranes.

또한, 역세투입부로 무동력의 압력팽창식 역세탱크를 사용함으로써, 별도의 조작없이 역세용 여과수의 투입을 제어할 수 있는 효과를 제공한다.Further, by using a non-powered, pressure-inflatable backwash tank as the backwash input unit, it is possible to control the injection of backwash filtered water without any other operation.

또한, 여과배출부의 하류에 압력제어부를 설치하여 여과수의 압력을 제어함으로써, 별도의 조작없이 역세용 여과수의 압력을 제어할 수 있는 효과를 제공한다.Further, a pressure control section is provided downstream of the filtration / discharge section to control the pressure of the filtered water, thereby providing the effect of controlling the pressure of the filtered water without further operation.

또한, 막여과공정의 여과수의 압력을 소실시키지 않고, 후단공정에 이용하며 후단공정의 공급측 압력 요구조건에 따라 막여과공정의 여과수측 압력을 독립적으로 임의제어 함으로써, 전체 수처리공정의 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the energy efficiency of the entire water treatment process can be increased by independently controlling the pressure on the filtrate side of the membrane filtration process in accordance with the supply side pressure requirement of the downstream process, without consuming the pressure of the filtrate water in the membrane filtration process, And provides an effect that can be achieved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 여과공정을 나타내는 상태도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 역세공정을 나타내는 상태도.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 압력제어부를 구성상태도.
도 7은 종래의 막여과장치의 구동압력을 나타내는 그래프.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 구동압력을 나타내는 그래프.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 여과공정을 나타내는 블럭도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 역세공정을 나타내는 블럭도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 여과유량과 역세유량의 비교를 나타내는 그래프.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 막세척방법을 나타내는 흐름도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a configuration diagram showing a filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to an embodiment of the present invention; Fig.
2 is a state diagram showing a filtration process of a filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is a state view showing a backwashing process of a filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 4 to 6 are schematic diagrams of a pressure control unit of a filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
7 is a graph showing the driving pressure of a conventional membrane filtration apparatus.
8 is a graph showing the driving pressure of the filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a filtration process of a filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
10 is a block diagram showing a backwash process of a filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to an embodiment of the present invention.
11 is a graph showing a comparison between filtration flow rate and backwash flow rate of a filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to an embodiment of the present invention.
12 is a flow chart showing a membrane cleaning method of a filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치를 더욱 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which exemplary embodiments of the invention are shown.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 여과공정을 나타내는 상태도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 역세공정을 나타내는 상태도이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 압력제어부를 구성상태도이고, 도 7은 종래의 막여과장치의 구동압력을 나타내는 그래프이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 구동압력을 나타내는 그래프이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 여과공정을 나타내는 블럭도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 역세공정을 나타내는 블럭도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 여과유량과 역세유량의 비교를 나타내는 그래프이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 막세척방법을 나타내는 흐름도이다.2 is a state view showing a filtration process of a filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross- FIGS. 4 to 6 are schematic diagrams of a pressure control unit of a filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a graph showing a driving pressure of a conventional membrane filtration apparatus, FIG. 8 is a graph showing a driving pressure of a filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a block diagram of a filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to an embodiment of the present invention. 11 is a graph showing a comparison between filtration flow rate and backwash flow rate of a filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to an embodiment of the present invention, Fig. 3 is a flow chart showing a membrane cleaning method of a pressure-controlled membrane filtration device. Fig.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치는, 여과공급부, 막여과부, 여과배출부, 역세투입부, 역세배출부, 압력제어부, 유량제어부로 이루어져, 공급수를 분기하여 분리막에 의해 여과하는 막여과장치이다.As shown in Figs. 1 to 3, the filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to the present embodiment includes a filtration supply unit, a membrane filtration unit, a filtration discharge unit, a backwash input unit, a backwash discharge unit, a pressure control unit, And feed water is branched and filtered by a separation membrane.

여과공급부는, 공급수를 각각의 막여과부의 분리막에 공급하도록 복수개로 분기된 분기관(1A, 1B, 1C, 1D, 1E)에 각각 설치된 공급수단으로서, 복수개의 여과공급밸브(11, 12, 13, 14, 15)와 복수개의 여과공급펌프(31, 32, 33, 34, 35)로 이루어져 있다.The filtration supply unit includes a plurality of filtration supply valves 11, 12, and 13 as supply means provided respectively to the branch pipes 1A, 1B, 1C, 1D, and 1E branched to supply the supply water to the separation membrane of each membrane filtration unit, 13, 14, 15 and a plurality of filtration feed pumps 31, 32, 33, 34, 35.

여과공급밸브(11, 12, 13, 14, 15)는 공급수의 저장조에서 각각의 막여과부로 공급수를 공급하기 위해 분기된 분기관(1A, 1B, 1C, 1D, 1E)에 각각 설치되며, 이와 같이 분기된 공급수를 각각 개폐하여 각각의 막여과부로 공급하게 된다.The filtration supply valves 11, 12, 13, 14 and 15 are respectively installed in branch pipes 1A, 1B, 1C, 1D and 1E branched from the reservoir of the feed water for supplying the feed water to the respective membrane filtration sections , And the branched supply water is opened and closed, respectively, and supplied to the respective membrane filtration sections.

본 실시예의 여과공급밸브(11, 12, 13, 14, 15)는, 제1 여과공급밸브(11), 제2 여과공급밸브(12), 제3 여과공급밸브(13), 제4 여과공급밸브(14), 제5 여과공급밸브(15)의 5개의 여과공급밸브로 이루어져 있으나, 2개 내지 4개 및 6개 이상의 여과공급밸브로 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.The filtration supply valves 11, 12, 13, 14 and 15 of the present embodiment are provided with a first filtration supply valve 11, a second filtration supply valve 12, a third filtration supply valve 13, A valve 14 and a fifth filtration supply valve 15, but it goes without saying that it may be composed of two to four or more than six filtration supply valves.

여과공급펌프(31, 32, 33, 34, 35)는 공급수의 저장조에서 각각의 막여과부로 공급수를 공급하기 위해 분기된 분기관(1A, 1B, 1C, 1D, 1E)에 각각 설치되되 여과공급밸브(11, 12, 13, 14, 15)의 하류에 설치되며, 이와 같이 여과공급밸브(11, 12, 13, 14, 15)를 통해 공급된 공급수를 각각 펌핑하여 각각의 막여과부로 공급하게 된다.The filtration feed pumps 31, 32, 33, 34 and 35 are respectively installed in branch pipes 1A, 1B, 1C, 1D and 1E branched from the storage tank of the feed water for supplying the feed water to the respective membrane filtration units And is provided downstream of the filtration supply valves 11, 12, 13, 14 and 15 so as to pump the supply water supplied through the filtration supply valves 11, 12, 13, 14 and 15, respectively, .

본 실시예의 여과공급펌프(31, 32, 33, 34, 35)는. 제1 여과공급펌프(31), 제2 여과공급펌프(32), 제3 여과공급펌프(33), 제4 여과공급펌프(34), 제5 여과공급펌프(35)의 5개의 여과공급펌프로 이루어져 있으나, 2개 내지 4개 및 6개 이상의 여과공급펌프로 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.The filtration feed pumps 31, 32, 33, 34, The five filtration supply pumps 31, 32 and 33, the fourth filtration supply pump 34 and the fifth filtration supply pump 35 are connected to the first filtration supply pump 31, the second filtration supply pump 32, the third filtration supply pump 33, But it is needless to say that it may be composed of two to four or more than six filtration feed pumps.

막여과부는, 각각의 여과공급부에 의해 공급된 공급수를 분리막에 의해 여과하는 복수의 분리막 여과기(61, 62, 63, 64, 65)로 이루어져 있다.The membrane filtration section comprises a plurality of membrane filters (61, 62, 63, 64, 65) for filtering the supply water supplied by each filtration supply section by a separation membrane.

분리막 여과기(61, 62, 63, 64, 65)는 각각의 여과공급펌프(31, 32, 33, 34, 35)의 하류의 유입관에 설치되며, 각각의 여과공급펌프(31, 32, 33, 34, 35)에 의해 펌핑된 공급수를 분리막에 의해 여과하여 공급수에 포함된 오염물질을 여과하게 되며, 오염물질이 여과된 여과수를 하류로 배출하게 된다.The membrane filters 61, 62, 63, 64 and 65 are installed in the inlet pipes downstream of the respective filtration feed pumps 31, 32, 33, 34 and 35 and each of the filtration feed pumps 31, , 34, and 35 are filtered by a separation membrane to filter the contaminants contained in the feed water, and the filtered water filtered by the contaminants is discharged downstream.

본 실시예의 분리막 여과기(61, 62, 63, 64, 65)는 제1 분리막 여과기(61), 제2 분리막 여과기(62), 제3 분리막 여과기(63), 제4 분리막 여과기(64), 제5 분리막 여과기(65)의 5개의 분리막 여과기로 이루어져 있으나, 2개 내지 4개 및 6개 이상의 분리막 여과기로 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.The separation membrane filters 61, 62, 63, 64 and 65 of the present embodiment are composed of a first separation membrane filter 61, a second separation membrane filter 62, a third separation membrane filter 63, a fourth separation membrane filter 64, 5 separator filter 65. However, it is needless to say that the separator filter may be composed of two to four or more than six separator filters.

여과배출부는, 각각의 막여과부에서 처리된 여과수를 배출하는 복수의 여과배출밸브(81, 82, 83, 84, 85)로 이루어져 있다.The filtration discharge portion is composed of a plurality of filtration discharge valves 81, 82, 83, 84, 85 for discharging the filtrate water treated in the respective membrane filtration portions.

여과배출밸브(81, 82, 83, 84, 85)는 각각의 막여과부에서 처리된 여과수를 배출하기 위해 막여과부의 하류에 설치된 배출관(30A, 30B, 30C, 30D, 30E)에 각각 설치되며, 이와 같이 배출된 여과수를 각각 개폐하여 막여과부로부터 배출하게 된다.The filtration discharge valves 81, 82, 83, 84 and 85 are respectively installed in the discharge pipes 30A, 30B, 30C, 30D and 30E provided downstream of the membrane filtration part for discharging the filtrate water treated in the respective membrane filtration parts , And the filtered water thus discharged is opened and closed and discharged from the membrane filtration unit.

본 실시예의 여과배출밸브(81, 82, 83, 84, 85)는, 제1 여과배출밸브(81), 제2 여과배출밸브(82), 제3 여과배출밸브(83), 제4 여과배출밸브(84), 제5 여과배출밸브(85)의 5개의 여과배출밸브로 이루어져 있으나, 2개 내지 4개 및 6개 이상의 여과배출밸브로 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.The filtration discharge valves 81, 82, 83, 84 and 85 of the present embodiment are provided with a first filtration discharge valve 81, a second filtration discharge valve 82, a third filtration discharge valve 83, A valve 84 and a fifth filtration discharge valve 85. It goes without saying that the filtration discharge valve may be composed of two to four or more than six filtration discharge valves.

역세투입부는, 여과배출부의 하류에 접속되어 복수의 막여과부에서 배출된 여과수의 일부를 복수의 막여과부 중 어느 하나의 막여과부로 역류시키는 투입수단으로서, 무동력의 압력팽창식 역세탱크(500), 역세수 밸브(600) 및 복수의 역세투입밸브(91, 92, 93, 94, 95)로 이루어져 있다.The backwash input section is an input means connected to a downstream portion of the filtration discharge portion to backward a portion of the filtrate discharged from the plurality of membrane filtration portions to one of the membrane filtration portions of the plurality of membrane filtration portions as a nonmoving pressure inflatable backwash tank 500 A reverse water wash valve 600 and a plurality of backwash inlet valves 91, 92, 93, 94, 95.

압력팽창식 역세탱크(500)는, 도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이 가스의 압력을 이용한 팽창과 수축에 의해 무동력으로 여과수를 유입 및 유출하는 역세용 여과수의 공급수단으로서, 가스조(510), 여과수조(520) 및 간막(530)으로 이루어져 있다.As shown in Figs. 4 to 6, the pressure inflatable type backwashed tank 500 is a supply means for supplying backwashing water for inflow and outflow of filtered water by non-dynamic force by expansion and contraction using gas pressure, A filtration water tank 520, and a partition 530.

가스조(510)는, 가스가 일정 압력으로 유지되도록 밀폐된 저장조이고, 여과수조(520)는, 여과수 배출관에서 분기된 역세용 여과수 유입관에 설치되며 역세용 여과수가 유입 및 유출하도록 유입구(521)와 유출구(522)가 설치되어 있다.The gas tank 510 is a sealed reservoir to keep the gas at a constant pressure. The filtration water tank 520 is installed in the reverse osmosis filtration water inflow pipe branched from the filtration water discharge pipe, and has an inlet port 521 And an outlet 522 are provided.

간막(530)은, 가스조(510)와 여과수조(520) 사이에 설치되어 이들의 공간을 구획하며, 이들 사이의 압력차이에 의해 가스조(510)의 방향이나 여과수조(520)의 방향으로 신축하도록 설치되어 있다.The partition 530 is provided between the gas tank 510 and the filtration water tank 520 to divide these spaces and the direction of the gas tank 510 or the direction of the filtration water tank 520 As shown in Fig.

역세수 밸브(600)는, 여과수조(520)에 역세용 여과수의 유입을 개폐하도록 여과수 배출관에서 분기된 역세용 여과수 유입관에 설치된 밸브로서, 일부 막여과부의 역세를 위해 개방하게 된다.The backwash water valve 600 is a valve installed in the filtration water inflow pipe branched from the filtration water discharge pipe to open and close the inflow of filtration water for filtration to the filtration water tank 520 and is opened for backwash of some membrane filtration unit.

따라서, 도 5에 나타낸 바와 같이 역세수 밸브(600)가 개방되어 유입구(521)를 통해서 여과수조(520)에 여과수가 유입되면, 여과수조(520)의 압력이 상승하여 간막(530)이 가스조(510)의 방향으로 팽창하게 되므로, 가스조(510)의 공간이 축소되어 가스를 수축시켜 압축하게 된다.5, when the backwash water valve 600 is opened and the filtrate water flows into the filtration water tank 520 through the inlet port 521, the pressure of the filtration water tank 520 rises, The gas tank 510 expands in the direction of the bath 510, so that the space of the gas tank 510 is contracted to compress the gas.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이 역세수 밸브(600)가 폐쇄되고 역세투입밸브가 개방되면, 여과수조(520)의 압력이 저하되어 간막(530)이 여과수조(520)의 방향으로 팽창하게 되므로, 가스조(510)의 공간이 확장되어 가스조(510)의 가스를 팽창시켜서 여과수조(520)로 유입된 여과수를 유출구(522)를 통해서 유출시키게 된다.6, when the backwash water valve 600 is closed and the backwash inlet valve is opened, the pressure of the filtration water tank 520 is lowered and the partition 530 is expanded in the direction of the filtration water tank 520 The space of the gas tank 510 expands and expands the gas in the gas tank 510 so that the filtered water flowing into the filtering water tank 520 flows out through the outlet 522. [

역세투입밸브(91, 92, 93, 94, 95)는 각각의 막여과부에서 처리된 여과수를 복수의 막여과부 중 어느 하나의 막여과부로 역류시키기 위해 막여과부의 하류에 연결된 역세투입관(40A, 40B, 40C, 40D, 40E)에 각각 설치되며, 이와 같이 역류된 여과수를 각각 개폐하여 막여과부로 투입하게 된다.The backwash inlet valves 91, 92, 93, 94 and 95 are connected to a backwash inlet pipe (not shown) connected downstream of the membrane filtration unit to reverse the filtered water treated in each membrane filtration unit to one of the membrane filtration units 40A, 40B, 40C, 40D and 40E, respectively, and the filtrate water thus countercurrently flows into the membrane filtration unit by opening and closing the filtration water.

본 실시예의 역세투입밸브(91, 92, 93, 94, 95)는, 제1 역세투입밸브(91), 제2 역세투입밸브(92), 제3 역세투입밸브(93), 제4 역세투입밸브(94), 제5 역세투입밸브(95)의 5개의 역세투입밸브로 이루어져 있으나, 2개 내지 4개 및 6개 이상의 역세투입밸브로 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.The backwash input valves 91, 92, 93, 94 and 95 of the present embodiment are connected to the first backwash input valve 91, the second backwash input valve 92, the third backwash input valve 93, The valve 94 and the fifth backwash input valve 95, but it goes without saying that it may be composed of two to four or more than six backwash input valves.

역세배출부는, 각각의 막여과부에 연결되어 막여과부의 역세척시 막여과부에서 배출되는 역세처리수를 외부로 배출하는 복수의 역세배출밸브(21, 22, 23, 24, 25)로 이루어져 있다.The backwash discharge unit is composed of a plurality of backwash discharge valves (21, 22, 23, 24, 25) connected to the respective membrane filtration units and discharging the backwash water discharged from the membrane filtration unit during backwashing of the membrane filtration unit to the outside have.

역세배출밸브(21, 22, 23, 24, 25)는 각각의 막여과부에서 역세된 역세처리수를 배출하기 위해 막여과부에 연결된 역세배출관(2A, 2B, 2C, 2D, 2E)에 각각 설치되며, 이와 같이 배출된 역세처리를 각각 개폐하여 막여과부로부터 외부로 배출하게 된다.The backwash discharge valves 21, 22, 23, 24 and 25 are connected to the backwash discharge pipes 2A, 2B, 2C, 2D and 2E connected to the membrane filtration section for discharging the backwashed water backwashed in the respective membrane filtration sections And the backwash process thus discharged is opened and closed and discharged from the membrane filtration unit to the outside.

본 실시예의 역세배출밸브(21, 22, 23, 24, 25)는, 제1 역세배출밸브(21), 제2 역세배출밸브(22), 제3 역세배출밸브(23), 제4 역세배출밸브(24), 제5 역세배출밸브(25)의 5개의 역세배출밸브로 이루어져 있으나, 2개 내지 4개 및 6개 이상의 역세배출밸브로 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.The backwash discharge valves 21, 22, 23, 24 and 25 of the present embodiment are connected to the first backwash discharge valve 21, the second backwash discharge valve 22, the third backwash discharge valve 23, Discharge valve of the fifth backwash discharge valve 25, the valve 24, and the fifth backwash discharge valve 25. It goes without saying that the backwash discharge valve may comprise two to four or six or more backwash discharge valves.

압력제어부는, 여과배출부의 하류에 설치되어 배출되는 여과수의 압력을 제어하여 일부 막여부과의 역세시 역세용 여과수에 적정한 압력을 제공하는 구성으로서, 압력측정수단, 압력제어수단 및 압력조절수단을 구비하고 있다.The pressure control unit is provided downstream of the filtration discharge unit and controls the pressure of the filtrate water discharged to provide a proper pressure to the filtered water for backwashing with the presence of a part of the membrane, and includes a pressure measurement unit, a pressure control unit and a pressure control unit .

압력측정수단은 여과배출부의 하류에 설치되어 여과수의 압력을 측정하는 여과공정 압력센서(800)로 이루어져 있고, 압력제어수단은 압력측정수단에 접속되어 압력측정수단의 측정결과에 따라 압력제어신호를 제공하는 여과공정 압력제어기(810)로 이루어져 있고, 압력조절수단은 압력측정수단의 하류에 설치되어 압력제어수단의 압력제어신호에 의거해서 여과수의 압력을 조절하는 여과공정 압력조절밸브(100)로 이루어져 있는 것이 바람직하다.The pressure measuring means comprises a filtration process pressure sensor 800 installed downstream of the filtration discharge portion and measuring the pressure of the filtrate water. The pressure control means is connected to the pressure measurement means and outputs a pressure control signal And the pressure regulating means is provided downstream of the pressure measuring means to regulate the pressure of the filtered water based on the pressure control signal of the pressure regulating means, .

유량제어부는, 막여과부의 하류에 접속되어, 배출되는 여과수의 유량을 측정하여 여과공급부에 의해 막여과부로 공급되는 공급수의 유량을 제어하는 구성으로서, 제1 유량제어수단, 제2 유량제어수단, 유량제어수단, 유량조절수단을 구비하고 있다.The flow rate control unit is connected to the downstream of the membrane filtration unit to measure the flow rate of the filtrate to be discharged and controls the flow rate of the supply water supplied to the membrane filtration unit by the filtrate supply unit. , Flow rate control means, and flow rate control means.

제1 유량제어수단은, 막여과부의 하류에 접속되어 각 막여과부로부터 배출되는 여과수의 유량을 각각 측정하는 복수의 여과배출수 유량센서(71, 72, 73, 74, 75)로 이루어져 있다. The first flow rate control means comprises a plurality of filtrate discharge water flow sensors (71, 72, 73, 74, 75) connected downstream of the membrane filtration section and measuring the flow rate of the filtration water discharged from each membrane filtration section.

본 실시예의 여과배출수 유량센서(71, 72, 73, 74, 75)는, 제1 여과배출수 유량센서(71), 제2 여과배출수 유량센서(72), 제3 여과배출수 유량센서(73), 제4 여과배출수 유량센서(74), 제5 여과배출수 유량센서(75)의 5개의 여과배출수 유량센서로 이루어져 있으나, 2개 내지 4개 및 6개 이상의 여과배출수 유량센서로 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.The filtered drain water flow sensors 71, 72, 73, 74 and 75 of the present embodiment are provided with a first filtered drain water flow rate sensor 71, a second filtered drain water flow rate sensor 72, a third filtered drain water flow rate sensor 73, The fourth filtrate discharge water flow sensor 74 and the fifth filtrate discharge water flow sensor 75. However, it is needless to say that the present invention can also be constituted of two to four or more than six filtrate discharge water flow sensors .

제2 유량제어수단은, 여과배출부의 하류에 접속되어 전체 막여과부로부터 배출되는 전체 여과수의 유량을 측정하는 여과수 유량센서(700)로 이루어져 있다.The second flow rate control means is composed of a filtrate flow rate sensor 700 connected to the downstream of the filtration discharge portion and measuring the flow rate of the total filtrate discharged from the whole membrane filtration portion.

유량제어수단은, 제1 유량측정수단 및 제2 유량측정수단에 연결되어 막여과부로 각각 공급되는 공급수의 유량을 제어하도록 제어신호를 제공하는 유량제어기(710)로 이루어져 있다.The flow rate control means comprises a flow rate controller 710 connected to the first flow rate measurement means and the second flow rate measurement means and providing a control signal to control the flow rate of the feed water supplied to the membrane filtration portion, respectively.

유량조절수단은, 여과공급부에 각각 연결되어 유량제어수단의 지령에 의해 각각의 막여과부로 공급되는 공급수의 유량을 조절하는 복수의 펌프회전수 제어기(41, 42, 43, 44, 45)로 이루어져 있다.The flow rate regulating means includes a plurality of pump rpm controllers (41, 42, 43, 44, 45) connected to the filtrate supply section for regulating the flow rate of the feed water supplied to each membrane filtration section consist of.

본 실시예의 펌프회전수 제어기(41, 42, 43, 44, 45)는, 제1 펌프회전수 제어기(41), 제2 펌프회전수 제어기(42), 제3 펌프회전수 제어기(43), 제4 펌프회전수 제어기(44), 제5 펌프회전수 제어기(45)의 5개의 펌프회전수 제어기로 이루어져 있으나, 2개 내지 4개 및 6개 이상의 펌프회전수 제어기로 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.The pump rotational speed controller 41, 42, 43, 44, 45 of the present embodiment includes a first pump rotational speed controller 41, a second pump rotational speed controller 42, a third pump rotational speed controller 43, The fourth pump rotational speed controller 44 and the fifth pump rotational speed controller 45. However, it is needless to say that the pump rotational speed controller may be composed of two to four or more pump rotational speed controllers .

이러한 유량조절수단은, 일부 막여과부의 역세척시 나머지 막여과부의 여과수의 유량을 전체 막여과부의 여과수의 유량과 동일하게 유지되도록 나머지 막여과부로 공급되는 공급수의 유량을 조절하게 된다.The flow rate regulating means regulates the flow rate of the feed water supplied to the remaining membrane filtration unit so that the flow rate of the filtrate water in the remaining membrane filtration unit is kept equal to the flow rate of the filtrate water in the entire membrane filtration unit.

또한, 본 실시예의 여과수 압력제어형 막여과장치의 후단에서 여과수를 처리하는 후단공정에는, 여과수 압력제어형 막여과장치의 하류에 설치된 후단공정 압력조절밸브(200), 후단공정 압력센서(900), 후단공정 압력제어기(110)에 의해 후단공정에 소요되는 여과수의 압력을 조절하는 것도 가능함은 물론이다.In the downstream process of treating the filtered water at the downstream end of the filtration water pressure control type membrane filtration device of the present embodiment, the downstream process pressure control valve 200, the downstream process pressure sensor 900, It is also possible to control the pressure of the filtered water required for the downstream process by the process pressure controller 110.

후단공정 압력조절밸브(200)는 후단공정의 하류에 설치되어 후단공정으로 유입되는 여과수의 압력을 조절하게 된다. 후단공정 압력센서(800)는, 후단공정의 상류에 설치되어 후단공정으로 유입되는 여과수의 압력을 측정하는 압력센서로 이루어져 있는 것이 바람직하다.The downstream process pressure regulating valve 200 is installed downstream of the downstream process to regulate the pressure of the filtrate flowing into the downstream process. The downstream process pressure sensor 800 is preferably provided upstream of the downstream process and comprises a pressure sensor for measuring the pressure of the filtrate flowing into the downstream process.

후단공정 압력제어기(810)는, 후단공정 압력조절밸브(200)와 후단공정 압력센서(900)에 접속되어 후단공정 압력센서(900)의 측정결과에 따라 후단공정 압력조절밸브(200)의 개도를 조절하여 후단공정에 소요되는 여과수의 압력을 제어하도록 제어신호를 제공하게 된다.The rear end process pressure controller 810 is connected to the rear end process pressure control valve 200 and the rear end process pressure sensor 900 and controls the opening degree of the rear end process pressure control valve 200 according to the measurement result of the rear end process pressure sensor 900. [ So that a control signal is provided to control the pressure of the filtered water required for the post-processing.

따라서, 본 실시예의 여과수 압력제어형 막여과장치는, 도 7의 종래의 막여과장치의 구동압력 그래프에 나타낸 바와 같이 여과수 저류조로 인한 구동압력의 소실을 보강하기 위해 후단공정 공급펌프를 별도로 설치하던 문제를 해소한 것으로서, 도 8의 구동압력 그래프에 나타낸 바와 같이 무동력의 압력팽착식 역세탱크로 이루어진 압력제어부에 의한 압력제어에 의해 압력소실을 감소시켜 별도의 후단공정 공급펌프를 설치할 필요없이 여과수의 구동압력을 그대로 후단공정의 구동압력으로 이용할 수 있게 된다.Therefore, as shown in the driving pressure graph of the conventional membrane filtration apparatus of FIG. 7, the filtration water pressure control type membrane filtration apparatus of this embodiment has a problem of separately installing a downstream process feed pump to reinforce the loss of drive pressure due to the filtration water storage tank As shown in the drive pressure graph of FIG. 8, the pressure loss by the pressure control unit including the pressureless expansion type backwash tank of the non-dynamic pressure is reduced to eliminate the pressure loss, The pressure can be used as it is as the driving pressure of the rear end process.

또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 전체의 분리막 여과기의 여과공정에서 전체의 분리막 여과기의 여과유량은 총여과유량(Qt)과 역세유량(Qb)로 이루어지며, 각 분리막 여과기의 여과유량(q)은 총여과유량(Qt)과 역세유량(Qb)의 합(Qt+Qb)을 분리막 여과기의 갯수(n)로 나눈 값으로 이루어짐을 알 수 있다.In addition, as shown in Figure 9, the filtration flow rate of the entire membrane filter in the filtration of the whole membrane filter is made of a total permeate flow rate (Q t) and the back washing flow rate (Q b), the filtration flow rate of each membrane filter ( q) is the value obtained by dividing the sum (Q t + Q b ) of the total filtration flow rate (Q t ) and the backward flow rate (Q b ) by the number (n) of membrane filters.

또한, 도 10에 나타낸 바와 같이, 1개의 분리막 여과기의 역세공정에서 나머지의 각 분리막 여과기의 여과유량(q)은 총여과유량(Qt)을 나머지의 분리막 여과기의 갯수(n-1)로 나눈 값으로 이루어짐을 알 수 있다.In addition, as shown in Figure 10, divided for each membrane filter in the remaining filtrate flow rate (q) is a total permeate flow rate (Q t) in the backwash process of one membrane filter to the number (n-1) of the rest of the membrane filter Value. ≪ / RTI >

또한, 도 11에 나타낸 바와 같이, 막여과장치의 분리막 여과기의 계열수에 따른 역세유량 분배비율을 나타낸 그래프에서는, 역세시 분리막에 부착된 오염물질의 효과적인 탈리를 위하여 역세유량은 각 계열당 여과유량(q)의 1～3배(도 11에서의 a값)의 유량을 공급하고, 막여과장치는 역세시 소비되는 여과수의 유량을 추가적으로 여과할 수 있도록 2개 이상의 복수 계열의 분리막 여과기를 설치하여 측정한 것이다.11, in the graph showing the backwash flow rate distribution ratio according to the number of series of the membrane filter of the membrane filtration apparatus, the backwash flow rate was calculated as the filtration flow rate per each series (a value in Fig. 11) of the flow rate q of the filtrate, and the membrane filtration apparatus is provided with two or more multi-system separation membrane filters so that the flow rate of the filtrate water consumed in the backwashing can be additionally filtered Respectively.

즉, 막여과장치의 총여과유량 대비 역세유량의 비율, 즉 역세유량분배비는 계열별 여과유량 대비 역세유량 배율, 즉 역세유량배수가 작을수록, 막여과장치의 계열수가 많을수록 낮으며 이는 막여과장치의 단위면적당 여과유량, 즉 투과플럭스가 낮아 막여과장치가 안정적으로 장기운전이 가능한 것을 의미한다.That is, the ratio of the backwash flow rate to the total filtration flow rate of the membrane filtration device, that is, the backwash flow rate distribution ratio, is lower as the backwashing flow rate multiplied by the filtration flow rate per sequence, The filtration flow rate per unit area, that is, the permeation flux is low, which means that the membrane filtration apparatus can be stably operated for a long time.

그러나, 역세유량배수가 낮으면 분리막 역세시 막오염 물질의 탈리율가 잘 되지 않아 분리막 성능회복률이 낮아질 수 있고, 투과플럭스가 너무 낮으면 다수의 분리막이 설치되어야 하므로 비경제적임을 의미한다.However, if the backwash flow rate is low, the desorption ratio of the membrane contaminants is not good during the backwashing of the membrane, so that the performance recovery rate of the membrane can be lowered, and if the permeation flux is too low, a large number of membranes must be installed.

따라서, 도 11에서 막여과장치의 분리막 여과기의 계열수에 따른 역세유량 분배비율을 나타낸 그래프에 의하면 4～10개의 분리막 여과기의 개열수에 대한 개열별 여과유량 대비 역세유량의 비율을 10～40%로 유지하는 것이 바람직함을 알 수 있다.Therefore, according to the graph of FIG. 11, the graph showing the backwash flow rate distribution ratio according to the number of series of the membrane filter of the membrane filtration apparatus shows that the ratio of the backwash flow rate to the filtration flow rate per clearance of 10 to 40% As shown in Fig.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 여과수 압력제어형 막여과장치의 막세척방법을 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, a membrane cleaning method of a filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 여과수 압력제어형 막여과장치의 막세척방법은, 일부의 여과공급부 및 여과배출부의 폐쇄단계(S10), 나머지의 여과공급부 및 여과배출부의 개방단계(S20), 여과수의 압력제어단계(S30), 일부의 역세투입부 및 역세배출부의 개방단계(S40), 나머지의 역세투입부 및 역세배출부의 폐쇄단계(S50), 공급수의 유량제어단계(S60)을 포함하여 이루어진다.As shown in Figs. 3 and 12, the membrane cleaning method of the filtration water pressure control type membrane filtration apparatus of the present embodiment includes a closing step S10 of a part of the filtration supply part and the filtration discharge part, a step of opening the remaining filtration part and the filtration discharge part (S40) of the backwash input unit and the backwash discharge unit, a closing step (S50) of the remaining backwash input unit and the backwash discharge unit, a flow control step (S60) of the supply water, ).

일부의 여과공급부 및 여과배출부의 폐쇄단계(S10)는 복수의 막여과부 중 어느 하나에 접속된 여과공급부와 여과배출부를 폐쇄하는 단계로서, 제1 여과공급밸브(11)와 제1 여과배출밸브(81)를 폐쇄하여 제1 분리막 여과기(61)의 여과공정을 정지하게 된다.The closing step (S10) of the filtration supply part and the filtration discharge part is a step of closing the filtration supply part and the filtration discharge part connected to any one of the plurality of membrane filtration parts, wherein the first filtration supply valve (11) (81) is closed to stop the filtration process of the first separation membrane filter (61).

나머지의 여과공급부 및 여과배출부의 개방단계(S20)는 복수의 막여과부 중 나머지에 접속된 여과공급부와 여과배출부를 개방하는 단계로서, 제2 내지 제5 여과공급밸브(12, 13, 14, 15)와 제2 내지 제5 여과배출밸브(82, 83, 84, 85)를 개방하여 제2 내지 제5 분리막 여과기(62, 63, 64, 65)의 여과공정을 진행하게 된다.The remaining filtrate supply portion and the filtrate discharge portion are opened by opening the filtrate supply portion and the filtrate discharge portion connected to the rest of the plurality of membrane filtration portions, and the second to fifth filtration supply valves 12, 13, 14, The filtration process of the second to fifth separation membrane filters 62, 63, 64, and 65 is performed by opening the first to fifth filtration discharge valves 82, 83, 84 and 85.

여과수의 압력제어단계(S30)는 여과배출부에 접속된 압력제어부에 의해 여과수의 압력을 제어하는 단계로서, 여과공정 압력센서(800)의 측정결과에 따라 여과공정 압력조절밸브(100)의 개도를 조절하여, 일부 막여과부의 역세시 역세용 여과수에 적정한 압력을 제공하도록 여과수의 압력을 제어하게 된다.The pressure control step S30 of the filtrate water is a step of controlling the pressure of the filtrate water by the pressure control unit connected to the filtrate discharge unit. The pressure control step S30 may include controlling the opening degree of the filtration process pressure control valve 100 To control the pressure of the filtrate water so as to provide an appropriate pressure to the filtration water for backwashing during backwashing of some membrane filtration units.

일부의 역세투입부 및 역세배출부의 개방단계(S40)는 여과공급부와 여과배출부가 폐쇄된 막여과부에 접속된 역세투입부와 역세배출부를 개방하는 단계로서, 역세투입밸브(91)와 역세배출밸브(21)를 개방하여 제1 분리막 여과기(61)의 역세척공정을 진행하게 된다.The opening step S40 of the backwash input unit and the backwash discharge unit is a step of opening the backwash input unit and the backwash discharge unit connected to the filtration supply unit and the membrane filtration unit with the filtration discharge unit closed, The valve 21 is opened and the backwashing process of the first separation membrane filter 61 proceeds.

나머지의 역세투입부 및 역세배출부의 폐쇄단계(S50)는 나머지의 역세투입부와 역세배출부를 폐쇄하는 단계로서, 제2 내지 제5 역세투입밸브(92, 93, 94, 95)와 제2 내지 제5 역세배출밸브(22, 23, 24, 25)를 폐쇄하여 제2 내지 제5 분리막 여과기(62, 63, 64, 65)의 역세척공정을 정지하게 된다.The closing step S50 of the backwash input unit and the backwash discharge unit closes the remaining backwash input unit and the backwash discharge unit, and the second to fifth backwash input valves 92, 93, 94, 95 and the second, The fifth backwash discharge valves 22, 23, 24 and 25 are closed to stop the backwashing process of the second to fifth separation membrane filters 62, 63, 64 and 65.

공급수의 유량제어단계(S60)는 일부 막여과부의 역세시 나머지 막여과부의 여과수의 유량을 전체 막여과부의 여과수의 유량과 동일하게 유지되도록, 나머지 막여과부로부터 배출되는 여과수의 유량을 측정하여 각각의 막여과부로 공급되는 공급수의 유량을 제어하는 단계로서, 나머지의 막여과부로부터 배출되는 여과수의 유량을 여과수 유량센서(700)로 측정하여 유량제어기(710)에 의해 나머지의 막여과부로 공급수의 유량을 제어하도록 제어신호를 제공하고, 이 제어신호에 의해 제2 내지 제5 펌프회전수 제어기(42, 43, 44, 45)가 제2 내지 제5 여과공급펌프(32, 33, 34, 35)를 제어하여 제2 내지 제5 분리막 여과기(62, 63, 64, 65)로 공급되는 공급수의 유량을 조절하게 된다.In the flow rate control step S60 of the feed water, the flow rate of the filtrate water discharged from the remaining membrane filtration unit is measured so that the flow rate of the filtrate water in the remaining membrane filtration unit is equal to the flow rate of the filtrate water in the whole membrane filtration unit The flow rate of the filtrate water discharged from the remaining membrane filtration unit is measured by the filtrate flow rate sensor 700 and the flow rate controller 710 controls the remaining membrane filtration unit The second to fifth pump rotational speed controllers 42, 43, 44 and 45 are controlled by the control signals to control the flow rates of the second to fifth filtration feed pumps 32, 33, 34, and 35 to control the flow rate of the supply water supplied to the second to fifth separation membrane filters 62, 63, 64, and 65.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 막여과공정에서 여과된 여과수의 일부를 역류시켜 역세수로 이용하고 역세용 여과수의 압력을 제어함으로써, 막여과장치에서 처리수 저장조가 불필요하여 이로 인해 공간효율성을 높일 수 있고 역세용 여과수의 압력을 제어하여 역세효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.As described above, according to the present invention, a part of the filtrate filtered in the membrane filtration process is used as backwash water and the pressure of the filtration water for the reverse osmosis is controlled so that the treatment water storage tank is not necessary in the membrane filtration device, And it is possible to improve the backwash efficiency by controlling the pressure of the filtration water for reverse osmosis.

또한, 막여과부의 하류에 유량제어부를 설치하여 공급수와 여과수의 유량을 제어함으로써, 일부 분리막의 역세시에도 후단공정에 동일한 여과수의 유량을 제공할 수 있게 된다.Further, by providing a flow rate control unit downstream of the membrane filtration unit and controlling the flow rates of the feed water and the filtrate, it is possible to provide the same flow rate of the filtrate in the subsequent stage even when backing up some of the separation membranes.

또한, 역세투입부로 무동력의 압력팽창식 역세탱크를 사용함으로써, 별도의 조작없이 역세용 여과수의 투입을 제어할 수 있고, 여과배출부의 하류에 압력제어부를 설치하여 여과수의 압력을 제어함으로써, 별도의 조작없이 역세용 여과수의 압력을 제어할 수 있는 효과를 제공한다.Further, by using a non-powered, inflatable, back-pressure type backwash tank as the backwash input unit, the introduction of the backwashing filtered water can be controlled without any other operation, and the pressure control unit is provided downstream of the filtration discharge unit, It is possible to control the pressure of the filtered water for operation without operation.

또한, 막여과공정의 여과수의 압력을 소실시키지 않고, 후단공정에 이용하며 후단공정의 공급측 압력 요구조건에 따라 막여과공정의 여과수측 압력을 독립적으로 임의제어 함으로써, 전체 수처리공정의 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the energy efficiency of the entire water treatment process can be increased by independently controlling the pressure on the filtrate side of the membrane filtration process in accordance with the supply side pressure requirement of the downstream process, without consuming the pressure of the filtrate water in the membrane filtration process, And provides an effect that can be achieved.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다. The present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the above embodiments are merely illustrative in all respects and should not be construed as limiting.

11, 12, 13, 14, 15: 여과공급밸브
21, 22, 23, 24, 25: 역세배출밸브
31, 32, 33, 34, 35: 여과공급펌프
61, 62, 63, 64, 65: 분리막 여과기
81, 82, 83, 84, 85: 여과배출밸브
91, 92, 93, 94, 95: 여과투입밸브
100: 여과공정 압력조절밸브
200: 후단공정 압력조절밸브
500: 압력팽창식 역세탱크
600: 역세수 밸브
700: 여과수 유량센서
800: 여과공정 압력센서
810: 여과공정 압력제어기
900: 후단공정 압력센서
910: 후단공정 압력제어기11, 12, 13, 14, 15: Filtration supply valve
21, 22, 23, 24, 25: Backwash discharge valve
31, 32, 33, 34, 35: Filtration feed pump
61, 62, 63, 64, 65: membrane filter
81, 82, 83, 84, 85: Filtration discharge valve
91, 92, 93, 94, 95: Filtration input valve
100: Filtration process pressure regulating valve
200: Post-process pressure regulating valve
500: Pressure inflatable backwash tank
600: Reverse water wash valve
700: Filtrate water flow sensor
800: filtration process pressure sensor
810: Filtration process pressure controller
900: Pressure sensor for downstream process
910: Post-process pressure controller

Claims (9)

공급수를 분기하여 분리막에 의해 여과하는 막여과장치로서,
분기된 공급수를 각각의 분리막에 공급하는 복수의 여과공급부;
상기 각각의 여과공급부에 의해 공급된 공급수를 분리막에 의해 여과하는 복수의 막여과부;
상기 각각의 막여과부에서 처리된 여과수를 배출하는 복수의 여과배출부;
상기 여과배출부의 하류에 접속되어 여과수의 일부를 상기 막여과부로 역류시켜 분리막을 역세척하는 역세투입부;
상기 각각의 막여과부에 연결되어 상기 막여과부의 역세척시 역세처리수를 외부로 배출하는 역세배출부; 및
상기 여과배출부의 하류에 설치되어 여과수의 압력을 제어하는 압력제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과수 압력제어형 막여과장치.1. A membrane filtration device for branching supply water and filtering it by a separation membrane,
A plurality of filtration supply units for supplying branched water to respective separation membranes;
A plurality of membrane filtration units for filtering the supply water supplied by each of the filtration supply units by a separation membrane;
A plurality of filtration dischargers for discharging the filtrate treated in each membrane filtration unit;
A backwash input unit connected to the downstream of the filtration discharge unit and backwashing a part of the filtered water to the membrane filtration unit to backwash the separation membrane;
A backwash discharge unit connected to each membrane filtration unit to discharge the backwash water to the outside during backwashing of the membrane filtration unit; And
And a pressure control unit installed downstream of the filtration and discharging unit to control the pressure of the filtrate water. 제 1 항에 있어서,
상기 막여과부의 하류에 접속되어, 배출되는 여과수의 유량을 측정하여 상기 여과공급부에 의해 상기 막여과부로 공급되는 공급수의 유량을 제어하는 유량제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 여과수 압력제어형 막여과장치.The method according to claim 1,
And a flow rate control unit connected to the downstream of the membrane filtration unit to measure a flow rate of the filtration water discharged and to control a flow rate of the supply water supplied to the membrane filtration unit by the filtration supply unit. Device. 제 2 항에 있어서,
상기 유량제어부는,
상기 막여과부의 하류에 접속되어 각 막여과부로부터 배출되는 여과수의 유량을 측정하는 제1 유량측정수단;
상기 여과배출부의 하류에 접속되어 전체 막여과부로부터 배출되는 전체 여과수의 유량을 측정하는 제2 유량측정수단;
상기 제1 유량측정수단 및 상기 제2 유량측정수단에 연결되어 상기 제1 유량측정수단 및 상기 제2 유량측정수단의 측정결과에 따라 상기 막여과부로 각각 공급되는 공급수의 유량제어신호를 제공하는 유량제어수단; 및
상기 여과공급부에 각각 연결되어 상기 유량제어수단의 유량제어신호에 의거해서 상기 막여과부로 공급되는 공급수의 유량을 조절하는 유량조절수단;으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 여과수 압력제어형 막여과장치.3. The method of claim 2,
Wherein the flow rate controller comprises:
A first flow rate measuring means connected to the downstream of the membrane filtration portion and measuring a flow rate of filtrate discharged from each membrane filtration portion;
A second flow rate measuring means connected to the downstream of the filtration discharging portion for measuring a flow rate of the total filtrate discharged from the whole membrane filtration portion;
And a flow rate control signal of the supply water supplied to the membrane filtration unit in accordance with the measurement results of the first flow rate measurement unit and the second flow rate measurement unit, which is connected to the first flow rate measurement unit and the second flow rate measurement unit Flow rate control means; And
And a flow rate regulating unit connected to the filtration supplying unit to regulate the flow rate of the feed water supplied to the membrane filtration unit based on the flow rate control signal of the flow rate control unit. 제 3 항에 있어서,
상기 유량조절수단은, 상기 일부 막여과부의 역세시 나머지 막여과부의 여과수의 유량을 전체 막여과부의 여과수의 유량과 동일하게 유지되도록 나머지 막여과부로 공급되는 공급수의 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 여과수 압력제어형 막여과장치.The method of claim 3,
Wherein the flow rate control means adjusts the flow rate of the feed water supplied to the remaining membrane filtration unit so that the flow rate of the filtrate water in the remaining membrane filtration unit is equal to the flow rate of the filtrate water in the entire membrane filtration unit, Filtration water pressure controlled membrane filtration device. 제 1 항에 있어서,
상기 여과공급부는,
분기된 공급수의 공급을 각각 개폐하는 복수의 여과공급밸브; 및
상기 각각의 여과공급밸브를 통해 공급된 공급수를 펌핑하는 복수의 여과공급펌프;로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 여과수 압력제어형 막여과장치.The method according to claim 1,
The filtration /
A plurality of filtrate supply valves for opening and closing the supply of the branched supply water, respectively; And
And a plurality of filtration feed pumps for pumping the feed water supplied through the respective filtrate supply valves. 제 1 항에 있어서,
상기 역세투입부는,
가스가 일정 압력으로 유지되는 가스조와, 여과수가 유출입하는 여과수조와, 상기 가스조와 상기 여과수조 사이에 이들의 구획공간을 신축하도록 설치된 간막으로 이루어진 압력팽창식 역세탱크;
여과수의 일부가 역류되어 상기 여과수조에 유입되도록 상기 여과배출부의 하류에 연결된 여과수 유입관에 설치된 역세수 밸브; 및
상기 여과수조로부터 여과수가 배출되어 상기 각각의 막여과부로 투입되도록 분기된 역세투입관에 각각 설치된 복수의 역세투입밸브;로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 여과수 압력제어형 막여과장치.The method according to claim 1,
The backwash-
A pressure expansion type backwash tank comprising a gas tank in which the gas is maintained at a constant pressure, a filtration water tank in which the filtration water flows in and out, and a partition provided so as to expand and contract these partition spaces between the gas tank and the filtration water tank;
A reverse water wash valve installed in the filtered water inflow pipe connected to the downstream of the filtrate discharge unit so that a part of the filtered water flows backward and flows into the filtrate water tank; And
And a plurality of backwash input valves respectively provided in the backwash input tubes, which are branched from the filtration water tank so that filtered water is discharged to the respective membrane filtration units. 제 1 항에 있어서,
상기 압력제어부는,
상기 여과배출부의 하류에 설치되어 여과수의 압력을 측정하는 압력측정수단;
상기 압력측정수단에 접속되어 상기 압력측정수단의 측정결과에 따라 압력제어신호를 제공하는 압력제어수단; 및
상기 압력측정수단의 하류에 설치되어 상기 압력제어수단의 압력제어신호에 의거해서 여과수의 압력을 조절하는 압력조절수단;으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 여과수 압력제어형 막여과장치.The method according to claim 1,
The pressure control unit includes:
Pressure measuring means provided downstream of the filtration discharging portion and measuring pressure of the filtered water;
A pressure control means connected to the pressure measurement means for providing a pressure control signal in accordance with the measurement result of the pressure measurement means; And
And pressure regulating means provided downstream of the pressure measuring means for regulating the pressure of the filtered water based on the pressure control signal of the pressure controlling means. 제 1 항에 기재된 여과수 압력제어형 막여과장치의 막세척방법으로서,
복수의 막여과부 중 어느 하나에 접속된 여과공급부와 여과배출부를 폐쇄하는 단계;
복수의 막여과부 중 나머지에 접속된 여과공급부와 여과배출부를 개방하는 단계;
상기 여과배출부에 접속된 압력제어부에 의해 여과수의 압력을 제어하는 단계; 및
상기 여과공급부와 여과배출부가 폐쇄된 막여과부에 접속된 역세투입부와 역세배출부를 개방하고, 나머지의 역세투입부와 역세배출부를 폐쇄하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과수 압력제어형 막여과장치의 막세척방법.A membrane cleaning method of the filtration water pressure control type membrane filtration apparatus according to claim 1,
Closing the filtration supply portion and the filtrate discharge portion connected to any one of the plurality of membrane filtration portions;
Opening the filtration supply portion and the filtrate discharge portion connected to the rest of the plurality of membrane filtration portions;
Controlling the pressure of the filtered water by a pressure control unit connected to the filtration discharge unit; And
And a step of opening the backwash input part and the backwash discharge part connected to the filtration part and the filtration part closing the membrane filtration part and closing the remaining backwash input part and the backwash discharge part. A method of cleaning a membrane of a device. 제 8 항에 있어서,
상기 일부 막여과부의 역세시 나머지 막여과부의 여과수의 유량을 전체 막여과부의 여과수의 유량과 동일하게 유지되도록, 나머지 막여과부로부터 배출되는 여과수의 유량을 측정하여 상기 각각의 막여과부로 공급되는 공급수의 유량을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 여과수 압력제어형 막여과장치의 막세척방법.9. The method of claim 8,
The flow rate of the filtered water discharged from the remaining membrane filtration unit is measured so that the flow rate of the filtrate water in the remaining membrane filtration unit is equal to the flow rate of the filtrate water in the entire membrane filtration unit during backwashing of the membrane filtration unit, Further comprising the step of controlling the flow rate of water in the membrane filtration apparatus.
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