KR20130035415A - 산기부 및 그것을 포함한 여과장치 - Google Patents

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KR20130035415A
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Abstract

여과장치 내에 존재하는 모든 중공사막들을 충분히 그리고 균일하게 세정함으로써 여과 효율을 향상시킬 수 있는 산기부 및 그것을 포함하는 여과장치가 개시된다. 본 발명의 산기부는, 서로 평행하게 배열된 복수 개의 산기관들(aeration tubes), - 상기 산기관들 각각은 제1 말단 및 그 반대 측의 제2 말단을 포함함 -, 및 상기 산기관들에 공기를 제공하기 위하여 상기 제1 말단을 통해 상기 각 산기관과 연통하는 제1 공통배관(common pipe)을 포함한다. 상기 제1 공통배관은 상기 산기관들과 수직으로 배치되고, 상기 제1 공통배관의 중앙에서 양 말단들로 갈수록 상기 산기관들이 조밀하게 배열되어 있다.

Description

산기부 및 그것을 포함한 여과장치{Aeration Unit and Filtering Apparatus Comprising The Same}
본 발명은 산기부 및 그것을 포함한 여과장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 여과장치 내에 존재하는 모든 중공사막들을 충분히 그리고 균일하게 세정함으로써 여과 효율을 향상시킬 수 있는 산기부 및 그것을 포함하는 여과장치에 관한 것이다.
고온에서의 가열이나 상변화를 이용하는 분리 방법에 비하여 여과막을 이용한 분리 방법은 많은 장점들이 있는데, 가장 큰 장점들 중 하나는 여과막의 세공 크기에 따라 원하는 수질을 안정적으로 얻을 수 있으므로 공정의 신뢰도를 높일 수 있다는 점이다. 또한, 여과막을 이용하면 고온에서의 가열 등의 조작이 필요 없기 때문에, 미생물 등을 사용하는 분리 공정에 여과막이 사용될 경우 미생물이 열에 의해 영향을 받는 것을 방지할 수도 있다.
여과막을 이용한 분리 방법 중 하나로는 중공사 형태의 막을 이용하는 방법이 있다. 전통적으로 중공사막은 무균수, 음용수, 초순수 제조 등 정밀 여과 분야에 널리 사용되어 왔으나, 최근에는 하/폐수처리, 정화조에서의 고액 분리, 산업폐수에서의 부유 물질(SS : Suspended Solid) 제거, 하천수의 여과, 공업용수의 여과, 및 수영장 물의 여과 등으로 그 응용 범위가 확대되고 있다.
중공사막 모듈의 하나로서, 수조에 담겨져 있는 처리되어야 할 유체에 중공사막 모듈을 직접 침지시키고 중공사막의 중공에 음압(negative pressure)을 가하여 유체만을 선택적으로 중공사막의 내부로 투과시킴으로써 불순물 또는 슬러지 등의 고형 성분을 분리하는 흡입식 중공사막 모듈이 있다. 흡입식 중공사막 모듈을 채택하면 유체의 순환을 위한 설비가 필요 없어 시설비나 운전비의 절감을 가져올 수 있는 장점이 있다.
한편, 중공사막 모듈에 의한 수처리가 진행됨에 따라 오염 물질에 의한 중공사막 오염 현상이 야기되어 중공사막의 투과 성능이 크게 떨어지는 문제점이 발생한다. 다양한 형태의 막 오염 물질은 서로 다른 방식으로 막 오염을 유발하기 때문에 오염된 중공사막을 세정하는 방법 역시 다양한 방식들이 요구된다.
중공사막 세정의 다양한 방식들 중에는 산기(aeration) 방식이 있다.
이하에서는, 도 1 및 도 2를 참조하여 통상의 산기 방식이 채택된 여과장치를 설명한다.
도 1은 통상의 산기 방식에 의한 단위 모듈의 세정을 보여주는 개략도이고, 도2는 통상의 여과장치의 상면도(top view)이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 중공사막 모듈(10)은 2개의 헤더들(11) 및 이들 사이의 중공사막들(12)을 포함한다. 여과 작업 중에, 각 헤더(11)는 수면과 수직 방향(Z 방향)으로 배열되며, 상기 중공사막(12)은 처리되어야 할 원수의 수면과 실질적으로 수평 방향(X 방향)으로 배열된다. 각 중공사막(12)의 양 말단들은 고정부(11b)를 통해 상기 헤더들(11)에 각각 포팅되어 있다. 중공사막(12)을 통과한 여과수는 헤더(11)의 배출포트(11a)를 통해 여과수 저장조(미도시)로 전달된다.
상기 중공사막 모듈(10)의 아래에는 산기관(20)이 위치한다. 산기관(20)의 산기홀들(H)로부터 분출되는 기포들이 상승하면서 중공사막(12)이 세정된다.
한편, 장시간 여과 작업이 진행됨에 따라 중공사막(12)의 수축이 발생하고, 이러한 중공사막(12)의 수축은 헤더(11)와 연결되는 중공사막(12)의 말단부 손상 또는 중공사막(12)과 헤더(11)의 분리를 초래한다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 2개의 헤더들(11)에 중공사막(12)의 양 말단들을 포팅할 때 중공사막(12)의 늘어짐(slack)이 발생하도록 하는 것이 일반적이다.
그러나, 이러한 중공사막(12)의 늘어짐으로 인하여, 산기 세정 중에 상승하는 기포들 및 물 흐름에 의해 중공사막(12)이 위로(수면을 향하는 방향: Z 방향) 볼록한 형태를 갖게 된다.
산기관(20)의 산기홀(H)로부터 분출되는 기포들은 위로 볼록한 형태의 중공사막들(12)에 부딪히면서 점차로 중공사막(12)의 중앙부를 향하면서 상승하게 된다. 결과적으로, 위에 있는 중공사막(12)일수록, 즉 수면과 가까운 중공사막(12)일수록 그것의 양 말단부에 공급되는 기포의 양이 적어지게 된다.
따라서, 도 2에 도시되어 있듯이, 기포 고밀도 영역(HA)에 대응하는 중공사막(12) 중앙부는 여과 작업 중에 충분히 세정됨에 반해, 기포 저밀도 영역(LA)에 위치한 중공사막(12)의 양 말단부들은 충분히 세정되지 못하고 여과장치의 전체 여과 효율을 저하시킨다.
따라서, 본 발명은 위와 같은 관련 기술의 제한 및 단점들에 기인한 문제점들을 방지할 수 있는 산기부 및 그것을 포함한 여과장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 관점은, 여과장치 내에 존재하는 모든 중공사막들을 충분히 그리고 균일하게 세정함으로써 여과 효율을 향상시킬 수 있는 산기부를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 관점은, 여과장치 내에 존재하는 모든 중공사막들이 충분히 그리고 균일하게 세정됨으로써 향상된 여과 효율을 구현할 수 있는 여과장치를 제공하는 것이다.
위에서 언급된 본 발명의 관점들 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 설명되거나, 그러한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
위와 같은 본 발명의 일 관점에 따라, 서로 평행하게 배열된 복수 개의 산기관들(aeration tubes), - 상기 산기관들 각각은 제1 말단 및 그 반대 측의 제2 말단을 포함함 -, 및 상기 산기관들에 공기를 제공하기 위하여 상기 제1 말단을 통해 상기 각 산기관과 연통하는 제1 공통배관(common pipe)을 포함하되, 상기 제1 공통배관은 상기 산기관들과 수직으로 배치되며, 상기 제1 공통배관의 중앙에서 양 말단들로 갈수록 상기 산기관들이 조밀하게 배열된 것을 특징으로 하는 산기부가 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 따라, 여과 작업 중에, 처리되어야 할 원수의 수면과 수평으로 배열되는 중공사막들을 포함하는 중공사막 모듈, 및 상기 중공사막 모듈의 하부에 위치하는 산기부를 포함하되, 상기 산기부는, 서로 평행하게 배열된 복수 개의 산기관들, - 상기 산기관들 각각은 제1 말단 및 그 반대 측의 제2 말단을 포함함 -, 및 상기 산기관들에 공기를 제공하기 위하여 상기 제1 말단을 통해 상기 각 산기관과 연통하는 제1 공통배관을 포함하고, 상기 제1 공통배관은 상기 산기관들과 수직으로 배치되고, 상기 산기관들은 그 길이방향이 상기 중공사막들의 길이방향과 수직이 되도록 배열되며, 상기 제1 공통배관의 중앙에서 양 말단들로 갈수록 상기 산기관들이 조밀하게 배열된 것을 특징으로 하는 여과장치가 제공된다.
위와 같은 본 발명에 대한 일반적 서술은 본 발명을 예시하거나 설명하기 위한 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위를 제한하지 않는다.
본 발명에 의하면, 여과장치 내에 존재하는 모든 중공사막들이 충분히 그리고 균일하게 세정됨으로써 여과장치의 여과 효율이 향상될 수 있을 뿐만 아니라, 이와 같은 여과장치가 비교적 저렴한 비용으로 제공될 수 있다.
첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고 본 명세서의 일부를 구성하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들을 예시하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명한다.
도 1은 통상의 산기 방식에 의한 단위 모듈의 세정을 보여주는 개략도이고,
도2는 통상의 여과장치의 상면도(top view)이고,
도 3은 본 발명의 여과장치의 사시도이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 산기부의 평면도이고,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 산기부의 평면도이다.
아래에서 설명되는 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 예들에 불과한 것으로서 본 발명의 권리범위를 제한하지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내에 드는 변경 및 변형을 모두 포함한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 산기부 및 그것을 포함한 여과장치의 실시예들을 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 여과장치의 사시도이다.
도 3에 예시된 바와 같이, 본 발명의 여과장치는 다수의 중공사막 모듈들(100) 및 산기부(200)를 포함한다. 상기 다수의 중공사막 모듈들(100)은 여과 작업 중에 수면과 실질적으로 평행한 방향(Y 방향)으로 일렬로 배치된다. 상기 산기부(200)는 상기 다수의 중공사막 모듈들(100)의 아래에 위치한다. 본 발명의 중공사막 모듈들(110) 및 산기부(200)는 프레임 구조(미도시)에 결합되어 하나의 단위 여과장치를 형성할 수 있다.
각 중공사막 모듈(100)은 2개의 헤더들(110) 및 다수의 중공사막들(120)을 포함한다. 상기 다수의 중공사막들(120)의 양 말단들은 폴리우레탄으로 형성된 고정부(112)를 통해 상기 2개의 헤더들(110)의 서로 대향하는 면들에 포팅되어 있다.
각 헤더(110)의 길이방향이 수면과 실질적으로 수직인 방향(Z 방향)이 되고 중공사막(120)의 길이방향이 수면과 실질적으로 수평인 방향(X 방향)이 되도록, 상기 여과장치가 여과되어야 할 원수 내에 침지된다.
여과 작업 중 발생되는 중공사막(120)의 수축으로 인해 중공사막(120)의 말단부가 손상되거나 중공사막(120)이 헤더(110)로부터 분리되는 것을 방지하기 위하여, 2개의 헤더들(110)에 중공사막(120)의 양 말단들을 포팅할 때 중공사막(120)의 늘어짐(slack)이 발생되도록 한다. 도 3은 산기부(200)로부터 분출되는 기포들의 영향으로 중공사막들(120)이 위로 볼록한 형태를 갖게 된 모습을 예시한다.
상기 헤더들(110)의 내부에는 중공사막들(120)을 투과한 여과수를 받기 위한 집수공간(미도시)이 존재한다. 상기 중공사막들(120)의 중공들과 상기 헤더(110)의 집수공간은 유체 연통한다. 중공사막(120) 내부에 걸리는 음압에 의해 중공사막들(120)을 투과한 여과수는 헤더들(110)의 집수공간을 모인 후 상기 헤더들(110)의 배출포트(111)를 통해 여과수 저장조(미도시)로 전달된다.
상기 산기부(200)로부터 분출되는 기포에 의해 중공사막 모듈들(100)의 중공사막들(120)이 세정된다.
이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 산기부(200)의 실시예들을 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 산기부의 평면도이다.
도 4에 예시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 의한 산기부(200)는 1개의 공통배관(210) 및 다수의 산기관들(220)을 포함한다.
상기 공통배관(210)은 하나의 일체형 배관일 수 있다. 선택적으로, 다수의 단위 배관들이 크로스 커넥터들을 통해 체결됨으로써 하나의 공통 배관(210)이 형성될 수도 있다.
다수의 산기관(220)들이 상기 공통배관(210)을 기준으로 좌우 대칭이 되도록, 각 산기관(220)의 하나의 말단이 상기 공통배관(210)에 연결된다. 다수의 단위 배관들이 크로스 커넥터들을 통해 체결됨으로써 하나의 공통 배관(210)이 형성된 경우에는, 상기 크로스 커넥터들 각각에 2개의 산기관들(220)이 각각 체결된다.
상기 산기부(200) 위에 다수의 중공사막 모듈들(점선으로 표시됨)(100)이 위치하게 된다. 이때, 상기 중공사막들(120)의 길이방향과 상기 산기관들(220)의 길이방향은 실질적으로 평행하다. 중공사막들(120)이 산기관들(220)의 직상방(directly above)에 위치되도록 함으로써 중공사막(120) 세정 효과가 극대화될 수 있다.
각 산기관(220)은 그 길이방향을 따라 형성된 다수의 산기홀들(aearation holes)(H)을 갖는다. 선택적으로, 도 4에 예시된 바와 같이, 산기관(220)의 길이방향에 실질적으로 수직인 방향(Y 방향)으로 배열된 한 쌍의 산기홀들(H)이 형성되고, 다수의 쌍들의 산기홀들(H)이 산기관(220)의 길이방향으로 따라 형성되어 있을 수 있다.
에어 공급부(미도시)로부터 제공되는 공기는 공통배관(210)을 거쳐 산기관들(220)의 산기홀들(H)을 통해 배출되면서 기포들을 생성하고, 이 기포들은 중공사막들(120)과 직접 부딪히거나 중공사막 모듈들(100)을 진동시킴으로써 중공사막(120)을 세정함과 동시에 그 오염을 방지한다.
한편, 전술한 바와 같이, 산기 세정 중에 상승하는 기포들 및 물 흐름에 의해 중공사막(120)이 위로(Z 방향) 볼록한 형태를 갖게 된다. 산기관(220)의 산기홀들(H)로부터 분출되는 기포들은 위로 볼록한 형태의 중공사막들(120)에 부딪히면서 점차로 중공사막(120)의 중앙부를 향하면서 상승하게 된다. 결과적으로, 위에 있는 중공사막(120)일수록, 즉 수면과 가까운 중공사막(120)일수록 그것의 양 말단부에 공급되는 기포의 양이 적어지게 된다.
위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 의한 산기관들(220)은 중공사막(120)의 중앙부에 대응하는 부분보다 중공사막(120)의 양 말단부들에 대응하는 부분에 더 많은 산기홀들(H)을 갖는다. 즉, 공통배관(210)에 연결되어 있는 산기관(220)의 일 말단으로부터 그 반대 측의 타 말단으로 갈수록 산기홀들(H)이 조밀하게 형성되며, 공통배관(210)에 연결되어 있는 말단으로부터 소정 범위 내의 산기관(220) 영역에는 산기홀이 존재하지 않는다.
따라서, 본 발명의 제1 실시예에 의하면, 중공사막(120)의 양 말단부로 기포가 공급될 확률이 높아지고, 그 결과, 중공사막(120) 전체에 기포가 균일하게 공급될 수 있다.
그러나, 본 발명의 제1 실시예에 의한 산기부(200)에는 몇 가지 문제점들이 있을 수 있다.
첫째, 각 산기관(220)의 하나의 말단만이 상기 공통배관(210)에 연결되어 있는 구조로 인해, 산기 세정 중에 산기관들(220)이 수평 상태를 유지하기 어렵다. 산기관들(220)의 수평 상태가 조금이라도 깨지면 기포가 중공사막(120)에 균일하게 공급될 수 없다.
둘째, 공통배관(210)에 연결되어 있는 말단으로부터 소정 범위 내의 산기관(220) 영역에는 산기홀이 존재하지 않기 때문에, 해당 영역은 공기 이동 통로로서의 기능만을 할 뿐이고 산기 세정의 기능을 직접적으로 수행하지 못한다. 산기관(210)에 산기 세정의 기능을 직접적으로 수행하지 못하는 부분이 존재한다는 것은 그 만큼의 경제적 손실 또는 낭비를 의미한다.
이하에서는, 상기 제1 실시예에 나타날 수 있는 위와 같은 문제점들을 극복할 수 있는 본 발명의 제2 실시예를 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 산기부의 평면도이다.
도 5에 예시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 의한 산기부(200)는 제1 공통배관(240) 및 서로 평행하게 배열된 복수 개의 산기관들(230)을 포함한다.
상기 제1 공통배관(240)은 상기 산기관들(230)에 공기를 제공하기 위한 것으로서, 에어 공급부(미도시)로부터 제공되는 공기를 받기 위한 유입포트(241)를 갖는다.
각 산기관(230)은 제1 말단 및 그 반대 측의 제2 말단을 포함하며, 그 길이방향(Y 방향)을 따라 일정 간격으로 형성된 산기홀들(H1)을 갖는다. 선택적으로, 도 5에 예시된 바와 같이, 산기관(230)의 길이방향에 실질적으로 수직인 방향(X 방향)으로 배열된 한 쌍의 산기홀들(H1)이 형성되고, 다수의 쌍들의 산기홀들(H1)이 산기관(230)의 길이방향(Y 방향)으로 따라 일정 간격으로 형성되어 있을 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제2 실시예에 의한 산기관(230)은 일정 간격으로 형성되어 있는 산기홀들(H1)을 갖기 때문에, 경제적 손실 또는 낭비를 야기하는 무의미한 부분이 존재하지 않으며 산기관(230)의 모든 부분이 균등하게 산기 세정의 기능을 수행할 수 있다.
상기 산기부(200) 위에 다수의 중공사막 모듈들(점선으로 표시됨)(100)이 위치하게 된다. 상기 산기관들(230)은 그 길이방향이 상기 중공사막들(120)의 길이방향과 수직이 되도록 배열된다. 중공사막들(120)이 산기관(230)의 산기홀들(H1)의 직상방(directly above)에 위치되도록 함으로써 중공사막(120) 세정 효과가 극대화될 수 있다.
각 산기관(230)은 상기 제1 말단을 통해 상기 제1 공통배관(240)과 연통되어 있어 상기 제1 공통배관(240)으로 부터 산기 세정을 위한 공기를 공급받는다. 상기 제1 공통배관(240)은 상기 산기관들(230)과 수직으로 배치된다.
에어 공급부(미도시)로부터 제공되는 공기는 제1 공통배관(240)을 거쳐 산기관들(230)의 산기홀들(H1)을 통해 배출되면서 기포들을 생성하고, 이 기포들은 중공사막들(120)과 직접 부딪히거나 중공사막 모듈들(100)을 진동시킴으로써 중공사막(120)을 세정함과 동시에 그 오염을 방지한다.
한편, 전술한 바와 같이, 산기 세정 중에 상승하는 기포들 및 물 흐름에 의해 중공사막(120)이 위로(Z 방향) 볼록한 형태를 갖게 된다. 산기관(230)의 산기홀들(H)로부터 분출되는 기포들은 위로 볼록한 형태의 중공사막들(120)에 부딪히면서 점차로 중공사막(120)의 중앙부를 향하면서 상승하게 된다. 결과적으로, 위에 있는 중공사막(120)일수록, 즉 수면과 가까운 중공사막(120)일수록 그것의 양 말단부에 공급되는 기포의 양이 적어지게 된다.
위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 제2 실시예에 의한 산기관들(230)은 상기 제1 공통배관의 중앙에서 양 말단들로 갈수록 조밀하게 배열된다. 즉, 중공사막(120)의 중앙부에 대응하는 산기관들(230)의 개수보다 중공사막(120)의 양 말단부들에 대응하는 산기관들(230)의 개수가 더 많다.
선택적으로, 도 5에 예시된 바와 같이, 중공사막(120)의 중앙에 대응하는 산기관이 존재하지 않을 수도 있다. 즉, 산기관들(230) 중 어느 것도 상기 제1 공통배관(240)의 중앙에 연결되어 있지 않다. 더욱 구체적으로는, 상기 제1 공통배관(240)의 정중앙으로부터 소정 범위 내의 제1 공통배관(240) 영역에는 산기관들(230)이 연결되어 있지 않다.
따라서, 본 발명의 제2 실시예에 의하면, 중공사막(120)의 양 말단부로 기포가 공급될 확률이 높아지고, 그 결과, 중공사막(120) 전체에 기포가 균일하게 공급될 수 있다. 중공사막(120) 전체에 대한 균일한 기포 공급은 중공사막의 세정 효율 및 여과장치의 여과 효율을 동시에 향상시킨다.
도 5에 예시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 의한 산기부(200)는 제2 공통배관(250)을 더 포함한다. 각 산기관(230)은 제2 말단을 통해 상기 제2 공통배관(250)과 연통되어 있다. 상기 제1 및 제2 공통배관들(240, 250)은 서로 평행하게 배열된다.
결과적으로, 본 발명의 제2 실시예에 의한 산기부(200)는 산기관(230)의 제1 및 제2 말단들이 제1 및 제2 공통배관들(240, 250)들에 각각 연결된 구조를 가지므로, 산기 세정 중에 산기관들(230)의 수평 상태를 유지시키기 용이하고, 수평 상태를 유지하는 산기관들(230)은 기포를 중공사막들(120)에 균일하게 공급할 수 있다.
선택적으로, 산기 세정 중에 산기관들(230)의 수평 상태가 깨질 가능성을 최소화시키기 위하여, 상기 산기부(200)의 임의의 부분이 중공사막 모듈들(120)이 장착될 프레임(미도시)에 결합될 수도 있다.
도 5에 예시된 바와 같이, 상기 제1 공통배관(240)에 산기홀들(H2)이 형성되어 있을 수 있다. 또한, 상기 제2 공통배관(250)에도 산기홀들(H3)이 형성되어 있을 수 있다. 제1 및 제2 공통배관들(240, 250)의 산기홀들(H2, H3)로부터 기포가 분출됨으로써 산기관의 길이방향(Y 방향)을 따라 일렬로 배열된 다수의 중공사막 모듈들(100) 중 양 끝에 위치한 중공사막 모듈들의 중공사막 세정이 더욱 원활히 수행될 수 있다.
선택적으로, 기포의 균일한 공급을 위하여, 상기 제1 공통배관(240)의 정중앙으로부터 소정 범위 내의 제1 공통배관(240) 영역에는 산기홀이 존재하지 않을 수 있다. 마찬가지 이유로, 상기 제2 공통배관(250)의 정중앙으로부터 소정 범위 내의 제2 공통배관(250) 영역에도 산기홀이 존재하지 않을 수 있다.
100: 중공사막 모듈 110: 헤더
111: 배출포트 112: 고정부
120: 중공사막 200: 산기부
210: 공통 배관 220, 230: 산기관
240: 제1 공통 배관 241: 유입포트
250: 제2 공통 배관

Claims (11)

  1. 서로 평행하게 배열된 복수 개의 산기관들(aeration tubes), - 상기 산기관들 각각은 제1 말단 및 그 반대 측의 제2 말단을 포함함 -; 및
    상기 산기관들에 공기를 제공하기 위하여 상기 제1 말단을 통해 상기 각 산기관과 연통하는 제1 공통배관(common pipe)을 포함하되,
    상기 제1 공통배관은 상기 산기관들과 수직으로 배치되며,
    상기 제1 공통배관의 중앙에서 양 말단들로 갈수록 상기 산기관들이 조밀하게 배열된 것을 특징으로 하는 산기부.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산기관들 중 어느 것도 상기 제1 공통배관의 중앙에 연결되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 산기부.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공통배관에 산기홀들(aearatoin holes)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 산기부.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 말단을 통해 상기 각 산기관과 연통하는 제2 공통배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산기부.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 공통배관들은 서로 평행하게 배열된 것을 특징으로 하는 산기부.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 공통배관에 산기홀들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 산기부.
  7. 여과 작업 중에, 처리되어야 할 원수의 수면과 수평으로 배열되는 중공사막들을 포함하는 중공사막 모듈; 및
    상기 중공사막 모듈의 하부에 위치하는 산기부를 포함하되,
    상기 산기부는,
    서로 평행하게 배열된 복수 개의 산기관들, - 상기 산기관들 각각은 제1 말단 및 그 반대 측의 제2 말단을 포함함 -; 및
    상기 산기관들에 공기를 제공하기 위하여 상기 제1 말단을 통해 상기 각 산기관과 연통하는 제1 공통배관을 포함하고,
    상기 제1 공통배관은 상기 산기관들과 수직으로 배치되고,
    상기 산기관들은 그 길이방향이 상기 중공사막들의 길이방향과 수직이 되도록 배열되며,
    상기 제1 공통배관의 중앙에서 양 말단들로 갈수록 상기 산기관들이 조밀하게 배열된 것을 특징으로 하는 여과장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 산기관들 중 어느 것도 상기 제1 공통배관의 중앙에 연결되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 여과장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 말단을 통해 상기 각 산기관과 연통하는 제2 공통배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 공통배관들은 서로 평행하게 배열된 것을 특징으로 하는 여과장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 공통배관들에 산기홀들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 여과장치.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2015337112A1 (en) 2014-10-22 2017-05-18 Koch Membrane Systems, Inc. Membrane module system with bundle enclosures and pulsed aeration and method of operation
USD779631S1 (en) 2015-08-10 2017-02-21 Koch Membrane Systems, Inc. Gasification device
JP2018167184A (ja) * 2017-03-30 2018-11-01 三菱ケミカル株式会社 散気ヘッダー、散気装置、膜モジュールユニット及び水処理方法
CN110642406A (zh) * 2019-10-09 2020-01-03 长沙市天珍科技有限公司 一种环保用污水处理装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3446399B2 (ja) * 1995-05-31 2003-09-16 日立プラント建設株式会社 浸漬型膜分離装置及びこれを用いた膜分離方法
CA2275146C (en) * 1996-12-20 2006-10-31 Usf Filtration And Separations Group, Inc. Scouring method
JP3322206B2 (ja) * 1998-03-06 2002-09-09 栗田工業株式会社 浸漬型膜分離装置
JP2000051672A (ja) * 1998-08-12 2000-02-22 Mitsubishi Rayon Co Ltd 膜分離装置
US6280626B1 (en) * 1998-08-12 2001-08-28 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Membrane separator assembly and method of cleaning the assembly utilizing gas diffuser underneath the assembly
WO2002045833A1 (en) * 2000-12-04 2002-06-13 Kubota Corporation Air diffuser and flushing method thereof
KR200228498Y1 (ko) * 2001-01-19 2001-06-15 대한통운주식회사 오·폐수 처리장치용 분리막 프레임장치
US20030001291A1 (en) * 2001-07-02 2003-01-02 Stevens John Walter Apparatus and method for preventing growth of marine organisms
JP2003144864A (ja) 2001-11-07 2003-05-20 Maezawa Ind Inc 浸漬型膜ろ過装置
JP4199976B2 (ja) 2002-09-30 2008-12-24 株式会社神戸製鋼所 浸漬型膜分離装置
DE60335214D1 (de) 2002-12-19 2011-01-13 Hydranautics Oceanside Verfahren zum reinigen und reinhalten einer membranfläche bei filtration
KR100569681B1 (ko) 2003-11-17 2006-04-10 주식회사 코오롱 침지형 중공사막 모듈
JP4906269B2 (ja) * 2005-04-27 2012-03-28 前澤工業株式会社 濾過装置
FR2901488B1 (fr) 2006-05-23 2008-08-15 Otv Sa Dispositif d'aeration pour systeme de filtration d'eau a membranes immergees, incluant un plancher pourvu de moyens d'injection d'un gaz et d'au moins un systeme d'equilibrage des pressions
KR100778491B1 (ko) * 2006-12-29 2007-11-28 주식회사 케이엠에스 폭기용 산기관
US8011643B2 (en) * 2007-03-13 2011-09-06 Environmental Dynamics, Inc. Diffuser assembly with buoyancy vessel
JP5304250B2 (ja) * 2007-05-10 2013-10-02 東レ株式会社 浸漬型膜分離装置およびその運転方法
JP5456253B2 (ja) * 2007-05-14 2014-03-26 三菱レイヨン株式会社 活性汚泥処理装置
CN101830555B (zh) * 2009-03-09 2011-12-28 江西金达莱环保研发中心有限公司 一种射流曝气装置及其射流曝气方法
KR101256705B1 (ko) * 2009-03-23 2013-05-02 코오롱인더스트리 주식회사 여과 장치
TWM380164U (en) 2009-08-31 2010-05-11 Ef Materials Ind Inc Liquid filter system

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Publication number Publication date
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