KR20140077906A - 수처리 유닛 및 수처리 장치 - Google Patents
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Abstract
수처리 유닛(3)은, 역(逆)침투막을 이용한 수처리를 행하는 수처리 장치에 있어서 사용 가능하다. 당해 수처리 유닛(3)은, 케이싱(30)과, 당해 케이싱(30) 내에 장착되어 플리츠 형상으로 굴곡된 분리막(31)과, 분리막(31)에 장착되어 분리막을 보강하는 기능을 갖는 보강 부재와, 분리막(31)을 회전시키는 회전 기구(42)와, 분리막(31)을 세정 가능한 세정 장치(41)를 구비한다. 분리막(31)은, 복수의 섬 형상부와, 섬 형상부로부터 연장되어 섬 형상부보다도 가는 폭을 갖는 섬유 형상의 복수의 섬유 형상부를 갖고, 막 표면에 있어서의 섬유 형상부의 면적을 섬 형상부의 면적보다도 크게 한다. 수처리 장치는, 피(被)처리수에 전처리(pretreatment)를 시행하는 것이 가능하고 전술한 구성을 갖는 제1 수처리 유닛과, 피처리수에 본 처리를 시행하는 것이 가능한 제2 수처리 유닛을 구비한다.
Description
본 발명은, 수처리 유닛 및 당해 수처리 유닛을 구비한 수처리 장치에 관한 것이다.
종래부터, 역(逆)침투막을 사용한 수처리 장치는 알려져 있다. 이 타입의 수처리 장치로, 해수를 담수화하는 경우에는, 일반적으로 역침투막에 의한 처리 전에, 원수(raw water)로부터 탁질이나 TEP(Transparent Exopolymer Particles: 투명 세포 외 고분자 입자) 등의 유기성 입자를 제거하는 전처리(pretreatment)가 행해진다.
이 전처리에 있어서 사용 가능한 전처리 장치의 일 예가, 예를 들면 일본특허공보 제4525857호에 기재되어 있다.
일본특허공보 제4525857호에 기재된 전처리 장치에 의하면, 작은 설치 면적으로 큰 처리량을 얻을 수 있고, 또한 유기성 입자도 효과적으로 제거할 수 있다. 여기에서, 일본특허공보 제4525857호에 기재된 전처리 장치에 있어서 사용된 분리막은, 도 5에 개략적으로 나타나는 바와 같이, 섬 형상의 노드(5)와, 당해 노드(5)를 접속하는 극세(極細)의 섬유 형상의 피브릴(6)로 주로 구성된다.
본원 발명자들은, 전처리에 있어서 당류, 특히 TEP와 같이 물로 팽윤시켜 젤리 상태가 된 당류를 유효하게 제거 가능한 분리막의 구조에 대해서 예의 연구한 결과, 노드(5)와 피브릴(6)과의 비율이, 당류의 제거율에 영향을 미치는 것을 발견했다.
그래서, 본 발명은, 노드(섬 형상부)나 피브릴(섬유 형상부)의 비율이 조정된 분리막을 이용하여, 피(被)처리수로부터의 당류의 제거율을 향상하는 것이 가능한 수처리 유닛 및 수처리 장치(수처리 시스템)를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 수처리 유닛은, 역침투막을 이용한 수처리를 행하는 수처리 장치에 있어서 사용 가능하다. 당해 수처리 유닛은, 케이싱과, 당해 케이싱 내에 장착되어 플리츠 형상으로 굴곡된 분리막과, 분리막에 장착되어 분리막을 보강하는 기능을 갖는 보강 부재와, 분리막을 회전시키는 회전 기구와, 분리막을 세정 가능한 세정 장치를 구비한다. 그리고, 분리막은, 복수의 섬 형상부와, 섬 형상부로부터 연장되어 섬 형상부보다도 가는 폭을 갖는 섬유 형상의 복수의 섬유 형상부를 갖고, 막 표면에 있어서의 섬유 형상부의 면적을 섬 형상부의 면적보다도 크게 한다.
상기 보강 부재의 두께를 분리막의 두께보다도 크게 하고, 보강 부재의 수투과도(water permeability)를 분리막의 수투과도보다도 크게 하는 것이 바람직하다. 상기 분리막은, 예를 들면 소수성 막으로 구성 가능하고, 보강 부재는, 금속 메쉬 부재, 부직포, 직물로부터 선택되는 적어도 1종으로 구성 가능하다.
피처리수로부터의 당류의 제거율이 50％ 이상인 것이 바람직하다. 상기 분리막의 막 표면에 있어서의 섬유 형상부의 면적은, 섬 형상부의 면적의 5배 이상으로 하는 것이 바람직하다.
상기 세정 장치는, 바람직하게는, 케이싱 내에 세정액을 공급 가능한 세정액 공급 수단과, 분리막에 초음파를 공급 가능한 초음파 공급 수단과, 분리막에 수류나 기포류를 공급 가능한 수류·기포류 공급 수단의 적어도 1개를 포함한다.
본 발명에 따른 수처리 장치(수처리 시스템)는, 역침투막을 이용한 수처리를 행하는 것이다. 당해 수처리 장치는, 피처리수에 전처리를 시행하는 것이 가능한 제1 수처리 유닛과, 피처리수에 본 처리를 시행하는 것이 가능한 제2 수처리 유닛을 구비한다. 그리고, 제1 수처리 유닛은, 케이싱과, 당해 케이싱 내에 장착되어 플리츠 형상으로 굴곡된 분리막과, 분리막에 장착되어 당해 분리막을 보강하는 기능을 갖는 보강 부재와, 분리막을 회전시키는 회전 기구와, 분리막을 세정 가능한 세정 장치를 포함한다. 상기 분리막은, 복수의 섬 형상부와, 당해 섬 형상부로부터 연장되어 섬 형상부보다도 가는 폭을 갖는 섬유 형상의 복수의 섬유 형상부를 갖고, 막 표면에 있어서의 섬유 형상부의 면적을 섬 형상부의 면적보다도 크게 한다.
본원 발명들은, 분리막에 있어서, 막 표면에 있어서의 섬유 형상부의 면적을 섬 형상부의 면적보다도 크게 하는 것, 즉 분리막을 섬유 형상부 주체의 막으로 함으로써, 피처리수에 있어서의 당류의 제거율을 향상할 수 있는 것을 지득했다. 본 발명에 따른 수처리 유닛 및 수처리 장치(수처리 시스템)에서는, 이러한 분리막을 사용하고 있기 때문에, 피처리수로부터의 당류의 제거율을 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태에 있어서의 수처리 장치(수처리 시스템)를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시 형태에 있어서의 수처리 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 3(a)는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이고, 도 3(b)는, 도 3(a)에 나타내는 단면도에 있어서의 노즐 근방의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시 형태에 있어서의 분리막 표면의 부분 확대 사진이다.
도 5는 종래의 분리막 표면의 일부의 구조예를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시 형태에 있어서의 수처리 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 3(a)는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이고, 도 3(b)는, 도 3(a)에 나타내는 단면도에 있어서의 노즐 근방의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시 형태에 있어서의 분리막 표면의 부분 확대 사진이다.
도 5는 종래의 분리막 표면의 일부의 구조예를 나타내는 개략도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도 1∼도 5를 이용하여 설명한다.
본 실시 형태의 수처리 장치(수처리 시스템)(1)는, 역침투막을 이용하여 수처리를 행하는 장치이다. 당해 수처리 장치(1)는, 해수, 지하수, 배수 등의 여러 가지의 불순물이 포함되는 물의 처리에 사용 가능하지만, 해수의 담수화 처리에 유용하다.
상기 수처리 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 펌프(2)와, 피처리수에 전처리를 시행하는 것이 가능한 제1 수처리 유닛(3)과, 피처리수에 본 처리를 시행하는 것이 가능한 제2 수처리 유닛(4)과, 역침투막에 고압으로 역수(逆水)를 주는 펌프(7)를 구비한다. 펌프(2)는, 제1 수처리 유닛(3)의 전단에 배치되고, 당해 펌프(2)에 의해, 도면 중의 화살표에 따르는 방향으로 피처리수(생산수)가 보내지게 된다.
도 1에 나타내는 수처리 장치(1)에서는, 예를 들면 해수를, 제1 수처리 유닛(3)에 보내고, 제1 수처리 유닛(3)의 분리막(여과막)에 통과시킴으로써 전처리를 행한다. 그에 따라, 해수 중의 유기성 입자나 무기 고형물을 여과하여 제거한다. 이와 같이 전처리가 시행된 해수를, 제2 수처리 유닛(4)에 보내고, 제2 수처리 유닛(4)의 역침투막(도시하지 않음)에 통과시켜 탈염한다. 그에 따라, 해수로부터 담수를 얻을 수 있다.
상기 제1 수처리 유닛(3)은, 단수의 유닛으로 구성해도 좋고, 복수의 유닛으로 구성해도 좋다. 즉, 1단 여과의 구성을 채용해도 좋고, 2단 이상의 여과를 행하는 복수단 여과의 구성을 채용해도 좋다. 예를 들면, 2단 여과를 채용하는 경우, 수㎛ 정도의 평균 공경(pore diameter)을 갖는 분리막을 이용한 제1 여과와, 정밀여과(Microfiltration: MF) 또는 한외여과(Ultrafiltration: UF)를 이용한 제2 여과를 행하는 것을 생각할 수 있다.
제1 수처리 유닛(3)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 케이싱(30)과, 당해 케이싱(30) 내에 장착되어 플리츠 형상으로 굴곡된 분리막(31)과, 분리막(31)에 장착되어 분리막(31)을 보강하는 기능을 갖는 보강 부재와, 분리막을 회전시키는 회전 기구(42)와, 케이싱(30)에 장착되어 분리막(31)을 세정 가능한 세정 장치(41)를 구비한다. 분리막(31)에는, 중공사, 멤브레인 모두 이용할 수 있지만, 여기에서는 멤브레인을 이용하는 경우를 나타낸다.
케이싱(30)은, 예를 들면 각형이나 원통 형상을 갖고, 필요시되는 기계적 강도를 갖는 것이면 임의의 재질로 구성 가능하다. 당해 케이싱(30)은, 덮개부(32)와, 측벽부와, 테이퍼 형상의 저부(33)를 갖는다. 도 2의 예에서는, 덮개부(32)에, 분리막(31)을 회전운동시킬 수 있는 회전 기구(42)가 장착되고, 저부(33)에는 배출 유로(39)가 형성되어 있다. 케이싱(30)의 측벽부에는, 당해 케이싱(30) 내에 피처리수인 해수를 도입하기 위한 피처리수 유로(34)가 접속된다. 피처리수 유로(34)의 단부(端部)에는, 노즐(35)이 접속된다. 노즐(35)의 개구부는, 분리막(31)의 외주면과 대향하도록 케이싱(30) 내에 배치된다. 상기 개구부의 형상은 임의로 설정 가능하지만, 도 2의 예에서는, 직사각형 형상으로 하고 있다. 또한, 도 2의 상하 방향에 있어서의 노즐(35)의 길이는, 분리막(31)의 축방향의 길이와 상이하게 해도 좋지만, 도 2에 나타내는 바와 같이, 이들을 동일한 정도의 길이로 해도 좋다. 이 노즐(35)을 통하여, 피처리수 유로(34)로부터의 피처리수를 분리막(31)을 향하여 분류(噴流)할 수 있다. 다른 한편, 배출 유로(39)에 의해, 케이싱(30) 내에 잔여하는 미처리의 해수 등의 불필요한 액체를 배출할 수 있다.
회전 기구(42)는, 도 2의 예에서는, 모터(36)와, 당해 모터로부터 연장되는 회전축(36a)을 갖는다. 회전축(36a)이, 접속 부재를 통하여 분리막(31)과 접속되고, 이 회전축(36a)을 개재하여 모터(36)로부터의 동력을 분리막(31)에 전달하고, 분리막(31)을 시계 방향 혹은 시계 반대 방향으로 회전운동시킬 수 있다.
분리막(31)은, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 환상의 형상을 갖고, 회전 기구(42)에 의해 회전 가능하게 케이싱(30) 내에 장착된다. 분리막(31)의 상하면에는, 당해 분리막(31)으로 둘러싸이는 내부 공간을, 케이싱(30) 내의 주위의 공간으로부터 수밀(watertight)하게 격리하는 격리 부재가 설치되어 있다. 분리막(31)으로 둘러싸이는 내부 공간 내에 연재하도록 중심 배관(37)이 배치된다. 중심 배관(37)은, 취수공(37a)을 갖고 있으며, 분리막(31)에 의해 여과된 후의 여과수가 흐르는 여과수 유로(38)와 접속된다.
분리막(31)은, 예를 들면, 불소 수지나 폴리올레핀 등의 소수성 고분자 재료로 제작 가능하다. 불소 수지로서는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리불화 비닐리덴(PVDF) 등을 들 수 있고, 폴리올레핀으로서는, 폴리에틸렌이나 다른 폴리-α-올레핀 등을 들 수 있다. 특히, PTFE를 이용함으로써, 고도로 피브릴 구조가 발달된 막을 얻을 수 있다. 분리막(31)의 두께는, 예를 들면 500㎛ 이하 정도이면 좋다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 수처리 장치(1)에 있어서 사용되는 분리막(31)은, 섬 형상부인 노드와, 당해 노드로부터 연장되어 당해 노드보다도 가는 폭을 갖는 섬유 형상의 피브릴을 구비한다. 도 4의 예에서는, 다수의 노드 및 피브릴이 존재하지만, 노드 중에는 직선 형상 혹은 곡선 형상으로 길게 연장되는 것도 존재한다. 본원 발명에서는, 이와 같이 직선 형상 혹은 곡선 형상으로 길게 연장되는 노드도, 상기의 「섬 형상부」의 개념에 포함되는 것이라고 정의한다.
분리막(31)에서는, 예를 들면 도 4에 나타나는 막 표면에 있어서의 피브릴(섬유 형상부)의 면적을 노드(섬 형상부)의 면적보다도 크게 한다. 즉, 분리막(31)을 피브릴 주체의 막으로 한다. 바람직하게는, 피브릴의 면적을 노드의 면적의 3배 이상으로 하고, 보다 바람직하게는, 5배 이상으로 한다. 도 4의 예에서는, 피브릴의 면적은, 노드의 면적의 약 5배이다. 이와 같이 분리막(31)을 피브릴 주체의 막으로 함으로써, 피처리수에 있어서의 당류의 제거율을 향상할 수 있다. 예를 들면, 분리막(31)의 표면에 있어서의 피브릴의 면적과 노드의 면적을 적절하게 조절함으로써, 피처리수에 있어서의 당류의 제거율을 50％ 이상으로 할 수 있다. 또한, 피브릴과 노드의 면적은, 예를 들면 분리막(31) 표면의 현미경 사진을 촬영하고, 당해 사진상에서의 면적을 측정하면 좋다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 분리막(31)은, 다수의 미소한 구멍을 갖고 있지만, 이들 구멍의 평균 공경은, 예를 들면 1∼10㎛의 범위 내, 보다 바람직하게는, 2∼5㎛의 범위 내이다. 여기에서, 「분리막(31)의 평균 공경」이란, 버블 포인트법(에어 플로우법)으로 구한 공경을 의미한다. 구체적으로는, 이 공경은, 이소프로필알코올을 이용하여 ASTM F316에 기초하여 측정된 IPA 버블 포인트값(압력)을 P(Pa), 액체의 표면 장력(dynes/cm)을 γ, B를 모세관 정수로 했을 때, d＝4Bγ/P로 나타나는 지름(d)(㎛)을 의미한다.
다음으로, 전술한 분리막(31)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 또한 이하에는, PTFE제의 분리막(31)의 제조 방법에 대해서 기재한다.
예를 들면, 유화 중합에 의해 PTFE의 분말을 제조하고, 이 분말을, 압출에 의해 막 형상으로 성형한다. 그 후, 얻어진 막을 연신하여, 열처리를 시행함으로써 분리막(31)을 제조할 수 있다. 여기에서, PTFE의 분말의 압출, 연신의 조건을 적절하게 조정함으로써, 분리막(31)의 평균 공경, 기계적 강도 등을 조절할 수 있다. 또한, PTFE 분말의 입도(particle size), 압출, 연신, 열처리의 조건을 조정함으로써, 피브릴의 면적과 노드의 면적의 비율도 조정할 수 있다.
도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 분리막(31)의 내측에는, 보강 부재(40)를 장착한다. 이 보강 부재(40)에 의해 분리막(31)을 보강할 수 있기 때문에, 분리막(31)의 형상을 보존유지할 수 있다. 이것도, 피처리수에 있어서의 당류의 제거율의 향상에 기여할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 보강 부재(40)는, 분리막(31)의 이면(裏面) 전체면에 장착되어 있지만, 분리막(31)의 이면에 선택적으로 보강 부재(40)를 설치하는 것도 가능하다. 예를 들면, 보강 부재(40)를 격자상의 형상으로 하는 것도 가능하다. 또한, 본 실시 형태에서는, 보강 부재(40)의 수는 단수이지만, 복수의 보강 부재(40)를 분리막(31)에 접착하는 것도 생각할 수 있다. 또한, 분리막(31)의 투과 성능을 방해하지 않는 격자 형상의 보강 부재(40)라면 분리막(31)의 표면에 복합화해도 좋다.
보강 부재(40)의 두께는, 분리막(31)의 두께보다도 크게 하는 것이 바람직하다. 그에 따라, 분리막(31)을 효과적으로 보강할 수 있다. 그러나, 수투과도에 대해서는, 보강 부재(40)의 수투과도를, 분리막(31)의 수투과도보다도 크게 하는 것이 바람직하다. 그에 따라, 보강 부재(40)를 형성한 경우에 있어서도, 분리막(31)을 통과하는 피처리수의 양을 확보할 수 있다. 보강 부재(40)는, 예를 들면, 금속 메쉬 부재, 부직포, 직물로부터 선택되는 적어도 1종으로 구성 가능하다.
또한, 도 2 및 도 3(a), 도 3(b)에 나타내는 형상의 분리막(31) 및 보강 부재(40)를 얻으려면, 전술한 수법으로 분리막(31)을 제작하고, 예를 들면 부직포로 이루어지고 분리막(31)과 동일한 크기의 보강 부재(40)를 별도 준비하고, 분리막(31)과 보강 부재(40)를 서로 겹쳐 서로 접합하고, 접합된 상태의 분리막(31)과 보강 부재(40)를 전체에 걸쳐 복수회 절곡한 후, 이들 단부끼리를 접합하면 좋다.
피처리수는, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 피처리수 유로(34)를 통과하여 노즐(35)의 개구부로부터 분사되고, 분리막(31)의 외주면에 제트 수류로서 닿는다. 피처리수의 일부는, 분리막(31)을 통과하여, 보강 부재(40)로 둘러싸이는 내부 공간 내에 도달한다. 이때에, 분리막(31)에 의해 여과되게 된다. 분리막(31)은, 예를 들면 50rpm 정도의 회전수로 회전 기구(42)에 의해 회전 구동되고 있으며, 피처리수의 다른 부분(미처리수)은, 케이싱(30) 내를 분리막(31)의 회전과 동일한 방향으로 흐르게 된다. 분리막(31)은, 노즐(35)로부터의 제트 수류에 의해 세정된다. 즉, 본 실시 형태의 수처리 유닛에 의하면, 분리막(31)의 표면을 세정하면서 피처리수를 여과할 수 있다. 여과되지 않은 미처리수나, 케이싱(30) 내에 침전된 탁질분 등은, 케이싱(30) 저부의 배출 유로(39)로부터 순차 배출된다. 다른 한편, 분리막(31)에 의해 여과된 여과수는 중심 배관(37)에 형성된 취수공(37a)을 통과하여 여과수 유로(38)로 인도되고, 제1 수처리 유닛(3)의 외부로 유출되게 된다.
세정 장치(41)로서는, 예를 들면, 케이싱(30) 내에 세정액을 공급 가능한 세정액 공급 수단(도시하지 않음), 분리막(31)에 초음파를 공급 가능한 초음파 공급 수단(도시하지 않음), 분리막(31)에 수류나 기포류를 공급 가능한 수류·기포류 공급 수단(도시하지 않음) 등을 들 수 있다. 수류·기포류 공급 수단은, 예를 들면 제트 수류나 기포를 포함하는 제트 수류 등을 공급 가능하다. 이들 각 수단을 단독으로 사용해도 좋고, 이들을 조합하여 사용해도 좋다. 또한, 상기 각 수단의 수나 설치 위치도 임의로 선택 가능하다.
세정액 공급 수단으로서는, 케이싱(30) 내에 세정액을 공급 가능한 것이면, 주지의 구성을 채용 가능하다. 세정액으로서는, 차아 염소산, 계면활성제 등이 사용 가능하지만, 특히 예를 들면 리모넨(d-limonene: 하기 화학식 1 참조) 함유수를 들 수 있다. 리모넨 함유수는, 분리막(31)의 내측의 영역에, 예를 들면 30ppm∼1000ppm 정도 공급하고, 역세정에 의해 막에 막힌 TEP나 탁질 등을 제거한다. 이와 같이 리모넨 함유수를 분리막(31)의 내측의 영역에 공급하여 분리막(31)의 역세정을 행함으로써, 분리막(31)의 눈막힘(clogging)을 효과적으로 제거할 수 있다. 특히, 막에 얽혀 있는 TEP를 띄워서 효과적으로 제거할 수 있다.
리모넨 함유수에 의한 역세정 후에는, 구연산 수용액이나 아세트산 수용액 등의 약산 용액이나, 이소프로필알코올 수용액이나 에탄올 수용액 등의 알코올 용액을 이용한 린스 처리를 행하는 것이 바람직하다. 그에 따라, 상기 역세정 후의 피처리수의 수질을 개선할 수 있다. 구체적으로는, SDI(Silt Density Index)의 값을 작게 할 수 있다.
초음파 공급 수단으로서는, 초음파 진동자 등의 주지의 초음파 발생 장치를 사용 가능하다. 당해 초음파 발생 장치로부터의 초음파(예를 들면 15∼400kHz 정도)를, 케이싱(30) 내의 피처리수나 분리막 엘리먼트를 통하여 분리막(31)에 간접적으로 주어도 좋고, 분리막(31)에 직접 초음파를 주어도 좋다.
수류·기포류 공급 수단으로서는, 수류 및/또는 기포류를 분사 가능한 노즐 등의 여러 가지의 기구나 장치를 들 수 있다. 수류·기포류 공급 수단은, 예를 들면 분리막(31)의 주위에 복수 배치하면 좋다.
제2 수처리 유닛(4)은, 본 실시 형태의 수처리 장치(1)에서는, 탈염 처리를 행한다. 당해 제2 수처리 유닛(4)은, 공경이 1∼2㎚ 정도인 역침투막을 구비한다. 역침투막은, 스파이럴형이나 튜뷸러형으로 구성해도 좋고, 중공사막으로 구성해도 좋지만, 대량의 해수를 처리 가능한 구조를 갖는 것이 바람직하다.
다음으로, 피처리수 중의 당류의 양(당량)의 측정 방법에 대해서 설명한다.
당량의 측정은, 농축한 피처리수의 액체 크로마토그래피에 의해 행할 수 있다. 구체적으로는, 피처리수를 농축하여, 얻어진 농축 샘플을 가수분해한 후에, 액체 크로마토그래피, 특히 이온 크로마토그래피에 의해 분석하여, 얻어진 크로마토 그램의 당의 피크 강도에 기초하여 정량할 수 있다. 피처리수의 농축은, 피처리수 중의 수분의 증류제거나 피처리수를 동결 건조한 후의 잔사를, 소량의 순수로 재용해하는 방법 등에 의해 행할 수 있다.
이온 크로마토그래피에 의한 경우는, 액체 크로마토그래피에서의 정량으로 제공되기 전에, 피처리수 중의 다당류를 단당류로 바꾸기 위한 가수분해가 행해진다. 또한, 다른 전처리로서, 피처리수 중의 탁질을 제거하기 위해 여과나 원심분리, 피처리수 중에 용해되어 있는 이온을 제거하기 위한 이온교환 수지에 의한 처리 등이 행해지는 경우도 있다.
음이온 교환 수지를 이용한 이온 크로마토그래피의 경우는, 이동상(mobile phase)으로서는, 수산화 나트륨 용액 등을 들 수 있다. 검출기로서는, 시차 굴절계(differential refractometer) 등도 들 수 있지만, 이온 크로마토그래피에 의한 경우는, 전기 화학 검출기가 바람직하게 이용된다.
또한, 본원 명세서에 있어서 「당류의 양(당량)」이란, 람노오스량, 갈락토오스량, 글루코오스량, 만노오스량의 합계량을 말하며, 「당류의 제거율」이란, 람노오스량, 갈락토오스량, 글루코오스량, 만노오스량의 측정값의 합계량의 「해수(피처리수)」에 대한 감소율을 말한다.
이상과 같이 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명을 행했지만, 전술한 실시 형태를 여러 가지로 변형하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명의 범위는 전술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는, 청구의 범위에 의해 나타나며, 청구의 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 포함하는 것이 의도된다.
1 : 수처리 장치
2, 7 : 펌프
3 : 제1 수처리 유닛
4 : 제2 수처리 유닛
5 : 노드
6 : 피브릴
30 : 케이싱
31 : 분리막
32 : 덮개부
33 : 저부
34 : 피처리수 유로
35 : 노즐
36 : 모터
36a : 회전축
37 : 중심 배관
37a : 취수공
38 : 여과수 유로
39 : 배출 유로
40 : 보강 부재
41 : 세정 장치
42 : 회전 기구
2, 7 : 펌프
3 : 제1 수처리 유닛
4 : 제2 수처리 유닛
5 : 노드
6 : 피브릴
30 : 케이싱
31 : 분리막
32 : 덮개부
33 : 저부
34 : 피처리수 유로
35 : 노즐
36 : 모터
36a : 회전축
37 : 중심 배관
37a : 취수공
38 : 여과수 유로
39 : 배출 유로
40 : 보강 부재
41 : 세정 장치
42 : 회전 기구
Claims (7)
- 역(逆)침투막을 이용한 수처리를 행하는 수처리 장치에 있어서 사용 가능한 수처리 유닛으로서,
케이싱과,
상기 케이싱 내에 장착되어, 플리츠 형상으로 굴곡된 분리막과,
상기 분리막에 장착되어, 상기 분리막을 보강하는 기능을 갖는 보강 부재와,
상기 분리막을 회전시키는 회전 기구와,
상기 분리막을 세정 가능한 세정 장치를 구비하고,
상기 분리막은, 복수의 섬 형상부와, 상기 섬 형상부로부터 연장되어 상기 섬 형상부보다도 가는 폭을 갖는 섬유 형상의 복수의 섬유 형상부를 갖고, 막 표면에 있어서의 상기 섬유 형상부의 면적을 상기 섬 형상부의 면적보다도 크게 한 수처리 유닛. - 제1항에 있어서,
상기 보강 부재의 두께를 상기 분리막의 두께보다도 크게 하고,
상기 보강 부재의 수투과도(water permeability)를 상기 분리막의 수투과도보다도 크게 한 수처리 유닛. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 분리막을 소수성 막으로 구성하고,
상기 보강 부재를, 금속 메쉬 부재, 부직포, 직물로부터 선택되는 적어도 1종으로 구성한 수처리 유닛. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분리막의 막 표면에 있어서의 상기 섬유 형상부의 면적을 상기 섬 형상부의 면적의 3배 이상으로 한 수처리 유닛. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
피(被)처리수로부터의 당류의 제거율이 50％ 이상인 수처리 유닛. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세정 장치는, 상기 케이싱 내에 세정액을 공급 가능한 세정액 공급 수단과, 상기 분리막에 초음파를 공급 가능한 초음파 공급 수단과, 상기 분리막에 수류나 기포류를 공급 가능한 수류·기포류 공급 수단의 적어도 1개를 포함하는 수처리 유닛. - 역침투막을 이용한 수처리를 행하는 수처리 장치로서,
피처리수에 전처리(pretreatment)를 시행하는 것이 가능한 제1 수처리 유닛과,
피처리수에 본 처리를 시행하는 것이 가능한 제2 수처리 유닛을 구비하고,
상기 제1 수처리 유닛은,
케이싱과,
상기 케이싱 내에 장착되어, 플리츠 형상으로 굴곡된 분리막과,
상기 분리막에 장착되어, 상기 분리막을 보강하는 기능을 갖는 보강 부재와,
상기 분리막을 회전시키는 회전 기구와,
상기 분리막을 세정 가능한 세정 장치를 포함하고,
상기 분리막은, 복수의 섬 형상부와, 상기 섬 형상부로부터 연장되어 상기 섬 형상부보다도 가는 폭을 갖는 섬유 형상의 복수의 섬유 형상부를 갖고, 막 표면에 있어서의 상기 섬유 형상부의 면적을 상기 섬 형상부의 면적보다도 크게 한 수처리 장치.
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