KR20140087414A - 가압식 중공사막 모듈 및 이를 이용한 역세척 방법 - Google Patents

가압식 중공사막 모듈 및 이를 이용한 역세척 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140087414A
KR20140087414A KR1020120157685A KR20120157685A KR20140087414A KR 20140087414 A KR20140087414 A KR 20140087414A KR 1020120157685 A KR1020120157685 A KR 1020120157685A KR 20120157685 A KR20120157685 A KR 20120157685A KR 20140087414 A KR20140087414 A KR 20140087414A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hollow fiber
fiber membrane
opening
open end
flow path
Prior art date
Application number
KR1020120157685A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101508763B1 (ko
Inventor
박병규
민규홍
박종상
Original Assignee
제일모직주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제일모직주식회사 filed Critical 제일모직주식회사
Priority to KR20120157685A priority Critical patent/KR101508763B1/ko
Priority to US14/655,426 priority patent/US10159937B2/en
Priority to PCT/KR2013/009769 priority patent/WO2014104558A1/ko
Priority to EP13867742.2A priority patent/EP2939730B1/en
Priority to CN201380068921.5A priority patent/CN104918685B/zh
Publication of KR20140087414A publication Critical patent/KR20140087414A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101508763B1 publication Critical patent/KR101508763B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/034—Lumen open in more than two directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/04—Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08—Hollow fibre membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/08—Flow guidance means within the module or the apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/48—Mechanisms for switching between regular separation operations and washing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2319/00—Membrane assemblies within one housing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2319/00—Membrane assemblies within one housing
    • B01D2319/04—Elements in parallel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/04—Backflushing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

본 발명은 원수 유입구, 농축수 배출구 및 처리수 배출구가 형성된 하우징; 상기 하우징의 중심부에 형성된 내부유로; 상기 내부유로를 중심으로 배치된 복수개의 중공사막; 상기 내부유로 및 상기 중공사막과 연통되는 처리수 집수부; 상기 내부유로의 개방단을 개폐하는 제1 개폐부; 및 상기 중공사막의 개방단을 개폐하는 제2 개폐부가 구비된 가압식 중공사막 모듈 및 상기 모듈을 제1 개폐부에 의하여 내부유로의 개방단이 폐쇄되는 단계, 처리수 배출구를 통하여 역세수가 하우징 내부로 투입되는 단계, 상기 투입된 역세수는 제1 처리수 집수부를 경유하여 중공사막 개방단으로 유입되고 중공사막 기공을 통하여 여과되는 단계, 및 상기 여과된 역세수는 농축수 배출구를 통해 외부로 배출되는 단계를 포함하는 제1 역세단계; 및 제2 개폐부에 의하여 중공사막의 개방단이 폐쇄되는 단계, 처리수 배출구를 통하여 역세수가 하우징 내부로 투입되는 단계, 상기 투입된 역세수는 내부유로 개방단으로 유입되고 내부유로 및 제2 처리수 집수부를 경유하여 상기 폐쇄된 중공사막 일단의 개방단과 대향되는 타단의 중공사막 개방단으로 재유입되어 중공사막 기공을 통하여 여과되는 단계, 및 상기 여과된 역세수는 농축수 배출구를 통해 외부로 배출되는 단계를 포함하는 제2 역세단계;를 포함하는 가압식 중공사막 모듈의 역세척 방법으로서 중공사막 모듈의 길이방향에 따라 균일하게 역세척이 이루어질 수 있다.

Description

가압식 중공사막 모듈 및 이를 이용한 역세척 방법{HOLLOW FIBER MEMBRANE MODULE USING POSITIVE PRESSURE AND BACK WASHING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 중공사막 모듈(hollow-fiber membrane module) 및 중공사막 모듈의 역세척 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 제1 개폐부 및 제2 개폐부가 구비된 가압식 중공사막 모듈 및 이를 이용한 역세척 방법에 관한 것이다.
분리막은 분자의 크기, 또는 분자와 분리막 간의 반발력 등에 따라 물질을 분리하는 도구로서, 분리의 구동력은 압력, 농도 그리고 전위차 등이다. 분리막을 분리공정에 이용하였을 경우에 자동화가 간편하고 상변화와 고온처리 등이 수반되지 않는 장점이 있기 때문에, 환경오염방지시설 또는 화학공업의 분리공정들을 대체할 수 있는 기술로서 연구 및 이용되고 있다. 분리막의 종류에는 역삼투막, 나노여과막, 한외여과막(ultrafiltration membrane), 정밀여과막(microfiltration membrane), 이온교환막, 기체분리막, 투과증발막 등이 있다. 분리막 모듈의 형태에는 평판형(plate-frame type), 관형(tubular type), 나권형(spiral-wound type), 중공사형(hollow-fiber type) 등의 여러 종류가 있다. 이 중에서 중공사막 모듈은 내부가 비어있는 긴 실형태의 막인 중공사막의 다발 형태로서, 중공사막 안쪽(lumen)에서 바깥으로여과하는 것을 내압식(inside-out), 중공사막의 바깥쪽에 안쪽으로 여과하는 것을 외압식(outside-in) 중공사막이라 한다. 중공사막 모듈은 가압식과 침지식으로 구분되는데, 가압식 중공사막 모듈은 압력용기 속에 중공사막을 넣어 모듈화한 것으로, 주로 흡인식으로 운영되는 침지식과 달리, 가압하여 외압식 또는 내압식으로 운영된다.
가압식 중공사막 모듈은 도 1에 나타낸 바와 같이 처리수구의 개수에 따라 도 1 (a)와 같은 일단 집수형 모듈과, 도 1 (b)와 같은 양단 집수형 모듈, 그리고 도 1 (c)와 같이 실제로는 처리수가 양단으로 집수되나 추가 배관의 구성을 제외하기 위한 이유 등에 의하여 내부유로가 구비된 모듈로 구분할 수 있다.
한편, 분리막의 성능은 분리막 표면 또는 세공 표면에 입자성 또는 용존성 물질이 부착되는 막오염(membrane fouling) 현상으로 저하된다. 이러한 막오염을 방지하기 위하여 분리막 여과 운전 도중에 주기적으로 분리막의 표면을 세척하거나 분리막 세공(pore)을 통하여 세척수를 여과 방향의 역방향으로 통과시키는 등의 역세척(back washing)으로 막의 여과 성능을 회복하여야 한다. 역세척 공급수로서는 여과수 또는 여과수에 산, 알칼리 또는 무기 및 유기세제 등의 세척제를 혼합한 것을 이용하며, 이러한 역세척 공급수를 역세척 펌프로 가압하여 역세척을 수행한다.
도1의 가압식 중공사막 모듈 모두 긴 원통형의 하우징에 모듈의 길이방향으로 중공사막이 구비되어 있으므로, 역세척시 역세척의 압력은 중공사막 길이방향으로 압력 강하가 발생하여 압력이 균일하게 배분되지 않을 수 있다. 또한, 설사 역세척 압력이 중공사막 길이방향으로 동일하게 분배된다고 하더라도 실제 공정에 있어서는 역세척수 유입구와 인접하여 위치한 중공사막 부분일수록 분리막 표면층이 보다 많은 양의 역세척수와 접촉하게 되므로 막의 여과 성능의 회복이 중공사막의 길이방향으로 불균일하게 이루어질 수 있다. 따라서, 분리막 모듈에서 단일방향으로의 역세척하는 통상의 경우, 중공사막의 길이방향으로 불균일한 역세척이 진행되는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 역세척이 용이한 가압식 중공사막 모듈을 제공하기 위함이다.
본 발명의 다른 목적은 가압식 중공사막 모듈을 길이방향에 따라 균일하게 역세척하기 위한 방법을 제공하기 위함이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 제1 개폐부와 제2 개폐부가 구비된 가압식 중공사막 모듈에 관한 것이다. 상기 가압식 중공사막 모듈은 원수 유입구, 농축수 배출구 및 처리수 배출구가 형성된 하우징; 상기 하우징의 중심부에 형성된 내부유로; 상기 내부유로를 중심으로 배치된 복수개의 중공사막; 상기 내부유로 및 상기 중공사막과 연통되는 처리수 집수부; 상기 내부유로의 개방단을 개폐하는 제1 개폐부; 및 상기 중공사막의 개방단을 개폐하는 제2 개폐부;가 구비된다.
상기 원수 유입구와 농축수 배출구는 하우징의 일측에 각각 형성되고, 상기 처리수 배출구는 하우징의 일단 또는 타단에 형성될 수 있다.
상기 제1 개폐부는 상기 모듈의 역세척시 상기 처리수 배출구를 통하여 투입되는 역세수가 유입되는 상기 내부유로의 개방단을 개폐할 수 있다.
상기 제2 개폐부는 상기 모듈의 역세척시 상기 처리수 배출구를 통하여 투입되는 역세수가 유입되는 상기 중공사막의 개방단을 개폐할 수 있다.
상기 처리수 집수부는 하우징의 상부에 형성된 제1 처리수 집수부 및 하우징의 하부에 형성된 제2 처리수 집수부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 가압식 중공사막 모듈의 역세척 방법으로, 상기 역세척 방법은 제1 개폐부에 의하여 내부유로의 개방단이 폐쇄되는 단계, 처리수 배출구를 통하여 역세수가 하우징 내부로 투입되는 단계, 상기 투입된 역세수는 제1 처리수 집수부를 경유하여 중공사막 개방단으로 유입되고 중공사막 기공을 통하여 여과되는 단계, 및 상기 여과된 역세수는 농축수 배출구를 통해 외부로 배출되는 단계를 포함하는 제1 역세단계; 및 제2 개폐부에 의하여 중공사막의 개방단이 폐쇄되는 단계, 처리수 배출구를 통하여 역세수가 하우징 내부로 투입되는 단계, 상기 투입된 역세수는 내부유로 개방단으로 유입되고 내부유로 및 제2 처리수 집수부를 경유하여 상기 폐쇄된 중공사막 일단의 개방단과 대향되는 타단의 중공사막 개방단으로 재유입되어 중공사막 기공을 통하여 여과되는 단계, 및 상기 여과된 역세수는 농축수 배출구를 통해 외부로 배출되는 단계를 포함하는 제2 역세단계;를 포함한다.
상기 제1 역세단계 및 상기 제2 역세단계는 교차 진행될 수 있다.
상기 제1 개폐부가 내부유로를 폐쇄하는 경우 제2 개폐부는 중공사막 유로를 개방하고, 상기 제2 개폐부가 중공사막 유로를 폐쇄하는 경우 상기 제1 개폐부는 내부유로를 개방할 수 있다.
상기 가압식 중공사막 모듈은 내압식 중공사막 모듈일 수 있다.
상기 가압식 중공사막 모듈은 외압식 중공사막 모듈일 수 있다.
상기 제1 역세단계와 제2 역세단계는 각각 10초 내지 1분간 진행될 수 있다.
본 발명의 가압식 중공사막 모듈 역세척이 용이하며, 상기 가압식 중공사막 모듈을 이용한 역세척 방법은 가압식 중공사막 모듈을 길이방향에 따라 균일하게 역세척할 수 있다.
도 1은 가압식 중공사막 모듈의 종류를 나타낸 것으로 (a)는 일단 집수형 모듈, (b)는 양단 집수형 모듈, (c)는 내부유로가 구비된 양단 집수형 모듈을 나타낸 것이다.
도 2는 외압식 중공사막 모듈의 여과원리를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 중공사막 모듈의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 외압식 중공사막 모듈의 제1 역세단계를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 중공사막 모듈의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 구체예에 따른 외압식 중공사막 모듈의 제2 역세단계를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 중공사막 모듈의 단면도이다.
도 5는 제1 개폐부가 구비된 중공사막 모듈의 단면도를 나타낸 것이다.
도 6은 제2 개폐부가 구비된 중공사막 모듈의 단면도를 나타낸 것이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 출원의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 본 출원에 개시된 기술은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 또한, 설명의 편의를 위하여 구성요소의 일부만을 도시하기도 하였으나, 당업자라면 구성요소의 나머지 부분에 대하여도 용이하게 파악할 수 있을 것이다. 전체적으로 도면 설명시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 요소가 다른 요소 위 또는 아래에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 위 또는 아래에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 또한, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 출원의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원의 사상을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그리고, 복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명에서 '상단 또는 상부' 및 '하단 또는 하부'는 설명을 용이하게 하기 위해 도면상 기준으로 한 것이며, 절대적인 것은 아니다.
본 발명에서 사용하는 가압식 중공사막 모듈은 도 1 (c)와 같이 양단 집수 방식의 중공사막 모듈로서 내부유로가 구비된 중공사막 모듈일 수 있다.
도 2는 외압식 중공사막 모듈의 여과원리를 나타낸 도면이다. 상기 외압식 중공사막 모듈은 원수 유입구(102), 농축수 배출구(103), 처리수 배출구(104), 및 제1 및 제2 처리수 집수부(105, 106)가 형성된 하우징(101) 내부에 복수개의 중공사막(110)이 포팅되어 있으며, 하우징의 중심부에는 모듈 하단에서 여과된 처리수를 집수하기 위한 내부유로(120)가 구비되어 있다. 상기 중공사막의 표면에는 다수의 미세 기공이 형성되어 있다. 상기 모듈의 여과 원리는 원수가 유입구(102)를 통하여 유입되면, 상기 유입된 원수는 중공사막(110) 기공을 통하여 여과되며 여과된 처리수는 하우징 상부에 형성된 제1 처리수 집수부(105) 및 하우징 하부에 형성된 제2 처리수 집수부(106)로 포집된다. 상기 제1 처리수 집수부(105)에 포집된 처리수는 배출구(104)를 통하여 외부로 배출되고, 상기 제2 처리수 집수부(106)에 포집된 처리수는 내부유로(120)를 경유하여 배출구(104)를 통하여 외부로 배출된다.
또한, 미여과된 농축수는 농축수 배출구(103)를 통하여 외부로 배출하거나, 미여과된 농축수 배출 없이 유입된 모든 원수를 전량 여과하여 처리수로서만 배출할 수 있다.
본 발명의 가압식 중공사막 모듈은 모듈의 상단부와 하단부의 교차 세척이 용이하게 이루어질 수 있도록 제1 개폐부와 제2 개폐부가 구비된다.
상기 가압식 중공사막 모듈은 원수 유입구, 농축수 배출구 및 처리수 배출구가 형성된 하우징; 상기 하우징의 중심부에 형성된 내부유로; 상기 내부유로와 연통되는 하우징 내부에 형성된 처리수 집수부; 상기 내부유로를 중심으로 배치된 복수개의 중공사막; 상기 내부유로의 개방단을 개폐하는 제1 개폐부; 및 상기 중공사막의 개방단을 개폐하는 제2 개폐부;가 구비될 수 있다.
상기 원수 유입구와 농축수 배출구는 하우징의 일측에 각각 형성될 수 있으며, 상기 처리수 배출구는 하우징의 상단 또는 하단에 형성될 수 있다. 일구체예로서, 도 2와 같이, 원수 유입구는 하우징의 일측 하단에, 농축수 배출구는 하우징의 일측 상단에, 처리수 배출구는 하우징의 상단부에 각각 형성될 수 있다.
상기 하우징의 내부에는 중공사막을 통하여 여과된 처리수가 포집되는 처리수 집수부가 형성되며, 상기 처리수 집수부는 하우징의 상부 및 하부에 각각 형성될 수 있고, 내부유로 및 중공사막의 개방단과 연통될 수 있다.
상기 제1 개폐부는 상기 모듈의 역세척시 상기 처리수 배출구를 통하여 투입되는 역세수가 유입되는 상기 내부유로의 개방단을 개폐할 수 있으며, 상기 제2 개폐부는 상기 모듈의 역세척시 상기 처리수 배출구를 통하여 투입되는 역세수가 유입되는 상기 중공사막의 개방단을 개폐할 수 있다.
상기 하우징은 원통형 형상일 수 있으며, 상기 내부유로는 하우징의 길이방향으로 형성되고 상기 복수개의 중공사막은 상기 내부유로를 중심으로 내부유로 주위에 배치될 수 있다.
본 발명에서 내부유로란 모듈 하단부에 포집된 처리수가 상단부로 집수되는 통로 또는 역세수가 하단부로 이송되는 통로를 의미한다. 상기 내부유로의 개방단(open end)이란 처리수 배출구를 통하여 유입된 역세수가 최초 유입되는 내부유로의 개방된 일 단면을 의미한다. 상기 중공사막의 개방단 역시 유입된 역세수가 최초 유입되는 단위 중공사막의 개방된 일 단면 또는 중공사막 전체의 개방된 일 단면이 점유하는 영역을 의미한다.
본 발명의 가압식 중공사막 모듈의 역세척 방법은 제1 개폐부에 의하여 내부유로의 개방단이 폐쇄되는 단계, 처리수 배출구를 통하여 역세수가 하우징 내부로 투입되는 단계, 상기 투입된 역세수는 중공사막 개방단으로 유입되고 중공사막 기공을 통하여 여과되는 단계, 및 상기 여과된 역세수는 농축수 배출구를 통해 외부로 배출되는 단계를 포함하는 제1 역세단계; 및 제2 개폐부에 의하여 중공사막의 개방단이 폐쇄되는 단계, 처리수 배출구를 통하여 역세수가 하우징 내부로 투입되는 단계, 상기 투입된 역세수는 내부유로 개방단으로 유입되고 내부유로 및 처리수 집수부를 경유하여 상기 폐쇄된 중공사막 일단의 개방단과 대향되는 타단의 중공사막 개방단으로 재유입되며 중공사막 기공을 통하여 여과되는 단계, 및 상기 여과된 역세수는 농축수 배출구를 통해 외부로 배출되는 단계를 포함하는 제2 역세단계;를 포함한다.
본 발명의 일 구체예로서, 외압식 중공사막 모듈의 역세척 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다. 중공사막 모듈의 처리수 배출구(104)는 역세수 유입구가 되며, 농축수 배출구는 역세수 배출구가 된다. 도 3 및 도 4은 본 발명의 외압식 중공사막 모듈의 단면을 나타낸 것으로 본 발명의 중공사막 모듈의 역세척 방법은 상단부의 제1 역세단계와 하단부의 제2 역세단계가 교차 진행되어 이루어질 수 있다.
우선, 도 3을 참고하여 중공사막 모듈의 상단부를 역세척하는 제1 역세단계를 설명하면, 원수 유입구(102)를 폐쇄하고, 제1 개폐부(130)로 모듈의 내부유로 개방단을 폐쇄한 후, 처리수 배출구(104)로 역세수를 유입시킨다. 유입된 역세수는 제1 처리수 집수부(105)를 경유하고, 처리수 내부유로 안으로의 유입이 차단되므로 중공사막 개방단으로만 유입될 수 있다. 상기 중공사막 내부로 유입된 역세수는 중공사막 기공을 통하여 중공사막 외부로 여과되는 동시에 중공사막 표면 또는 기공 표면에 부착된 입자성 또는 용존성 물질을 제거하는 세척과정이 동시에 이루어지게 된다. 그러나 상기와 같이 제1 개폐부로 내부유로 개방단을 폐쇄하더라도 역세척 압력은 모듈의 상단부에서 하단부로 갈수록 압력이 강하되고, 상단부가 하단부보다 많은 양의 역세수와 접촉하게 되므로 모듈 상단부가 모듈 하단부보다 상대적으로 여과 성능 회복이 용이하게 이루어질 수 있다.
도 4를 참고하여 중공사막 모듈의 하단부를 역세척하는 제2 역세단계를 설명하면, 원수 유입구(102)를 폐쇄하고, 제2 개폐부(140)로 역세수가 유입되는 중공사막 개방단을 폐쇄한 후 처리수 배출구(104)로 역세수를 유입시킨다. 상기 유입된 역세수는 내부유로를 경유하여 제2 처리수 집수부(106)로 집수되고 상기 집수된 역세수는 역세척 압력에 의하여 모듈 하부에서 상부 방향으로 중공사막 내부로 유입된다. 상기 유입된 역세수는 압력강하에 따라 주로 모듈의 하단부에 위치한 중공사막 기공을 통하여 여과되는 동시에 중공사막 표면 또는 기공 표면에 부착된 입자성 또는 용존성 물질을 제거하게 되므로 중공사막 모듈 상단부에 비하여 하단부의 역세척이 상대적으로 용이하게 이루어질 수 있다.
상기 제1 역세단계 및 제2 역세단계 모두 여과된 역세수는 역세수 배출구(103)를 통하여 외부로 배출된다.
상기 제1 역세단계와 제2 역세단계는 각각 10초 내지 1분간 진행할 수 있으며, 교차 진행할 수 있다. 그러나, 중공사막 모듈의 상단 또는 하단의 오염정도가 상이한 경우, 예를 들어 중공사막 모듈의 상단부의 오염의 정도가 하단부보다 큰 경우에는 제1 역세단계의 역세척 지속시간을 길게하여 교차 진행할 수 있다.
교차 진행하는 경우, 상기 제1 개폐부가 내부유로 개방단을 폐쇄하는 경우 제2 개폐부는 중공사막 개방단을 개방하고, 상기 제2 개폐부가 중공사막 개방단을 폐쇄하는 경우 상기 제1 개폐부는 내부유로 개방단을 개방하여 역세척이 교차 진행될 수 있다.
도 5는 제1 역세단계 진행시 제1 개폐부(130)에 의하여 내부유로(120) 개방단이 폐쇄된 경우의 모듈 단면을 나타낸 것으로 상기 내부유로 개방단 폐쇄에 따라 역세수는 중공사막(110) 개방단으로만 유입될 수 있다. 상기 제1 개폐부(130)는 내부유로 개방단을 폐쇄할 수 있는 수단이라면 제한없이 사용될 수 있고, 제1 개폐부 단독으로 또는 제2 개폐부와 결합된 형태로서 사용될 수 있으며, 수동 개폐부 또는 외부 제어장치에 따른 자동 개폐 수단으로 제한없이 사용될 수 있다.
도 6은 제2 역세단계 진행시 제2 개폐부(140)에 의하여 모듈 내 역세수가 최초 유입되는 중공사막(110) 개방단이 폐쇄된 경우의 모듈 단면을 나타낸 것으로 상기 중공사막 개방단 폐쇄에 따라 역세수는 내부유로(120)로만 유입될 수 있다. 상기 제2 개폐부(140) 역시 중공사막 개방단을 폐쇄할 수 있는 수단이라면 제한없이 사용될 수 있고, 제2 개폐부 단독으로 또는 제1 개폐부와 결합된 형태로서 사용될 수 있으며, 수동 개폐부 또는 외부 제어장치에 따른 자동 개폐 수단으로 제한없이 사용될 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (11)

  1. 원수 유입구, 농축수 배출구, 처리수 배출구가 형성된 하우징;
    상기 하우징의 중심부에 형성된 내부유로;
    상기 내부유로를 중심으로 배치된 복수개의 중공사막;
    상기 내부유로 및 상기 중공사막과 연통되는 처리수 집수부;
    상기 내부유로의 개방단을 개폐하는 제1 개폐부; 및
    상기 중공사막의 개방단을 개폐하는 제2 개폐부;가 구비된 가압식 중공사막 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 원수 유입구와 농축수 배출구는 하우징의 일측에 각각 형성되고, 상기 처리수 배출구는 하우징의 일단 또는 타단에 형성된 것을 특징으로 하는 가압식 중공사막 모듈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 개폐부는 상기 모듈의 역세척시 상기 처리수 배출구를 통하여 투입되는 역세수가 유입되는 상기 내부유로의 개방단을 개폐하는 것을 특징으로 하는 가압식 중공사막 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 개폐부는 상기 모듈의 역세척시 상기 처리수 배출구를 통하여 투입되는 역세수가 유입되는 상기 중공사막의 개방단을 개폐하는 것을 특징으로 하는 가압식 중공사막 모듈.
  5. 제1항에 있어서, 상기 처리수 집수부는 하우징의 상부에 형성된 제1 처리수 집수부 및 하우징의 하부에 형성된 제2 처리수 집수부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가압식 중공사막 모듈.
  6. 제1 개폐부에 의하여 내부유로의 개방단이 폐쇄되는 단계,
    처리수 배출구를 통하여 역세수가 하우징 내부로 투입되는 단계,
    상기 투입된 역세수는 제1 처리수 집수부를 경유하여 중공사막 개방단으로 유입되고 중공사막 기공을 통하여 여과되는 단계, 및
    상기 여과된 역세수는 농축수 배출구를 통해 외부로 배출되는 단계를 포함하는 제1 역세단계; 및
    제2 개폐부에 의하여 중공사막의 개방단이 폐쇄되는 단계,
    처리수 배출구를 통하여 역세수가 하우징 내부로 투입되는 단계,
    상기 투입된 역세수는 내부유로 개방단으로 유입되고 내부유로 및 제2 처리수 집수부를 경유하여 상기 폐쇄된 중공사막 일단의 개방단과 대향되는 타단의 중공사막 개방단으로 재유입되어 중공사막 기공을 통하여 여과되는 단계, 및 상기 여과된 역세수는 농축수 배출구를 통해 외부로 배출되는 단계를 포함하는 제2 역세단계;
    를 포함하는 제1항의 가압식 중공사막 모듈의 역세척 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 역세단계 및 상기 제2 역세단계는 교차 진행되는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 역세척 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제1 개폐부가 내부유로를 폐쇄하는 경우 제2 개폐부는 중공사막 유로를 개방하고, 상기 제2 개폐부가 중공사막 유로를 폐쇄하는 경우 상기 제1 개폐부는 내부유로를 개방하는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 역세척 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 가압식 중공사막 모듈은 내압식 중공사막 모듈인 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 역세척 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 가압식 중공사막 모듈은 외압식 중공사막 모듈인 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 역세척 방법.
  11. 제6항에 있어서, 상기 제1 역세단계와 제2 역세단계는 각각 10초 내지 1분간 진행되는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 역세척 방법.
KR20120157685A 2012-12-29 2012-12-29 가압식 중공사막 모듈 및 이를 이용한 역세척 방법 KR101508763B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120157685A KR101508763B1 (ko) 2012-12-29 2012-12-29 가압식 중공사막 모듈 및 이를 이용한 역세척 방법
US14/655,426 US10159937B2 (en) 2012-12-29 2013-10-31 Pressurized hollow fiber membrane module and backwashing method using same
PCT/KR2013/009769 WO2014104558A1 (ko) 2012-12-29 2013-10-31 가압식 중공사막 모듈 및 이를 이용한 역세척 방법
EP13867742.2A EP2939730B1 (en) 2012-12-29 2013-10-31 Pressure hollow fiber membrane module, and backwashing method using same
CN201380068921.5A CN104918685B (zh) 2012-12-29 2013-10-31 压力中空纤维膜组件及使用其的反冲洗方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120157685A KR101508763B1 (ko) 2012-12-29 2012-12-29 가압식 중공사막 모듈 및 이를 이용한 역세척 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140087414A true KR20140087414A (ko) 2014-07-09
KR101508763B1 KR101508763B1 (ko) 2015-04-07

Family

ID=51021569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20120157685A KR101508763B1 (ko) 2012-12-29 2012-12-29 가압식 중공사막 모듈 및 이를 이용한 역세척 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10159937B2 (ko)
EP (1) EP2939730B1 (ko)
KR (1) KR101508763B1 (ko)
CN (1) CN104918685B (ko)
WO (1) WO2014104558A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101508763B1 (ko) 2012-12-29 2015-04-07 제일모직주식회사 가압식 중공사막 모듈 및 이를 이용한 역세척 방법
JP6122525B1 (ja) * 2016-03-29 2017-04-26 栗田工業株式会社 中空糸膜モジュールの洗浄方法
KR101716081B1 (ko) * 2016-04-11 2017-03-13 성균관대학교산학협력단 고처리율 막여과공정을 위한 막여과장치 및 이를 이용한 방법
GB201612680D0 (en) * 2016-07-21 2016-09-07 Bp Exploration Operating Method of filtering water
JP6795443B2 (ja) * 2017-03-31 2020-12-02 ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 中空糸膜モジュール

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4498373B2 (ja) 2000-07-10 2010-07-07 旭化成ケミカルズ株式会社 中空糸膜カートリッジ、並びにそれを用いた中空糸膜モジュール及びタンク型濾過装置
JP4211400B2 (ja) 2003-01-14 2009-01-21 三浦工業株式会社 中空糸膜ろ過装置の運転方法
KR100503783B1 (ko) 2004-12-08 2005-07-27 (주)멤브레인워터 중공사 분리막 모듈의 양방향 교차 역세척 방법, 양방향교차 역세척 장치 및 이것을 이용한 정수처리 장치
US7338601B2 (en) * 2004-12-10 2008-03-04 Uop Llc Membrane separation assemblies
CN1973969A (zh) 2006-11-10 2007-06-06 天津膜天膜科技有限公司 双端出水外压膜组件
CN101785972B (zh) 2009-01-23 2011-10-26 天津膜天膜科技股份有限公司 具有双向清洗功能的水处理系统
KR20110021218A (ko) 2009-08-25 2011-03-04 코오롱인더스트리 주식회사 유체 여과 장치
KR20120007946A (ko) * 2010-07-15 2012-01-25 웅진케미칼 주식회사 고유량 가압식 막모듈 정수 장치
US8968558B2 (en) * 2012-11-26 2015-03-03 Eaton Corporation Backwashing fluid filtering system
KR101508763B1 (ko) 2012-12-29 2015-04-07 제일모직주식회사 가압식 중공사막 모듈 및 이를 이용한 역세척 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US10159937B2 (en) 2018-12-25
WO2014104558A1 (ko) 2014-07-03
US20150352499A1 (en) 2015-12-10
EP2939730A1 (en) 2015-11-04
CN104918685A (zh) 2015-09-16
KR101508763B1 (ko) 2015-04-07
EP2939730B1 (en) 2020-05-06
EP2939730A4 (en) 2016-08-10
CN104918685B (zh) 2017-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101513250B1 (ko) 중앙 배플과 이를 포함하는 가압식 중공사 분리막 모듈 및 이의 세정방법
KR101508763B1 (ko) 가압식 중공사막 모듈 및 이를 이용한 역세척 방법
US20090314712A1 (en) Membrane filtration of a product
JP2007296500A (ja) 膜分離装置及び膜ろ過方法
US7422690B2 (en) Filtering system
KR20120007946A (ko) 고유량 가압식 막모듈 정수 장치
KR20130076180A (ko) 고유량 가압식 막모듈 정수장치
KR20170042560A (ko) 역침투막 장치 및 그 운전 방법
KR100503783B1 (ko) 중공사 분리막 모듈의 양방향 교차 역세척 방법, 양방향교차 역세척 장치 및 이것을 이용한 정수처리 장치
JP4454922B2 (ja) 中空糸型分離膜を用いた濾過装置の制御方法
CN105592915B (zh) 构成为两列的ro/nf分离膜系统的化学清洗方法
KR101557544B1 (ko) 중공사막 모듈
JP2001259381A (ja) 膜濾過装置
KR20160146725A (ko) 제탁막 모듈의 운전 방법
JP2015123436A (ja) 水処理方法
JP2014188469A (ja) ろ過方法、ならびに、ろ過装置およびこれを備えた水処理システム
KR101974612B1 (ko) In-out 방식에서 세정 효율이 높은 중공사막 모듈
KR101703674B1 (ko) 중공사막 모듈 및 이를 위한 중공사막 모듈 하우징
KR20140128841A (ko) 막모듈의 교차 정수 및 세정 장치와 이의 운전방법
JP2013252478A (ja) 油分含有排水の処理方法及び処理装置
JPH0824590A (ja) 高濃度有機液の濾過方法
JP5809914B2 (ja) 水処理装置及び水処理方法
KR100931121B1 (ko) 정수처리 방법
CN113226398A (zh) 包括用于处理流体、特别是水的设备的透析机器以及用于在污染方面监测设备的方法
KR100931122B1 (ko) 정수처리 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180126

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190207

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200204

Year of fee payment: 6