KR20140117946A

KR20140117946A - 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상 수처리장치

Info

Publication number: KR20140117946A
Application number: KR1020130032928A
Authority: KR
Inventors: 박상철; 오호영; 정몽규; 소용신; 김미진; 송석용; 김정래; 안용희
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2014-10-08
Also published as: KR101543503B1

Abstract

본 발명은 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치에 관한 것으로서, 수중의 입자성 물질을 미립자로 응집하는 응집조; 상기 응집조에 의해 응집된 미립자를 일정한 사이즈의 플록으로 키우는 플록형성조; 공기포화장치의 용존공기 포화수 공급에 의해 생성된 미세기포와 상기 플록형성조에 의해 형성된 플록를 접촉시키는 접촉조; 상기 접촉조의 접촉에 의해 생성한 슬러지를 부상시키는 다수 개의 DAF 부상조와 DAF 처리 후 잔존하는 미립자를 여과하기 위한 멤브레인이 내장된 침지식 여과조; 및 상기 각 DAF 부상조로부터 배출되는 처리수를 각각의 침지식 멤브레인으로 유입하는 DAF 처리수 방류조;를 동심원 상의 안쪽에서부터 차례로 배치하여 서로 통하도록 연결하되 상기 공기포화장치와 함께 설치하며, 상기 각 침지식 여과조에서 바깥으로 배관 상에 흡입펌프와 개폐밸브가 함께 연결되어 설치된 여과수 이송배관과, 상기 침지식 여과조 내의 멤브레인의 막세척을 위해 여과수 이송배관 상에 연결되어 설치된 막세척 수단을 포함하여, 설치공간을 최소화할 수 있고 상기 침지식 여과조의 멤브레인의 선택적인 역세운전이 가능하여 용존가압부상(DAF) 수처리장치의 운전 정지 없이 연속적인 운전이 가능한 효과가 있다.

Description

멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상 수처리장치{Cylindrical Dissolved Air Flotation Facility combined with Membrane Filtration}

본 발명은 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치에 관한 것으로서, 상세히는 침지식 멤브레인(분리막)을 포함한 용존가압부상(DAF) 수처리장치를 이용하여 수중의 입자성 물질을 슬러지로 제거하기 위한 장치로써, 동심원 상의 안쪽에서부터 차례로 원통형의 응집조, 플록형성조, DAF 부상조 및 멤브레인이 내장된 침지식 여과조, 방류조를 배치하여 구성하되, 원통형 둘레를 따라 다수 개의 DAF 부상조 및 침지식 여과조가 번갈아가며 구획되어 배치됨으로써 배치공간을 최소화하면서 수처리의 효율성을 높인 멤브레인(UF/MF)을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치에 관한 것이다.

다양한 수처리에 사용되는 용존가압부상(DAF, Dissolved Air Flotation) 공법은 높은 압력으로 공기를 용해시킨 포화수를 처리할 원수에 주입시키고, 감압과정을 거쳐 발생된 미세기포를 이용하여 플록과 결합, 수표면으로 슬러지가 부상하도록 함으로써 고액분리가 이루어지도록 하는 수처리 공법이다. 이 공법은 음용수 생산을 위한 정수처리, 산업 및 생활 오폐수 처리, 해수담수화 전처리, 난침전성 물질 및 자연수계 조류(algae) 제거 등의 목적으로 적용되고 있다.

멤브레인에 의한 수처리 기술은 물리적으로 고액을 분리하는 기술로 상(Phase) 변화 없이 압력차를 구동력으로 하는 수처리 기술이며, 상기 멤브레인의 종류와 성능에 따라 다양한 분야에서 광범위하게 적용되고 있다. 멤브레인의 공경(Nominal pore size)보다 큰 물질은 제거할 수 있으며, 멤브레인의 지속적인 개발과 발전으로 저분자량을 갖는 입자들도 멤브레인에 의해 제거할 수 있게 되었다.

최근에는 멤브레인의 가격 경쟁력이 증가하면서 RO(Reverse osmosis)막 전처리 공정으로 0.01∼0.1㎛의 입자를 여과 처리할 수 있는 UF(Ultra Filter)나 MF(Micro Filter)를 이용한 수처리 기술에 관심이 높아지고 있으며, 이러한 RO 또는 NF(Nanofiltration)막 공정의 전처리를 위해 멤브레인(UF 또는 MF)에 의한 처리장치와 조류 및 오일 등에 대비한 용존가압부상(DAF) 장치가 사용되고 있다.

관련 선행기술로는 선행기술문헌의 특허문헌에 기재된 한국 공개특허‘침지형 분리막과 용존 공기부상법을 이용한 융합형 정수처리장치’와, 미국 공개특허 'Water clarifying apparatus and implementing method' 및, ‘Integrated dissolved air flotation and immersed membrane filtration apparatus and method for using same'이 있다.

용존가압부상(DAF) 공정과 침지식 멤브레인 공정을 결합한 처리장치의 일반적인 경우, DAF 부상조 내의 원수와 침지식 멤브레인이 함께 존재하여, 상기 침지식 멤브레인의 역세척을 실시하는 경우 DAF 부상조 내부에서 원수의 교란을 일으키고, 교란된 DAF 부상조에서 상부 슬러지층이 파괴되어 DAF 부상조의 처리효율을 저하시키며, 역세척을 하는 동안에 DAF 운전을 정지해야 하는 문제가 발생한다.

한국 등록특허공보 제10-1048623호 미국 공개특허공보 2009/0211974 A1 미국 공개특허공보 2004/0217058 A1

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 용존가압부상(DAF) 수처리장치를 구성하는 응집조, 플록형성조, DAF 부상조, DAF 처리수 방류조 및 멤브레인이 내장된 침지식 여과조를 원통형으로 구성하면서 동심원 상의 안쪽에서부터 차례로 배치하고 DAF 처리수 방류조를 통하여 다수 개의 침지식 여과조가 서로 연결되어 DAF 처리수가 서로 통하도록 연결하며, 공기포화장치와 여과수 이송배관 및 막세척 수단과 함께 구성하되, 다수 개의 DAF 부상조와 침지식 여과조를 원통형의 둘레를 따라 차례로 번갈아 가며 구획하여 배치한 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치를 제공함에 있다.

다른 목적은 상기 수처리장치를 원통형으로 구성함과 더불어 상기 플록형성조와 DAF 접촉조 및 침지식 여과조 사이에 개폐장치를 각각 설치하여 플록형성조에서 DAF 공정을 거치고 멤브레인 여과를 하는 방법과 DAF 조를 거치지 않고 직접 침지식 멤브레인 여과조로 유입시키는 운전 방법을 선택적으로 할 수 있으며, DAF 처리수 방류조와 침지식 여과조 사이에 개폐장치를 각각 설치하여 멤브레인을 선택적으로 역세함으로써, 용존가압부상 수처리장치의 연속 운전이 가능하도록 한 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치는, 수중의 입자성 물질을 미립자로 응집하는 응집조; 상기 응집조에 의해 응집된 미립자를 일정한 사이즈의 플록으로 키우는 플록형성조; 공기포화장치의 용존공기 공급에 의해 생성된 미세기포와 상기 플록형성조에 의해 형성된 플록를 접촉시키는 접촉조; 상기 접촉조의 접촉에 의해 생성한 슬러지를 부상시키는 다수 개의 DAF 부상조와 멤브레인이 내장된 침지식 여과조; 및 상기 각 DAF 부상조로부터 배출되는 처리수를 각각의 침지식 멤브레인으로 분배하는 DAF 처리수 방류조;를 동심원 상의 안쪽에서부터 차례로 원통형으로 배치하여 방류조와 다수 개의 침지식 여과조가 서로 통하도록 연결하되 상기 공기포화장치와 함께 설치하며, 상기 각 침지식 여과조에서 바깥으로 배관 상에 흡입펌프와 개폐밸브가 함께 연결되어 설치된 여과수 이송배관과, 상기 침지식 여과조 내의 멤브레인의 막세척을 위해 여과수 이송배관 상에 연결되어 설치된 막세척 수단을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 다수 개의 상기 DAF 부상조 및 침지식 여과조는 원통형 상에서 둘레를 따라 차례로 번갈아 구획되어 배치되면서 바깥둘레의 상기 방류조와 서로 연결하되, 서로 통하는 상기 플록형성조와 DAF 접촉조 사이, 상기 침지식 여과조와 플록형성조 및 DAF 처리수 방류조 사이에 개폐장치를 각각 설치하며, 상기 DAF 부상조 및 침지식 여과조 내의 일측면 상부에 각각 설치되어 DAF 부상조 및 침지식 여과조에서 발생된 슬러지를 수용하는 슬러지 배출채널을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또, 상기 침지식 여과조 내 상부에 설치된 슬러지 배출채널에 연결하여 멤브레인 역세척시 발생한 슬러지를 효과적으로 배출하기 위해 설치한 트라프(Trough)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또, 상기 막세척 수단은 역세수 탱크, CEB(Chemical enhanced backwash) 탱크, CIP(Cleaning in place) 탱크, 상기 각 탱크와 여과수 이송배관 사이를 각각 연결하는 역세배관 및 상기 각 역세배관 상에 설치된 각각의 개폐밸브와 이송펌프를 포함하여, 역세수 또는 화학약품의 공급으로 침지식 멤브레인의 막세척을 위한 물리적 세척 또는 화학적 세척을 실시하도록 하는 것이 바람직하다.

또, 상기 플록형성조 하단 중심부에 설치되어 고침전성의 슬러지를 배출하도록 한 호퍼 및 개폐밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 침지식 여과조의 하부에서 노즐을 포함한 공기배관과, 상기 공기배관 상에 연결된 개폐밸브와 에어블로워를 더 포함하여, 상기 에어블로워에 의한 공기의 공급으로 침지식 여과조의 멤브레인의 막세척을 위한 공기세척을 실시하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치에 의하면, 원통형으로 배치되는 응집조, 플록형성조, DAF 부상조 및 침지식 여과조 등에 의해 적은 면적의 공간에도 설치할 수 있어 공간 활용을 극대화할 수 있고, 하나의 응집조와 플록형성조를 거친 동일한 플록 특성을 가진 원수의 유입으로 다수 개의 DAF 부상조와 침지식 여과조에서 동시에 수처리가 실행됨으로써 동일한 처리효율을 기대할 수 있어 DAF 및 멤브레인 여과공정 유지관리를 용이하게 하는 효과가 있다.

또한 플록형성조와 DAF 접촉조 및 침지식 여과조 사이에 개폐장치를 각각 설치하여 플록형성조에서 DAF 공정을 거치고 멤브레인 여과를 하는 방법과 DAF 조를 거치지 않고 직접 침지식 멤브레인 여과조로 유입시키는 운전 방법을 선택적으로 할 수 있으며, DAF 처리수 방류조와 침지식 여과조 사이에 각각 설치된 개폐장치에 의해 상기 침지식 여과조의 멤브레인의 선택적인 역세 운전이 가능하여 용존가압부상(DAF) 수처리장치의 운전 정지 없이 연속적인 운전이 가능하게 되는 효과가 있다.

또한 플록형성조와 침지식 여과조 사이, DAF 처리수 방류조와 침지식 여과조 사이에 각각 설치된 개폐장치에 의해 침지식 여과조 내의 멤브레인을 분리하거나 이송하지 않고도 설치된 위치에서 역세척을 실시할 수 있는 효과가 있다.

더욱이 종래 재래식 전처리 공정인 모래여과 공정에 비해 수처리장치가 차지하는 부지면적의 축소, 생산수질의 향상 등의 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치의 설치상태 평면도
도 2는 본 발명에 따른 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치의 용존가압부상(DAF) 처리 및 멤브레인 여과 연계운전 시의 상기 도 1의 A-A'선에 따른 설치상태 종단면도
도 3은 본 발명에 따른 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치의 멤브레인 여과 단독운전 시의 상기 도 1의 A-A'선에 따른 설치상태 종단면도
도 4는 본 발명에 따른 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치의 용존가압부상(DAF) 부상운전 및 멤브레인 역세 운전 시의 상기 도 1의 A-A'선에 따른 설치상태 종단면도

이하, 본 발명에 따른 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치의 설치상태 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치의 용존가압부상(DAF) 처리 및 멤브레인 여과 연계운전 시의 상기 도 1의 A-A'선에 따른 설치상태 종단면도를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치는 원통형의 응집조(1), 플록형성조(2), DAF 접촉조(4), DAF 부상조(5) 및 침지식 여과조(6), DAF 처리수 방류조(7)가 동심원 상의 안쪽에서부터 차례로 서로 통하도록 배치되어 공기포화장치(3)와 함께 구성되며, 상기 침지식 여과조(6)의 상부에서 바깥쪽으로 여과수 이송배관(8)과 막세척 수단(9)을 연결하여 설치하고 있다.

상기 응집조(1)는 동심원 상의 중심부에 설치되어 처리할 원수에 포함된 입자성 물질을 미립자로 응집하고, 상기 플록형성조(2)는 응집조(1)의 바깥둘레의 동심원 상에 설치되어 응집된 미립자가 포함된 원수를 상기 응집조(1)로부터 넘겨받아 미립자를 일정한 사이즈의 플록으로 키우며, 상기 공기포화장치(3)는 접촉조(4) 내부에서 미세기포 발생 노즐(3a)을 통하여 용존공기 포화수를 상기 접촉조(4)에 공급하고, 상기 접촉조(4)는 플록형성조(2)의 바깥둘레의 동심원 상에 설치되어 플록이 포함된 원수를 플록형성조(2)로부터 넘겨받아 상기 공기포화장치(3)로부터 공급된 용존공기 포화수에 의해 생성된 미세기포와 플록을 접촉시킨다. 상기 플록형성조(2)의 하단 중심부에는 고침전성의 슬러지를 모아 배출하기 위한 호퍼(2a)가 연결되어 설치되며 개폐밸브(2b)에 의해 개폐된다.

또한 상기 DAF 접촉조(4) 및 부상조(5)와 침지식 멤브레인 여과조(6)는 플록형성조(2)의 바깥둘레의 동심원 상에서 서로 번갈아가며 차례로 구획되어 다수개가 배치되는 형태로 설치되며, 다수 개의 상기 DAF 부상조(5)와 침지식 여과지(6)의 바깥둘레의 동심원 상에는 DAF 처리수 방류조(7)가 설치되어, 상기 접촉조(4)의 미세기포와 플록의 접촉에 의해 부상한 슬러지는 DAF 부상조(5)에서 슬러지 배출채널(12a)로 배출되고, 처리수는 방류조(7)를 거쳐 침지식 여과조(6)로 유입된다.

상기 침지식 여과조(6)의 내부에는 UF(Ultra Filter)나 MF(Micro Filter)인 멤브레인(6a)이 설치되어 상기한 바와 같이 DAF 부상조(5)와 번갈아 가며 다수개가 설치되어 있다.

상기 여과수 이송배관(8)은 침지식 여과조(6)의 상부에서 바깥쪽으로 연결되어 설치되며, 바깥쪽의 여과수 이송배관(8) 상에 상기 침지식 여과조(6) 내의 원수를 흡입하기 위한 흡입펌프(10)가 개폐밸브(10a)와 함께 연결되어 있다.

한편 서로 연결되어 통하는 상기 플록형성조(2)와 DAF 접촉조(4)의 사이에는 개폐장치(11a)가 설치되며, 서로 연결되어 통하는 상기 플록형성조(2)와 침지식 여과조(6)의 사이 및 상기 DAF 처리수 방류조(7)와 침지식 여과조(6) 사이에도 개폐장치(11b)(11c)가 각각 설치되어 있다.

또한, 상기 DAF 부상조(5)의 방류조(7) 쪽 일측면 상부에는 용존가압부상(DAF)에 의해 DAF 부상조(5)에서 부상한 슬러지를 외부로 배출하는 슬러지 배출채널(12a)이 설치되어 있고, 상기 침지식 여과조(6)의 방류쪽 쪽 일측면 상부에도 멤브레인 역세척 과정에서 발생된 역세척 슬러지를 수용할 수 있도록 슬러지 배출채널(12b)이 설치되어 있으며, DAF 부상조의 슬러지 배출채널(12a)과 멤브레인 역세척용 슬러지 배출채널(12b)이 서로 연결되어 있어 두 슬러지를 함께 배출할 수 있다.

이와 같이 응집조(1)와 플록형성조(2) 및 DAF 접촉조(4)를 거치는 원수는 DAF 부상조(5)에서 상기 원수에 포함된 플록이 부상하여 일차로 처리되고, 부상하는 상기 플록보다 작은 미립자는 DAF 부상조(5)와 DAF 처리수 방류조(7)를 차례로 거쳐 침지식 여과조(6) 내로 DAF 처리수와 함께 유입되면서, 흡입펌프(10)에 의한 흡입으로 미립자가 상기 침지식 여과조(6) 내의 멤브레인(6a)에 의해 여과 처리되어 여과수 이송배관(8)을 통해 후단 공정으로 이송된다.

상기 막세척 수단(9)은 수처리에 의해 미립자가 슬러지 형태로 멤브레인 표면에 달라붙어 있는 침지식 여과조(6) 내의 멤브레인(6a)의 막세척을 위해 여과수 이송배관(8) 상에 연결되어, 역세수에 의한 물리적인 막세척이나 CEB(Chemical enhanced backwash) 또는 CIP(Cleaning in place)에 의한 화학적인 막세척을 실시하게 된다.

상기 막세척 수단(10)의 구체적인 예로는 수처리장치의 외부에 설치되어 일반적으로 사용하는 것이므로 자세하게 도시하지 않았지만, 역세수의 공급에 의한 물리적인 막세척을 위한 역세수 탱크, 화학약품의 공급에 의한 화학적인 막세척을 위한 CEB(Chemical enhanced backwash) 탱크와 CIP(Cleaning in place) 탱크, 상기 각 탱크와 여과수 이송배관(8), 침지식 여과조(6) 사이를 각각 연결하는 역세배관 및 상기 각 역세배관에 설치된 각각의 개폐밸브와 이송펌프가 있다. 즉 각 이송펌프 중 어느 하나의 이송펌프에 의해 역세배관을 통해 침지식 여과조(6) 내로 역세수 또는 화학약품을 공급하여 침지식 여과조(6)의 멤브레인(6a)의 물리적 또는 화학적인 막세척을 실시하게 된다.

한편 상기 역세수 또는 화학약품에 의한 침지식 여과조(6)의 멤브레인(6a)의 막세척 이 외에도 에어블로워(13)에 의한 공기세척을 실시하게 되는데, 이러한 공기세척에 필요한 노즐(14)은 상기 침지식 여과조(6) 내의 하부에 위치하여 노즐(14)과 연결된 공기배관(15)과, 공기배관(15) 상에 연결된 개폐밸브(16) 및 에어블로워(13)로 이루어져, 상기 에어블로워(13)에 의해 공기배관(15) 및 노즐(14)을 통해 침지식 여과조(6) 내의 멤브레인(6a)에 공기를 공급함으로써 난류를 유발하여 멤브레인 표면에 달라붙어 있는 슬러지를 탈리시키는 막세척이 이루어진다.

따라서 본 발명에 따른 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치를 이용하여 용존가압부상(DAF) 부상처리 및 멤브레인 여과 연계 운전을 할 때 도 2에 도시한 바와 같이, 플록형성조(2)와 침지식 여과조(6) 사이는 개폐장치(11b)에 의해 폐쇄하고, 상기 플록형성조(2)와 DAF 접촉조(4) 사이 및 침지식 여과조(6)와 DAF 처리수 방류조(7) 사이는 개폐장치(11a)(11c)에 의해 모두 개방하여 서로 통하도록 한 상태에서 상기한 바와 같은 과정을 거쳐 처리가 이루어지게 된다. 또한 DAF 부상조(5)에서 부상된 슬러지는 슬러지 배출채널(12a)을 통해 배출된다.

상기 응집조(1)와 플록형성조(2)에서는 동심원 상에서 원통형으로 배치되어 응집과 플록형성이 순환되고 약품 주입량을 최소화하면서 플록을 형성할 수 있게 되며, 상기 플록형성조(2) 하단 중심부의 호퍼(2a)에 의해 고침전성의 슬러지를 모아 배출한다.

도 3은 본 발명에 따른 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치의 멤브레인 여과 단독운전 시의 상기 도 1의 A-A'선에 따른 설치상태 종단면도를 도시한 것이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 원수의 수질이 좋은 경우 플록형성조(2)와 DAF 접촉조(4) 사이 및 침지식 여과조(6)와 DAF 처리수 방류조(7) 사이는 개폐장치(11a)(11c)에 의해 모두 폐쇄하고, 상기 플록형성조(2)와 침지식 여과조(6) 사이만 개폐장치(11b)에 의해 개방한 상태에서 플록형성조(2)의 원수를 침지식 여과조(6) 내로 직접 유입하여 멤브레인(6a)으로만 원수를 여과하여 처리를 하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치의 용존가압부상(DAF) 부상운전 및 멤브레인 역세 운전 시의 상기 도 1의 A-A'선에 따른 설치상태 종단면도를 도시한 것이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 용존가압부상(DAF) 처리 및 멤브레인 역세척을 필요로 하는 침지식 여과조의 역세척 운전 시에는 용존가압부상(DAF)에 의해 DAF 부상조(5) 내에서 플록을 부상시켜 처리함과 동시에, DAF 처리수 방류조(7)와 침지식 여과조(6) 사이를 개폐장치(11c)에 의해 폐쇄한 상태에서 역세수 탱크로부터 역세수를 역세배관과 여과수 이송배관(8)을 통해 침지식 여과조(6) 내에 공급하여 역세척에 의한 멤브레인(6a)의 막세척을 실시하게 된다. 이때 DAF 처리수는 방류조(7)로 유입되고 역세척을 시행하는 침지식 여과조(6)를 제외한 다른 침지식 여과조(6)로 이동하여 여과 처리된다. 또한 에어블로워(13)에 의해 공기를 공기배관(15) 및 노즐(14)을 통해 침지식 여과조(6) 내로 공급함으로써 공기세척에 의한 멤브레인(6a)의 막세척도 실시하게 된다. 이때 CEB 탱크와 CIP 탱크에 의한 화약약품의 공급은 개폐밸브의 폐쇄에 의해 중단된 상태에 있으나, 필요한 경우 CEB 탱크에 의해 침지식 여과조(6) 내로 공급되는 화약약품에 의한 멤브레인(6a)의 막세척을 상기 여과수 탱크로부터 공급되는 여과수 및 공기세척에 의한 막세척과 함께 실시하며, 여기에 더해 CIP 탱크에 의해 침지식 여과조(6) 내로 공급되는 화약약품에 의한 멤브레인(6a)의 막세척도 함께 실시할 수 있다.

한편, 침지식 여과조(6)의 멤브레인(6a)의 역세척 시 상부의 슬러지 배출채널(12b)에 트라프(Trough)(17)를 연결하여 설치함으로써 역세척에 의해 발생된 슬러지가 상기 트라프(17)와 슬러지 배출채널(12b)을 통해 배출되도록 한다.

상기한 바와 같이 침지식 여과조(6)의 멤브레인(6a) 역세척 시 유량변동에 대비하기 위해 상기 방류조(7)는 다수개의 침지식 여과조(6)와 공통으로 연계되도록 구성되어 있으며, 상기 침지식 여과조(6)의 멤브레인(6a) 역세척은 순차적으로 실시하여 수리학적으로 부하를 최소화하였다.

또한 침지식 여과조(6)의 멤브레인(6a) 역세척 시 번갈아가며 배치된 DAF 부상조(5)에 수위가 상승하는 등의 영향을 미치지 않도록 서로 연통되어 있는 플록형성조(2)와 침지식 여과조(6) 사이, DAF 처리수 방류조(7)와 침지식 여과조(6) 사이에 개폐장치(11b)(11c)를 각각 설치한 것이다.

이와 같이 동심원 상에서 번갈아가며 배치한 다수개의 DAF 부상조(5) 및 침지식 여과조(6)에 의해 멤브레인(6a)의 순차적인 역세 운전을 실시함으로써, 본 발명의 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치에 의한 연속 운전이 가능하게 되며, CEB 및 CIP 탱크에 의한 침지식 여과조(6) 내의 멤브레인(6a)의 화학적 막세척 공정 시 상기 멤브레인(6a)의 분리 및 이송 없이 설치된 위치에서 막세척이 가능하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

1 : 응집조 1a : 응집교반기
2 : 플록형성조
3 : 공기포화장치 3a : 미세기포 발생노즐
4 : DAF 접촉조
5 : DAF 부상조 6 : 침지식 여과조
6a : 멤브레인 7 : DAF 처리수 방류조
8 : 여과수 이송배관 9 : 막세척 수단
10 : 흡입펌프 10a : 개폐밸브
11a,11b,11c : 개폐장치 12a,12b : 슬러지 배출채널
13 : 에어블로워 14 : 공기세척용 노즐
15 : 공기배관 16 : 개폐밸브
17 : 트라프(Trough)

Claims

수중의 입자성 물질을 미립자로 응집하는 응집조;
상기 응집조에 의해 응집된 미립자를 일정한 사이즈의 플록으로 키우는 플록형성조;
공기포화장치의 용존공기 포화수 공급에 의해 생성된 미세기포와 상기 플록형성조에 의해 형성된 플록를 접촉시키는 접촉조;
상기 접촉조의 접촉에 의해 플록을 부상시키는 다수 개의 DAF 부상조와 멤브레인이 내장된 침지식 여과조; 및
상기 각 DAF 부상조로부터 배출되는 원수를 각각의 침지식 멤브레인으로 유입하는 DAF 처리수 방류조;
를 동심원 상의 안쪽에서부터 차례로 원통형으로 배치하여 서로 통하도록 연결하되 상기 공기포화장치와 함께 설치하며,
상기 각 침지식 여과조에서 바깥으로 배관 상에 흡입펌프와 개폐밸브가 함께 연결되어 설치된 여과수 이송배관과, 상기 침지식 여과조 내의 멤브레인의 막세척을 위해 여과수 이송배관 상에 연결되어 설치된 막세척 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치.
제1항에 있어서,
다수개의 상기 DAF 부상조 및 침지식 여과조는 원통형 상에서 둘레를 따라 차례로 번갈아 구획되어 배치되면서 바깥둘레의 상기 DAF 처리수 방류조와 서로 연결하되, 서로 통하는 상기 플록형성조와 접촉조 사이, 상기 침지식 여과조와 플록형성조 및 DAF 처리수 방류조 사이에 개폐장치를 각각 설치한 것을 특징으로 하는 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치.
제2항에 있어서,
상기 DAF 부상조 및 침지식 여과조 내의 일측면 상부에 각각 설치되어 DAF 부상조 및 침지식 여과조에서 발생된 슬러지를 이송, 배출하는 슬러지 배출채널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치.
제3항에 있어서,
상기 침지식 여과조 내에 설치된 슬러지 배출채널에 연결하여 설치한 트라프(Trough)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 막세척 수단은 역세수 탱크, CEB(Chemical enhanced backwash) 탱크, CIP(Cleaning in place) 탱크, 상기 각 탱크와 여과수 이송배관, 침지식 여과조 사이를 각각 연결하는 역세배관 및 상기 각 역세배관 상에 설치된 각각의 개폐밸브와 이송펌프를 포함하여, 역세수 또는 화학약품의 공급으로 침지식 멤브레인의 막세척을 위한 물리적 세척 또는 화학적 세척을 실시하도록 한 것을 특징으로 하는 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플록형성조 하단 중심부에 설치되어 고침전성의 슬러지를 배출하도록 한 호퍼 및 개폐밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 침지식 여과조의 하부에서 바깥으로 연결되는 노즐을 포함한 공기배관과, 상기 공기배관 상에 연결된 개폐밸브와 에어블로워를 더 포함하여, 상기 에어블로워에 의한 공기의 공급으로 침지식 여과조의 멤브레인의 막세척을 위한 공기세척을 실시하도록 한 것을 특징으로 하는 멤브레인을 결합한 원통형의 용존가압부상(DAF) 수처리장치.