KR20160080010A - Pressurized-type Hollow Fiber Membrane Module - Google Patents

Pressurized-type Hollow Fiber Membrane Module

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KR20160080010A
KR20160080010A KR1020140192723A KR20140192723A KR20160080010A KR 20160080010 A KR20160080010 A KR 20160080010A KR 1020140192723 A KR1020140192723 A KR 1020140192723A KR 20140192723 A KR20140192723 A KR 20140192723A KR 20160080010 A KR20160080010 A KR 20160080010A
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양형모
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Abstract

Disclosed is a pressurizing-type hollow fiber membrane module which is in a general module form with four ports, driven by relatively low transmembrane pressure (TMP), and enables air diffusing cleaning in an efficient way for preventing fouling in the hollow fiber membrane, by minimizing pressure loss due to friction with inner surface when filtration water passed through the hollow fiber membrane flows through the holes in the hollow fiber membrane. The pressurizing-type hollow fiber membrane module collects the filtration water through both ends of the hollow fiber membrane and uniformly supplies air for air diffusing cleaning to a filtration space in which a filtration is carried out.

Description

가압식 중공사막 모듈{Pressurized-type Hollow Fiber Membrane Module}[0001] The present invention relates to a pressurized hollow fiber membrane module,

본 발명은 가압식 중공사막 모듈에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 중공사막을 통과한 투과수가 상기 중공사막의 중공을 따라 흐를 때 내표면과의 마찰로 인해 야기되는 압력 손실을 최소화함으로써 상대적으로 낮은 여과압력(Trans-Memebrane Pressure: TMP)으로 가동될 수 있을 뿐만 아니라 중공사막의 파울링 방지를 위한 산기세정이 효율적으로 수행될 수 있는 4 포트의 일반적 모듈 형태를 갖는 가압식 중공사막 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a pressurized hollow fiber membrane module, and more particularly, to a pressurized hollow fiber membrane module that minimizes pressure loss caused by friction with the inner surface when permeated water passing through the hollow fiber membrane passes through the hollow fiber membrane, The present invention relates to a pressurized hollow fiber membrane module having a four-port general module shape that can be operated by pressure (Trans-Memebrane Pressure: TMP) and can efficiently perform acid cleaning for preventing fouling of the hollow fiber membrane.

유체처리를 위한 분리 방법으로는 가열이나 상변화를 이용하는 분리 방법, 및 여과막을 이용하는 분리 방법 등이 있다. 여과막을 이용하는 분리 방법은 여과막의 세공 크기에 따라 원하는 수질을 안정적으로 얻을 수 있으므로 공정의 신뢰도를 높일 수 있다는 장점이 있고, 또한, 여과막을 이용하면 가열 등의 조작이 필요 없기 때문에 가열 등에 의해 영향을 받을 수 있는 미생물을 사용하는 분리 공정에 널리 이용될 수 있다는 장점이 있다.Examples of the separation method for the fluid treatment include a separation method using heating or phase change, and a separation method using a filtration membrane. The separation method using the filtration membrane has an advantage that the reliability of the process can be improved because the desired water quality can be stably obtained according to the pore size of the filtration membrane. Further, since the filtration membrane does not require operation such as heating, It can be widely used for a separation process using microorganisms that can be received.

여과막을 이용한 분리 방법 중 하나로는 중공사 형태의 막을 다발로 형성한 중공사막 모듈을 이용하는 방법이 있다. 전통적으로 중공사막 모듈은 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.One of the separation methods using a filtration membrane is a method using a hollow fiber membrane module having a bundle of hollow fiber membranes. Traditionally, hollow fiber membrane modules have been widely used for microfiltration such as aseptic water, drinking water, and ultrapure water production. However, recently, they have been used for treatment of wastewater and wastewater, solid-liquid separation in septic tanks, removal of Suspended Solid (SS) The application range is expanded by filtration of river water, filtration of industrial water, filtration of pool water, and the like.

중공사막 모듈은 구동방식에 따라 침지식(submerged-type) 모듈과 가압식(pressurized-type) 모듈로 분류될 수 있다. The hollow fiber membrane module can be classified into a submerged-type module and a pressurized-type module according to a driving method.

침지식 모듈은 처리하고자 하는 유체 내에 침지된 상태에서 여과 작업을 수행한다. 구체적으로, 중공사막 내부에 음압(negative pressure)이 가해짐으로써 유체만이 선택적으로 중공사막 내부(중공)로 투과되고, 그 결과, 유체에 함유되어 있는 불순물 또는 슬러지 등의 오염물질이 투과수로부터 분리된다. 침지식 모듈은 유체의 순환을 위한 설비를 요구하지 않아 시설비나 운전비의 절감을 가져올 수 있는 장점이 있는 반면, 단위시간에 얻을 수 있는 투과 유량이 제한적이라는 단점이 있다.The submerged module performs the filtration operation while immersed in the fluid to be treated. Specifically, since negative pressure is applied to the inside of the hollow fiber membrane, only the fluid is selectively transmitted to the inside of the hollow fiber membrane (hollow). As a result, contaminants such as impurities or sludge contained in the fluid Separated. The submerged module does not require facilities for fluid circulation, which has the advantage of reducing the facility cost and operation cost, but has a disadvantage that the permeate flow rate obtained per unit time is limited.

이에 반해, 처리하여야 할 유체를 중공사막의 외부로부터 내부로 가압 여과시키는 가압식 중공사막 모듈의 경우에는 유체 순환을 위한 별도의 설비가 필요하기는 하지만 단위시간에 얻을 수 있는 투과 유량이 흡입식 모듈에 비해 상대적으로 많다는 장점이 있다. On the contrary, in the case of the pressurized hollow fiber membrane module which pressurizes the fluid to be treated from the outside of the hollow fiber membrane to the inside, a separate facility for fluid circulation is required, but the permeation flow rate obtained per unit time is larger than that of the suction module The advantage is relatively large.

이하에서는, 도 1을 참조하여 통상적인 가압식 중공사막 모듈을 설명한다.Hereinafter, a conventional pressurized hollow fiber membrane module will be described with reference to FIG.

도 1에 예시된 바와 같이, 통상의 가압식 중공사막 모듈(10)은 길이방향이 지면(G)에 수직이 되도록 배치되는 케이스(11) 및 그 안의 중공사막들(미도시)을 포함한다. 상기 중공사막들은 상기 케이스(11)의 길이방향에 평행하도록 배열된다.As illustrated in FIG. 1, the conventional pressurized hollow fiber membrane module 10 includes a case 11 and a hollow fiber membrane (not shown) therein, the case 11 being disposed so that the longitudinal direction thereof is perpendicular to the paper surface G. The hollow fiber membranes are arranged so as to be parallel to the longitudinal direction of the case (11).

상기 케이스(11)는 처리되어야 할 원수(feed water)를 받아들이는 제1 유입포트(IL1), 상기 중공사막을 통과한 투과수(filtrate)가 배출되는 제1 배출포트(OL1), 상기 중공사막의 산기 세정을 위한 에어를 받아들이는 제2 유입포트(IL2), 및 상기 케이스(11) 내의 오버플로우 및/또는 에어를 배출하기 위한 제2 배출포트(OL2)를 갖는다.The case 11 includes a first inlet port IL1 for receiving feed water to be treated, a first discharge port OL1 for discharging filtrate having passed through the hollow fiber membrane, And a second discharge port OL2 for discharging the overflow and / or air in the case 11. The second inlet port IL2 receives the air for the periodic cleaning of the case 11, and the second outlet port OL2 for discharging the overflow and /

여과를 위한 원동력(driving force)을 제공하는 펌프(P1)에 의해 원수가 가압되며, 가압된 원수 중에서 순수한 물만이 상기 중공사막을 통과하여 상기 제1 배출포트(OL1)를 통해 상기 가압식 중공사막 모듈(10)로부터 배출된다.The raw water is pressurized by a pump P1 that provides a driving force for filtration and only pure water in the pressurized raw water passes through the hollow fiber membrane and flows through the first discharge port OL1 to the pressurized hollow fiber membrane module (Not shown).

통상적으로, 가압식 중공사막 모듈(10)은 중공사막의 일단을 통해서만 투과수를 집수하여 상기 제1 배출포트(OL1)를 통해 배출한다. 따라서, 상기 중공사막의 타단을 통과한 투과수는 상기 중공사막의 전체 길이에 가까운 거리를 중공사막의 중공을 따라 흘러야 한다. 그러나, 투과수가 중공을 흐를 때 중공사막 내표면과의 마찰로 인해 압력 손실이 야기된다. 이러한 압력 손실은 여과압력(Trans-Memebrane Pressure: TMP)의 상승을 초래한다. 단위체적당 막면적을 증가시키기 위하여 중공사막의 길이를 증가시킬 경우, 이러한 여과압력의 상승을 피할 수 없다.Typically, the pressurized hollow fiber membrane module 10 collects permeated water only through one end of the hollow fiber membrane and discharges it through the first discharge port OL1. Therefore, the permeated water passing through the other end of the hollow fiber membrane must flow along the hollow of the hollow fiber membrane at a distance close to the entire length of the hollow fiber membrane. However, pressure loss is caused by friction with the inner surface of the hollow fiber membrane when permeated water flows through the hollow. This pressure loss results in an increase in the Trans-Memebrane Pressure (TMP). If the length of the hollow fiber membrane is increased to increase the membrane area per unit volume, this increase in filtration pressure can not be avoided.

투과수가 중공사막의 중공을 흐를 때 중공사막 내표면과의 마찰로 인해 야기되는 압력 손실을 최소화하기 위하여, 중공사막의 양단을 통해 투과수를 집수하는 가압식 중공사막 모듈이 고려될 수도 있다. A pressurized hollow fiber membrane module for collecting permeated water through both ends of the hollow fiber membrane may be considered in order to minimize the pressure loss caused by the friction with the inner surface of the hollow fiber membrane when permeated water flows through the hollow fiber membrane hollow.

그러나, 4 포트의 일반적 모듈 형태를 유지시키면서, 그리고 효율적 산기세정을 가능하게 하면서, 중공사막의 양단을 통해 투과수를 집수하는 것은 불가능하다는 것이 기존의 공통된 인식이었다.However, it has been common knowledge that it is not possible to collect permeated water through both ends of the hollow fiber membrane, while maintaining the general modular form of the four ports and enabling efficient acid cleaning.

따라서, 본 발명은 위와 같은 관련 기술의 제한 및 단점들에 기인한 문제점들을 방지할 수 있는 가압식 중공사막 모듈에 관한 것이다.Accordingly, the present invention is directed to a pressurized hollow fiber membrane module capable of preventing problems due to limitations and disadvantages of the related art.

본 발명의 일 측면은, 중공사막을 통과한 투과수가 상기 중공사막의 중공을 따라 흐를 때 내표면과의 마찰로 인해 야기되는 압력 손실을 최소화함으로써 상대적으로 낮은 여과압력(TMP)으로 가동될 수 있을 뿐만 아니라 중공사막의 파울링 방지를 위한 산기세정이 효율적으로 수행될 수 있는 4 포트의 일반적 모듈 형태를 갖는 가압식 중공사막 모듈을 제공하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide a hollow fiber membrane that can operate at a relatively low filtration pressure (TMP) by minimizing the pressure loss caused by friction with the inner surface when permeate through the hollow fiber membrane flows through the hollow fiber membrane It is another object of the present invention to provide a pressurized hollow fiber membrane module having a general module shape of four ports capable of effectively performing acid cleaning for preventing fouling of the hollow fiber membrane.

본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술될 것이고, 부분적으로는 그러한 기술로부터 자명할 것이다. 또는, 본 발명의 실시를 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 학습되어질 수 있을 것이다. 본 발명의 목적들 및 다른 이점들은 첨부된 도면은 물론이고 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위에서 특정된 구조에 의해 실현되고 달성될 것이다.Further features and advantages of the invention will be described hereinafter, and will in part be obvious from the description. Alternatively, other features and advantages of the invention may be learned through practice of the invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objects and other advantages of the present invention will be realized and attained by the structure particularly pointed out in the written description and claims hereof as well as the appended drawings.

본 발명의 일 측면으로서, 제1 및 제2 개방단들을 갖는 튜브형 바디 및 상기 제1 및 제2 개방단들에 각각 체결된 제1 및 제2 캡들을 포함하는 케이스; 및 상기 케이스의 내부 공간을 제1 공간, 제2 공간, 및 상기 제1 및 제2 공간들 사이의 여과 공간으로 나누는 제1 및 제2 고정부들을 포함하는 가압식 중공사막 모듈로서, 상기 튜브형 바디의 상기 제2 개방단 부분은 외벽 및 내벽을 포함하는 이중벽 구조를 가지고, 상기 제2 캡은 상기 외벽에 체결되어 있고, 상기 제2 고정부는 상기 내벽의 내주면에 부착되어 있고, 상기 가압식 중공사막 모듈은, 상기 내벽의 말단부에 배치됨으로써 상기 제2 공간을 집수 공간 및 산기 공간으로 나누는 내부 캡(inner cap); 상기 제1 공간 및 집수 공간과 유체연통하도록, 개방된 양단들이 상기 제1 및 제2 고정부들에 각각 포팅되어 있는 중공사막; 및 상기 제1 공간을 상기 집수 공간과 유체연통시키는 중앙관(central tube)을 더 포함하며, 상기 외벽과 내벽 사이의 갭은 상기 산기 공간의 일부를 구성하고, 상기 내벽에는 상기 갭을 상기 여과 공간과 유체연통시키기 위한 적어도 하나의 홀이 형성되어 있는, 가압식 중공사막 모듈이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery pack comprising: a case including a tubular body having first and second open ends and first and second caps respectively fastened to the first and second open ends; And first and second fastening portions dividing an inner space of the case into a first space, a second space, and a filtration space between the first and second spaces, wherein the tubular body Wherein the second open end portion has a double wall structure including an outer wall and an inner wall, the second cap is fastened to the outer wall, and the second fastening portion is attached to an inner peripheral surface of the inner wall, An inner cap disposed at a distal end of the inner wall to divide the second space into a catchment space and an acidic space; A hollow fiber membrane having both ends open to the first and second fixed portions, respectively, in fluid communication with the first space and the collecting space; And a central tube for fluidly communicating the first space with the catchment space, wherein a gap between the outer wall and the inner wall constitutes a part of the acidic space, and the inner wall defines the gap, And at least one hole for fluid communication is formed in the pressurized hollow fiber membrane module.

상기 중앙관의 단면의 내접원은 1 내지 5 cm의 직경을 가질 수 있다.The inscribed circle of the cross section of the center pipe may have a diameter of 1 to 5 cm.

상기 내벽과 상기 내부 캡은 서로 분리 불가능하도록 일체형(integral type) 구조 또는 분리 가능한 구조를 가질 수 있다.The inner wall and the inner cap may have an integral type structure or a separable structure so as not to be separable from each other.

상기 케이스는, 상기 제1 공간으로부터 투과수를 배출하기 위한 제1 배출포트; 상기 여과 공간으로부터 오버플로우 또는 공기를 배출하기 위한 제2 배출포트; 상기 여과 공간으로 원수를 공급하기 위한 제1 유입포트; 및 상기 산기 공간으로 공기를 공급하기 위한 제2 유입 포트를 포함할 수 있다.The case includes: a first discharge port for discharging permeated water from the first space; A second discharge port for discharging an overflow or air from the filtration space; A first inlet port for supplying raw water to the filtration space; And a second inflow port for supplying air to the acidic space.

위와 같은 일반적 서술 및 이하의 상세한 설명 모두는 본 발명을 예시하거나 설명하기 위한 것일 뿐으로서, 특허청구범위의 발명에 대한 더욱 자세한 설명을 제공하기 위한 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

본 발명의 가압식 중공사막 모듈은 중공사막의 양단을 통해 투과수를 집수함으로써 투과수가 상기 중공사막의 중공을 따라 흐르는 거리를 최소화할 수 있고, 그 결과, 투과수와 내표면 사이의 마찰로 인해 야기되는 압력 손실이 최소화되어 상대적으로 낮은 여과압력(TMP)으로 가동될 수 있다.The pressurized hollow fiber membrane module of the present invention can minimize the distance of permeated water flowing along the hollow of the hollow fiber membrane by collecting the permeated water through both ends of the hollow fiber membrane. As a result, The pressure loss is minimized and can be operated at a relatively low filtration pressure (TMP).

또한, 본 발명의 가압식 중공사막 모듈은 4 포트의 일반적 모듈 형태를 가지기 때문에, 별도의 배관을 설치할 필요없이 기존의 배관 설비에 그대로 장착될 수 있으며, 이미 설치되어 있는 가압식 중공사막 모듈을 본 발명의 가압식 중공사막 모듈로 용이하게 교체할 수 있다.In addition, since the pressurized hollow fiber membrane module of the present invention has a general module form of four ports, it can be directly installed in existing piping equipment without the need of installing a separate piping, and a pressurized hollow fiber membrane module, Pressurized hollow fiber membrane module can be easily replaced.

또한, 본 발명의 가압식 중공사막 모듈에서 중공사막의 파울링 방지를 위한 산기세정이 효율적으로 수행될 수 있다.In addition, in the pressurized hollow fiber membrane module of the present invention, it is possible to efficiently perform the acid cleaning for preventing the fouling of the hollow fiber membrane.

첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고 본 명세서의 일부를 구성하기 위한 것으로서, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명한다.
도 1은 통상의 가압식 중공사막 모듈을 개략적으로 보여주고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압식 중공사막 모듈의 단면도이다.The accompanying drawings are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
Figure 1 schematically shows a conventional pressurized hollow fiber membrane module,
2 is a cross-sectional view of a pressurized hollow fiber membrane module according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명한다. 다만, 아래에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위한 예시적 목적으로 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the embodiments described below are provided for illustrative purposes only, and do not limit the scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략된다.In the following description of the present invention, detailed description of known related arts will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily obscured.

도 2에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압식 중공사막 모듈(1000)은 케이스(1100), 제1 고정부(1200), 및 제2 고정부(1300)를 포함한다.As illustrated in FIG. 2, the pressurized hollow fiber membrane module 1000 according to an embodiment of the present invention includes a case 1100, a first fixing part 1200, and a second fixing part 1300.

상기 케이스(1100)는 제1 및 제2 개방단들을 갖는 튜브형 바디(1110), 상기 제1 개방단에 체결된 제1 캡(1120), 및 상기 제2 개방단에 체결된 제2 캡(1130)을 포함한다.The case 1100 includes a tubular body 1110 having first and second open ends, a first cap 1120 fastened to the first open end, and a second cap 1130 fastened to the second open end, ).

상기 제1 및 제2 고정부들(1200, 1300)은 상기 케이스(1100)의 내부 공간을 제1 공간(S1), 제2 공간(S2), 및 상기 제1 및 제2 공간들(S1, S2) 사이의 여과 공간(FS)으로 나눈다. 상기 제1 및 제2 고정부들(1200, 1300)은 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지 등과 같은 폴리머로 형성될 수 있으며, 상기 케이스(1100)의 내주면에 수밀하게(watertightly) 부착되어 있다.The first and second fixing portions 1200 and 1300 are formed in the case 1100 such that the inner space of the case 1100 is divided into the first space S1, the second space S2, and the first and second spaces S1, S2). ≪ / RTI > The first and second fixing parts 1200 and 1300 may be formed of a polymer such as polyurethane resin, silicone resin, epoxy resin or the like and attached watertightly to the inner circumferential surface of the case 1100.

본 발명에 의하면, 상기 튜브형 바디(1110)의 상기 제2 개방단 부분은 외벽(1111) 및 내벽(1112)을 포함하는 이중벽 구조를 갖는다. 상기 외벽(1111)과 내벽(1112)은, 별개로 형성된 후 조립되거나, 또는 일체로 형성될 수 있다. 다만, 생산성 및 내구성 측면에서, 상기 외벽(1111)과 내벽(1112)은 일체로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.According to the present invention, the second open end portion of the tubular body 1110 has a double wall structure including an outer wall 1111 and an inner wall 1112. The outer wall 1111 and the inner wall 1112 may be separately formed, assembled, or integrally formed. However, in terms of productivity and durability, it is preferable that the outer wall 1111 and the inner wall 1112 are integrally formed.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제2 캡(1130)은 상기 외벽(1111)에 체결되어 있고, 상기 제2 고정부(1300)는 상기 내벽(1112)의 내주면에 수밀하게 부착되어 있다.According to an embodiment of the present invention, the second cap 1130 is fastened to the outer wall 1111, and the second fixing part 1300 is attached to the inner peripheral surface of the inner wall 1112 in a watertight manner.

도 2에 예시된 바와 같이, 본 발명의 가압식 중공사막 모듈(1000)은 내부 캡(inner cap)(1400), 중공사막(1500), 및 중앙관(1600)을 더 포함한다.As illustrated in FIG. 2, the pressurized hollow fiber membrane module 1000 of the present invention further includes an inner cap 1400, a hollow fiber membrane 1500, and a center tube 1600.

상기 내부 캡(1400)은 상기 내벽(1112)의 말단부에 배치되어 상기 내벽(1112)에 의해 형성된 개방단을 폐쇄하며 상기 제2 공간(S2)을 집수 공간(WS) 및 산기 공간(AS)으로 나눈다. 상기 집수 공간(WS)은 상기 내벽(1111), 제2 고정부(1300), 및 내부 캡(1400)에 의해 정의된다. 상기 산기 공간(AS)은 상기 외벽(1111), 내벽(1112), 제2 캡(1130), 및 내부 캡(1400)에 의해 정의된다.The inner cap 1400 is disposed at the distal end of the inner wall 1112 to close the open end formed by the inner wall 1112 and to connect the second space S2 to the collecting space WS and the acidifying space AS Share it. The water collecting space WS is defined by the inner wall 1111, the second fixing portion 1300, and the inner cap 1400. The air diffusing space AS is defined by the outer wall 1111, the inner wall 1112, the second cap 1130, and the inner cap 1400.

상기 중공사막(1500)은 그 양단들이 상기 제1 및 제2 고정부들(1200, 1300)에 각각 포팅되어 있어 상기 제1 공간(S1) 및 집수 공간(WS)과 유체연통한다. 따라서, 상기 중공사막(1500)을 통과한 투과수(permeate)는 상기 제1 공간(S1) 또는 집수 공간(WS)으로 흘러들어간다. Both ends of the hollow fiber membrane 1500 are respectively ported to the first and second fixing parts 1200 and 1300 and are in fluid communication with the first space S1 and the collecting space WS. Therefore, the permeate passing through the hollow fiber membrane 1500 flows into the first space S1 or the collecting space WS.

본 발명의 중공사막(1500)의 제조에 사용될 수 있는 고분자는 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 설폰화 폴리설폰, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리아크릴로니트릴, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 및 폴리에스테리이미드 중 적어도 하나를 포함한다.The polymers that can be used in the preparation of the hollow fiber membrane 1500 of the present invention include polysulfone, polyethersulfone, sulfonated polysulfone, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile, polyimide, polyamideimide, and And a polyesterimide.

본 발명의 중공사막(1500)은 단일막 형태 또는 복합막 형태일 수 있다. 상기 중공사막(1500)이 복합막 형태일 경우, 상기 중공사막(1500)은 튜브형 브레이드 및 그 표면상에 코팅된 고분자 박막을 포함할 수 있다. 상기 튜브형 브레이드는 폴리에스테르 또는 나일론으로 제조될 수 있다.The hollow fiber membrane 1500 of the present invention may be in the form of a single membrane or a composite membrane. When the hollow fiber membrane 1500 is in the form of a composite membrane, the hollow fiber membrane 1500 may include a tubular braid and a polymer membrane coated on the surface thereof. The tubular braid may be made of polyester or nylon.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 내벽(1112)과 내부 캡(1400)은 서로 분리 불가능하도록 일체형(integral type) 구조를 갖는다. 그러나, 상기 내벽(1112)과 내부 캡(1400)은 별개로 형성된 후 분리 가능하게 조립될 수도 있다. According to an embodiment of the present invention, the inner wall 1112 and the inner cap 1400 have an integral type structure so that they can not be separated from each other. However, the inner wall 1112 and the inner cap 1400 may be separately formed and then detachably assembled.

상기 제1 캡(1120)이 상기 튜브형 바디(1110)의 제1 개방단 부분에 분리 가능하게 체결되고, 상기 제2 캡(1130)이 상기 외벽(1111)에 분리 가능하게 체결되며, 상기 내부 캡(1400)이 상기 내벽(1112)에 분리 가능하게 체결될 경우, 특정 중공사막(1500)이 손상되어도 그 중공사막(1500)의 양단들을 폐쇄시킴으로써(예를 들어, patching 또는 soldering을 통해) 모듈(1000)의 수명을 연장시킬 수 있다는 장점이 있다. 즉, 다수의 중공사막들(1500) 중 어느 하나만이 손상되더라도 모듈(1000) 전체가 폐기되어야 하는 상황을 피할 수 있다.The first cap 1120 is detachably fastened to the first open end portion of the tubular body 1110 and the second cap 1130 is detachably fastened to the outer wall 1111, (For example, by patching or soldering) both sides of the hollow fiber membrane 1500, even if a particular hollow fiber membrane 1500 is damaged, when the hollow fiber membrane 1400 is detachably fastened to the inner wall 1112 1000) can be prolonged. That is, even if only one of the plurality of hollow fiber membranes 1500 is damaged, the entire module 1000 can be avoided.

상기 중앙관(1600)은 상기 제1 공간(S1)을 상기 집수 공간(WS)과 유체연통시킨다. 상기 중앙관(1600)의 단면의 내접원이 1 내지 5 cm의 직경을 가질 수 있다.The central tube 1600 makes the first space S1 in fluid communication with the collecting space WS. The inscribed circle of the cross section of the center pipe 1600 may have a diameter of 1 to 5 cm.

상기 제1 공간(S1)보다 상기 집수 공간(WS)과 더 가까운 상기 중공사막(1500) 부분을 통과한 투과수는 상기 중공사막(1500)의 전체 길이의 1/2 이하의 길이만 상기 중공사막(1500)의 중공을 따라 흘러 상기 집수 공간(WS)에 모이고, 이어서 상기 중공보다 훨씬 큰 유로(flow path)를 제공하는 상기 중앙관(1600)을 통해 상기 제1 공간(S1)으로 이동한다. The permeated water that has passed through the portion of the hollow fiber membrane 1500 closer to the water collecting space WS than the first space S1 has a length not more than 1/2 of the entire length of the hollow fiber membrane 1500, And flows to the first space S1 through the center pipe 1600 which provides a flow path much larger than the hollow.

반면, 상기 집수 공간(WS)보다 상기 제1 공간(S1)과 더 가까운 상기 중공사막(1500) 부분을 통과한 투과수는 상기 중공사막(1500)의 전체 길이의 1/2 이하의 길이만 상기 중공사막(1500)의 중공을 따라 흘러 상기 제1 공간(S1)에 바로 이동한다.On the other hand, the permeated water having passed through the hollow fiber membrane 1500 part closer to the first space S1 than the water collecting space WS has a length less than 1/2 of the total length of the hollow fiber membrane 1500 Flows along the hollow of the hollow fiber membrane 1500 and moves directly to the first space S1.

따라서, 본 발명의 가압식 중공사막 모듈(1000)은 중공사막(1500)의 양단을 통해 투과수를 집수함으로써 투과수가 상기 중공사막(1500)의 중공을 따라 흐르는 거리를 최소화할 수 있고, 그 결과, 투과수와 중공사막(1500) 내표면 사이의 마찰로 인해 야기되는 압력 손실이 최소화되어 상대적으로 낮은 여과압력(TMP)으로 가동될 수 있다.Accordingly, the pressurized hollow fiber membrane module 1000 of the present invention can minimize the distance of permeated water flowing along the hollow of the hollow fiber membrane 1500 by collecting permeated water through both ends of the hollow fiber membrane 1500, The pressure loss caused by the friction between the permeated water and the surface in the hollow fiber membrane 1500 is minimized and can be operated at a relatively low filtration pressure (TMP).

한편, 상기 외벽(1111)과 내벽(1112) 사이의 갭(G)은 상기 산기 공간(AS)의 일부를 구성하고, 상기 내벽(1112)에는 상기 갭(G)을 상기 여과 공간(FS)과 유체연통시키기 위한 적어도 하나의 홀(H)이 형성되어 있다.The gap G between the outer wall 1111 and the inner wall 1112 constitutes a part of the anaerobic space AS and the gap G is formed in the inner wall 1112 with the filtration space FS. At least one hole (H) for fluid communication is formed.

따라서, 상기 산기 공간(AS)으로 유입된 공기가 상기 갭(G) 및 상기 홀(들)(H)을 순차적으로 통과한 후 상기 여과 공간(FS)으로 공급됨으로써 상기 중공사막(1500)의 산기 세정이 수행될 수 있다. 상기 홀들(H)이 상기 내벽의 둘레를 따라 균일하게 분포되도록 함으로써 산기 세정이 균일하게 그리고 효율적으로 수행될 수 있다.The air introduced into the acidic space AS sequentially passes through the gap G and the hole H and is then supplied to the filtration space FS, Cleaning can be performed. The holes H are uniformly distributed along the circumference of the inner wall, so that the diffuser cleaning can be performed uniformly and efficiently.

한편, 본 발명의 케이스(1100)는, 상기 제1 공간(S1)으로부터 투과수를 배출하기 위한 제1 배출포트(OL1), 상기 여과 공간(FS)으로부터 오버플로우 또는 공기를 배출하기 위한 제2 배출포트(OL2), 상기 여과 공간(FS)으로 원수를 공급하기 위한 제1 유입포트(IL1), 및 상기 산기 공간(AS)으로 공기를 공급하기 위한 제2 유입 포트(IL2)를 포함할 수 있다.The case 1100 of the present invention includes a first discharge port OL1 for discharging permeated water from the first space S1, a second discharge port OL1 for discharging the overflow from the filtration space FS, (IL2) for supplying raw water to the filtration space (FS), and a second inlet port (IL2) for supplying air to the acid space (AS) have.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 배출포트(OL1)는 상기 제1 캡(1120)에 제공되어 있고, 상기 제2 배출포트(OL2) 및 제1 유입포트(IL1)는 상기 튜브형 바디(1110)에 제공되어 있으며, 상기 제2 유입 포트(IL2)는 상기 제2 캡(1130)에 제공되어 있다.According to an embodiment of the present invention, the first discharge port OL1 is provided in the first cap 1120, the second discharge port OL2 and the first inlet port IL1 are provided in the tubular body 1120, And the second inlet port IL2 is provided in the second cap 1130. [

상기 제2 유입 포트(IL2)는 여과 작업이 중단된 상태에서 상기 여과 공간(FS) 내의 농축된 원수를 드레인하기 위한 통로의 기능을 수행할 수도 있다. The second inlet port IL2 may serve as a passage for draining the concentrated raw water in the filtration space FS in a state where the filtration operation is interrupted.

상술한 바와 같이, 본 발명의 가압식 중공사막 모듈(1000)은 4 포트의 일반적 모듈 형태를 가지기 때문에, 별도의 배관을 설치할 필요없이 기존의 배관 설비에 그대로 장착될 수 있으며, 이미 설치되어 있는 가압식 중공사막 모듈을 본 발명의 가압식 중공사막 모듈(1000)로 용이하게 교체할 수 있다.As described above, since the pressurized hollow fiber membrane module 1000 according to the present invention has a general module form of four ports, it can be installed in a conventional piping facility without installing a separate piping, The desert module can be easily replaced with the pressurized hollow fiber membrane module 1000 of the present invention.

1000: 가압식 중공사막 모듈 1100: 케이스
1110: 튜브형 바디 1111: 외벽
1112: 내벽 1120, 1130: 제1 및 제2 캡
1200, 1300: 제1 및 제2 고정부 1400: 내부 캡
1500: 중공사막 1600: 중앙관1000: Pressurized hollow fiber membrane module 1100: Case
1110: tubular body 1111: outer wall
1112: inner walls 1120, 1130: first and second caps
1200, 1300: first and second fixing parts 1400: inner cap
1500: hollow fiber membrane 1600:

Claims (4)

가압식 중공사막 모듈에 있어서,
제1 및 제2 개방단들을 갖는 튜브형 바디 및 상기 제1 및 제2 개방단들에 각각 체결된 제1 및 제2 캡들을 포함하는 케이스; 및
상기 케이스의 내부 공간을 제1 공간, 제2 공간, 및 상기 제1 및 제2 공간들 사이의 여과 공간으로 나누는 제1 및 제2 고정부들을 포함하되,
상기 튜브형 바디의 상기 제2 개방단 부분은 외벽 및 내벽을 포함하는 이중벽 구조를 가지고,
상기 제2 캡은 상기 외벽에 체결되어 있고,
상기 제2 고정부는 상기 내벽의 내주면에 부착되어 있고,
상기 가압식 중공사막 모듈은,
상기 내벽의 말단부에 배치됨으로써 상기 제2 공간을 집수 공간 및 산기 공간으로 나누는 내부 캡(inner cap);
상기 제1 공간 및 집수 공간과 유체연통하도록, 개방된 양단들이 상기 제1 및 제2 고정부들에 각각 포팅되어 있는 중공사막; 및
상기 제1 공간을 상기 집수 공간과 유체연통시키는 중앙관(central tube)을 더 포함하며,
상기 외벽과 내벽 사이의 갭은 상기 산기 공간의 일부를 구성하고,
상기 내벽에는 상기 갭을 상기 여과 공간과 유체연통시키기 위한 적어도 하나의 홀이 형성되어 있는,
가압식 중공사막 모듈.In a pressurized hollow fiber membrane module,
A tubular body having first and second open ends and a first and second caps respectively fastened to the first and second open ends; And
And first and second fixing portions dividing an inner space of the case into a first space, a second space, and a filtration space between the first and second spaces,
Wherein the second open end portion of the tubular body has a double wall structure including an outer wall and an inner wall,
The second cap is fastened to the outer wall,
The second fixing portion is attached to the inner peripheral surface of the inner wall,
In the pressurized hollow fiber membrane module,
An inner cap disposed at a distal end of the inner wall to divide the second space into a collecting space and an acidifying space;
A hollow fiber membrane having both ends open to the first and second fixed portions, respectively, in fluid communication with the first space and the collecting space; And
Further comprising a central tube for fluidly communicating the first space with the collecting space,
Wherein the gap between the outer wall and the inner wall constitutes a part of the acidic space,
Wherein the inner wall is formed with at least one hole for fluidly communicating the gap with the filtration space.
Pressurized Hollow Fiber Membrane Module. 제1항에 있어서,
상기 중앙관의 단면의 내접원은 1 내지 5 cm의 직경을 갖는,
가압식 중공사막 모듈.The method according to claim 1,
The inscribed circle of the cross section of the center tube has a diameter of 1 to 5 cm,
Pressurized Hollow Fiber Membrane Module. 제1항에 있어서,
상기 내벽과 상기 내부 캡은 서로 분리 불가능한 일체형(integral type) 구조 또는 분리 가능한 구조를 갖는,
가압식 중공사막 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the inner wall and the inner cap have an integral type structure or a separable structure that are not separable from each other,
Pressurized Hollow Fiber Membrane Module. 제1항에 있어서,
상기 케이스는,
상기 제1 공간으로부터 투과수를 배출하기 위한 제1 배출포트;
상기 여과 공간으로부터 오버플로우 또는 공기를 배출하기 위한 제2 배출포트;
상기 여과 공간으로 원수를 공급하기 위한 제1 유입포트; 및
상기 산기 공간으로 공기를 공급하기 위한 제2 유입 포트를 포함하는,
가압식 중공사막 모듈.The method according to claim 1,
In this case,
A first discharge port for discharging permeated water from the first space;
A second discharge port for discharging an overflow or air from the filtration space;
A first inlet port for supplying raw water to the filtration space; And
And a second inflow port for supplying air to the above-
Pressurized Hollow Fiber Membrane Module.
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