KR20160084360A - Air diffuser and membrane bio-reactor - Google Patents

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KR20160084360A
KR20160084360A KR1020160086637A KR20160086637A KR20160084360A KR 20160084360 A KR20160084360 A KR 20160084360A KR 1020160086637 A KR1020160086637 A KR 1020160086637A KR 20160086637 A KR20160086637 A KR 20160086637A KR 20160084360 A KR20160084360 A KR 20160084360A
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백미화
김종표
장홍진
박성률
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롯데케미칼 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a diffuser device, and a membrane bioreactor comprising the diffuser device. The diffuser device has a diffusing pipe comprising: a pore group containing at least two pores; and a side pore positioned to be separated from the pore group. The diffuser device reduces the amount of used air, and the amount of consumed electric power, and enhances an operating efficiency of the membrane bioreactor.

Description

산기 장치 및 분리막 생물반응조{AIR DIFFUSER AND MEMBRANE BIO-REACTOR}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an air diffuser and a membrane bioreactor,

본 발명은 산기 장치 및 분리막 생물반응조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적은 공기량으로도 효과적으로 공기 또는 기포를 방출 및 분산시킬 수 있어서 분리막 생물반응조 등의 적용 분야에서 뛰어난 세정 효과 등을 구현할 수 있고, 사용되는 공기량과 소요되는 전력을 낮추고, 분리막 생물반응조의 가동 효율을 높일 수 있는 산기 장치 및 상기 산기 장치를 포함하는 분리막 생물반응조에 관한 것이다.The present invention relates to an anaerobic apparatus and a separation membrane bioreactor, and more particularly, to an apparatus and a method for separating and purifying biomass which are capable of effectively discharging and dispersing air or bubbles even with a small amount of air, Which is capable of reducing the amount of air and power consumed by the separation membrane bioreactor and increasing the operation efficiency of the separation membrane bioreactor, and a separator bioreactor including the above-described anaerobic reactor.

분리막 생물반응조(MBR, MEMBRANE BIO-REACTOR) 공정은 활성슬러지 막분리 공정 또는 막결합형 활성 슬러지 공정이라고 불리 우며, 고농도의 유기물 또는 무기물을 포함하는 하수 또는 폐수처리의 한 방법이다. Membrane bioreactor (MBR) process is called activated sludge membrane separation process or membrane bound activated sludge process and is a method of sewage or wastewater treatment including high concentration organic or inorganic matter.

이러한 분리막 생물반응조는, 이전에 알려진 표준활성슬러지법 또는 표준활성슬러지법의 변법에서 사용되는 침전에 의한 고액분리를 분리막으로 대체함으로써 고농도의 미생물 (MLSS, mixed liquor suspended solid)을 배양할 수 있으며, 이에 따라 사용되는 장치나 전체 시스템 설치에 필요한 부지 면적을 크게 감소시킬 수 있으며, 처리 효율을 높이면서 안정적인 수질 확보가 가능한 장점이 있다. Such a membrane bioreactor can be used to culture a mixed liquor suspended solid (MLSS) by replacing solid-liquid separation by sedimentation, which is used in a previously known standard activated sludge process or standard activated sludge process, Accordingly, it is possible to greatly reduce the site area required for installation of the apparatus or the whole system, and it is possible to secure stable water quality while improving the treatment efficiency.

하지만, 분리막 생물반응조는 흡입 작용을 이용하여 분리막에서 고액 분리를 진행하기 때문에, 분리막의 오염을 완화하거나 분리막에서 오염물을 제거하기 위해서 반응조 하부에 공기 주입을 위한 산기 장치를 설치하고 여기에서 발생하는 기포를 사용하는 것이 일반적이였다. However, since the separation membrane bioreactor utilizes the inhalation action to conduct the solid-liquid separation in the separation membrane, in order to mitigate the contamination of the separation membrane or to remove contaminants from the separation membrane, an air diffuser for air injection is installed under the reaction vessel, .

이전에는 산기 장치들을 구동함에 있어서 나타나는 압력 분배의 문제를 해결하는 방법이나 산기 장치에서 보다 균일하게 기포를 생성하기 위한 방법 등에 대해서는 알려진 바 있으나, 보다 적은 공기량을 사용하면서도 보다 효율적으로 MBR의 분리막의 오염을 완화하거나 오염물을 제거하기 위한 방법이 상용화되어 있지는 않은 실정이다.Previously, there have been known methods for solving the problem of pressure distribution occurring in the operation of the air diffusers or methods for generating air bubbles more evenly in the air diffuser, but the use of a smaller amount of air, Or a method for removing contaminants has not been commercialized.

본 발명은 적은 공기량으로도 효과적으로 공기 또는 기포를 방출 및 분산시킬 수 있어서 분리막 생물반응조 등의 적용 분야에서 뛰어난 세정 효과 등을 구현할 수 있고, 사용되는 공기량과 소요되는 전력을 낮추고, 분리막 생물반응조의 가동 효율을 높일 수 있으며, 산기관의 세정 및 분리막 생물반응조의 오염 제어가 가능한 산기 장치를 제공하기 위한 것이다. The present invention can effectively release air or bubbles even with a small air volume and can disperse the air or bubbles effectively, thereby achieving an excellent cleaning effect in applications such as separation membrane bioreactors, reducing the amount of air to be used and power consumption, The present invention is intended to provide an anaerobic device capable of improving the efficiency and cleaning the acid organs and controlling contamination of the separation membrane bioreactor.

또한, 본 발명은 상기 산기 장치를 포함하는 분리막 생물반응조를 제공하기 위한 것이다.Further, the present invention is to provide a separation membrane bioreactor including the above-described acidifier.

본 명세서에서는, 2개 이상의 기공을 포함한 기공 그룹; 및 상기 기공 그룹과 이격되어 위치한 측면 기공;을 포함한 산기관을 포함하며, 상기 기공 그룹들은 상기 산기관의 표면에서 상기 산기관의 길이 방향으로 일렬로 배열하며, 상기 측면 기공은 상기 기공 그룹으로부터 상기 산기관의 길이 방향에 수직한 단면의 전체 둘레의 1/5 내지 1/3에 해당하는 위치에 형성되는, 산기 장치가 제공된다. In this specification, a pore group containing two or more pores; And a side pore spaced from the pore group, wherein the pore groups are arranged in a line in a longitudinal direction of the air diffuser from a surface of the air diffuser, Is formed at a position corresponding to 1/5 to 1/3 of the entire circumference of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the diffuser.

또한, 본 명세서에서는, 생물반응조; 상기 생물반응조 내에 설치된 1이상의 분리막 모듈; 및 상기 분리막 모듈의 하단에 설치되는 상기 산기 장치;를 포함하는 분리막 생물반응조가 제공된다. Further, in the present specification, a bioreactor; At least one separation membrane module installed in the bioreactor; And a diffusion device installed at a lower end of the separation membrane module.

이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 산기 장치 및 분리막 생물반응조에 관해서 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, the anaerobic device and the separation membrane bioreactor according to specific embodiments of the present invention will be described in detail.

발명의 일 구현예에 따르면, 2개 이상의 기공을 포함한 기공 그룹; 및 상기 기공 그룹과 이격되어 위치한 측면 기공;을 포함한 산기관을 포함하며, 상기 기공 그룹들은 상기 산기관의 표면에서 상기 산기관의 길이 방향으로 일렬로 배열하며, 상기 측면 기공은 상기 기공 그룹으로부터 상기 산기관의 길이 방향에 수직한 단면의 전체 둘레의 1/5 내지 1/3에 해당하는 위치에 형성되는, 산기 장치가 제공될 수 있다. According to one embodiment of the invention, a pore group comprising two or more pores; And a side pore spaced from the pore group, wherein the pore groups are arranged in a line in a longitudinal direction of the air diffuser from a surface of the air diffuser, Which is formed at a position corresponding to 1/5 to 1/3 of the entire circumference of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the diffuser, may be provided.

이전에 알려진 산기 장치에서는 공기가 배출되는 기공이 일정한 간격으로 분포하거나 불규칙적으로 분포하는 것이 통상적이였다. 그러나, 이러한 산기 장치에서는 기공에서 배출되는 공기나 이로부터 발생되는 기포의 형태나 유동을 조절하기가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 상기 배출되는 공기나 이로부터 발생되는 기포의 유동으로 인하여 적용되는 장치, 예를 들어 분리막 생물반응조의 분리막 등 에서의 압력 분배가 용이하지 않았다. Previously known pneumatic devices, air purging pores are distributed at regular intervals or irregularly distributed. However, in such an air diffuser, it is not easy to control the shape and flow of the air discharged from the pores or the air bubbles generated from the air bubbles, and the apparatus applied due to the flow of air bubbles generated from the discharged air It was not easy to distribute the pressure in the separation membrane of the separation membrane bioreactor.

이에 본 발명자들은 산기 장치에 관한 연구를 진행하여, 2이상의 기공들로 이루어지는 기공 그룹을 복수로 산기관 상에 형성하면, 적은 공기량으로도 효과적으로 공기 또는 기포를 방출 및 분산시킬 수 있으며, 분리막 생물반응조 등의 적용 분야에서 뛰어난 세정 효과 등을 구현할 수 있고, 사용되는 공기량과 소요되는 전력을 낮추고, 분리막 생물반응조의 가동 효율을 높일 수 있다는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다. Therefore, the inventors of the present invention have conducted studies on an acidifier, and when a plurality of pore groups composed of two or more pores are formed on a plurality of air diffusers, air or bubbles can be effectively released and dispersed even with a small amount of air, Etc., it is possible to reduce the amount of air to be used and power consumption, and to increase the operation efficiency of the membrane bioreactor.

또한, 상기 기공 그룹과 이격되어 위치한 측면 기공이 상기 기공 그룹으로부터 상기 산기관의 길이 방향에 수직한 단면의 전체 둘레의 1/5 내지 1/3에 해당하는 위치에 형성되면, 상기 측면 기공에서 발생하는 기포가 기공 그룹을 통하여 방출된 공기 거품(air bubble)과 뭉쳐져서 거대 기포가 형성될 수 있으며, 또한 상기 산기관 내부에 잔류하는 부유물이나 기타 찌꺼기가 상기 측면 기공을 통하여 배출되어 산기관의 세정 및 분리막 생물반응조의 오염 제어가 가능하게 된다. When the side pores spaced apart from the pore group are formed at positions corresponding to 1/5 to 1/3 of the entire circumference of the cross section perpendicular to the length direction of the air diffusing pipe from the pore group, The air bubbles formed through the pore groups are bundled with the air bubbles discharged through the pore groups to form giant bubbles, and suspended matters remaining in the inside of the air diffuser are discharged through the side pores, And the contamination control of the separation membrane bioreactor becomes possible.

상술한 바와 같이, 상기 측면 기공은 상기 산기관의 길이 방향에 수직한 단면을 기준으로 하였을 때, 상기 기공 그룹으로부터 상기 산기관의 길이 방향에 수직한 단면의 전체 둘레의 1/5 내지 1/3에 해당하는 위치에 형성될 수 있다. 하기 도에 나타난 바와 같이, 상기 기공 그룹들이 보이는 평면도 상에서는 상기 측면 기공이 상기관 평면의 최외곽에 존재하게 된다. As described above, the side surface pores are formed so as to have a ratio of 1/5 to 1/3 of the entire circumference of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the air diffusions from the pore group, As shown in FIG. As shown in the drawing, the side pores are present at the outermost side of the upper engine plane on the plan view of the pore groups.

상기 측면 기공은 상기 산기관에서 서로 대향하도록 2개가 한쌍을 이루어면서 상기 산기관 표면에 형성될 수 있으며, 상기 산기관 표면에는 측면 기공의 쌍(pair)들이 2이상 형성될 수 있다. The side pores may be formed on the surface of the air diffusing tube, and two or more pairs of side pores may be formed on the surface of the air diffusing tube.

상기 측면 기공의 숫자가 크게 한정되는 것은 아니나, 상기 측면 기공은 상기 산기관의 길이 방향으로 2 내지 10등분한 위치에 각각 형성될 수 있다. Although the number of the side pores is not limited to a large number, the side pores may be formed at two to ten equal parts in the longitudinal direction of the air diffusing pipe.

상기 측면 기공의 최대 직경의 크기가 한정되는 것은 아니지만, 거대 기포를 보다 용이하게 형성하고 산기관의 세정 및 분리막 생물반응조의 오염 제어 성능을 향상하기 위하여 상기 측면 기공의 최대 직경은 5 ㎜ 내지 20㎜일 수 있다. The maximum diameter of the side pores is not limited, but the maximum diameter of the side pores is preferably 5 mm to 20 mm, more preferably 5 mm to 20 mm, in order to more easily form large bubbles and to improve the cleaning performance and the contamination control performance of the separation membrane bioreactor. Lt; / RTI >

또한, 상기 측면 기공의 최대 직경은 상기 기공 그룹 각각에 포함되는 기공의 최대 직경의 1.5 배 내지 3배일 수 있다. 상기 측면 기공이 상기 기공 그룹 각각에 포함되는 기공에 비하여 보다 큰 직경을 가져야, 산기관 내부에 유동이 발생하여 슬러지 등 찌꺼기들이 큰 기공으로의 유입과 유출이 보다 용이하며, 상기 기공 기룹에 포함된 각각의 기공으로 압력 증가 등을 통해 부착된 슬러지가 산기관의 측면 기공으로 보다 많은 양이 배출될 수 있다.The maximum diameter of the side pores may be 1.5 to 3 times the maximum diameter of the pores included in each of the pore groups. Since the side pores have a larger diameter than the pores included in each of the pore groups, a flow occurs in the inside of the pore, thereby facilitating the inflow and outflow of the sludge and other debris into and from the large pores. The sludge adhered to each of the pores through a pressure increase or the like can be discharged in a larger amount into the side pores of the diffuser.

한편, 상기 '기공 그룹'은 상기 산기 장치 상에 형성된 2이상의 기공들로 이루어지는 집단을 의미하며, 하나의 기공 그룹에 포함되는 기공들 간의 거리가 다른 기공 그룹에 포함되는 기공까지의 거리에 비하여 작기 때문에, 상기 산기 장치 상에서 하나의 집단으로 구분 될 수 있다. The 'pore group' means a group consisting of two or more pores formed on the acidifier, and the distance between the pores included in one pore group is smaller than the distance to the pores included in the other pore group Therefore, they can be divided into one group on the above-described diffuser.

또한, 2이상의 기공들이 모여서 하나의 기공 그룹을 형성하고, 이러한 기공 그룹이 2이상 상기 산기관에 존재함에 따라서, 상기 일 구현예의 산기 장치에서는 상기 기공을 통하여 방출된 공기 거품(air bubble)이 뭉칠 수 있으며(coalescence), 이와 같이 뭉쳐진 공기 거품이 거대 공기 거품을 형성하게 되고, 이러한 거대 공기 거품이 상기 산기 장치가 설치된 장치(예를 들어, 분리막 생물반응조 등) 내에서 상승하거나 유동하게 된다(slug flow). 상기 산기 장치는 상기 거대 거품을 균일한 크기로 균등하게 형성할 수 있게 한다. In addition, as more than two pores are gathered to form one pore group, and as more than two of these pore groups are present in the above-mentioned air diffuser, the air bubbles released through the pores in the diffuser of the embodiment coalesce And such coalesced air bubbles form giant air bubbles and these giant air bubbles rise or flow in the apparatus (eg, membrane bioreactor) where the air diffuser is installed (slug flow). The air diffuser allows the giant foam to be uniformly formed in a uniform size.

상기 기공 그룹은 2개 이상의 기공을 포함할 수 있으며, 구체적으로 2개 내지 6개의 기공, 또는 3개 내지 5개의 기공을 포함할 수 있다. The pore group may include two or more pores, specifically, two to six pores, or three to five pores.

상기 산기관에 형성되고 서로 이웃하는 기공 그룹들 간의 거리는 25㎜ 내지 150㎜, 또는 30㎜ 내지 120㎜, 또는 40 ㎜ 내지 100㎜일 수 있다. 상기 서로 이웃하는 기공 그룹들 간의 거리가 너무 작으면, 상기 기공 들이 실질적으로 그룹을 이루지 못하여 상술한 기포 합체(bubble coalescence)나 거대 공기 거품의 유동(slug flow)을 구현해내기 어려워서 상술한 효과를 달성하기 용이하지 않다. 또한, 상기 서로 이웃하는 기공 그룹들 간의 거리가 너무 크면, 분리막 전체에 골고루 거대 공기 거품의 유동(slug flow)을 형성하지 못하고, 이로 인해 분리막 표면에 투과되는 투과수와 수직한 방향으로 십자흐름(cross flow) 또는 하방에서 상방향으로 형성되는 상향류(up flow velocity)의 형성이 원활하지 못할 수 있으며, 이에 따라 국부적 분리막 오염이 발생하게 되고 산기효율이 떨어질 수 있다. The distance between adjacent pore groups formed in the air diffusing pipe may be 25 mm to 150 mm, or 30 mm to 120 mm, or 40 mm to 100 mm. If the distance between the neighboring pore groups is too small, the pores do not substantially form a group, and it is difficult to realize the above-described bubble coalescence or slug flow of macro air bubbles, It is not easy to do. In addition, if the distance between adjacent pore groups is too large, a slug flow can not be uniformly formed on the entire membrane, and the cross flow in a direction perpendicular to the permeated water on the membrane surface cross flow) or an upflow velocity formed upwardly from below may not be smoothly performed, thereby leading to localized separation membrane contamination and the efficiency of the acid catalyst may be reduced.

상기 기공 그룹들은 상기 산기관의 표면에서 상기 산기관의 길이 방향으로 일렬로 배열할 수 있다. 상기 산기관을 포함한 산기 장치는 분리막 생물반응조에 설치될 수 있으며, 상기 산기관에 형성되는 기공 그룹들은 상기 분리막 생물반응조에 포함되는 분리막 모듈을 향하도록 형성될 수 있다. The pore groups may be arranged in a line in the longitudinal direction of the diffuser at the surface of the diffuser. The anaerobic device including the aeration orifice may be installed in the separation membrane bioreactor, and the pore groups formed in the aeration orifice may be formed to face the separation membrane module included in the separation membrane bioreactor.

구체적으로, 상기 산기관에 표면에 형성되는 기공 그룹들은 이들을 모두 통과하는 가상의 직선 상에 배열될 수 있다. 또는, 상기 산기관의 폭 방향으로 가장 넓게 분포하는 기공 2개를 포함한 기공 그룹의 폭을 상기 산기관의 길이 방향으로 늘린 가상의 선 2개 안에 모든 기공 그룹이 존재할 수 있다. Specifically, the pore groups formed on the surface of the diffuser can be arranged on a virtual straight line passing through them. Alternatively, all of the pore groups may exist in two hypothetical lines in which the width of the pore group including the two pores most widely distributed in the width direction of the diffuser is increased in the longitudinal direction of the diffuser.

상기 기공 그룹들은 상기 산기관의 표면에서 상기 산기관의 길이 방향으로 일렬로 배열할 수 있으나, 모두 동일한 분포 양상을 가져야 하는 것은 아니며, 상술한 일렬의 배열 또한 완전한 직선상의 배열뿐만 아니라, 상기 기공 그룹들을 모두 통과하는 가상의 직선에서 일정한 오차, 예를 들어 기공 그룹 중심의 위치 오차가 7%미만 정도로서 실질적인 일렬의 배열로 보이는 경우를 포함한다. The pore groups may be arranged in a line in the longitudinal direction of the air diffusing pipe from the surface of the air diffusing pipe, but not necessarily all have the same distribution pattern, and the arrangement of the above- For example, the positional error of the center of the pore group is less than 7%, which is seen as a substantial array of lines.

상기 발명의 일 구현예의 산기 장치에 포함되는 산기관들의 개략적인 형태는 도6에 나타난 바와 같다. 다만, 도6은 상기 구현예의 산기관의 일 예를 낸 것일 뿐이며, 상기 발명의 일 구현예의 산기 장치의 구체적인 내용이 이에 한정되는 것은 아니다. A schematic view of the diffuser included in the diffuser of an embodiment of the present invention is shown in Fig. However, FIG. 6 is merely an example of the air diffuser of the embodiment, and the details of the diffuser of an embodiment of the present invention are not limited thereto.

또한, 도7에는 상기 발명의 일 구현예의 산기 장치에 포함되는 산기관의 평면도를 개략적으로 나타내었다. 다만, 도7은 상기 구현예의 산기 장치에 포함되는 산기관의 평면도 및 상기 산기관에 포함되는 기공에 관한 내용에 관한 예를 제시한 것이며, 상기 발명의 일 구현예의 산기 장치의 구체적인 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.FIG. 7 schematically shows a plan view of an air diffuser included in the diffuser of an embodiment of the present invention. 7 is a plan view of the air diffuser included in the diffuser of the embodiment and an example of the content of the air diffuser included in the diffuser, and the specific details of the diffuser of the embodiment of the present invention are limited thereto It is not.

도8에 나타난 바와 같이, 이전에 알려진 산기관들, 예를 들어 단순히 산기관 상에 1개의 기공 들이 일정한 간격으로 1열 또는 2열로 형성되어 있는 경우에는, 상술한 기포 합체(bubble coalescence)나 거대 공기 거품의 유동(slug flow)을 구현해내기 어려워서 상술한 효과를 달성하기 용이하지 않다. As shown in Fig. 8, in the case where previously known acid organs, for example, simply, one pore on the acid orifice are formed in one column or two columns at regular intervals, the above-described bubble coalescence or giant It is difficult to realize a slug flow of the air bubbles, so that it is not easy to achieve the above-mentioned effect.

상기 기공 그룹이 2개 내지 6개, 또는 3개 내지 5개의 기공을 포함함에 따라서, 상기 기공들을 통하여 방출된 공기 거품(air bubble)은 용이하게 하나로 합쳐질 수 있으며 거대 공기 거품의 유동(슬러그 플로우, slug flow)를 안정적이고 균형 있게 형성할 수 있다. As the pore groups include two to six or three to five pores, the air bubbles emitted through the pores can easily be combined into one, and the flow of large air bubbles (slug flow, slug flow) can be stably and balancedly formed.

상기 거대 공기 거품의 유동의 형성에 관한 개략적인 내용은 도9에 나타난 바와 같으며, 이러한 상기 거대 공기 거품의 유동이 분리막 생물반응조 내에서 상승하거나 유동하게 되는(slug flow) 현상에 관한 모식도는 도10에 나타난 바와 같다. 9 schematically shows the formation of the flow of the macro air bubbles, and a schematic diagram of a phenomenon in which the flow of the macro air bubbles ascends or flows in the membrane bioreactor is shown in As shown in Fig.

상기 하나의 기공 그룹에 포함되는 기공들 간의 거리는 1 ㎜ 내지 20㎜, 또는 4 ㎜ 내지 12㎜, 또는 5 ㎜ 내지 10㎜일 수 있다. 상기 하나의 기공 그룹에 포함되는 기공들 간의 거리는 각각의 기공의 중심점과 이와 이웃하는 기공의 중심점 간의 거리로 정의될 수 있다. 상기 기공의 중심점은 상기 기공의 전면이 다 포함되는 원의 중심점일 수 있다. The distance between the pores included in the one pore group may be 1 mm to 20 mm, or 4 mm to 12 mm, or 5 mm to 10 mm. The distance between pores included in the one pore group may be defined as a distance between a center point of each pore and a center point of the adjacent pore. The center point of the pores may be a center point of the circle including the entire surface of the pores.

상기 하나의 기공 그룹에 포함되는 기공들 간의 거리가 상기 범위로 특정됨에 따라서, 상술한 바와 같이 상기 기공들을 통하여 방출된 공기 거품(air bubble)은 용이하게 하나로 합쳐질 수 있으며 거대 공기 거품을 안정적이고 균형 있게 형성할 수 있다. As the distance between the pores included in the one pore group is specified in the above range, the air bubbles emitted through the pores can be easily combined into one, and the large air bubbles can be stably and balanced .

상기 기공의 최대 직경은 0.5 ㎜ 내지 10㎜, 또는 1 ㎜ 내지 5㎜일 수 있다. 상기 기공의 크기가 너무 작으면, 기공을 통해 발생하는 공기에 걸리는 압력이 상승하여 에너지 손실이 크게 되며, 상기 기공에서 방출되는 공기 거품의 크기가 너무 작아져서 거대 공기 거품을 형성하기 어려우며, 형성된 거대 거품이 상술한 유동(slug flow)을 하지 못할 수 있다. 또한, 상기 기공의 크기가 너무 크면, 산기공기가 주입구에 가까운 기공에서부터 급격히 발생하므로 산기관 전체의 압력분배에 문제점이 발생하여 불균일한 산기가 되기 쉽다. 또한 상기 기공 크기가 너무 클 경우 상기 기공 그룹의 형성에 따른 작용이나 효과가 반감될 수 있으며, 상술한 기포 합체(bubble coalescence)나 거대 공기 거품의 유동(slug flow)을 구현해내기 어려워서 상술한 효과를 달성하기 용이하지 않다. The maximum diameter of the pores may be 0.5 mm to 10 mm, or 1 mm to 5 mm. If the size of the pores is too small, the pressure applied to the air generated through the pores is increased to increase the energy loss, and the size of the air bubbles released from the pores becomes too small to form large air bubbles, The bubbles may not be able to make the above-mentioned slug flow. In addition, if the pore size is too large, the air at the air diffuses suddenly from the pores close to the injection port, thereby causing a problem in the pressure distribution of the air diffuser as a whole, and is likely to become unevenly distributed. In addition, if the pore size is too large, the action and effect of forming the pore group can be reduced, and it is difficult to realize the bubble coalescence or the slug flow of the large air bubble. It is not easy to achieve.

상기 산기관의 표면 상에서 상기 기공의 단면은 원, 타원 또는 3개 내지 30개의 내각을 갖는 다각형일 수 있다. The cross-section of the pores on the surface of the diffuser may be a circle, an ellipse, or a polygon having 3 to 30 internal angles.

한편, 상기 산기관의 구체적인 형태나 크기는 실제 적용되는 장치에 따라서 달라질 수 있으나, 상기 산기관은 10㎜ 내지 100㎜의 외경 또는 1㎜ 내지 90㎜의 내경을 갖는 배관 형태일 수 있다. Meanwhile, the specific shape and size of the air diffusing pipe may vary depending on the apparatus to be actually used, but the diffusing pipe may be in the form of a pipe having an outer diameter of 10 mm to 100 mm or an inner diameter of 1 mm to 90 mm.

상기 산기관의 길이 방향에 대하여 수직인 단면의 형태가 크게 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 원, 타원 또는 3개 내지 30개의 내각을 갖는 다각형일 수 있다. The shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the air diffusing pipe is not particularly limited, but may be, for example, a circle, an ellipse or a polygon having 3 to 30 internal angles.

또한, 상기 상기 산기관의 구체적인 재질이 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 PVC 등이 열가소성 플라스틱이나 금속을 상기 산기관의 제조에 사용할 수 있다. The material of the air diffuser is not limited to a specific material. For example, thermoplastic plastic or metal such as PVC can be used for the production of the air diffuser.

상술한 바와 같이, 상기 일 구현예의 산기 장치는 분리막 생물반응조(MBR, MEMBRANE BIO-REACTOR)에 사용될 수 있다. As described above, the aeration apparatus of one embodiment can be used in a membrane bioreactor (MBR).

또한, 상기 일 구현예의 산기 장치는 분리막 생물반응조에 사용되기 위해서 상기 산기관 이외로 통상적으로 알려진 다른 구성부를 더 포함할 수 있다. In addition, the anatalizing device of one embodiment may further include other components commonly known to be other than the aerosol for use in a membrane bioreactor.

예를 들어, 상기 일 구현예의 산기 장치는 상기 산기관과 연결되고 상기 상기관으로 기체를 주입하는 기체 주입부를 더 포함할 수 있다. 이러한 기체 주입부는 공기 주입의 안전 확보 및 운전방법의 변화를 주기 위한 전동 밸브, 간헐적 주입 또는 펄프 주입을 위한 솔레노이드 밸브 등의 구성을 사용할 수 있으며, 상기 분리막 생물 반응조 외부에 구비되거나 상기 상기 장치 내부에 구비되어 있을 수 있다. For example, the diffuser of the embodiment may further include a gas injection unit connected to the diffuser and injecting gas into the upper organ. The gas injection unit may include a motorized valve for ensuring the safety of air injection and a change in the operation method, a solenoid valve for intermittent injection or pulp injection, and the like. The gas injection unit may be provided outside the separation membrane bioreactor, .

또한, 상기 일 구현예의 산기 장치는 상기 기체 주입부로부터 주입된 기체를 상기 산기관으로 분배하는 기체 분배부;를 더 포함할 수 도 있다. In addition, the diffuser of the embodiment may further include a gas distributor for distributing the gas injected from the gas injector to the air diffuser.

발명의 또 다른 구현예에 따르면, 생물반응조; 상기 생물반응조 내에 설치된 1이상의 분리막 모듈; 및 상기 분리막 모듈의 하단에 설치되는 상기 산기 장치;를 포함하는 분리막 생물반응조가 제공될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a bioreactor; At least one separation membrane module installed in the bioreactor; And a diffusion device installed at a lower end of the separation membrane module.

상술한 바와 같이, 상기 일 구현예의 산기 장치를 사용하면, 적은 공기량으로도 효과적으로 공기 또는 기포를 방출 및 분산시킬 수 있으며, 분리막 생물반응조 등의 적용 분야에서 뛰어난 세정 효과 등을 구현할 수 있고, 사용되는 공기량과 소요되는 전력을 낮추고, 분리막 생물반응조의 가동 효율을 높일 수 있다. As described above, by using the air diffuser of the embodiment, it is possible to effectively discharge and disperse air or bubbles even with a small amount of air, and it is possible to realize an excellent cleaning effect in application fields such as a membrane bioreactor, It is possible to reduce the amount of air and power consumption, and to increase the operation efficiency of the membrane bioreactor.

특히, 상기 일 구현예의 산기 장치를 사용함에 따라서, 상기 산기 장치의 기공을 통하여 방출된 공기 거품(air bubble)이 뭉칠 수 있으며(coalescence), 이와 같이 뭉쳐진 공기 거품이 거대 공기 거품을 형성하게 되고, 이러한 거대 공기 거품이 상기 구현예의 분리막 생물반응조 내에서 상승하거나 유동하게 된다(slug flow). 상기 산기 장치는 상기 거대 거품을 균일한 크기로 균등하게 형성할 수 있게 한다. Particularly, by using the air diffuser of the embodiment, the air bubbles emitted through the pores of the diffuser can coalesce, and the air bubbles thus formed form a large air bubble, Such large air bubbles rise or flow in the membrane bioreactor of this embodiment (slug flow). The air diffuser allows the giant foam to be uniformly formed in a uniform size.

그리고, 이러한 거대 공기 거품의 주기적인 유동에 따라서, 보다 적은 공기양으로도 상기 분리막 생물반응조의 분리막에 생성될 수 있는 오염 물질을 용이하게 제거할 수 있으며, 분리막에 오염 물질이 쌓이는 현상을 최소화 할 수 있다. According to the cyclic flow of the macro air bubbles, contaminants that can be generated in the separation membrane of the separation membrane bioreactor can be easily removed even with a smaller amount of air, and the accumulation of contaminants in the separation membrane can be minimized .

상기 산기 장치에 관한 구체적인 내용은 상기 일 구현예에서 상술한 내용을 모두 포함한다. The detailed description related to the air diffusing apparatus includes all of the above-mentioned contents in the above embodiment.

상기 생물반응조는 하수 또는 폐수를 처리함에 있어서 미생물을 이용하여 생물학적인 정화를 하는 부분이며 분리막이 침지되는 부분은 생물반응조 중에서도 폭기조 또는 포기조 혹은 호기조라고 하며 유기물의분해 역할을 하는 부분이며, 장방형, 정방형 또는 원형 등의 형태를 가질 수 있다. 이러한 생물반응조의 크기가 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 폭기조의 1기당 평균적으로 100㎥ 내지 20,000 ㎥의 크기를 가질 수 있다. The bioreactor is a part that performs biological purification using microorganisms in the treatment of sewage or wastewater. The part where the separation membrane is immersed is called an aeration tank, aeration tank or aerobic tank, and serves as a decomposition part of organic matter. Or circular shape. The size of such a bioreactor is not limited, but may be on the order of 100 m 3 to 20,000 m 3 per unit of an aeration tank, for example.

상기 생물반응조 내에 설치된 1이상의 분리막 모듈은 표준활성슬러지법 또는 표준활성슬러지법 변법 등으로 대표되는 생물반응조에서 폭기조 내 혹은 분리막조 또는 조 외부에서 에어 리프트(air lift) 형태로 설치되며, 활성슬러지와 정화된 물을 분리하는 이른바 고액분리의 역할을 하는 부분이며, 분리막의 설치 위치와 운전 방법 등에 따라 침지형 또는 가압형의 형태를 가질 수 있다. 또한, 이러한 분리막 모듈은 평막 형태로써 분리막, 엘레먼트(panel 또는 spacer 등을 포함한다), 모듈 및 모듈의 집합으로 이루어진 유니트의 구성 부분으로 이루어진다. The one or more separation membrane modules installed in the biological reaction tank are installed in an aeration tank or in the form of an air lift in a separating membrane tank or outside the tank in a bioreactor represented by a standard activated sludge method or a standard activated sludge process modification method, Called liquid-solid separation in which purified water is separated. Depending on the installation position of the separation membrane, the operation method, etc., it may be in the form of an immersion type or a pressure type. In addition, such a membrane module consists of a constituent part of a unit comprising a membrane, an element (including a panel or a spacer), a module and a module in the form of a flat membrane.

상기 분리막 모듈은 중공사막을 포함할 수 있으며, 상기 평막과 중공사막의 재질은 특별히 제한을 두지 않으나, 대표적으로 소수성 재질인 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)를 표면 처리, 친수화, 첨가제 등을 이용하여 친수성으로 개질한 것을 사용할 수 있다. 또한 PVDF 이외에 폴리술폰(polysulfone, PSf) 혹은 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES) 등의 방향족 고분자 소재와 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 셀룰로오스아세테이트(cellulose acetate, CA) 또는 셀룰로오스트리아세테이트(cellulose triacetate, CTA) 등의 선형 고분자소재를 사용할 수 있다. 이러한 평막과 중공사막에는 5㎛ 내지 0.0005㎛의 크기를 갖는 기공이 복수로 형성될 수 있다. The separator module may include a hollow fiber membrane, and the material of the membrane and the hollow fiber membrane is not particularly limited. Typically, polyvinylidene fluoride (PVDF), which is a hydrophobic material, is subjected to surface treatment, hydrophilization, And a hydrophilic modification may be used. In addition to PVDF, it is also possible to use aromatic polymer materials such as polysulfone (PSf) or polyethersulfone (PES), polyacrylonitrile (PAN), cellulose acetate (CA) or cellulose triacetate , CTA) can be used. The flat membrane and the hollow fiber membrane may have a plurality of pores having a size of 5 mu m to 0.0005 mu m.

상기 분리막 모듈은 상기 산기 장치에 포함되는 기공 그룹들 간의 사이의 상단 공간에 설치될 수 있다. 구체적으로, 상기 분리막 모듈은 산기장치의 산기 방향과 수직 또는 수평으로 공기 주입 방향과 매니폴드의 설계 방법에 따라 다양하게 형성될 수 있다. The separator module may be installed in an upper space between the pore groups included in the diffuser. Specifically, the separation membrane module may be formed variously according to the designing method of the manifold and the air injection direction perpendicularly or horizontally to the direction of the diffuser of the diffuser.

한편, 상기 분리막 모듈과 상기 산기 장치 간의 거리는 5㎜ 내지 400㎜일 수 있다. 상기 분리막 모듈과 산기 산기 장치 간의 거리가 너무 작으면, 상기 산기 장치의 기공을 통하여 방출된 공기 거품이 뭉치기 어렵거나 또는 기포합체에 의한 기포 성장이 분리막의 전체에 걸쳐 형성될 만한 공간을 제공할 수 없어 산기장치의 설치 개소가 늘어나 에너지 소비효율이 낮아질 수 있다. 또한, 상기 상기 분리막 모듈과 산기 산기 장치 간의 거리가 너무 크면, 산기 장치의 기공을 통하여 방출된 공기 거품이 뭉침으로서 형성되는 거대 공기 거품의 안정성이 저하되거나, 상기 거대 공기 거품이 상기 분리막 모듈 내부로 침투하기가 용이하지 않을 수 있다. 이로 인해 공기/물의 비율을 조절해서 형성하는 크고 강한 기포합체의 효과를 반감시켜 원활한 슬러그 플로우(slug flow)의 형성을 저해하게 된다. Meanwhile, a distance between the separation membrane module and the diffusion device may be 5 mm to 400 mm. If the distance between the separator module and the acid generator is too small, the air bubbles released through the pores of the air diffuser may be difficult to accumulate, or the bubble growth due to the foam coalescence may provide a space over the entire separator It is possible to increase the number of installation places of the device for dissipating heat and to lower the energy consumption efficiency. If the distance between the separation membrane module and the acid generator is too large, the stability of the large air bubbles formed by the aggregation of the air bubbles discharged through the pores of the air diffuser may be reduced, or the large air bubbles may flow into the separator module It may not be easy to penetrate. As a result, the effect of large and strong bubble aggregates formed by controlling the ratio of air / water is halved, which hinders the formation of smooth slug flow.

한편, 상기 구현예의 분리막 생물반응조는 오수를 상기 생물반응조 내부로 주입하는 주입부; 외부 공기를 생물반응조로 주입하는 공기 주입부; 산기장치의 세정을 위해 도입하는 세정공기 혹은 세정액의 주입부; 또는 상기 생물반응조에서 처리된 처리수를 배출하는 배출부; 상기 생물반응조에서 반송을 담당하는 반송부; 를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the separation membrane bioreactor of the embodiment includes an injection unit for injecting wastewater into the bioreactor; An air injection unit for injecting outside air into the bioreactor; An injecting portion of washing air or washing liquid to be introduced for washing the air diffuser; A discharge unit for discharging treated water treated in the bioreactor; A conveying unit for conveying in the bioreactor; As shown in FIG.

본 발명에 따르면, 적은 공기량으로도 효과적으로 공기 또는 기포를 방출 및 분산시킬 수 있어서 분리막 생물반응조 등의 적용 분야에서 뛰어난 세정 효과 등을 구현할 수 있고, 사용되는 공기량과 소요되는 전력을 낮추고, 분리막 생물반응조의 가동 효율을 높일 수 있으며, 산기관의 세정 및 분리막 생물반응조의 오염 제어가 가능한 산기 장치 및 상기 산기 장치를 포함하는 분리막 생물반응조가 제공될 수 있다. According to the present invention, it is possible to effectively discharge and disperse air or bubbles even with a small amount of air, thereby realizing an excellent cleaning effect in applications such as separation membrane bioreactors, etc., A separator bioreactor including the anaerobic device and the anaerobic device capable of cleaning the acid ore and controlling contamination of the separation membrane bioreactor can be provided.

도1은 실시예1의 분리막 생물반응조를 운전 과정을 관찰한 사진에 관한 것이다.
도2는 실시예2의 분리막 생물반응조를 운전 과정을 관찰한 사진에 관한 것이다.
도3은 실시예3 내지 6의 분리막 생물반응조를 운전 과정을 관찰한 사진에 관한 것이다.
도4은 실시예7 내지 10의 분리막 생물반응조를 운전 과정을 관찰한 사진에 관한 것이다.
도5은 비교예1의 분리막 생물반응조를 운전 과정을 관찰한 사진에 관한 것이다.
도6은 발명의 일 구현예의 산기 장치에 포함된 산기관을 개략적으로 나타낸 것이다.
도7는 발명의 일 구현예의 산기 장치에 포함된 산기관의 평면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도8은 종래의 산기 장치들의 평면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도9는 발명의 일 구현예의 산기 장치에 포함된 산기관 및 종래의 산기 장치에서 발생하는 공기 거품의 유동에 관한 내용을 간략히 나타낸 모식도이다.
도10은 발명의 일 구현예의 산기 장치에 포함된 산기관 및 종래의 산기 장치를 사용시 분리막 생물반응조 내에서 공기 거품의 유동 양상을 간략히 나타낸 모식도이다.
도11은 실험예2에서 실시예11 및 비교예2의 분리막 생물반응조에 각각 20L/min의 유량을 주입시켰을 때, 시간에 따라 진공펌프에 걸리는 압력이 변하는 양상을 그래프로 나타낸 것이다.
도12은 실험예2에서 실시예11 및 비교예2의 분리막 생물반응조에 각각 30L/min의 유량을 주입시켰을 때, 시간에 따라 진공펌프에 걸리는 압력이 변하는 양상을 그래프로 나타낸 것이다.
도 13은 실험예 3에서 측정한 상향 유속(cross-flow velocity) 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도14는 실시예12의 산기 장치에 포함된 산기관의 평면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도15는 상기 실시예 12의 산기 장치에 주입하는 공기의 양을 달리하여 운전한 과정을 관찰한 사진을 나타낸 것이다.
도16은 상기 실시예 12의 산기관에서 슬러지가 배출된 사진을 나타낸 것이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a photograph showing the operation of a separation membrane bioreactor according to Example 1. FIG.
FIG. 2 is a photograph showing the operation of the separation membrane bioreactor of Example 2. FIG.
FIG. 3 is a photograph of the operation of the separation membrane bioreactor of Examples 3 to 6. FIG.
FIG. 4 is a photograph of the operation of the separation membrane bioreactor of Examples 7 to 10 observed. FIG.
FIG. 5 is a photograph showing the operation of the separation membrane bioreactor of Comparative Example 1 observed. FIG.
6 schematically shows an air diffuser included in the diffuser of an embodiment of the invention.
Fig. 7 schematically shows a plan view of an aerodrome included in the anomaly device of an embodiment of the invention. Fig.
Fig. 8 schematically shows a plan view of a conventional diffuser.
FIG. 9 is a schematic view briefly showing the flow of air bubbles generated in the diffuser and the conventional diffuser included in the diffuser of the embodiment of the invention. FIG.
FIG. 10 is a schematic view showing a flow pattern of air bubbles in a separator bioreactor using an acid diffuser and a conventional diffuser, which are included in the diffuser of an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a graph showing changes in pressure applied to the vacuum pump according to time when a flow rate of 20 L / min is injected into the separation membrane bioreactor of Example 11 and Comparative Example 2, respectively, in Experimental Example 2. FIG.
12 is a graph showing changes in pressure applied to the vacuum pump according to time when a flow rate of 30 L / min is injected into the separation membrane bioreactor of Example 11 and Comparative Example 2 in Experimental Example 2, respectively.
13 is a graph showing the measurement results of the cross-flow velocity measured in Experimental Example 3. FIG.
14 schematically shows a plan view of an aerodynamic tube included in a diffuser of Example 12. Fig.
FIG. 15 is a photograph of the operation of the air diffuser of the twelfth embodiment in different amounts of air to be injected.
16 is a photograph of the sludge discharged from the aeration engine of the twelfth embodiment.

발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. The invention will be described in more detail in the following examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

<< 실시예Example 1내지1 to 10 및  10 and 비교예1Comparative Example 1 : 산기 장치 및 분리막 : Air diffuser and separator 생물반응조의Bioreactor 운전> Driving>

200L 부피의 생물반응조 내에 150mm X 300mm(가로X세로) 크기의 분리막을 8mm 간격으로 양면으로 4장 총 8면을 설치하고, 상기 분리막으로부터 소정의 거리에 산기 장치를 설치하였다. In a bioreactor having a volume of 200 liters, four separation membranes each having a size of 150 mm x 300 mm (width x length) were arranged at intervals of 8 mm on both sides, and a total of 8 surfaces were provided, and a diffuser was installed at a predetermined distance from the separation membrane.

이때, 분리막으로는 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN) 한외 여과막(기공의 크기 약 0.07㎛)을 사용하였으며, 상기 산기 장치에 포함되는 산기관의 표면에 형성된 각각의 기공의 최장 직경, 기공 그룹에 포함되는 기공수, 기공 그룹 내에서 기공 간의 거리, 기공 그룹 간의 거리 및 분리막 모듈과 산기 장치 간의 거리는 하기 표1에 나타낸 바와 같다. As the separator, a polyacrylonitrile (PAN) ultrafiltration membrane (pore size of about 0.07 μm) was used. The longest diameter of each pore formed on the surface of the diffuser included in the diffuser was changed to a pore group The number of pores included, the distance between the pores in the pore group, the distance between the pore groups, and the distance between the membrane module and the diffusion device are as shown in Table 1 below.

이와 같은 분리막 생물반응조에 수돗물을 채우고 10L/min에서부터 30L/min까지 10L/min(단위)의 양으로 공기를 주입하면서 운전을 진행하였고, slug flow의 형성여부와 분리막 전체에 분산되는 기포의 거동을 초고속 카메라로 관찰하였다.The operation was carried out by filling the tap water with 10 L / min (10 L / min) and 10 L / min (unit), and the formation of slug flow and the behavior of bubbles dispersed throughout the membrane And observed with a high-speed camera.

실시예 및 비교예의 산기 장치 상의 기공의 형성 양태Formation of pores on the air diffuser of Examples and Comparative Examples 기공의
최장 직경
Pore
Longest diameter
기공 그룹에 포함되는 기공수Number of pores contained in the pore group 기공 그룹 내에서 기공 간의 간격Spacing between pores within the pore group 기공 그룹 간의 거리Distance between groups 분리막 모듈과 산기 장치 간의 거리Distance between membrane module and diffuser
실시예1Example 1 약 2 ㎜About 2 mm 33 7 ㎜7 mm 37.5㎜37.5 mm 40 ㎜40 mm 실시예2Example 2 약 2 ㎜About 2 mm 44 7 ㎜7 mm 37.5㎜37.5 mm 40 ㎜40 mm 실시예3Example 3 약 2 ㎜About 2 mm 33 8 ㎜8 mm 37.5㎜37.5 mm 40mm40mm 실시예4Example 4 약 2 ㎜About 2 mm 33 7 ㎜7 mm 37.5㎜37.5 mm 실시예5Example 5 약 2 ㎜About 2 mm 44 8 ㎜8 mm 37.5㎜37.5 mm 실시예6Example 6 약 2 ㎜About 2 mm 44 7 ㎜7 mm 37.5㎜37.5 mm 실시예7Example 7 약 4 ㎜About 4 mm 33 10 ㎜10 mm 83.3㎜83.3 mm 160 ㎜160 mm 실시예8Example 8 약 4 ㎜About 4 mm 33 9 ㎜9 mm 83.3㎜83.3 mm 실시예9Example 9 약 4 ㎜About 4 mm 44 10 ㎜10 mm 83.3㎜83.3 mm 실시예10Example 10 약 4 ㎜About 4 mm 44 9 ㎜9 mm 83.3㎜83.3 mm 비교예1Comparative Example 1 약 2 ㎜About 2 mm 44 그룹 간격 없음[기공들이7 ㎜ 간격으로 직렬 배열]No group spacing [pores arranged in series at intervals of 7 mm] 그룹 간격 없음No group spacing 120mm120mm

<< 실험예1Experimental Example 1 : : 실시예Example 1내지1 to 10 및  10 and 비교예1의Comparative Example 1 분리막  Membrane 생물반응조의Bioreactor 운전 관찰> Driving observation>

(1) 도1 및 도2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 실시예2의 분리막 생물반응조를 운전을 진행함에 따라서, 산기 장치에서 발생하는 공기 거품(air bubble)이 합체하는 현상을 관찰할 수 있으며(coalescence), 이와 같이 공기 거품이 뭉쳐서 형성된 거대 공기 거품이 분리막 모듈로 이동하는 유동(slug flow)이 일어난다는 점을 확인할 수 있었다. (1) As shown in FIG. 1 and FIG. 2, as the separation membrane bioreactor of Example 1 and Example 2 is operated, the phenomenon of coalescence of air bubbles generated in the air diffuser can be observed (Coalescence) of the air bubbles, and thus, a slug flow occurs in which the large air bubbles formed by the air bubbles are transferred to the membrane module.

도3 및 도4에서도 나타난 바와 같이, 상기 현상은 실시예 3 내지 10의 분리막 생물반응조를 운전하는 과정에서도 확인되었다. As shown in FIGS. 3 and 4, the above phenomenon was also confirmed in the operation of the separation membrane bioreactors of Examples 3 to 10.

(2) 이에 반하여, 비교예1 (도5)의 분리막 생물반응조를 운전하는 경우, 산기 장치에서 발생하는 공기 거품(air bubble)들이 뭉치는 현상을 거의 관찰하기 어려웠으며, 각각의 공기 거품이 상부로 이동하면서 분리막 모듈 사이를 지나가는 모습을 관찰할 수 있었다.(2) On the other hand, when the separation membrane bioreactor of Comparative Example 1 (FIG. 5) was operated, it was hard to observe the accumulation of air bubbles generated in the air diffuser, And it was possible to observe the passage between the membrane modules.

<< 실시예11Example 11  And 비교예2Comparative Example 2 >>

200L 부피의 생물반응조 내에 150mm X 300mm(가로X세로) 크기의 분리막을 8mm 간격으로 양면으로 4장 총 8면을 설치하고, 상기 분리막으로부터 소정의 거리에 산기 장치를 설치하였다. In a bioreactor having a volume of 200 liters, four separation membranes each having a size of 150 mm x 300 mm (width x length) were arranged at intervals of 8 mm on both sides, and a total of 8 surfaces were provided, and a diffuser was installed at a predetermined distance from the separation membrane.

이때, 분리막으로는 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN) 한외 여과막(기공의 크기 약 0.07㎛)을 사용하였으며, 상기 산기 장치에 형성된 각각의 기공의 최장 직경, 기공 그룹에 포함되는 기공수, 기공 그룹 내에서 기공 간의 거리, 기공 그룹 간의 거리 및 분리막 모듈과 산기 장치 간의 거리는 하기 표2에 나타낸 바와 같다. As the separation membrane, a polyacrylonitrile (PAN) ultrafiltration membrane (pore size of about 0.07 m) was used, and the maximum diameter of each pore formed in the acidifier, the number of pores contained in the pore group, The distance between the pore groups, and the distance between the membrane module and the diffusion device are as shown in Table 2 below.

이와 같은 분리막 생물반응조에 불용성 유기물, 당, 지질 등의 인공 유기오염물을 포함한 인공 폐수를 채우고 30L/min의 양으로 공기를 주입하면서 운전을 진행하였고, 분리막에 사용되는 진공펌프에 걸리는 압력(막간 차압, Trans membrane pressure, TMP)을 측정하였다. Artificial wastewater containing artificial organic contaminants such as insoluble organic matter, sugar, and lipids was filled in the separation membrane bioreactor and air was injected at a rate of 30 L / min. The pressure applied to the vacuum pump used in the separation membrane , And trans membrane pressure (TMP).

[운전 조건][Operation condition]

(1) Flux: 15.4 LMH (L/m2/h)(1) Flux: 15.4 LMH (L / m 2 / h)

(2) 운전 모드: 9분 가동 1분 휴지(2) Operation mode: 9 min.

(3) 유기물 농도 (wt%): 0.035(3) Organic matter concentration (wt%): 0.035

실시예11 및 비교예2의 산기 장치 상의 기공의 형성 양태 [산기 장치의 길이: 150 ㎜]Formation of pores on the acidifier of Example 11 and Comparative Example 2 [Length of the acidifier: 150 mm] 기공의
최장 직경
Pore
Longest diameter
기공 그룹에 포함되는 기공수Number of pores contained in the pore group 기공 그룹 내에서 기공 간의 간격Spacing between pores within the pore group 기공 그룹 간의 거리Distance between groups 분리막 모듈과 산기 장치 간의 거리Distance between membrane module and diffuser
실시예11Example 11 약 2 ㎜About 2 mm 3
[총 4개의 그룹]
3
[Total 4 groups]
7 ㎜7 mm 37.5㎜37.5 mm 40 ㎜40 mm
비교예2Comparative Example 2 약 2 ㎜About 2 mm -- 그룹 간격 없음[23개의 기공들이 직렬 배열]No group spacing [23 pores arranged in series] -- 120 ㎜120 mm

<< 실험예2Experimental Example 2 : : 실시예Example 11 및  11 and 비교예2의Comparative Example 2 분리막  Membrane 생물반응조의Bioreactor 운전 관찰> Driving observation>

실시예 11 및 비교예2의 분리막 생물반응조에 각각 20L/min 및 30L/min의 유량을 유입시켜 실험을 진행하였다.Experiments were conducted by flowing a flow rate of 20 L / min and 30 L / min into the separation membrane bioreactor of Example 11 and Comparative Example 2, respectively.

1. 20L/min의 유량 주입시1. At a flow rate of 20 L / min

하기 도11에 나타난 바와 같이, 비교예2의 분리막 생물반응조에 20L/min의 유량을 유입시켰을 때에는 차압 상승의 속도가 상대적으로 높으며, 상대적으로 긴 시간 사용시 차입이 계속적으로 상승한다는 점이 확인되었다. As shown in FIG. 11, when the flow rate of 20 L / min was introduced into the separation membrane bioreactor of Comparative Example 2, the rate of increase of the differential pressure was relatively high, and it was confirmed that the borrowing continuously increased for a relatively long time.

이에 반하여, 실시예11의 분리막 생물반응조는 차압 상승의 속도가 상대적으로 완만하며, 1000분 이상의 장시간 사용 이후에도 차압이 0.4 Kg/㎠ 이하로 유지되는 점이 확인되었다. On the other hand, the separation membrane bioreactor of Example 11 showed that the differential pressure was relatively slow and the differential pressure was maintained at 0.4 Kg / cm 2 or less even after prolonged use of more than 1000 minutes.

2. 20L/min의 유량 주입시2. At the flow rate of 20 L / min

하기 도12에 나타난 바와 같이, 비교예2의 분리막 생물반응조는 100,000sec 동안 진행된 실험As shown in FIG. 12, the separation membrane bioreactor of Comparative Example 2 was an experiment conducted for 100,000 seconds

에서 계속적으로 막간 차압 (Trans membrane pressure, TMP)이 상승하여 0.2 Kg/㎠ 이상이 된다는 점을 확인할 수 있다. The trans membrane pressure (TMP) is continuously increased to 0.2 Kg / ㎠ or more.

이에 반하여 실시예11의 분리막 생물반응조는 동일한 30L/min의 유량을 유입시켜 실험을 동시에 진행하더라도 차압 상승의 속도가 완만하고, 200분 이상 운전한 이후에도 차압이 약 0.2 Kg/㎠ 내외의 범위에서 유지되며, 제한 차압(평균적으로는 약 0.5 이상일 경우)에 도달하는 시간이 상대적으로 길어진다는 점이 확인되었다. 이에 따라 상기 실시예11의 분리막을 세정하는 주기를 크게 향상시킬 수 있으며, 경제적인 분리막 생물반응조 운전 조건을 형성할 수 있다는 점이 확인되었다. On the contrary, in the membrane bioreactor of Example 11, even when the same flow rate of 30 L / min was introduced and the experiment was carried out at the same time, the differential pressure increase rate was gentle and the differential pressure was maintained within about 0.2 Kg / And the time to reach the limit differential pressure (when the average is about 0.5 or more) is relatively long. Thus, it was confirmed that the cycle of washing the separation membrane of Example 11 can be greatly improved, and an economical operating condition of the separation membrane bioreactor can be formed.

<< 실험예3Experimental Example 3 : 산기장치에 의한 상향 유속(cross-flow velocity) 측정>: Measurement of cross-flow velocity by an aeration device>

400 mm X 500 mm X 700 mm (W X L X H) 수조에 깨끗한 물을 채우고, 산기장치에 15 내지 30 L/min의 공기를 실시예 11 및 비교예2의 산기장치에 각각 주입하였을 때, 산기장치에 의해 형성되는 물/공기 유속을 비교하여 상향 유속(cross-flow velocity)을 측정하였다. When a water tank of 400 mm × 500 mm × 700 mm (WXLXH) was filled with clean water and air of 15 to 30 L / min was fed into the air diffuser, the air diffuser was introduced into the air diffuser of Example 11 and Comparative Example 2, The cross-flow velocity was measured by comparing the formed water / air flow rate.

구체적으로, 상기 유속의 측정은 150mm X 300mm(가로X세로) 크기의 분리막을 8mm 간격으로 양면으로 4장 총 8면을 설치하고, 상기 분리막으로부터 소정의 거리에 산기 장치를 설치하여 산기장치에 의해 발생되는 상향 유속을 sodium alginate bead를 부유시켜 초고속 카메라로 매 frame 당 bead의 이동거리를 분석하여 간접적으로 유속 값을 측정하였다. Specifically, the measurement of the flow velocity was carried out by providing four sheets of separators each having a size of 150 mm × 300 mm (width X length) at 8 mm intervals on both sides, a total of 8 surfaces were provided, and a diffuser was installed at a predetermined distance from the separator, The flow velocity was measured indirectly by analyzing the moving distance of the bead per frame with the ultra-high speed camera floating the upward flow rate generated by sodium alginate bead.

상기 도 13에 나타난 바와 같이, 15 내지 30 L/min의 동일한 공기량을 주입하였을 경우, 실시예 11의 산기 장치를 사용하였을 때가 비교예2의 산기 장치를 사용하였을 때에 비하여 상향 유속(cross-flow velocity)이 약 10% 내지 20%가량 높아졌다는 점을 확인할 수 있었다. As shown in FIG. 13, when the same amount of air of 15 to 30 L / min was injected, when the air diffuser of Example 11 was used, the cross-flow velocity ) By about 10% to 20%.

이에 따라, 실시예11의 산기 장치를 사용하는 경우, 비교예2의 산기 장치를 사용하는 경우에 비하여, 동일한 에너지를 사용하여서도 상향 유속(cross-flow velocity) 보다 높일 수 있어서, 분리막 오염제어에 필요한 에너지를 절약하고 또한 분리막의 세정주기도 연장시킬 수 있을 것으로 기대된다.Accordingly, when the acidifier of Example 11 is used, it can be higher than the cross-flow velocity even when the same energy is used as compared with the case of using the acidifier of Comparative Example 2, It is expected that it will save the energy required and extend the cleaning cycle of the membrane.

<< 실시예12Example 12 >>

200L 부피의 생물반응조 내에 150mm X 300mm(가로X세로) 크기의 분리막을 8mm 간격으로 양면으로 4장 총 8면을 설치하고, 상기 분리막으로부터 소정의 거리에 산기 장치를 설치하였다. In a bioreactor having a volume of 200 liters, four separation membranes each having a size of 150 mm x 300 mm (width x length) were arranged at intervals of 8 mm on both sides, and a total of 8 surfaces were provided, and a diffuser was installed at a predetermined distance from the separation membrane.

이때, 분리막으로는 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN) 한외 여과막(기공의 크기 약 0.07㎛)을 사용하였으며, 상기 산기 장치에 형성된 각각의 기공의 최장 직경, 기공 그룹에 포함되는 기공수, 기공 그룹 내에서 기공 간의 거리, 기공 그룹 간의 거리, 분리막 모듈과 산기 장치 간의 거리, 측면 기공의 최장 직경 및 측면 기공의 수와 간격은 하기 표3에 나타낸 바와 같다. As the separation membrane, a polyacrylonitrile (PAN) ultrafiltration membrane (pore size of about 0.07 m) was used, and the maximum diameter of each pore formed in the acidifier, the number of pores contained in the pore group, The distance between the pore groups, the distance between the membrane module and the diffusion device, the maximum diameter of the side pores, and the number and spacing of the side pores are as shown in Table 3 below.

이와 같은 분리막 생물반응조에 불용성 유기물, 당, 지질 등의 인공 유기오염물을 포함한 인공 폐수를 채우고 30L/min의 양으로 공기를 주입하면서 운전을 진행하였고, 분리막에 사용되는 진공펌프에 걸리는 압력(막간 차압, Trans membrane pressure, TMP)을 측정하였다. Artificial wastewater containing artificial organic contaminants such as insoluble organic matter, sugar, and lipids was filled in the separation membrane bioreactor and air was injected at a rate of 30 L / min. The pressure applied to the vacuum pump used in the separation membrane , And trans membrane pressure (TMP).

[운전 조건][Operation condition]

(1) Flux: 15.4 LMH (L/m2/h)(1) Flux: 15.4 LMH (L / m 2 / h)

(2) 운전 모드: 9분 가동 1분 휴지(2) Operation mode: 9 min.

(3) 유기물 농도 (wt%): 0.035(3) Organic matter concentration (wt%): 0.035

실시예12의 산기 장치 상의 기공의 형성 양태 [산기 장치의 길이: 150 ㎜]Formation of pores on the acidifier of Example 12 [Length of acidifier: 150 mm] 기공 그룹에 포함되는 기공의
최장 직경
Of the pores contained in the pore group
Longest diameter
기공 그룹에 포함되는 기공수Number of pores contained in the pore group 기공 그룹 내에서 기공 간의 간격Spacing between pores within the pore group 기공 그룹 간의 거리Distance between groups 분리막 모듈과 산기 장치 간의 거리Distance between membrane module and diffuser 측면 기공의 최장 직경Longest diameter of side pore 측면 기공의 수 및 간격Number and spacing of side pores
실시예12Example 12 약 3 ㎜About 3 mm 3
[총 6개의 그룹]
3
[Total 6 groups]
7 ㎜7 mm 37.5㎜37.5 mm 40 ㎜40 mm 약 6 ㎜About 6 mm 2쌍
/
75㎜
2 pairs
/
75 mm

도15의 a) 내지 d)에 나타난 바와 같이, 상기 실시예 12의 산기 장치를 포함한 분리막 생물반응조를 운전한 결과, 산기 장치에 주입하는 공기의 양을 4 내지 5 ㎥/hr로 하여 운전하는 경우 기공 그룹을 통하여 방출된 공기 거품(air bubble)이 뭉칠 수 있으며(coalescence) 이와 같이 뭉쳐진 공기 거품이 거대 공기 거품이 발생하여 동일한 에너지를 사용하여서도 상향 유속(cross-flow velocity) 보다 높일 수 있었다. As shown in Figs. 15 (a) to 15 (d), when the separation membrane bioreactor including the anaerobic apparatus of the twelfth embodiment was operated, it was found that when the operation was performed with the amount of air injected into the anaerobic tank set at 4 to 5 m3 / hr The air bubbles released through the pore group can coalesce, and the air bubbles thus formed can generate larger air bubbles, which can be higher than the cross-flow velocity using the same energy.

아울러 상기 산기 장치에 주입하는 공기의 양을 약 10 ㎥/hr까지는 높이는 경우, 상기 산기관에 형성된 측면 기공으로부터 기포가 발생하여 상기 거대 공기 거품의 생성 및 작용을 보다 원활하게 할 수 있으며, 상기 산기관 내부에 잔류하는 부유물이나 기타 찌꺼기가 상기 측면 기공을 통하여 배출되었다. In addition, when the amount of air to be injected into the air diffuser is increased to about 10 m 3 / hr, air bubbles are generated from the side air holes formed in the air diffuser, so that generation and action of the air air bubbles can be more smoothly performed. Suspended matter or other debris remaining in the engine was discharged through the side pores.

구체적으로, 도15의 c)에 나타난 바와 같이, 산기 장치에 주입하는 공기의 양을 6 ㎥/hr로 하면, 상기 측면 기공에서 발생하는 기포가 기공 그룹을 통하여 방출된 공기 거품(air bubble)과 뭉치는 현상이 확인되며, 도15의 d)에 나타난 바와 같이, 산기 장치에 주입하는 공기의 양을 9 ㎥/hr로 하면 상기 측면 기공에서 발생하는 기포가 기공 그룹을 통하여 방출된 기포가 합쳐져서 거대 기포가 형성된다는 점이 확인되었다. Specifically, as shown in FIG. 15C, when the amount of air to be injected into the air diffuser is 6 m 3 / hr, the air bubbles generated in the side air bubbles form air bubbles If the amount of air to be injected into the air diffuser is 9 m &lt; 3 &gt; / hr as shown in Fig. 15D, air bubbles generated in the side air holes are combined with air bubbles emitted through the air hole group, It was confirmed that bubbles were formed.

이에 따라, 상기 산기 장치에 주입되는 공기의 양을 변경하는 경우, 예를 들어 산기 장치에 주입하는 공기의 양을 4 내지 5 ㎥/hr로 하여 운전을 유지하다가 산기 장치에 주입하는 공기의 양을 6 내지 10 ㎥/hr로 변경하는 과정을 반복하는 경우, 산기관 내부에 유동이 발생하여 슬러지 등 찌꺼기들이 큰 기공으로의 유입과 유출, 작은 기공으로의 압력 증가 등을 통해 부착된 슬러지가 산기관의 큰 기공으로 배출되게 될수 있다. 도16에 이러한 슬러지의 배출되는 모습을 나타내었다.Accordingly, when the amount of air injected into the air diffuser is changed, for example, the amount of air to be injected into the air diffuser is maintained at 4 to 5 m &lt; 3 &gt; / hr, 6 to 10 m3 / hr, flow occurs in the acid furnace, and the sludge adhered to the sludge by the inflow and outflow of the sludge such as sludge into the large pore and the pressure to the small pore, Of the pore size. FIG. 16 shows the discharge of the sludge.

Claims (28)

2개 이상의 기공을 포함한 기공 그룹; 및
상기 기공 그룹과 이격되어 위치한 측면 기공;을 포함한 산기관을 포함하며,
상기 기공 그룹들은 상기 산기관의 표면에서 상기 산기관의 길이 방향으로 일렬로 배열하며,
상기 측면 기공은 상기 기공 그룹으로부터 상기 산기관의 길이 방향에 수직한 단면의 전체 둘레의 1/5 내지 1/3에 해당하는 위치에 형성되는, 산기 장치.
A pore group containing two or more pores; And
And a side pore spaced apart from the pore group,
Wherein the pore groups are arranged in a line in the longitudinal direction of the diffuser at the surface of the diffuser,
Wherein the side pores are formed at positions corresponding to 1/5 to 1/3 of the entire periphery of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the air diffusing pipe from the pore group.
제1항에 있어서,
상기 산기관의 표면에는 서로 대향하는 한쌍 이상의 측면 기공이 형성되는, 산기 장치.
The method according to claim 1,
Wherein at least one pair of side pores opposite to each other is formed on the surface of the diffuser.
제1항에 있어서,
상기 측면 기공은 상기 산기관의 길이 방향으로 2 내지 10등분한 위치에 각각 형성되는, 산기 장치.
The method according to claim 1,
And the side pores are respectively formed at positions which are divided into 2 to 10 in the longitudinal direction of the air diffuser.
제1항에 있어서,
상기 측면 기공의 최대 직경이 5 ㎜ 내지 20㎜인, 산기 장치.
The method according to claim 1,
And the maximum diameter of the side pores is 5 mm to 20 mm.
제1항에 있어서,
상기 측면 기공의 최대 직경이 상기 기공 그룹 각각에 포함되는 기공의 최대 직경의 1.5 배 내지 3배인, 산기 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the maximum diameter of the side pores is 1.5 to 3 times the maximum diameter of the pores contained in each of the pore groups.
제1항에 있어서,
상기 기공 그룹들 중 서로 이웃하는 기공 그룹 간의 거리가 25 ㎜ 내지 150㎜인, 산기 장치.
The method according to claim 1,
Wherein a distance between neighboring pore groups of said pore groups is 25 mm to 150 mm.
제1항에 있어서, 상기 기공 그룹 각각에 포함되는 기공의 최대 직경이 0.5 ㎜ 내지 10㎜인, 산기 장치.
The proliferation device according to claim 1, wherein a maximum diameter of the pores contained in each of the pore groups is 0.5 mm to 10 mm.
제1항에 있어서, 상기 기공 그룹들은 상기 산기관의 표면에서 상기 산기관의 길이 방향으로 일렬로 배열하는, 산기 장치.
2. The diffuser as claimed in claim 1, wherein the pore groups are arranged in a line in the longitudinal direction of the diffuser at the surface of the diffuser.
제1항에 있어서, 상기 기공 그룹이 2개 내지 6개의 기공을 포함하는, 산기 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the pore group comprises two to six pores.
제1항에 있어서, 상기 하나의 기공 그룹에 포함되는 기공들 간의 거리가 1 ㎜ 내지 20㎜인, 산기 장치.
The proliferation device according to claim 1, wherein a distance between the pores included in the one pore group is 1 mm to 20 mm.
제1항에 있어서, 상기 기공 그룹 각각에 포함되는 기공의 단면이 원, 타원 또는 3개 내지 30개의 내각을 갖는 다각형인, 산기 장치.
The diffusing device according to claim 1, wherein the cross-section of the pores included in each of the pore groups is a polygon having a circle, an ellipse, or 3 to 30 internal angles.
제1항에 있어서,
상기 기공 그룹은 상기 산기관의 길이 방향으로 4 내지 25등분한 위치에 각각 형성되는, 산기 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the pore groups are formed at positions which are equally divided into 4 to 25 in the longitudinal direction of the diffuser.
제1항에 있어서, 상기 산기관이 10㎜ 내지 100㎜의 외경을 갖는 배관 형태인, 산기 장치.
The air diffuser device according to claim 1, wherein said diffuser is in the form of a pipe having an outer diameter of 10 mm to 100 mm.
제1항에 있어서, 상기 산기관이 1㎜ 내지 90㎜의 내경을 갖는 배관 형태인, 산기 장치.
The diffuser as claimed in claim 1, wherein the diffuser is in the form of a pipe having an inner diameter of 1 mm to 90 mm.
제1항에 있어서, 상기 산기관의 단면이 원, 타원 또는 3개 내지 30개의 내각을 갖는 다각형인, 산기 장치.
2. The diffuser as claimed in claim 1, wherein the cross-section of the diffuser is a polygon having a circle, an ellipse or an interior angle of 3 to 30 angles.
제1항에 있어서, 상기 산기관의 재질이 열가소성 플라스틱 또는 금속인, 산기 장치.
The apparatus according to claim 1, wherein the material of the diffuser is thermoplastic plastic or metal.
제1항에 있어서, 상기 산기관과 연결되고 상기 상기관으로 기체를 주입하는 기체 주입부;를 더 포함하는, 산기 장치.
2. The air diffuser according to claim 1, further comprising a gas injection unit connected to the air diffuser and injecting gas into the upper organ.
제17항에 있어서, 상기 기체 주입부로부터 주입된 기체를 상기 산기관으로 분배하는 기체 분배부;를 더 포함하는, 산기 장치.
18. The air diffusing device according to claim 17, further comprising: a gas distribution section for distributing the gas injected from the gas injection section to the air diffuser.
생물반응조;
상기 생물반응조 내에 설치된 1이상의 분리막 모듈; 및
상기 분리막 모듈의 하단에 설치되는, 제1항의 산기 장치;를 포함하는 분리막 생물반응조.
Bioreactor;
At least one separation membrane module installed in the bioreactor; And
The separator bioreactor according to claim 1, wherein the separator module is installed at the lower end of the separator module.
제19항에 있어서,
상기 분리막 모듈은 상기 산기 장치에 포함되는 기공 그룹들 간의 사이의 상단 공간에 설치되는, 분리막 생물반응조.
20. The method of claim 19,
Wherein the separation membrane module is installed in an upper space between pore groups included in the anaerobic device.
제19항에 있어서,
상기 분리막 모듈은 중공사막을 포함하는, 분리막 생물반응조.
20. The method of claim 19,
Wherein the separation membrane module comprises a hollow fiber membrane.
제19항에 있어서,
상기 분리막 모듈과 상기 산기 장치 간의 거리는 5㎜ 내지 400㎜인, 분리막 생물반응조.
20. The method of claim 19,
Wherein a distance between the separation membrane module and the anaerobic device is 5 mm to 400 mm.
제19항에 있어서,
오수를 상기 생물반응조 내부로 주입하는 주입부;
외부 공기를 생물반응조로 주입하는 공기 주입부; 또는
상기 생물반응조에서 처리된 처리수를 배출하는 배출부;를 더 포함하는, 분리막 생물반응조.
20. The method of claim 19,
An injector injecting wastewater into the bioreactor;
An air injection unit for injecting outside air into the bioreactor; or
And a discharge part for discharging the treated water treated in the bioreactor.
생물반응조;
상기 생물반응조 내에 설치된 1이상의 분리막 모듈; 및
상기 분리막 모듈의 하단에 설치되는 산기 장치;를 포함하며,
상기 분리막 모듈은 상기 산기 장치에 포함되는 기공 그룹들 간의 사이의 상단 공간에 설치되며, 상기 분리막 모듈과 상기 산기 장치 간의 거리는 5㎜ 내지 400㎜이고,
상기 산기 장치는 2개 이상의 기공을 포함한 기공 그룹; 및 상기 기공 그룹과 이격되어 위치한 측면 기공;을 포함한 산기관을 포함하며,
상기 산기관이 10㎜ 내지 100㎜의 외경 및 1㎜ 내지 90㎜의 내경을 갖는 배관 형태이며,
상기 기공 그룹들은 상기 산기관의 표면에서 상기 산기관의 길이 방향으로 일렬로 배열하며,
상기 기공 그룹이 2개 내지 6개의 기공을 포함하고,
상기 측면 기공은 상기 기공 그룹으로부터 상기 산기관의 길이 방향에 수직한 단면의 전체 둘레의 1/5 내지 1/3에 해당하는 위치에 형성되는,
분리막 생물반응조.
Bioreactor;
At least one separation membrane module installed in the bioreactor; And
And a diffusion device installed at a lower end of the separation membrane module,
Wherein the separator module is installed in an upper space between the pore groups included in the diffuser, the distance between the separator module and the diffuser is 5 mm to 400 mm,
Wherein the air diffuser comprises a pore group comprising at least two pores; And a side pore spaced apart from the pore group,
Wherein said air diffusing pipe is in the form of a pipe having an outer diameter of 10 mm to 100 mm and an inner diameter of 1 mm to 90 mm,
Wherein the pore groups are arranged in a line in the longitudinal direction of the diffuser at the surface of the diffuser,
Wherein said pore group comprises two to six pores,
Wherein the side pores are formed at positions corresponding to 1/5 to 1/3 of the entire circumference of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the air diffusing pipe from the pore group,
Membrane bioreactor.
제24항에 있어서,
상기 산기관의 표면에는 서로 대향하는 한쌍 이상의 측면 기공이 형성되는, 분리막 생물반응조.
25. The method of claim 24,
Wherein at least one pair of side pores opposite to each other is formed on the surface of the acid diffuser.
제24에 있어서,
상기 측면 기공은 상기 산기관의 길이 방향으로 2 내지 10등분한 위치에 각각 형성되는, 분리막 생물반응조.
The method according to claim 24,
Wherein the side pores are respectively formed at 2 to 10 equal parts in the length direction of the air diffusing pipe.
제24항에 있어서,
상기 측면 기공의 최대 직경이 5 ㎜ 내지 20㎜인, 분리막 생물반응조.
25. The method of claim 24,
And the maximum diameter of the side pores is 5 mm to 20 mm.
제24항에 있어서,
상기 측면 기공의 최대 직경이 상기 기공 그룹 각각에 포함되는 기공의 최대 직경의 1.5 배 내지 3배인, 분리막 생물반응조.
25. The method of claim 24,
Wherein the maximum diameter of the side pores is 1.5 to 3 times the maximum diameter of the pores contained in each of the pore groups.
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