KR20160128141A - Membrane module for water treatment, and apparatus for operating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수처리용 분리막 모듈에 관한 것으로, 특히 평막형 세라믹 분리막 모듈 및 이를 운전하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a separation membrane module for water treatment, and more particularly, to a flat membrane type ceramic separation membrane module and an apparatus for operating the same.
근래 환경 하폐수처리, 정수처리, 폐유처리, 화학, 식품, 의약, 정유, 바이오 등의 다양한 산업분야에서 고액분리과정이 필요하다. 특히, 환경 하폐수처리와 정수처리 분야에서 물환경 개선 및 물 재이용과 관련하여 이러한 고액분리과정이 더욱 중요시되고 있는 추세이다.In recent years, solid-liquid separation processes are required in various industrial fields such as environmental wastewater treatment, water treatment, waste oil treatment, chemical, food, medicine, refinery and bio. Particularly, in the field of environmental wastewater treatment and water treatment, such solid-liquid separation process is becoming more important with respect to water environment improvement and water reuse.
상기한 고액분리과정에서는 다양한 형태와 소재를 갖는 분리막이 활용되고 있으며, 특히 세라믹 분리막은 소재 특성으로부터 발현되는 우수한 내열성, 내화학성, 내마모성 등으로 인하여, 종래 내구성이 문제되는 고분자 분리막을 대체할 목적으로 주목받고 있다.In the above-mentioned solid-liquid separation process, separation membranes having various shapes and materials are utilized. Particularly, since the ceramic separators have excellent heat resistance, chemical resistance, abrasion resistance, and the like, It is attracting attention.
이러한 세라믹 분리막은 여과 방향에 따라 인아웃 타입(in-out type)과 아웃인 타입(out-in type)으로 분류된다. 인아웃 타입은 외부 유입수가 분리막의 내부로 유입되어 여과된 후 분리막의 밖으로 배출되는 방식이고, 아웃인 타입은 외부 유입수가 분리막의 외부로부터 유입되어 여과된 후 분리막의 내부를 통해 배출되는 방식이다. Such a ceramic separator is classified into an in-out type and an out-in type according to the filtration direction. The outflow type is a method in which the external influent water is introduced from the outside of the separation membrane, filtered, and then discharged through the inside of the separation membrane.
인아웃 타입의 세라믹 분리막은 제조된 형태에 따라 단순한 구조를 갖는 튜브형과 여과 면적을 극대화한 허니컴형 등이 있으며, 일반적으로 직교여과방식(corss-flow)으로 운전된다. 이러한 튜브형(tube type) 또는 허니컴형(honeycomb type) 세라믹 분리막은 연속 운전에는 유리하나, 분리막 표면에 대한 막힘이 발생하면 이를 제거하기가 곤란하여 유지 관리가 어렵다는 단점이 있다.The in-type ceramic separator has a tubular shape having a simple structure and a honeycomb type having a maximized filtration area according to the manufactured shape, and is generally operated in a corss-flow manner. Such a tube type or honeycomb type ceramic separator is advantageous for continuous operation, but it is difficult to remove the ceramic separator if clogging occurs on the surface of the separator, so that maintenance is difficult.
한편 아웃인 타입의 세라믹 분리막은 수 밀리미터 두께의 판재 형태로 제조된 평막형(flat sheet type)이며, 전량여과방식(dead-end)으로 운전되는 것이 일반적이다. 평막형 세라믹 분리막은 표면 세척이 용이하고 제조가 용이한 장점이 있으나, 단위부피당 여과면적이 작고 전량여과방식으로 운전되어 막힘 현상이 빠르게 진행됨으로써 연속 운전에 불리한 단점이 있다.On the other hand, the out-in-type ceramic separator is a flat sheet type manufactured in the form of a plate having a thickness of several millimeters, and is generally operated in a dead-end manner. The flat membrane type ceramic separator has advantages of easy surface cleaning and easy manufacturing, but it has disadvantage in continuous operation because the filtration area per unit volume is small and the whole amount is operated by filtration method and the clogging phenomenon progresses rapidly.
따라서 최근의 세라믹 분리막은 고분자 분리막과 동등 이상의 여과 성능을 구현하고 있음에도 불구하고, 특히 평막형의 세라믹 분리막에 있어서는 안정적이고 연속적인 운전을 위한 개선에 대한 필요성은 상존하고 있는 실정이다.Therefore, although the recent ceramic separator has a filtration performance equal to or higher than that of the polymer separator, there is a need to improve stable and continuous operation of the ceramic separator, especially in the flat membrane type.
본 발명의 목적은, 유지관리가 용이하고 이와 동시에 안정적이고 연속적인 운전에 유리한 평막형 세라믹 분리막 모듈 및 이를 운전하기 위한 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a flat membrane type ceramic separator module which is easy to maintain and which is advantageous for stable and continuous operation, and an apparatus for operating the same.
이상의 해결과제에 대한 인식 및 이에 기초한 해결수단에 관한 본 발명의 요지는 아래와 같다. The gist of the present invention regarding the recognition of the above-mentioned problems and the solution means based on the above is as follows.
(1) 일정한 간격으로 병렬 배열되는 복수의 평막형 세라믹 분리막과, 상기 복수의 평막형 세라믹 분리막 각각의 상단 및 하단을 지지하는 상판 및 하판과, 상기 상판과 하판을 고정하기 위한 고정수단을 포함하는 분리막 카트리지를 포함하는 분리막 모듈.(1) A ceramic honeycomb structure comprising: a plurality of flat membrane type ceramic separation membranes arranged in parallel at regular intervals; an upper plate and a lower plate for supporting upper and lower ends of each of the plurality of flat membrane type ceramic separation membranes; and fixing means for fixing the upper plate and the lower plate A membrane module comprising a membrane cartridge.
(2) 상기 복수의 평막형 세라믹 분리막 사이에 삽입되는 복수의 세척판과, 세척판의 양 측단을 지지하고 배수홀이 구비된 한 쌍의 프레임을 포함하는 세정 장치를 더 포함하고, 상기 세척판은 상기 상판 및 하판 사이에 유지되는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 따른 분리막 모듈.(2) a cleaning device including a plurality of cleaning plates inserted between the plurality of flat film-type ceramic separators, and a pair of frames supporting both side ends of the cleaning plate and having drain holes, Is held between the upper plate and the lower plate.
(3) 상기 세정 장치는 상기 분리막 카트리지에 대해 좌우 방향으로 왕복동 가능한 것을 특징으로 하는 상기 (2)에 따른 분리막 모듈. (3) The separation membrane module according to (2), wherein the cleaning device is reciprocatable in the left-right direction with respect to the separation membrane cartridge.
(4) 상기 세척판의 적어도 일면에는 브러쉬가 구비된 것을 특징으로 하는 상기 (2)에 따른 분리막 모듈.(4) The separation membrane module according to (2), wherein at least one surface of the cleaning plate is provided with a brush.
(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 따른 분리막 모듈; 및 상기 분리막 모듈을 수용하는 수조;를 포함하고, 상기 수조는 전단에 구비되는 유입구, 후단에 구비되는 반류구, 및 상기 분리막 모듈의 하부에 구비되는 여과 배수구를 포함하는 것을 특징으로 하는 분리막 모듈 운전 장치.(5) The separation membrane module according to any one of (1) to (4) above. And a water tank for containing the separation membrane module, wherein the water tank includes an inlet provided at a front end, a counterflow provided at a rear end, and a filtration drain provided at a lower portion of the separation membrane module. Device.
(6) 상기 여과 배수구에 연결되는 감압 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 (5)에 따른 분리막 모듈 운전 장치.(6) The apparatus for operating a separation membrane module according to (5), further comprising decompression means connected to the filtration drain port.
(7) 상기 수조에는 한 쌍의 위어가 구비되고, 상기 한 쌍의 위어에 의해 상기 분리막 모듈의 수용 공간이 구획되는 것을 특징으로 하는 상기 (5)에 따른 분리막 모듈 운전 장치. (7) The apparatus for operating a separation membrane module according to (5), wherein the water tank is provided with a pair of weirs, and the receiving space of the separation membrane module is partitioned by the pair of weirs.
본 발명에 따른 평막형 세라믹 분리막 모듈 및 이를 이용한 운전 장치에서는 전량여과방식과 직교여과방식을 병합한 여과방식을 병합하여 적용함으로써, 유지관리가 용이하고 연속운전에 유리하다. In the flat membrane type ceramic separator module and the operation device using the same according to the present invention, the filtration method combined with the full-volume filtration method and the orthogonal filtration method are combined and applied, thereby facilitating maintenance and facilitating continuous operation.
또한 본 발명에 따르면 평막형 세라믹 분리막 모듈에 세정장치를 도입함으로써 연속운전 및 유지관리 측면에서 더욱 유리하다.Further, according to the present invention, the introduction of the cleaning device into the flat membrane type ceramic separator module is advantageous in terms of continuous operation and maintenance.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분리막 모듈 운전 장치의 결합상태 사시도.
도 2는 상기 도 1에 따른 분리막 모듈 운전 장치의 분해 사시도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 분리막 카트리지의 사시도 및 저면 사시도.
도 5는 도 3의 A-A선 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 세정 장치의 사시도.
도 7은 도 6의 세정 장치의 평면도.
도 8은 도 6의 세정 장치의 분해 사시도.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 세척판의 사시도 및 평면도.
도 10는 본 발명의 실시예에 따른 수조의 조립상태 사시도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 수조의 조립상태 저면 사시도.
도 12은 상기 도9의 A-A선 단면도.
도 13은 상기 도 10의 B-B선 단면도.
도 14은 상기 도 1에 따른 분리막 모듈 운전 장치의 동작 개념도.FIG. 1 is a perspective view of a combined state of a separation membrane module operation apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the separation membrane module operation device according to FIG. 1; FIG.
3 and 4 are a perspective view and a bottom perspective view of a separation membrane cartridge according to an embodiment of the present invention.
5 is a sectional view taken along line AA in Fig. 3;
6 is a perspective view of a cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a plan view of the cleaning device of Fig.
8 is an exploded perspective view of the cleaning device of Fig.
9 is a perspective view and a plan view of a cleaning plate according to an embodiment of the present invention.
10 is a perspective view of a water tank assembled according to an embodiment of the present invention;
11 is a bottom perspective view of an assembled state of a water tank according to an embodiment of the present invention.
12 is a sectional view taken along the line AA in Fig.
13 is a sectional view taken along line BB of Fig.
FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating the operation of the separation membrane module operation device according to FIG. 1. FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 도면에서 동일 또는 균등물에 대해서는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same or similar reference numerals are given to the same or similar parts.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In addition, throughout the specification, when an element is referred to as including an element, it is understood that the element may include other elements, not the exclusion of any other element, unless specifically stated otherwise.
또한, 어떤 구성요소가 '선택적으로' 제공, 구비 또는 포함된다고 할 때, 이는 본 발명의 해결과제를 위한 필수적으로 채택되는 구성요소는 아니나 그러한 해결과제와 견련성을 가지고 임의적으로 채택될 수 있음을 의미한다.Also, it is to be understood that when an element is referred to as being " selectively " provided, included, or included, it is not necessarily an essential component for solving the problem of the present invention, it means.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분리막 모듈 운전 장치(이하, ‘운전 장치’로 약칭함)의 결합상태 사시도를, 도 2는 상기 운전 장치의 분해 사시도를 각각 나타낸다. FIG. 1 is a perspective view of a combined state of a separation membrane module operation device (hereinafter abbreviated as 'operation device') according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the operation device.
도 1 및 도 2를 참조할 때, 상기 운전 장치(10)는 분리막 모듈과, 분리막 모듈을 수용하는 수조(300)를 포함한다. 분리막 모듈은 분리막 카트리지(100)을 기본 구성으로 하고, 선택적으로 세정장치(200)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 분리막 카트리지의 사시도 및 저면 사시도를, 도 5는 도 3의 A-A선 단면도를 각각 나타낸다. 3 and 4 are a perspective view and a bottom perspective view, respectively, of a separation membrane cartridge according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a sectional view taken along line A-A of FIG.
도 3 내지 도 5를 참조할 때, 상기 분리막 카트리지(100)는 일정한 간격으로 병렬로 배열되는 복수의 평막형 세라믹 분리막(110; 이하 ‘분리막’으로 약칭함)과, 복수의 분리막(110) 각각의 상단 및 하단을 지지하는 상판(120) 및 하판(130)과, 상판(120)과 하판(130)을 고정 지지하는 로드와 같은 복수의 고정수단(140)을 포함한다. 하판(130)은 상판(120)보다 넓이가 약간 크게 제공됨으로써, 후술하는 바와 같이 세정장치(200)의 외곽 부분은 하판(130)의 가장자리 상면으로 적재될 수 있다. 3 to 5, the
분리막(110)의 재질은 특별히 제한되지 않으며, 알루미나, 티타니아, 탄화규소, 질화규소, 지르코니아, 제올라이트 등의 무기 소재로 이루어질 수 있다.The material of the
상기 상판(120)에는 분리막(110)의 상단을 삽입시켜 고정하는 복수의 절개홈(122)이 구비된다. 절개홈(122)은 상판(110)의 폭 방향으로 일정한 간격을 두고 배설된다.The
한편, 본 발명의 실시예에서 상기 하판(130)은 제1 하판(130A)와 제2 하판(130B)이 적층 결합된 구조이다. 제1 하판(130A)와 제2 하판(130B)에는 나사 체결공(134A, 134B)이 형성되고, 제2 하판(130B)의 외부로부터 도입되는 나사(도면 미도시)에 의해 결합된다. Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the
제1 하판(130A) 및 제2 하판(130B)에는 분리막(110)의 하단을 지지하기 위한 절개부(132A, 132B)가 각각 구비된다. 절개부(132A, 132B)의 배설 간격은 상기 상판(120)에 구비된 복수의 절개홈(122)의 이격 간격과 동일하다. 이에 따라, 상판(120) 및 하판(130)에 의해 상단 및 하단이 지지되는 분리막(110)은 상호간에 평행하게 상판(120) 및 하판(130) 사이에서 일정한 간격을 가지고 병렬로 배설된다.The first
도 4를 참조할 때, 분리막(110)의 하단은 상기 절개부(132A, 132B)를 관통하여 제2 하판(130B)의 저면으로부터 시인 가능하게 노출된다. 본 발명에서 여과 과정은 외부 유입수가 분리막(110)의 측면으로 유입되어 분리막(110) 내부를 통과하면서 여과된 후, 여과수는 상기 절개부(132A, 132B)를 통해 노출된 분리막(110)의 하단부를 통해 배출된다. 도 4에서 유입수의 전체적인 흐름 방향은 지면에 수직한 방향이다. 즉, 분리막(110) 면은 물의 흐름 방향에 평행하게 배열되어 있다. 이러한 여과 과정은, 외부 유입수가 분리막(110)의 외부로부터 유입되어 여과된 후 분리막(110)의 내부를 통과하여 그 하단을 통해 배출되는 소위 아웃인 타입을 따른다. 본 발명에서 이러한 아웃인 타입의 여과 과정은, 후술하는 바와 같이 분리막 운전 장치(10)에 선택적으로 구비되는 외부 감압수단에 의해 더욱 가속될 수 있다. Referring to FIG. 4, the lower end of the
분리막(110)의 하단에는 볼록부(112)가 구비되고, 이에 대응되어 제1 하판(130A) 및 제2 하판(130B)의 절개부(132A, 132B) 내측도 오목 형상으로 가공되어 있다. 제1 하판(130A)과 제2 하판(130B)이 결합된 상태에서 분리막(110)의 하단은 제1 하판(130A) 및 제2 하판(130B) 사이에서 견고하게 고정 지지될 수 있다.The
즉, 실시예에서 하판(130)이 제1 하판(130A)와 제2 하판(130B)으로 결합되는 구조로 하고, 분리막(110) 하단부의 볼록 형상에 대응하여 제1 하판(130A) 및 제2 하판(130B)의 절개부(132A, 132B)의 내측을 오목 형상으로 가공함으로써, 제1 하판(130A) 및 제2 하판(130B)이 결합된 상태에서 분리막(110)의 하단은 보다 견고하게 고정 지지된다.That is, in the embodiment, the
한편, 상기 상판(120)과 하판(130)을 고정하기 위해 로드와 같은 고정수단(140)이 복수로 제공되고, 고정수단(140)의 상단 및 하단은 상판(120) 및 하판(130)에 각각 나사결합된다. 다만, 고정수단(140)의 형태는 실시예에서와 같이 로드 형상으로 제한되지는 않으며, 유속을 과도하게 방해하지 않는다면 판상 소재를 이용하여 리벳, 못, 나사 등을 이용하여 상판(120) 및 하판(130)에 결합시키는 것도 가능하다.A plurality of fixing means 140 such as rods are provided to fix the
도 3 내지 도 5에 도시된 분리막 카트리지(100)의 경우, 일정 간격으로 배열된 복수의 평막형 세라믹 분리막(110) 각각은 독립하여 용이하게 탈부착이 가능하고 훼손시 교체가 용이하다. 또한 분리막 카트리지(100)가 운전 장치(10)에 조립된 상태에서, 분리막(110) 면은 물의 흐름 방향에 평행하게 배열되어 있어 표면에 부착된 슬러지가 후술하는 세정장치(200)에 의해 세척된 이후에 재부착되기까지 상당한 시간이 소요되기 때문에, 연속운전에 유리하게 적용될 수 있다.In the case of the
상술한 바와 같이 본 발명의 특징에 따르면, 상기 분리막 모듈은 상기 분리막 카트리지(100)에 대하여, 분리막을 세척하기 위한 세정 장치(200)를 선택적으로 더 포함할 수 있다. As described above, according to an aspect of the present invention, the separation membrane module may further include a
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 세정 장치의 사시도이고, 도 7은 상기 세정 장치의 평면도를 나타낸다. 도 8은 상기 세정 장치의 분해 사시도를 나타낸다. 도 9은 본 발명의 실시예에 따른 세척판의 평면도 및 사시도를 나타낸다.Fig. 6 is a perspective view of a cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention, and Fig. 7 is a plan view of the cleaning apparatus. 8 is an exploded perspective view of the cleaning device. 9 is a plan view and a perspective view of a cleaning plate according to an embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 8을 참조할 때, 상기 세정 장치(200)는 한쌍의 프레임(220)과, 양 측단이 상기 한쌍의 프레임(220) 내측에 고정 지지되는 복수의 세척판(210)을 포함한다.6 to 8, the
상기 세정 장치(200)가 분리막 카트리지(100)에 결합된 상태에서, 상기 복수의 세척판(210)은 도 2에 도시된 바와 같이 분리막 카트리지(100)를 구성하는 상판(120) 및 하판(130) 사이에 위치하고, 또한 복수의 세척판(210) 각각은 분리막(110) 사이에 위치하게 된다. 이에 따라 세척판(210)과 분리막(110)은 교대로 위치하게 되고, 세정 장치(200)의 좌우 방향 직선왕복 운동에 의해 분리막(110)의 표면은 세척판(210)과의 마찰에 의해 세척된다. 이 경우, 세정 장치(200)의 좌우 방향 직선왕복 운동은 전동 모터와 같은 구동 수단(도면 미도시)에 의해 구동되며, 이와 같은 구동 수단은 한 쌍의 프레임(220) 상단에 제공되는 파지봉(230)에 연결되어 동력을 전달한다.2, the plurality of cleaning
상기 한쌍의 프레임(220)의 내측에는 파치홈(222)이 구비된다. 이 경우, 파지홈(222)의 이격 간격은 세척판(210)의 배설 간격에 대응되고, 이는 또한 상기 분리막(110)의 배설 간격, 상판(120) 절개홈(122)의 이격 간격, 및 상기 하판(130) 절개부(132A, 132B)의 이격 간격과 실질적으로 동일하다.A
상기 세척판(210)은 프레임(220)과 결합상태에서 최외측에 위치하는 한쌍의 제1 세척판(210A)과, 제1 세척판(210A)의 안쪽으로 배설되는 제2 세척판(210B)으로 이루어진다. 분리막 카트리지(100)와 세정장치(200)가 결합된 상태에서, 제1 세척판(210A)은 그 안쪽에만 분리막(110)이 배설되는 것에 대해 제2 세척판(210B)은 양쪽에 분리막(110)이 배설되기 때문에, 제1 세척판(210A)의 일면은 평면 형태로 구성되고 그 타면은 요철이 가공되어 있는 것에 대하여, 제2 세척판(210B)은 양면에 요철이 가공되어 있다.The
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 세척판, 특히 제2 세척판(210B)의 평면도 및 사시도를 나타낸다. 도 9을 참조할 때, 제2 세척판(210B)의 요철면에는 브러쉬(250)가 제공된다. 이러한 브러쉬(250)는 요철면의 요부에 제공되며, 세척판에 일체로 제공되거나 탈부착 가능하게 제공될 수 있다. 또한, 브러쉬(250)는 유속을 방해하지 않기 위해, 요철면의 상단 및 하단에서 교대로 제공되는 것이 바람직하다. 이와 같은 브러쉬(250)가 제공되는 위치 및 형태는 요철면이 구비된 제1 세척판(210A)의 일면에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.FIG. 9 shows a plan view and a perspective view of a cleaning plate, particularly, a
도 8을 참조할 때, 상기 프레임(220)의 내측 및 상기 세척판(210)의 단부측에는 양자를 결합시키기 위한 체결공(224, 214)이 각각 형성되고, 세척판(210)은 그 단부가 프레임(220)의 파지홈(222)에 삽입된 상태에서 체결봉(240)에 의해 프레임(220)에 결합된다. 8, fastening holes 224 and 214 are formed on the inner side of the
상기 한 쌍의 프레임(220)에는 배수홀(226)이 구비된다. 세정 장치(200)가 분리막 카트리지(100)와 결합된 상태에서, 외부 유입수는 일측 프레임의 배수홀(226)을 통과하여 분리막 카트리지(100)로 유입되어 분리막(110)에 의해 여과된 후 타측 프레임의 배수홀(226)을 통해 배출된다. 이에 따라 물의 흐름은 세정 장치(200)와 분리막 카트리지의 어셈블리에 의해 과도하게 제한되지 않고 원활하게 유지될 수 있다.The pair of
한편, 상기 한 쌍의 프레임(220)의 상단에는 파지봉(230)이 제공될 수 있다. 상술한 바와 같이, 이러한 파지봉(230)은 외부 구동 수단(도면 미도시)에 연결되어 세정 장치(200)로 동력을 전달하기 위한 동력전달부재로 작용한다. 한편, 파지봉(230)은 유지 보수를 위해 분리막 카트리지(100)로부터 세정 장치(200)를 분리하는 경우에 파지되는 부재로 작용할 수 있다. 파지봉(230)은 하나 이상 제공되어 한 쌍의 프레임(220)에 억지끼워 맞춰지거나 나사 등에 의해 결합될 수 있다.Meanwhile, a
도 10는 본 발명의 실시예에 따른 수조의 조립상태 사시도를, 도 11은 상기 수조의 조립상태 저면 사시도를, 도 12은 상기 도9의 A-A선 단면도를, 도 13는 상기 도 10의 B-B선 단면도를 각각 나타낸다. Fig. 10 is a perspective view of the assembled state of the water tank according to the embodiment of the present invention, Fig. 11 is a bottom perspective view of the water tank, Fig. 12 is a sectional view taken along line AA of Fig. Respectively.
실시예에서 상기 수조(300)는, 전조(310), 중조(320), 후조(340) 및 바닥조(330)가 볼트 등의 체결수단에 의해 조립된 형태로 예시되어 있다.In the embodiment, the
상기 전조(310)는 전단 측면으로 연통되는 유입구(312) 및 후단 측에 제공되는 하나 이상의 위어(314)를 구비한다. 원수조(도면 미도시)에 저장된 물은 여과를 위해 상기 유입구(312)를 통해 전조(310)로 유입된다. The
상기 중조(320)는 단면 ‘ㄷ’자 형상으로 바닥쪽으로 개구부(312)를 구비한다. 개구부(312) 외측으로는, 저면 중심에 여과수 배수구(332)가 구비된 바닥조(330)가 결합된다. 중조(320)와 바닥조(330)가 결합된 상태에서 형성되는 소정의 공간(V)으로는 전술한 분리막 카트리지(100)가 삽입 장착되고, 상기 여과수 배수구(332)에는 외부에 설치되는 별도의 감압 수단(도면 미도시)이 연결된다. The
상술한 바와 같이, 본원 발명에서는 외부 유입수가 분리막(110)의 외부로부터 유입되어 여과된 후 분리막(110)의 내부를 통해 배출되는 아웃인 타입의 여과 과정을 채택하고 있기 때문에, 외부 감압 수단의 동작에 의해 분리막 카트리지(100)의 하판(120)과 상기 바닥조(330)의 내벽면을 의해 구획 형성되는 소정의 공간에는 음압이 형성되고, 이러한 음압에 의해 상기한 여과 과정은 더욱 가속될 수 있다. As described above, in the present invention, the outflow-type filtration process in which the external influent water is introduced from the outside of the
상기 후조(340)는 전단 측에 제공되는 위어(344) 및 저면으로 연통되는 반류구(342)를 구비한다. 반류구(342)의 상단 일부는 후조(340)의 내부 공간까지 연장 형성되어 있다. The
상기 전조(310)의 위어(314)와 후조(340)의 위어(344)에 의해 구획되는 수조(300) 내 공간에는 분리막 모듈이 수용되고, 이에 따라 해당 공간에는 유입수 또는 배출수 양에 관계없이 위어(314, 344)의 높이에 해당하는 수위가 항상 일정하게 유지될 수 있다. The separation membrane module is accommodated in the space in the
결과적으로, 분리막 모듈은 수조(300)에 수용된 상태에서 물에 항상 잠긴 상태에 놓이게 됨으로써, 상기 감압 수단이 무의미하게 동작하는 것을 방지함과 동시에 감압수단의 동작에 의해 분리막 모듈에 구비된 평막형 분리막의 전체 면적이 여과 과정에 관여하여 여과효율을 증대시킬 수 있게 된다.As a result, the separation membrane module is always kept in a state of being submerged in the water in the state of being accommodated in the
상기 반류구(342)를 통해 여과되지 않은 외부 유입수는 상기한 원수조(도면 미도시)로 재공급되고, 원수조에 재공급된 외부 유입수는 상기 전조(310)에 구비된 유입구(312)을 통해 재차 유입되는 방식으로 순환된다. 이러한 여과 대상 물의 흐름은 종래 인아웃 타입의 여과방식에서 채택하고 있는 것과 대체로 유사하다. 이는, 본 발명에서 채택하고 있는 아웃인 타입의 분리막 여과과정이 가질 수 있는 단점을 보완하여, 분리막 모듈 운전 장치의 연속 운전을 유리하게 하기 위함이다.The unfiltered external inflow water is supplied again to the raw water tank (not shown) through the
다음으로, 상기 운전 장치(10)의 동작 내용에 대해 설명한다. 도 14을 상기 도 1에 따른 분리막 모듈 운전 장치의 동작 개념도를 나타낸다. 이해의 편의상, 도면에서 유입수의 흐름은 실선으로 여과수의 흐름은 점선으로 도시하였다.Next, the operation of the
먼저, 원수조(도면 미도시)에 저장된 여과 대상 물이 전조(310)의 유입구(312)를 통해 유입된다. 유입수의 수위가 전조(310)에 구비된 위어(314) 높이에 도달하면, 물은 위어(314)를 넘어 분리막 모듈이 장착된 수조(300)의 중앙 공간, 즉 중조(320; 도 11 참조)로 유입된다. 이 경우, 분리막 모듈이 장착된 중조(320)의 전방은 상술한 전조(310)에 구비된 위어(314)에 의해 구획되고, 그 후방은 후조(340)에 구비된 위어(344)에 의해 구획된다. 물이 계속 공급되어 중조(320)의 중앙 공간이 위어(314, 344) 높이에 도달하게 되면 분리막 모듈은 물에 충분히 잠기게 된다. First, the object to be filtered stored in the raw water tank (not shown) flows through the
분리막 모듈이 물에 충분히 잠긴 정상 상태에서, 바닥조(330)의 여과수 배출구(332)에 연결된 외부 감압수단(도면 미도시)을 통해 분리막 모듈의 하부 영역에 대해 음압을 형성한다. 구체적으로, 바닥조(330)와 분리막 카트리지(100)의 하판에 형성된 공간을 감압함으로써, 분리막 카트리지(100)의 측면으로 유입되어 분리막(110) 내부를 통과하면서 여과된 후, 여과수는 분리막 카트리지(100)의 하판(130)에 구비된 절개부(132A, 132B)롤 통해 배출되고(도 5 참조), 바닥조(340) 내부 공간으로 수집된 여과수는 상기 배출구(332)를 통해 외부로 배출된다.(Not shown) connected to the filtered
계속하여, 여과되지 않은 외부 유입수는 후조(340)의 위어(344)를 넘어 후조(340)로 유입된 후, 반류구(342)를 통해 배출되어 원수조(도면 미도시)로 재공급되고, 원수조에 재공급된 외부 유입수는 상기 전조(310)에 구비된 유입구(312)를 통해 재차 유입되는 방식으로 순환된다.Subsequently, the unfiltered external inflow water passes over the
이상과 같이, 본원 발명은 분리막 여과과정에서 아웃인 타입을 채택함으로써, 분리막 모듈 운전 장치의 유지 보수를 용이케 할 수 있다. 또한, 세정 장치가 추가로 구비되는 경우 운전 장치의 유지 보수는 보다 용이해 질 수 있다. 한편 본 발명은 종래 인아웃 타입의 여과방식에서 채택하고 있는 것과 같은 물의 흐름을 도입함으로써, 분리막 운전 장치의 연속 운전에 유리하게 적용될 수 있다.As described above, the present invention can facilitate the maintenance of the membrane module operating apparatus by adopting the out-in type in the membrane filtration process. In addition, maintenance of the operating device can be made easier if a cleaning device is additionally provided. On the other hand, the present invention can be advantageously applied to the continuous operation of the separation membrane operation apparatus by introducing the same water flow adopted in the filtration system of the conventional in-out type.
이상의 설명은, 본 발명의 구체적인 실시예에 관한 것이나 본 발명에 따른 상기 실시예는 설명의 목적으로 개시된 사항이고 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되지는 않으며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질을 벗어나지 아니하고 개시된 실시예에 대해 다양한 변경 및 수정이 가능한 것으로 이해되어야 한다. While the foregoing is directed to a specific embodiment of the present invention, it is to be understood that the above-described embodiment of the present invention has been disclosed for the purpose of illustration and is not to be construed as limiting the scope of the present invention, It should be understood that various changes and modifications may be made to the disclosed embodiments without departing from the spirit of the invention.
예컨대, 실시예에서 수조(300)는 전조(310), 중조(320), 후조(340) 및 바닥조(330)가 별도 부품으로 제공되어 결합되는 방식을 예시하였지만, 일체형으로 제작되는 것도 가능하다.For example, in the embodiment, the
또한, 수조(300)에 구비되는 유입구(312), 반류구(342), 여과수 배출구(332)의 위치 및 형태 등은 실시예를 통해 제시된 물의 흐름 및 분리막 카트리지(100)에서의 여과 과정에 관한 기술적 개념을 변경하지 않는 범위에서 당업자가 실시 상황에 따라 적절히 변경하는 것도 가능하다.The position and the shape of the
또한, 수조(300)에 구비되는 위어(314, 344)의 위치 및 형태도 실시 상황에 따라 적절히 변경하는 것도 가능하다.Also, the position and shape of the
따라서, 이러한 모든 수정과 변경은 특허청구범위에 개시된 발명의 범위 또는 이들의 균등물에 해당하는 것으로 이해될 수 있다.It is therefore to be understood that all such modifications and alterations are intended to fall within the scope of the invention as disclosed in the following claims or their equivalents.
10: 분리막 모듈 운전 장치
100: 분리막 카트리지
110: 평막형 세라믹 분리막
112: 볼록부
120: 상판
122: 절개홈
130, 130A, 130B: 하판
132A, 132B: 절개부
134A, 134B: 나사 체결공
200: 세정장치
210, 210A, 210B: 세척판
214: 체결공
220: 프레임
222: 파지홈
224: 체결공
226: 배수홀
230: 파지봉
240: 체결봉
250: 브러쉬
300: 수조
310: 전조
312: 유입구
314: 위어
320: 중조
322: 개구부
330: 바닥조
332: 여과수 배출구
340: 후조
342: 반류구
344: 위어10: Separator module operating device
100: membrane cartridge
110: flat membrane type ceramic membrane
112: convex portion
120: top plate
122: incision groove
130, 130A, 130B: lower plate
132A and 132B:
134A, 134B: Screw fastening holes
200: Cleaning device
210, 210A, 210B: cleaning plate
214: fastening hole
220: frame
222: gripping groove
224: fastener
226: drain hole
230: Finger Jib
240: fastening rod
250: Brush
300: aquarium
310: Forward
312: inlet
314: Weir
320: Bingo
322:
330:
332: Filtrate outlet
340: Afterglow
342:
344: Weir
Claims (7)
A separation membrane cartridge including a top plate and a bottom plate for supporting the top and bottom ends of each of the plurality of flat membrane type ceramic separation membranes and fixing means for fixing the top plate and the bottom plate, Containing membrane module.
The cleaning apparatus according to claim 1, further comprising: a plurality of cleaning plates inserted between the plurality of flat film-type ceramic separators; and a cleaning device including a pair of frames supporting both side ends of the cleaning plate and provided with drain holes, Wherein the cleaning plate is held between the upper plate and the lower plate.
3. The separation membrane module as claimed in claim 2, wherein the cleaning device is reciprocatable in the left-right direction with respect to the separation membrane cartridge.
The separation membrane module as claimed in claim 2, wherein a brush is provided on at least one side of the cleaning plate.
상기 수조는 전단에 구비되는 유입구, 후단에 구비되는 반류구, 및 상기 분리막 모듈의 하부에 구비되는 여과 배수구를 포함하는 것을 특징으로 하는 분리막 모듈 운전 장치.
A separation membrane module according to any one of claims 1 to 4, And a water tank for containing the separation membrane module,
Wherein the water tank includes an inlet provided at a front end thereof, a counterflow provided at a rear end thereof, and a filtration drain provided at a lower portion of the separation membrane module.
The apparatus as claimed in claim 5, further comprising decompression means connected to the filtration drain port.
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