KR20170112078A

KR20170112078A - 수처리 장치

Info

Publication number: KR20170112078A
Application number: KR1020160038613A
Authority: KR
Inventors: 서광하; 정윤석; 박주형
Original assignee: 엘지히타치워터솔루션 주식회사
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2017-10-12
Also published as: KR101867354B1

Abstract

본 발명은, 하우징, 중공사 멤브레인 다발, 상기 중공사 멤브레인 다발을 묶어 상기 하우징의 내측에 고정하는 포팅부를 구비하는 멤브레인 모듈; 상기 멤브레인 모듈로 공급되는 원수와 상기 멤브레인 모듈로부터 배출되는 역세척수가 통과하도록 상기 멤브레인 모듈에 연결되는 챔버; 및 상기 챔버에 수용되고, 상기 멤브레인 모듈로 공급되는 원수에 의해 상기 멤브레인 모듈로 이동하여 상기 중공사 멤브레인 다발과 상기 포팅부에 충돌되며, 상기 멤브레인 모듈로부터 배출되는 역세척수에 의해 상기 챔버로 복귀되는 충돌 비드를 포함하는 수처리 장치를 제공한다.

Description

수처리 장치{WATER TREATMENT APPARATUS}

본 발명은 원수를 여과하여 정수를 생성하는 수처리 장치에 관한 것이다.

수처리 장치는 원수를 의도한 목적에 적합하도록 처리하는 장치를 가리킨다. 수처리 장치는 크게 용수 처리 장치와 폐수 처리 장치로 구분된다. 용수 처리 장치는 음용수나 공업용수를 대상으로 하고, 폐수 처리 장치는 도시하수 또는 산업폐수를 대상으로 한다.

이러한 수처리 장치는 응집, 침전, 여과, 흡착, 소독 등의 물리적, 화학적, 생물학적 처리 방법을 활용하여 원수를 의도한 수준으로 처리하게 된다. 수처리에 사용되는 방법은 처리수의 용도에 따라 달라진다.

수처리 장치는 가압식 중공사 멤브레인을 포함하며, 가압식 중공사 멤브레인은 수중의 오염 물질을 체거름 방식으로 제거하고자 하는 목적으로 사용된다. 그런데 가압식 중공사 멤브레인이 지속적으로 오염 물질을 제거하게 되면, 여과된 오염 물질이 가압식 중공사 멤브레인에 누적되어 가압식 중공사 멤브레인이 지속적으로 오염되게 된다.

이러한 가압식 중공사 멤브레인의 오염을 해결하기 위해 종래에는 역세척(혹은 역세) 또는 화학세정을 이용하였다.

역세척(back wash)이란 오염된 가압식 중공사 멤브레인의 여과 성능을 회복시키기 위하여 여과 공정의 반대방향으로 유체를 통과시켜 오염 물질을 유체와 함께 가압식 중공사 멤브레인으로부터 배출시키는 작업을 가리킨다. 역세척의 효과를 높이기 위해 유체에 소량의 약품이 첨가되기도 하며, 공기가 유체와 함께 주입되기도 한다.

화학세정(CIP : Clean In Place)이란 염산, 황산 등의 약품을 가압식 중공사 멤브레인의 여과 공정 방향으로 통과시키면서 약품의 순환 및 정치를 반복하여 배출시키는 작업을 가리킨다.

역세척 또는 화학세정의 작업으로 가압식 중공사 멤브레인에 누적된 오염 물질은 제거될 수 있고, 가압식 중공사 멤브레인의 여과 성능도 회복될 수 있다. 그러나 역세척 또는 화학세정의 작업으로도 제거되지 않는 오염 물질이 여전히 존재하고, 이에 따라 가압식 중공사 멤브레인의 여과 성능 회복에는 한계가 존재한다.

본 발명의 일 목적은 역세척 또는 화학세정의 작업으로도 제거되지 않는 멤브레인의 오염 물질을 제거할 수 있고, 멤브레인의 여과 성능 회복 정도를 향상시킬 수 있는 구조의 수처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 수처리 장치의 여과 공정에는 성능 저하를 유발하지 않고, 멤브레인의 오염 물질을 제거할 수 있는 구조의 수처리 장치를 제안하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은 멤브레인에 누적된 오염 물질을 물리적인 충돌로 제거하도록 이루어지는 수처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은 멤브레인에 누적된 오염 물질을 진동의 전달로 제거하도록 이루어지는 수처리 장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르는 수처리 장치는, 하우징, 중공사 멤브레인 다발, 상기 중공사 멤브레인 다발을 묶어 상기 하우징의 내측에 고정하는 포팅부를 구비하는 멤브레인 모듈; 상기 멤브레인 모듈로 공급되는 원수와 상기 멤브레인 모듈로부터 배출되는 역세척수가 통과하도록 상기 멤브레인 모듈에 연결되는 챔버; 및 상기 챔버에 수용되고, 상기 멤브레인 모듈로 공급되는 원수에 의해 상기 멤브레인 모듈로 이동하여 상기 중공사 멤브레인 다발과 상기 포팅부에 충돌되며, 상기 멤브레인 모듈로부터 배출되는 역세척수에 의해 상기 챔버로 복귀되는 충돌 비드를 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 포팅부는, 상기 중공사 멤브레인 다발의 상단에 결합되는 제1포팅부; 및 상기 중공사 멤브레인 다발의 하단에 결합되는 제2 포팅부를 포함하고, 상기 충돌 비드는, 상기 제1포팅부에 충돌되도록 상기 원수에 뜨는 제1종 충돌 비드; 및 상기 제2포팅부에 충돌되도록 상기 원수에 가라앉는 제2종 출동 비드를 포함한다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 충돌 비드의 표면 거칠기는 상기 중공사 멤브레인 다발의 내구성에 따라 결정된다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 충돌 비드는 표면에 다수의 돌기를 구비한다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 수처리 장치는, 상기 멤브레인 모듈로 원수를 공급하여 정수를 생성하는 여과 공정; 상기 챔버로 원수를 공급하여 상기 충돌 비드를 상기 멤브레인 모듈로 이동시키고, 상기 충돌 비드를 상기 중공사 멤브레인 다발과 상기 포팅부에 충돌시켜 상기 멤브레인 모듈의 내부에 누적된 오염 물질을 제거하는 순세척 공정; 및 상기 멤브레인 모듈의 내부에 상기 여과 공정의 반대 방향으로 역세척수를 흐르게 하여 상기 멤브레인 모듈의 내부를 세척하는 역세척 공정 중 어느 하나로 작동한다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 수처리 장치는 상기 챔버의 내부에 설치되는 스크린을 포함하고, 상기 스크린에는 상기 충돌 비드가 역세척수에 의해 상기 배출 라인으로 배출되는 것을 방지하도록 상기 충돌 비드보다 작은 구멍들이 형성된다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 수처리 장치는,

상기 챔버를 우회하여 상기 멤브레인 모듈에 연결되며, 상기 멤브레인 모듈로 원수를 공급하는 유로를 형성하는 원수 공급 라인; 상기 챔버로 원수를 공급하는 유로를 형성하도록 상기 원수 공급 라인으로부터 분기되어 상기 챔버에 연결되는 제1 공급 라인; 상기 챔버를 통과한 원수와 상기 챔버에 수용된 충돌 비드를 상기 멤브레인 모듈로 공급하는 유로를 형성하도록 상기 챔버와 상기 멤브레인 모듈에 연결되는 제2 공급 라인; 및 상기 제2 공급 라인을 통해 상기 멤브레인 모듈로부터 상기 챔버로 배출된 역세척수를 상기 수처리 장치의 외부로 배출하는 유로를 형성하도록 상기 챔버에 연결되는 배출 라인을 포함한다.

상기 수처리 장치는 상기 멤브레인 모듈 또는 상기 챔버로 원수를 공급하도록 이루어지는 원수 펌프를 포함하고, 상기 펌프는 상기 제1 공급 라인이 상기 원수 공급 라인으로부터 분기되는 분기점의 상류측에 설치된다.

상기 배출 라인은, 상기 멤브레인 모듈과 상기 챔버에 연결되는 제1 배출 라인; 및 상기 챔버로부터 상기 수처리 장치의 외부로 연장되는 제 2 배출 라인을 포함하고, 상기 챔버는 상기 제2 공급 라인과 상기 제1 배출 라인에 의해 상기 멤브레인 모듈에 이중으로 연결된다.

상기 제2 공급 라인은 상기 멤브레인 모듈에 연결되기 전에 상기 원수 공급 라인에 합류되도록 이루어지고, 상기 배출 라인은 상기 제1 공급 라인으로부터 분기된다.

상기 수처리 장치는, 상기 원수 공급 라인에 설치되는 원수 공급 밸브; 상기 제1 공급 라인에 설치되는 제1 밸브; 상기 제2 공급 라인에 설치되는 제2 밸브; 및 상기 배출 라인에 설치되는 배출 밸브를 포함한다.

상기 수처리 장치는, 상기 멤브레인 모듈로 원수를 공급하여 정수를 생성하는 여과 공정; 상기 챔버로 원수를 공급하여 상기 충돌 비드를 상기 멤브레인 모듈로 이동시키고, 상기 충돌 비드를 상기 중공사 멤브레인 다발과 상기 포팅부에 충돌시켜 상기 멤브레인 모듈의 내부에 누적된 오염 물질을 제거하는 순세척 공정; 및 상기 멤브레인 모듈의 내부에 상기 여과 공정의 반대 방향으로 역세척수를 흐르게 하여 상기 멤브레인 모듈의 내부를 세척하는 역세척 공정 중 어느 하나로 작동하고, 상기 원수 공급 라인은 상기 여과 공정에서 상기 원수 공급 밸브에 의해 개방되고, 상기 순세척 공정과 상기 역세척 공정에서 상기 원수 공급 밸브에 의해 폐쇄되며, 상기 제1 공급 라인은 상기 순세척 공정에서 상기 제1 밸브에 의해 개방되고, 상기 여과 공정과 상기 역세척 공정에서 상기 제1 밸브에 의해 폐쇄되며, 상기 제2 공급 라인은 상기 순세척 공정과 상기 역세척 공정에서 상기 제2 밸브에 의해 개방되고, 상기 여과 공정에서 상기 제2 밸브에 의해 폐쇄되며, 상기 배출 라인은 상기 역세척 공정에서 상기 배출 밸브에 의해 개방되고, 상기 여과 공정과 상기 순세척 공정에서 상기 배출 밸브에 의해 폐쇄된다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 수처리 장치는 상기 하우징의 외주면에 설치되는 진동장치를 포함하고, 상기 진동장치는 상기 포팅부와 대응되는 높이에 설치되며, 상기 하우징을 통해 상기 포팅부에 전달되는 진동을 발생시키도록 이루어진다.

상기 진동장치는, 상기 하우징의 외주면을 감싸도록 형성되는 벨트; 및 상기 하우징과 상기 벨트의 사이에 배치되고, 상기 벨트에 의해 상기 하우징의 외주면에 밀착되는 진동자를 포함한다.

상기 진동자는 복수로 구비되고, 상기 하우징의 원주 방향을 따라 서로 이격되게 배치된다.

상기 벨트는, 상기 하우징의 외주면을 마주보는 부분에 형성되고, 상기 진동자를 수용하도록 이루어지는 진동자 수용홈; 및 상기 하우징의 외주면을 마주보는 부분에 형성되어 상기 진동자 수용홈으로 이어지며, 상기 진동자에 전력을 전달하는 케이블을 수용하도록 이루어지는 케이블 수용홈을 포함한다.

상기 벨트는, 상기 하우징의 외주면을 감싸는 제1부분; 및 상기 제1부분으로부터 상기 하우징의 외측을 향해 나란히 연장되며, 서로 대응되는 나사 구멍을 구비하는 두 개의 제2부분을 포함하고, 상기 진동장치는, 상기 진동자가 상기 하우징의 외주면에 밀착되는 정도를 조절하도록 상기 나사 구멍에 체결되는 체결부재를 포함한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 챔버에 수용된 충돌 비드가 챔버를 통과하여 멤브레인 모듈로 유입되는 원수를 따라 멤브레인 모듈로 이동하고, 멤브레인 모듈의 중공사 멤브레인 다발과 포팅부에 충돌되어 역세척이나 화학세정만으로는 제거되지 않는 오염 물질을 제거할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 멤브레인 모듈의 오염 물질을 제거하는 구성이 수처리 장치의 여과 성능에 부정적인 영향을 미치지 않는다. 그 이유는, 여과 공정에서 사용되는 유로와 순세척 공정에서 사용되는 유로가 구분되어 있기 때문에 여과 공정의 유량에 저항을 일으키는 요소가 없기 때문이다. 또한 충돌 비드는 순세척 공정에서만 멤브레인 모듈로 유입되었다가 멤브레인 모듈로부터 배출되는 역세척수에 의해 챔버로 복귀하기 때문에 여과 공정에서는 충돌 비드에 의해 저항이 발생하지 않기 때문이다. 마지막으로 충돌비드는 챔버에 수용되어 있고 오염 물질 제거가 필요한 시점에만 멤브레인 모듈로 이동하기 때문에 충돌 비드에 의한 멤브레인 모듈의 손상을 방지할 수 있기 때문이다.

또한 본 발명은, 충돌 비드 뿐만 아니라 진동 장치를 이용하여 멤브레인의 내측과 외측에서 각각 오염 물질 제거를 위한 외력을 가할 수 있는 구조를 가지므로, 두 구성에 의한 시너지 효과를 가질 수 있다.

도 1은 본 발명에 관련된 멤브레인 모듈의 외관을 보인 사시도다.
도 2는 본 발명에 관련된 멤브레인 모듈의 내부 구성을 보인 사시도다.
도 3은 본 발명에 관련된 멤브레인 모듈의 오염 물질 누적 상태를 보인 단면도다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치의 개념도다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수처리 장치의 개념도다.
도 6은 본 발명에 관련된 멤브레인 모듈과 진동장치를 보인 정면도다.
도 7은 본 발명에 관련된 진동장치의 사시도다.

이하, 본 발명에 관련된 수처리 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일, 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 관련된 멤브레인 모듈(10)의 외관을 보인 사시도다.

멤브레인 모듈(10)은 하우징(11)을 포함하며, 하우징(11)은 멤브레인 모듈(10)의 외관을 형성한다.

하우징(11)은 바디(11a)와 캡(11b, 11c)을 포함한다. 바디(11a)는 속이 빈 원통의 형상을 가지며, 캡(11b, 11c)은 바디(11a)의 상단과 하단에 각각 결합된다.

멤브레인 모듈(10)은 다수의 노즐(12a, 12b)을 포함한다. 노즐(12a, 12b)은 수처리 대상 물인 원수가 멤브레인 모듈(10)의 내부로 유입되거나 수처리된 정수가 멤브레인 모듈(10)의 외부로 배출되기 위한 라인(배관, 파이프 등)들 연결된다. 노즐(12a, 12b)은 바디(11a)나 캡(11b, 11c)에 형성될 수 있으며, 하우징(11)의 외주면이나 상단 또는 하단에 형성될 수 있다.

도 2는 본 발명에 관련된 멤브레인 모듈의 내부 구성을 보인 사시도다.

멤브레인 모듈은 중공사 멤브레인 다발(13)과 포팅(potting)부(14a, 14b)를 포함한다.

중공사 멤브레인 다발(13)은 다수의 중공사 멤브레인들로 이루어진다. 각각의 중공사 멤브레인에는 미세한 기공이 형성된다. 원수는 기공을 통과하고, 원수에 포함된 오염 물질은 기공에 의해 걸려지는 체거름 방식으로 여과가 이루어진다.

포팅부(14a, 14b)는 중공사 멤브레인 다발(13)을 묶어 도 1에서 설명한 하우징의 내측에 고정하도록 이루어진다. 포팅부(14a, 14b)는 중공사 멤브레인 다발(13)의 양단에 각각 형성될 수 있다. 두 포팅부(14a, 14b)를 구분하기 위해 중공사 멤브레인 다발(13)의 상단에 결합되는 것을 제1포팅부(14a)로 명명하고, 중공사 멤브레인 다발(13)의 하단에 결합되는 것을 제2포팅부(14b)로 명명할 수 있다.

멤브레인 모듈로 유입된 원수는 포팅부(14a, 14b)에 묶여진 중공사 멤브레인 다발(13)을 통해서만 배출될 수 있기 때문에, 포팅부(14a, 14b)는 유로의 경계를 형성하게 된다.

도 3은 본 발명에 관련된 멤브레인 모듈(10)의 오염 물질 누적 상태를 보인 단면도다.

멤브레인 모듈(10)에 원수가 지속적으로 흘러들어 원수의 여과가 이루어지면, 오염 물질은 멤브레인 모듈(10)의 내부에 누적되게 된다. 멤브레인 모듈(10)의 내부는 임의적으로 중공사 멤브레인 다발(13)에 대응되는 중간부(A), 제1포팅부(14a)에 대응되는 상부(B), 제2포팅부(14b)에 대응되는 하부(C)로 구분될 수 있다.

원수나 역세척수가 멤브레인 모듈(10)의 내부로 유입되면, 중공사 멤브레인 다발(13)은 원수가 역세척수에 의해 움직이게 되며, 이에 따라 중공사 멤브레인 다발(13)의 유동성은 확보되어 있다. 따라서 멤브레인 모듈(10)의 내부에 역세척을 위해 여과 공정의 반대 방향으로 정수를 흐르게 하여 역세척 공정을 진행하면 중간부(A)의 오염 물질(a)은 제거될 수 있다.

그러나 중공사 멤브레인 다발(13)과 달리 포팅부(14a)(14b)는 멤브레인 모듈(10)의 내측에 고정된다. 따라서 원수나 역세척수가 멤브레인 모듈(10)의 내부로 유입되더라도, 포팅부(14a)(14b)는 움직이지 않거나 설령 움직이더라도 매우 제한적으로만 움직이게 되며, 포팅부(14a)(14b)의 유동성은 확보되기 어렵다. 따라서 역세척 공정을 진행하더라도 제1포팅부(14a)에 대응되는 상부(B)의 오염 물질(b)과 하부(C)의 오염 물질(c)은 거의 제거되지 않는다.

멤브레인 모듈(10)의 작동 시간이 누적될수록 멤브레인 모듈(10)에 누적되는 오염 물질은 계속해서 누적된다. 역세척 공정을 진행하더라도 멤브레인 모듈(10)로부터 제거되는 오염 물질은 거의 대부분 중간부(A)의 오염 물질(a)이다. 결과적으로 멤브레인 모듈(10)의 작동 시간이 누적되면 역세척 공정을 주기적으로 진행하더라도 도 3에 도시된 바와 같이 상부(B)와 하부(C)에 각각 오염 물질(b)(c)의 누적량이 증가하게 된다.

특히 도 3에 도시된 멤브레인 모듈(10)의 경우 하측의 노즐(12d)을 통해 원수가 유입되고, 상측의 노즐(12b 또는 12d)을 통해 정수가 배출되도록 이루어지는데, 원수가 유입되는 하부(C)에 누적되는 오염 물질(c)의 양이 중간부(A)나 상부(B)의 오염 물질(a)(b)에 비해 상대적으로 많다.

이하에서는 포팅부에 누적되는 오염 물질의 문제를 해결하기 위한 본 발명의 수처리 장치(100)에 대하여 설명한다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치(100)의 개념도다. 도 4a는 수처리 장치(100)의 여과 공정을 보인 것이고, 도 4b는 수처리 장치(100)의 순세척 공정을 보인 것이고, 도 4c는 수처리 장치(100)의 역세척 공정을 보인 것이다.

먼저 수처리 장치(100)의 구성에 대하여 설명하고 이어서 수처리 장치(100)의 작동에 대하여 설명한다.

1-1. 수처리 장치(100)의 구성

수처리 장치(100)는 멤브레인 모듈(110), 챔버(140) 및 충돌 비드(150)를 포함하며, 상기 멤브레인 모듈(110)에는 여러 라인(배관 또는 파이프)들이 연결된다. 멤브레인 모듈(110)에 대한 설명은 앞서 도 1 내지 도 3의 설명으로 갈음한다.

챔버(140)는 멤브레인 모듈(110)로 공급되는 원수와 멤브레인 모듈(110)로부터 배출되는 역세척수가 통과하도록 멤브레인 모듈(110)에 연결된다. 도 4a 내지 도 4b에 도시된 바에 따르면 후술할 제2 공급 라인(141b)에 의해 챔버(140)와 멤브레인 모듈(110)이 서로 연결된다.

챔버(140)는 충돌 비드(150)를 수용하기 위한 것이다. 따라서 챔버(140)는 충돌 비드(150)를 수용하도록 형성되며, 본 발명에서 챔버(140)의 구체적인 형상에 특별한 제한이 있는 것은 아니다.

충돌 비드(150)는 챔버(140)에 수용된다. 충돌 비드(150)는 챔버(140)에 연결된 라인들을 통해 챔버(140)의 내부를 출입할 수 있다. 챔버(140)와 멤브레인 모듈(110)은 제2 공급 라인(141b)에 의해 서로 연결되어 있기 때문에, 충돌 비드(150)는 멤브레인 모듈(110)로 공급되는 원수에 의해 멤브레인 모듈(110)로 이동 가능하다. 마찬가지로 충돌 비드(150)는 멤브레인 모듈(110)에서 배출되는 역세척수에 의해 챔버(140)로 복귀 가능하다.

충돌 비드(150)는 서로 다른 종류로 이루어질 수 있다. 포팅부(14a, 14b, 도 3 참조)는 제1포팅부(14a)와 제2포팅부(14b)를 포함하기 때문에 각각의 포팅부(14a)(14b)로부터 오염 물질을 탈리시키기 위해서는 원수의 비중에 따라 충돌 비드(150)가 달리 구성될 수 있다. 제1종 충돌 비드는 제1포팅부(14a)에 충돌되도록 원수의 뜨는 것으로 구성되고, 제2종 충돌 비드는 제2포팅부(14b)에 충돌되도록 원수에 가라 앉는 것으로 구성될 수 있다.

또한 중공사 멤브레인 다발(13, 도 2 및 도 3 참조)의 내구성에 따라 충돌 비드(150)의 표면 거칠기 및 돌기 유무 등이 결정될 수 있다. 이를테면 중공사 멤브레인 다발(13, 도 3 참조)이 강한 내구성을 가질 경우 충돌 비드(150)도 더욱 거친 표면과 함께 다수의 돌기를 가질 수 있다. 반대로 중공사 멤브레인 다발이 약한 내구성을 가질 경우 충돌 비드(150)도 부드러운 표면을 가질 수 있으며, 충돌 비드(150)에 돌기가 형성되지 않을 수 있다. 돌기는 표면 거칠기를 극대화하는 것이다.

챔버(140)의 내부에는 스크린(160)이 설치된다. 스크린(160)에는 충돌 비드(150)가 역세척수에 의해 후술하는 배출 라인(170)으로 배출되는 것을 방지하도록 충돌 비드(150)보다 작은 구멍들이 형성된다.

원수 공급 라인(121)은 멤브레인 모듈(110)에 연결되어 멤브레인 모듈(110)로 원수를 공급하는 유로를 형성한다. 원수 공급 라인(121)은 챔버(140)를 우회한다. 원수 공급 라인(121)에는 원수 공급 라인(121)을 개폐하도록 이루어지는 원수 공급 밸브(122)가 설치된다.

제1 공급 라인(141a)은 챔버(140)에 연결되어 챔버(140)로 원수를 공급하는 유로를 형성한다. 제1 공급 라인(141a)은 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 원수 공급 라인(121)으로부터 분기되어 챔버(140)에 연결될 수 있다. 도 4a 내지 도 4c에는 분기점(191)이 표시되어 있다. 제1 공급 라인(141a)에는 제1 공급 라인(141a)을 개폐하도록 이루어지는 제1 밸브(142a)가 설치된다.

제2 공급 라인(141b)은 챔버(140)와 멤브레인 모듈(110)에 연결된다. 제2 공급 라인(141b)은 챔버(140)를 통과한 원수와 챔버(140)에 수용된 충돌 비드(150)를 멤브레인 모듈(110)로 공급하는 유로를 형성한다. 원수는 제1 공급 라인(141a), 챔버(140) 및 제2 공급 라인(141b)을 통해 멤브레인 모듈(110)로 공급될 수 있다. 제2 공급 라인(141b)은 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 멤브레인 모듈(110)에 연결되기 전에 원수 공급 라인(121)에 합류될 수 있다. 도 4a 내지 도 4c에는 합류점(192)이 표시되어 있다. 제2 공급 라인(141b)에는 제2 공급 라인(141b)을 개폐하도록 이루어지는 제2 밸브(142b)가 설치된다.

배출 라인(170)은 챔버(140)에 연결된다. 제2 공급 라인(141b)을 통해 멤브레인 모듈(110)로부터 챔버(140)로 배출된 역세척수를 수처리 장치(100)의 외부로 배출하는 유로를 형성한다. 배출 라인(170)은 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 제1 공급 라인(141a)으로부터 분기될 수 있다. 도 4a 내지 도 4c에는 분기점(193)이 표시되어 있다. 배출 라인(170)에는 배출 라인(170)을 개폐하도록 이루어지는 배출 밸브(171)가 설치된다.

원수 공급 펌프(120)는 멤브레인 모듈(110) 또는 챔버(140)로 원수를 공급하도록 이루어진다. 원수 공급 펌프(120)는 제1 공급 라인(141a)이 원수 공급 라인(121)으로부터 분기되는 분기점(191)의 상류측에 설치된다. 따라서 원수 공급 밸브(122)가 개방되고 제1 밸브(142a)가 폐쇄되면, 원수는 원수 공급 펌프(120)에 의해 멤브레인 모듈(110)로 공급된다. 반대로 원수 공급 밸브(122)가 폐쇄되고 제1 밸브(142a)가 개방되면, 원수는 원수 공급 펌프(120)에 의해 챔버(140)로 공급된다.

정수 탱크(125)는 멤브레인 모듈(110)에서 여과된 정수를 수용하도록 형성된다. 본 발명에서 정수 탱크(125)의 구체적인 형상에 특별한 제한이 있는 것은 아니다.

정수 탱크(125)와 멤브레인 모듈(110)은 정수 라인(126)과 역세 라인(130)에 의해 이중으로 연결될 수 있다. 정수 라인(126)은 멤브레인 모듈(110)에서 여과된 정수를 정수 탱크(125)로 공급하는 유로를 형성한다. 역세 라인(130)은 정수 탱크(125)에서 역세척을 위해 정수(이 명세서에서는 역세척수라고 명명함)를 멤브레인 모듈(110)로 공급하는 유로를 형성한다. 역세 라인(130)에는 역세 펌프(131)가 설치된다. 역세척 공정 시 역세척수는 역세 펌프(131)에 의해 정수 탱크(125)로부터 멤브레인 모듈(110)로 공급된다.

정수 탱크(125)에는 토출 라인(127)이 연결된다. 토출 라인(127)은 수처리 장치(100)의 외부로 연장되며, 수처리 장치(100)의 외부에 정수를 공급하는 유로를 형성한다.

1-2. 수처리 장치(100)의 작동

(1) 여과 공정

먼저 도 4a를 참조하여 여과 공정에 대하여 설명한다.

여과 공정은 멤브레인 모듈(110)로 원수를 공급하여 정수를 생성하는 공정을 가리킨다.

여과 공정에서 원수 공급 라인(121)은 원수 공급 밸브(122)에 의해 개방되고, 제1 공급 라인(141a), 제2 공급 라인(141b) 및 배출 라인(170)은 각각 제1 밸브(142a), 제2 밸브(142b) 및 배출 밸브(171)에 의해 폐쇄된다. 따라서 원수 공급 펌프(120)가 작동하면 원수는 원수 공급 라인(121)을 통해 멤브레인 모듈(110)로 공급된다. 제1 공급 라인(141a), 제2 공급 라인(141b) 및 배출 라인(170)에는 이론적으로 물이 흐르지 않는다.

멤브레인 모듈(110)은 공급받은 원수를 체거름 방식으로 여과한다. 원수는 멤브레인 모듈(110)에 의해 여과되어 정수가 되며, 정수는 정수 라인(126)을 통해 정수 탱크(125)로 공급된다. 정수 탱크(125)에 저장되는 정수는 필요에 따라 토출 라인(127)을 통해 외부로 공급된다.

여과 공정 시간이 누적되면 멤브레인 모듈(110)에 오염 물질이 누적되며, 이하에서 설명하는 순세척 또는 역세척을 통해 오염 물질아 제거될 수 있다.

(2) 순세척 공정

이어서 도 4b를 참조하여 순세척 공정에 대하여 설명한다.

순세척 공정은 챔버(140)로 원수를 공급하여 충돌 비드(150)를 멤브레인 모듈(110)로 이동시키고, 충돌 비드(150)를 멤브레인 모듈(110) 내부의 중공사 멤브레인 다발과 포팅부에 충돌시켜 멤브레인 모듈(110)의 내부에 누적된 오염 물질을 제거하는 공정을 가리킨다. 순세척이라는 명칭은 여과 공정과 동일한 물의 유동 방향 또는 역세척 공정과 반대 유동 방향이라는 취지에서 명명하였다.

순세척 공정에서 원수 공급 라인(121)은 원수 공급 밸브(122)에 의해 폐쇄된다. 그리고 제1 공급 라인(141a)과 제2 공급 라인(141b)은 각각 제1 밸브(142a)와 제2 밸브(142b)에 의해 개방된다. 배출 라인(170)은 배출 밸브(171)에 의해 폐쇄된다. 따라서 원수 공급 펌프(120)가 작동하면 원수는 제1 공급 라인(141a)을 통해 챔버(140)로 공급되고, 이어서 제2 공급 라인(141b)을 통해 멤브레인 모듈(110)로 공급된다. 그리고 챔버(140)의 내부에 수용되어 있던 충돌 비드(150)는 원수에 휩쓸려 멤브레인 모듈(110)로 이동하게 된다.

제2 공급 라인(141b)을 통해 멤브레인 모듈(110)로 이동된 충돌 비드(150)는 멤브레인 모듈(110)을 통과하는 원수의 유동에 의해 중공사 멤브레인 다발과 포팅부에 충돌된다. 충돌 비드(150)가 중공사 멤브레인 다발과 포팅부에 충돌됨에 따라 중공사 멤브레인 다발과 포팅부에 누적된 오염 물질은 중공사 멤브레인 다발과 포팅부로부터 탈리된다.

특히 순세척 모드에서는 후술하는 역세척 모드에서는 제거될 수 없는 포팅부의 오염 물질을 제거할 수 있다.

(3) 역세척 공정

마지막으로 도 4c를 참조하여 역세척 공정에 대하여 설명한다.

역세척 공정은 멤브레인 모듈(110)의 내부에 여과 공정의 반대 방향으로 역세척수를 흐르게 하여 멤브레인 모듈(110) 내부를 세척하는 공정이다.

역세척 공정에서 원수 공급 라인(121)과 제1 공급 라인(141a)은 각각 원수 공급 밸브(122)와 제1 밸브(142a)에 의해 폐쇄된다. 그리고 제2 공급 라인(141b)과 배출 라인(170)은 각각 제2 밸브(142b)와 배출 밸브(171)에 의해 개방된다. 그리고 역세 라인(130)에 설치된 역세 펌프(131)가 작동하여 정수 탱크(125)에 저장된 정수(역세척수)를 멤브레인 모듈(110)로 공급하게 된다.

멤브레인 모듈(110)로 공급된 역세척수는 멤브레인 모듈(110)을 통과하면서 오염 물질과 함께 제2 공급 라인(141b)으로 배출된다. 이때 순세척 공정에서 중공사 멤브레인 다발과 포팅부로부터 탈리된 오염 물질, 순세척 공정에서 챔버(140)로부터 멤브레인 모듈(110)로 이동되었던 충돌 비드(150)도 제2 공급 라인(141b)으로 배출된다. 제2 공급 라인(141b)은 챔버(140)와 연결되어 있으므로 충돌 비드(150)는 챔버(140)로 복귀되고, 역세척수와 오염 물질은 배출 라인(170)을 통해 수처리 장치(100)의 외부로 배출된다.

챔버(140)에는 충돌 비드(150)보다 작은 구멍들을 구비하는 스크린(160)이 설치되어 있으므로 충돌 비드(150)는 배출 라인(170)으로 배출되지 않고, 역세척수와 오염 물질만 구멍을 통과해 배출 라인(170)으로 배출되게 된다.

순세척 공정과 역세척 공정이 반드시 순차적으로 이루어져야 하는 것은 아니고, 여과 공정 후에 역세척 공정만 이루어지는 것도 가능하다. 다만 순세척 공정 후에는 멤브레인 모듈(110)에 충돌 비드(150)가 남게 되고, 충돌 비드(150)는 여과 공정에서 멤브레인 모듈(110)을 통과하는 원수에 대한 저항을 형성할 수 있다. 따라서 순세척 공정 후에는 역세척 공정을 통해 충돌 비드(150)를 챔버(140)로 복귀시키는 것이 바람직하다.

이와 같이 순세척 공정과 역세척 공정을 순차적으로 병행하면 멤브레인 모듈(110)에 충돌 비드(150)를 잔류시키지 않을 수 있으므로, 여과 공정의 성능 저하를 유발하지 않을 수 있을 뿐만 아니라 충돌 비드(150)에 의해 중공사 멤브레인 다발이 손상되는 것을 억제할 수 있다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수처리 장치(200)의 개념도다. 도 5a는 수처리 장치(200)의 여과 공정을 보인 것이고, 도 5b는 수처리 장치(200)의 순세척 공정을 보인 것이고, 도 5c는 수처리 장치(200)의 역세척 공정을 보인 것이다.

2-1. 수처리 장치(200)의 구성

도 5a 내지 도 5c에 도시된 수처리 장치(200)는 유로 구성을 제외하고는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 수처리 장치(200)와 본질적으로 동일하다. 따라서 중복되는 설명은 앞서 설명으로 갈음한다.

수처리 장치(200)는 멤브레인 모듈(210), 챔버(240) 및 충돌 비드(250)를 포함하며, 상기 멤브레인 모듈(210)에는 여러 라인(배관 또는 파이프)들이 연결된다. 챔버(240)는 멤브레인 모듈(210)로 공급되는 원수와 멤브레인 모듈(210)로부터 배출되는 역세척수가 통과하도록 멤브레인 모듈(210)에 연결된다. 도 5a 내지 도 5b에 도시된 바에 따르면 챔버(240)는 후술할 공급 라인과 배출 라인에 의해 멤브레인 모듈(210)에 이중으로 연결된다. 더욱 구체적으로 챔버(240)는 후술할 제2 공급 라인(241b)과 제1 배출 라인(270a)에 의해 멤브레인 모듈(210)에 이중으로 연결된다.

배출 라인(270a, 270b)은 제1 배출 라인(270a)과 제2 배출 라인(270b)을 포함한다.

제1 배출 라인(270a)은 멤브레인 모듈(210)과 챔버(240)에 연결된다. 제1 배출 라인(270a)은 멤브레인 모듈(210)로부터 배출된 역세척수를 챔버(240)로 공급하는 유로를 형성한다. 제2 배출 라인(270b)은 챔버(240)로부터 수처리 장치(200)의 외부로 연장된다. 제2 배출 라인(270b)은 챔버(240)로부터 배출된 역세척수를 수처리 장치(200)의 외부로 배출하는 유로를 형성한다. 제2 배출 라인(270b)에는 제2 배출 라인(270b)을 개폐하도록 이루어지는 배출 밸브(271)가 설치된다.

2-2. 수처리 장치(200)의 작동

(2) 여과 공정

먼저 도 5a를 참조하여 여과 공정에 대하여 설명한다.

여과 공정은 멤브레인 모듈(210)로 원수를 공급하여 정수를 생성하는 공정을 가리킨다.

여과 공정에서 원수 공급 라인(221)은 원수 공급 밸브(222)에 의해 개방되고, 제1 공급 라인(241a), 제2 공급 라인(241b) 및 제2 배출 라인(270b)은 각각 제1 밸브(242a), 제2 밸브(242b) 및 배출 밸브(271)에 의해 폐쇄된다. 따라서 원수 공급 펌프(220)가 작동하면 원수는 원수 공급 라인(221)을 통해 멤브레인 모듈(210)로 공급된다. 제1 공급 라인(241a), 제2 공급 라인(241b), 제1 배출 라인(270a) 및 제2 배출 라인(270b)에는 이론적으로 물이 흐르지 않는다.

멤브레인 모듈(210)은 공급받은 원수를 체거름 방식으로 여과한다. 원수는 멤브레인 모듈(210)에 의해 여과되어 정수가 되며, 정수는 정수 라인(226)을 통해 정수 탱크(225)로 공급된다. 정수 탱크(225)에 저장되는 정수는 필요에 따라 토출 라인(227)을 통해 외부로 외부로 공급된다.

(2) 순세척 공정

이어서 도 5b를 참조하여 순세척 공정에 대하여 설명한다.

순세척 공정은 챔버(240)로 원수를 공급하여 충돌 비드(250)를 멤브레인 모듈(210)로 이동시키고, 충돌 비드(250)를 멤브레인 모듈(210) 내부의 중공사 멤브레인 다발과 포팅부에 충돌시켜 멤브레인 모듈(210)의 내부에 누적된 오염 물질을 제거하는 공정을 가리킨다. 순세척이라는 명칭은 역세척 시 물의 유동 방향과 반대라는 취지에서 명명하였다.

순세척 공정에서 원수 공급 라인(221)은 원수 공급 밸브(222)에 의해 폐쇄된다. 그리고 제1 공급 라인(241a)과 제2 공급 라인(241b)은 각각 제1 밸브(242a)와 제2 밸브(242b)에 의해 개방된다. 제2 배출 라인(270a)은 배출 밸브(271)에 의해 폐쇄되며, 제1 배출 라인(270a)은 챔버(240)를 통해 제2 배출 라인(270b)과 연결되어 있으므로 제1 배출 라인(270a)도 폐쇄된다. 따라서 원수 공급 펌프(220)가 작동하면 원수는 제1 공급 라인(241a)을 통해 챔버(240)로 공급되고, 이어서 제2 공급 라인(241b)을 통해 멤브레인 모듈(210)로 공급된다. 그리고 챔버(240)의 내부에 수용되어 있던 충돌 비드(250)는 원수에 휩쓸려 멤브레인 모듈(210)로 이동하게 된다.

제2 공급 라인(241b)을 통해 멤브레인 모듈(210)로 이동된 충돌 비드(250)는 멤브레인 모듈(210)을 통과하는 원수의 유동에 의해 중공사 멤브레인 다발과 포팅부에 충돌된다. 충돌 비드(250)가 중공사 멤브레인 다발과 포팅부에 충돌됨에 따라 중공사 멤브레인 다발과 포팅부에 누적된 오염 물질은 중공사 멤브레인 다발과 포팅부로부터 탈리된다.

(3) 역세척 공정

마지막으로 도 5c를 참조하여 역세척 공정에 대하여 설명한다.

역세척 공정은 멤브레인 모듈(210)의 내부에 여과 공정의 반대 방향으로 역세척수를 흐르게 하여 멤브레인 모듈(210) 내부를 세척하는 공정이다.

역세척 공정에서 원수 공급 라인(221), 제1 공급 라인(241a) 및 제2 공급 라인(241b)은 각각 원수 공급 밸브(222), 제1 밸브(242a) 및 제2 밸브(242b)에 의해 폐쇄된다. 제2 배출 라인(270b)은 배출 밸브(271)에 의해 개방된다. 그리고 제1 배출 라인(270a)은 챔버(240)를 통해 제2 배출 라인(270b)과 연결되어 있으므로 제1 배출 라인(270a)도 개방된다. 그리고 역세 라인(230)에 설치된 역세 펌프(231)가 작동하여 정수 탱크(225)에 저장된 정수(역세척수)를 멤브레인 모듈(210)로 공급하게 된다.

멤브레인 모듈(210)로 공급된 역세척수는 멤브레인 모듈(210)을 통과하면서 오염 물질과 함께 제1 배출 라인(270a)으로 배출된다. 이때 순세척 공정에서 중공사 멤브레인 다발과 포팅부로부터 탈리된 오염 물질, 순세척 공정에서 챔버(240)로부터 멤브레인 모듈(210)로 이동되었던 충돌 비드(250)도 제1 배출 라인(270a)으로 배출된다. 제1 배출 라인(270a)은 챔버(240)와 연결되어 있으므로 충돌 비드(250)는 챔버(240)로 복귀되고, 계속해서 역세척수와 오염 물질은 제2 배출 라인(270b)을 통해 수처리 장치(200)의 외부로 배출된다.

챔버(240)에는 충돌 비드(250)보다 작은 구멍들을 구비하는 스크린(260)이 설치되어 있으므로 충돌 비드(250)는 제2 배출 라인(270b)으로 배출되지 않고, 역세척수와 오염 물질만 구멍을 통과해 제2 배출 라인(270b)으로 배출되게 된다.

순세척 공정과 역세척 공정이 반드시 순차적으로 이루어져야 하는 것은 아니고, 여과 공정 후에 역세척 공정만 이루어지는 것도 가능하다. 다만 순세척 공정 후에는 멤브레인 모듈(210)에 충돌 비드(250)가 남게 되고, 충돌 비드(250)는 여과 공정에서 멤브레인 모듈(210)을 통과하는 원수에 대한 저항을 형성할 수 있다. 따라서 순세척 공정 후에는 역세척 공정을 통해 충돌 비드(250)를 챔버(240)로 복귀시키는 것이 바람직하다.

이와 같이 순세척 공정과 역세척 공정을 순차적으로 병행하면 멤브레인 모듈(210)에 충돌 비드(250)를 잔류시키지 않을 수 있으므로, 여과 공정의 성능 저하를 유발하지 않을 수 있을 뿐만 아니라 충돌 비드(250)에 의해 중공사 멤브레인 다발이 손상되는 것을 억제할 수 있다.

도 6은 본 발명에 관련된 멤브레인 모듈(310)과 진동장치(380)를 보인 정면도다.

본 발명의 수처리 장치는 멤브레인 모듈(310)에 결합되는 진동장치(380)를 포함할 수 있다. 진동장치(380)는 하우징(311)의 외주면에 설치된다. 진동장치(380)는 충돌 비드와 마찬가지로 역세척으로도 제거되지 않는 오염 물질을 제거하기 위한 것이다.

도 6에 도시된 바와 같이 진동장치(380)는 포팅부와 대응되는 높이에 설치된다. 포팅부는 바디(311a)와 캡(311b, 311c)의 경계에 위치할 수 있으며, 진동장치(380)도 바디(311a)와 캡(311b, 311c)의 경계에 위치될 수 있다.

진동장치(380)는 하우징(311)을 감싸도록 형성되는 벨트(384a, 384b)를 포함한다. 벨트(384a, 384b)에 체결부재(385a, 385b)가 체결됨에 따라 진동장치는 멤브레인 모듈(310)에 결합될 수 있다. 진동장치(380)의 세부 구조는 도 7을 참조하여 후술한다.

진동장치(380)는 하우징(311)을 통해 포팅부에 전달되는 진동을 발생시키도록 이루어진다. 진동장치(380)에서 발생된 진동은 하우징(311)을 통해 포팅부에 전달되고, 포팅부에 누적되어 있는 오염 물질을 포팅부로부터 탈리시킨다. 포팅부로부터 탈리된 오염 물질은 역세척에 의해 멤브레인 모듈(310)로부터 배출될 수 있다.

본 발명에 의하면 멤브레인 모듈(310)의 내부에서는 충돌 비드가 중공사 멤브레인 다발에 충돌되고, 멤브레인 모듈의 외부에서는 진동장치(380)가 진동을 발생시킨다. 이에 따라서 멤브레인 모듈(310)의 내부와 외부에서 각각 외력이 인가되어 포팅부에 누적된 오염 물질이 제거할 수 있다. 따라서 본 발명은 충돌 비드와 진동장치(380)는 시너지 효과를 일으켜 포팅부에 누적된 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있다.

또한 진동장치(380)는 순세척 공정뿐만 아니라 역세척 공정 또는 화학세정 공정에서도 이용될 수 있다.

도 6에서 설명되지 않은 도면 부호 321a와 312b는 노즐이다.

도 7은 본 발명에 관련된 진동장치(380)의 사시도다.

벨트(384)는 제1부분(384')과 제2부분(383")을 포함한다.

제1부분(384’)은 하우징(311, 도 6 참조)의 외주면을 감싼다. 제1부분(384’)은 하우징의 외주면에 대응되는 형상을 갖는다. 예를 들어 하우징의 형상이 원통형이라면 제1부분(384’)도 원형으로 형성될 수 있다.

두 개의 제2부분(384")은 제1부분(384’)으로부터 하우징의 외측을 향해 나란히 연장된다. 두 개의 제2부분(384")은 서로 마주보도록 이루어질 수 있다. 또한 두 개의 제2부분(384")은 서로 대응되는 나사 구멍(386)을 구비한다.

벨트는 진동자 수용홈(389a)과 케이블 수용홈(389b)을 포함한다.

진동자 수용홈(389a)은 하우징의 외주면을 마주보는 부분에 형성된다. 이를 테면 도 7에 도시된 바와 같이 진동자 수용홈(389a)은 제1부분(384’)의 내측면에 형성될 수 있다. 진동자 수용홈(389a)은 진동자(388)를 수용하도록 제1부분(384’)의 내측으로 리세스(recess, 만입)된다. 진동자 수용홈(389a)은 진동자(388)에 대응되는 크기로 형성되며, 진동자(388)는 진동자 수용홈(389a)에 삽입된다.

케이블 수용홈(389b)도 하우징의 외주면을 마주보는 부분에 형성된다. 진동자 수용홈(389a)과 마찬가지로 케이블 수용홈(389b)도 제1부분(384’)의 내측면에 형성될 수 있다. 케이블 수용홈(389b)은 진동자(388)에 전력을 전달하는 케이블을 수용하도록 제1부분(384’)의 내측으로 리세스된다. 케이블 수용홈(389b)은 진동자 수용홈(389a)으로 이어져 진동자 수용홈(389a)과 하나의 홈을 형성할 수 있다.

진동자(388)는 하우징과 벨트 사이에 배치된다. 진동자(388)는 벨트에 의해 하우징의 외주면에 밀착되며, 하우징을 통해 포팅부로 전달될 진동을 발생시키도록 이루어진다. 진동자(388)는 복수로 구비되며, 하우징의 원주 방향을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. 균일한 간격으로 배치된 복수의 진동자(388)에 의해 포팅부의 각 영역에 균일하게 진동이 전달될 수 있다. 포팅부의 일부 영역에만 진동이 집중되어 전달되면 오염 물질이 그 영역에서만 탈리되고 나머지 영역에서는 충분히 탈리되지 않을 수 있다. 그러나 도 7에 도시된 바와 같이 복수의 진동자(388)들이 균일한 간격으로 배치되면 그러한 현상을 방지할 수 있다.

나사 구멍(386)에는 체결부재(385, 도 6 참조)가 체결된다. 체결부재는 진동자(388)가 하우징의 외주면에 밀착되는 정도를 조절한다. 체결부재가 나사 구멍(386)에 체결되어 두 개의 제2부분(384")을 매우 가깝게 유지시키면 제1부분(384’)은 하우징의 외주면에 더욱 가까워지고, 이에 따라 제1부분(384’)에 설치된 진동자(388)도 하우징의 외주면에 강하게 밀착된다. 따라서 진동자(388)의 밀착 정도는 체결부재에 의해 결정될 수 있다.

이상에서 설명된 수처리 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims

하우징, 중공사 멤브레인 다발, 상기 중공사 멤브레인 다발을 묶어 상기 하우징의 내측에 고정하는 포팅부를 구비하는 멤브레인 모듈;
상기 멤브레인 모듈로 공급되는 원수와 상기 멤브레인 모듈로부터 배출되는 역세척수가 통과하도록 상기 멤브레인 모듈에 연결되는 챔버; 및
상기 챔버에 수용되고, 상기 멤브레인 모듈로 공급되는 원수에 의해 상기 멤브레인 모듈로 이동하여 상기 중공사 멤브레인 다발과 상기 포팅부에 충돌되며, 상기 멤브레인 모듈로부터 배출되는 역세척수에 의해 상기 챔버로 복귀되는 충돌 비드를 포함하는 수처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 포팅부는,
상기 중공사 멤브레인 다발의 상단에 결합되는 제1포팅부; 및
상기 중공사 멤브레인 다발의 하단에 결합되는 제2 포팅부를 포함하고,
상기 충돌 비드는,
상기 제1포팅부에 충돌되도록 상기 원수에 뜨는 제1종 충돌 비드; 및
상기 제2포팅부에 충돌되도록 상기 원수에 가라앉는 제2종 출동 비드를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 충돌 비드의 표면 거칠기는 상기 중공사 멤브레인 다발의 내구성에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 충돌 비드는 표면에 다수의 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 수처리 장치는,
상기 멤브레인 모듈로 원수를 공급하여 정수를 생성하는 여과 공정;
상기 챔버로 원수를 공급하여 상기 충돌 비드를 상기 멤브레인 모듈로 이동시키고, 상기 충돌 비드를 상기 중공사 멤브레인 다발과 상기 포팅부에 충돌시켜 상기 멤브레인 모듈의 내부에 누적된 오염 물질을 제거하는 순세척 공정; 및
상기 멤브레인 모듈의 내부에 상기 여과 공정의 반대 방향으로 역세척수를 흐르게 하여 상기 멤브레인 모듈의 내부를 세척하는 역세척 공정 중 어느 하나로 작동하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 수처리 장치는 상기 챔버의 내부에 설치되는 스크린을 포함하고,
상기 스크린에는 상기 충돌 비드가 역세척수에 의해 상기 배출 라인으로 배출되는 것을 방지하도록 상기 충돌 비드보다 작은 구멍들이 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 수처리 장치는,
상기 챔버를 우회하여 상기 멤브레인 모듈에 연결되며, 상기 멤브레인 모듈로 원수를 공급하는 유로를 형성하는 원수 공급 라인;
상기 챔버로 원수를 공급하는 유로를 형성하도록 상기 원수 공급 라인으로부터 분기되어 상기 챔버에 연결되는 제1 공급 라인;
상기 챔버를 통과한 원수와 상기 챔버에 수용된 충돌 비드를 상기 멤브레인 모듈로 공급하는 유로를 형성하도록 상기 챔버와 상기 멤브레인 모듈에 연결되는 제2 공급 라인; 및
상기 제2 공급 라인을 통해 상기 멤브레인 모듈로부터 상기 챔버로 배출된 역세척수를 상기 수처리 장치의 외부로 배출하는 유로를 형성하도록 상기 챔버에 연결되는 배출 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제7항에 있어서,
상기 수처리 장치는 상기 멤브레인 모듈 또는 상기 챔버로 원수를 공급하도록 이루어지는 원수 펌프를 포함하고,
상기 펌프는 상기 제1 공급 라인이 상기 원수 공급 라인으로부터 분기되는 분기점의 상류측에 설치되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제7항에 있어서,
상기 배출 라인은,
상기 멤브레인 모듈과 상기 챔버에 연결되는 제1 배출 라인; 및
상기 챔버로부터 상기 수처리 장치의 외부로 연장되는 제 2 배출 라인을 포함하고,
상기 챔버는 상기 제2 공급 라인과 상기 제1 배출 라인에 의해 상기 멤브레인 모듈에 이중으로 연결되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제7항에 있어서,
상기 제2 공급 라인은 상기 멤브레인 모듈에 연결되기 전에 상기 원수 공급 라인에 합류되도록 이루어지고,
상기 배출 라인은 상기 제1 공급 라인으로부터 분기되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제7항에 있어서,
상기 수처리 장치는,
상기 원수 공급 라인에 설치되는 원수 공급 밸브;
상기 제1 공급 라인에 설치되는 제1 밸브;
상기 제2 공급 라인에 설치되는 제2 밸브; 및
상기 배출 라인에 설치되는 배출 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제11항에 있어서,
상기 수처리 장치는,
상기 멤브레인 모듈로 원수를 공급하여 정수를 생성하는 여과 공정;
상기 챔버로 원수를 공급하여 상기 충돌 비드를 상기 멤브레인 모듈로 이동시키고, 상기 충돌 비드를 상기 중공사 멤브레인 다발과 상기 포팅부에 충돌시켜 상기 멤브레인 모듈의 내부에 누적된 오염 물질을 제거하는 순세척 공정; 및
상기 멤브레인 모듈의 내부에 상기 여과 공정의 반대 방향으로 역세척수를 흐르게 하여 상기 멤브레인 모듈의 내부를 세척하는 역세척 공정 중 어느 하나로 작동하고,
상기 원수 공급 라인은 상기 여과 공정에서 상기 원수 공급 밸브에 의해 개방되고, 상기 순세척 공정과 상기 역세척 공정에서 상기 원수 공급 밸브에 의해 폐쇄되며,
상기 제1 공급 라인은 상기 순세척 공정에서 상기 제1 밸브에 의해 개방되고, 상기 여과 공정과 상기 역세척 공정에서 상기 제1 밸브에 의해 폐쇄되며,
상기 제2 공급 라인은 상기 순세척 공정과 상기 역세척 공정에서 상기 제2 밸브에 의해 개방되고, 상기 여과 공정에서 상기 제2 밸브에 의해 폐쇄되며,
상기 배출 라인은 상기 역세척 공정에서 상기 배출 밸브에 의해 개방되고, 상기 여과 공정과 상기 순세척 공정에서 상기 배출 밸브에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 수처리 장치는 상기 하우징의 외주면에 설치되는 진동장치를 포함하고,
상기 진동장치는 상기 포팅부와 대응되는 높이에 설치되며, 상기 하우징을 통해 상기 포팅부에 전달되는 진동을 발생시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제13항에 있어서,
상기 진동장치는,
상기 하우징의 외주면을 감싸도록 형성되는 벨트; 및
상기 하우징과 상기 벨트의 사이에 배치되고, 상기 벨트에 의해 상기 하우징의 외주면에 밀착되는 진동자를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제14항에 있어서,
상기 진동자는 복수로 구비되고, 상기 하우징의 원주 방향을 따라 서로 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제14항에 있어서,
상기 벨트는,
상기 하우징의 외주면을 마주보는 부분에 형성되고, 상기 진동자를 수용하도록 이루어지는 진동자 수용홈; 및
상기 하우징의 외주면을 마주보는 부분에 형성되어 상기 진동자 수용홈으로 이어지며, 상기 진동자에 전력을 전달하는 케이블을 수용하도록 이루어지는 케이블 수용홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제14항에 있어서,
상기 벨트는,
상기 하우징의 외주면을 감싸는 제1부분; 및
상기 제1부분으로부터 상기 하우징의 외측을 향해 나란히 연장되며, 서로 대응되는 나사 구멍을 구비하는 두 개의 제2부분을 포함하고,
상기 진동장치는,
상기 진동자가 상기 하우징의 외주면에 밀착되는 정도를 조절하도록 상기 나사 구멍에 체결되는 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.