KR20180035576A - 침지식 카세트 및 이를 포함하는 수처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 복수개의 중공사막 모듈 및 상기 복수개의 중공사막 모듈이 거치되는 프레임을 포함하는 침지식 카세트로, 상기 중공사막 모듈은 복수 개의 중공사막 시트들을 포함하는 중공사막 다발과, 집수부를 포함하고 상기 중공사막 다발의 일 말단에 구비되는 헤더와, 상기 각각의 중공사막 시트의 다른 말단을 고정하는 고정부재를 포함하고, 상기 복수 개의 중공사막 모듈들은 이웃한 중공사막 모듈의 헤더가 서로 다른 방향으로 배치되도록 상기 프레임에 배열되는 침지식 카세트 및 이를 포함하는 수처리 장치에 관한 것이다.

Description

침지식 카세트 및 이를 포함하는 수처리 장치{SUBMERGED MEMBRANE CASSETTE AND WATER-TREATMENT APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 침지식 카세트 및 이를 포함하는 수처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 산기 효과를 극대화할 수 있고, 컴팩트한 장치 구성이 가능하도록 개발된 침지식 카세트 및 이를 포함하는 수처리 장치에 관한 것이다.
분리막을 이용하여 원하는 물질을 통과시키고 원하지 않는 물질을 제거하는 공정 또는 반대로 원하지 않는 물질을 통과시키고 원하는 물질을 분리회수하는 공정을 막분리 공정이라고 한다. 상기 분리막은 통상 정밀 여과(microfiltration)막, 한외여과(ultrafiltration)막, 나노여과(nanofiltration)막, 역삼투(reverse osmosis)막 등으로 나뉘며, 분리막 모듈의 형태에 따라 관형(tubular), 평판형, 나권형(spiral wound), 중공사형 등으로 나눌 수 있다.
특히, 중공사형은 분리막 충진 밀도가 높아 모듈의 부피를 줄일 수 있고, 설치 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 에너지 소모량이 적어 널리 사용되고 있으며, 최근에는 하/폐수 처리, 정화조에서의 고액 분리, 산업 폐수에서의 부유물질(SS: Suspended Solid) 제거, 하천수의 여과, 공업용수의 여과 등으로 그 응용범위가 확대되고 있다.
도 1에는 종래의 중공사막을 이용한 수처리 장치의 구성이 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 수처리 장치는 상부 헤더(10), 하부 헤더(20) 및 상기 상부 헤더(10)와 하부헤더(20) 사이에 배치되는 중공사막(40)으로 이루어진 중공사막 모듈과, 하부 헤더(20)의 아래쪽 측면에 배치되는 산기관(30)을 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 상부 헤더(10)와 하부 헤더(20)는 집수관(미도시)이 구비된다. 산기관(30)에서 방출되는 공기방울은 중공사막과 중공사막 사이의 공간을 통해 상측으로 이동하면서 중공사막 표면에 퇴적된 슬러지 케이크(sludge cake)와 같은 오염물을 제거한다.
이러한 종래의 중공사막 모듈 및 수처리 장치는 상부 헤더(10)와 하부 헤더(20)의 면적이 동일하고, 하부헤더(20)의 하부 또는 하측면에 산기관(30)이 위치하기 때문에, 산기관(30)에서 배출되는 공기방울이 중공사막과 원활하게 접촉될 수 있도록 하기 위해서는 중공사막 모듈 사이에 일정한 간격이 확보되어야 하고, 이로 인해 수처리 장치의 설치 면적이 증가한다는 문제점이 있었다. 또한, 중공사막이 상부 헤더와 하부 헤더에 고정된 상태로 존재하기 때문에 중공사막의 유동이 제한되어 세정 효과가 제한적이며, 이로 인해 상부 또는 하부 헤더에 오염물이 축적되는 문제점도 있다. 또한, 상승하는 공기방울이 상부 헤더에 직접 부딪히기 때문에 부하가 집중되는 중공사막 상단부에서 중공사막이 손상될 수 있고, 하부 헤더의 두께로 인해 공기방울이 미치지 못하여 오염물이 축적되는 중공사막의 하단부에 손상이 발생하여 제품의 수명이 짧아지는 문제점도 있다.
관련 선행기술이 일본공개특허 제2011-110496호에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 산기를 위해 요구되는 이격거리가 작아 컴팩트하게 구성할 수 있는 침지식 카세트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 중공사막 모듈 간의 이격거리가 좁더라도 우수한 세정 효과를 얻을 수 있는 침지식 카세트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 산기로 인한 중공사막의 피로를 분산시킬 수 있는 새로운 형태의 침지식 카세트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 침지식 카세트를 포함하여, 설치면적이 작고, 세정 효과가 우수하며, 수명이 긴 수처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 침지식 카세트를 제공하기 위한 것이다.
구체예에서, 상기 침지식 카세트는 복수개의 중공사막 모듈 및 상기 복수개의 중공사막 모듈이 거치되는 프레임을 포함하는 침지식 카세트이며, 상기 중공사막 모듈은 복수 개의 중공사막 시트들을 포함하는 중공사막 다발과, 집수부를 포함하고 상기 중공사막 다발의 일 말단에 구비되는 헤더와, 상기 각각의 중공사막 시트의 다른 말단을 고정하는 고정부재를 포함하고, 상기 복수 개의 중공사막 모듈들은 이웃한 중공사막 모듈의 헤더가 서로 다른 방향으로 배치되도록 상기 프레임에 배열된다.
상기 중공사막 모듈은 상기 중공사막 모듈의 다른 말단에 상기 중공사막 시트들 간의 간격을 유지하기 위한 지그 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 지그 부재는 상기 헤더가 구비되지 않은 중공사막 다발의 다른 말단을 구속하기 위한 제1 구속수단을 더 포함할 수 있다.
상기 프레임은 상기 헤더가 구비되지 않은 중공사막 다발의 다른 말단을 구속하기 위한 제2 구속수단을 더 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 복수 개의 중공사막 모듈들은 이웃한 중공사막 모듈 간의 간격지수가 20mm 이하일 수 있다.
다른 구체예에서, 상기 복수 개의 중공사막 모듈들은 이웃한 중공사막 모듈 간의 간격지수가 -10mm 내지 10mm일 수 있다.
또 다른 구체예에서, 상기 복수 개의 중공사막 모듈들은 이웃한 중공사막 모듈 간의 간격지수가 -5mm 내지 5mm일 수 있다.
상기 침지식 카세트는 중공사막 모듈의 집수관에 연결되는 매니폴드 조립체를 더 포함할 수 있다.
상기 매니폴드 조립체는, 집수부로부터 처리수를 집수하는 매니폴드, 상부 매니폴드 및 하부 매니폴드를 연결하는 상하 연통관을 포함할 수 있다.
상기 매니폴드 조립체는 상기 헤더가 구비되지 않은 중공사막 다발의 다른 말단을 구속하기 위한 제3 구속수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 수처리 장치에 관한 것이다.
구체예에서, 상기 수처리 장치는 상기 침지식 카세트를 포함할 수 있다.
상기 수처리 장치는 상기 침지식 카세트의 하단에 배치되는 산기장치를 더 포함할 수 있다.
상기 산기장치는 침지식 카세트와 분리가능하게 형성될 수 있다.
상기 침지식 카세트는 상단부와 하단부를 반전시켜 설치할 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명의 침지식 카세트는, 중공사막 모듈의 일 말단에만 집수부가 구비된 헤더를 포함하고, 다른 말단에는 헤더가 구비되지 않기 때문에, 모듈 헤더를 위, 아래로 번갈아 설치하게 되면, 헤더가 없는 일 말단으로 공기가 관통할 수 있다. 따라서, 하부에서 상승하는 세정 공기에 의해 효과적으로 세정이 가능하고, 슬러지의 침적도 거의 발생하지 않으며, 이로 인해 인접한 헤더를 포함한 모듈의 세정 효과도 개선시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 침지식 카세트는 종래에 비해 좁은 이격 간격으로 모듈을 배치하더라도 헤더가 없는 일 말단에 의해 공기의 유로가 확보되기 때문에, 산기장치에서 방출되는 공기 방울이 원활하게 중공사막에 도달할 수 있으며, 이에 따라 컴팩트한 장치 구성이 가능하고, 우수한 세정 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 침지식 카세트는 상단부와 하단부를 반전시켜 설치할 수 있기 때문에, 주기적으로 카세트를 반전 설치함으로써 산기에 의해 중공사막의 한 부분에만 피로가 누적되는 것을 방지할 수 있어 제품의 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 중공사막형 수처리 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 침지식 카세트의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 중공사막 모듈을 간단히 도시한 것이다.
도 4는 종래 침지식 카세트 모듈 배치에 따른 공기와 슬러지의 이동 경로를 간략히 표시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 침지식 카세트 배치에 따른 공기와 슬러지의 이동 경로를 간략히 표시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 중공사막 모듈의 간격지수를 달리한 침지식 카세트를 간단히 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 지그부재를 간단히 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 지그부재를 구비한 중공사막 모듈을 간단히 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 제1 구속수단을 간단히 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 제1 구속수단을 구비한 중공사막 모듈을 간단히 도시한 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 제1 구속수단을 구비한 중공사막 모듈이 프레임에 장착된 침지식 카세트의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 매니폴드 조립체를 간단히 도시한 것이다.
도 13은 본 발명에 따른 매니폴드 조립체를 포함하는 침지식 카세트를 간단히 도시한 것이다.
도 14는 본 발명에 따른 조립부재를 간단히 도시한 것이다.
도 15는 본 발명에 따른 조립부재가 침지식 카세트에 장착되는 것을 간단히 도시한 것이다.
도 16은 본 발명에 따른 산기장치를 간단히 도시한 것이다.
도 17은 본 발명에 따른 산기장치를 포함하는 수처리 장치를 간단히 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 도면은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명이 하기 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.
'상부', '상면', '하부', '하면' 등과 같은 위치 관계는 도면을 기준으로 기재된 것일 뿐, 절대적인 위치 관계를 나타내는 것은 아니다. 즉, 관찰하는 위치에 따라, '상부'와 '하부' 또는 '상면'과 '하면'의 위치가 서로 변경될 수 있다.
본 명세서에서 '간격지수'는 중공사막 모듈의 헤더가 수직으로 연장된 가상의 헤더면 사이의 간격(거리)으로써, 면이 일치하는 경우 간격지수는 0이고, 더욱 치밀하게 배치되어 연장되는 가상의 헤더가 겹치는 경우에는 간격지수는 - 값을 갖는 것으로 한다. (도 6 참고)
이하, 도 2 및 도 3을 참고하여 본 발명의 구체예에 따른 침지식 카세트를 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 침지식 카세트의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 중공사막 모듈을 간단히 도시한 것이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 침지식 카세트는 복수개의 중공사막 모듈(100) 및 상기 복수개의 중공사막 모듈이 거치되는 프레임(200)를 포함한다.
도 3을 참고하면, 상기 중공사막 모듈(100)은 중공사막 다발(110)과 헤더(120) 및 고정부재(130)를 포함한다.
상기 중공사막 다발(110)은 복수개의 중공사막 시트(112)들을 포함하며, 상기 중공사막 시트(112)는 복수개의 중공사들이 나란히 배열되어 시트 형상으로 이루어진다. 상기 중공사는 중앙부가 비어있는 섬유이며, 그 재질 및/또는 형태 등은 특별히 제한되지 않는다. 즉, 상기 중공사막을 형성하는 중공사로는 당해 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 중공사들이 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 중공사들은 폴리올레핀, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 셀룰로오스, 아세트산셀룰로오스, 폴리비닐알콜, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리불화에틸렌, 폴리불화비닐리덴, 폴리아크릴로니트릴, 폴리프로필렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리테트라플루오르에틸렌 또는 폴리에테르케톤 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는 폴리불화비닐리덴(PVDF), 폴리술폰(PSf), 폴리에테르술폰(PES), 또는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 헤더(120)는 상기 중공사막 다발(110)의 일 말단에 구비되며, 집수부(122)를 갖는다. 상기 집수부(122)는 중공사막을 통과하여 정화된 물을 인출하기 위한 것이다. 종래의 중공사막 모듈의 경우, 중공사막 다발의 양 말단에 모두 헤더가 구비되는 반면, 본 발명의 중공사막 모듈은 일측에만 헤더를 포함하고, 다른 측에는 헤더를 구비하지 않는다. 종래의 중공사막 모듈의 경우, 중공사막 다발보다 폭이 넓은 하부 헤더에 의해 산기장치에서 방출되는 공기 방울의 흐름이 저해되지 않도록 중공사막 모듈들 간의 이격 간격을 넓게 확보하는 것이 필요했다. 그러나, 본 발명과 같이 중공사막 다발의 한쪽 말단에만 헤더를 구비할 경우, 프레임에 중공사막 모듈을 배치할 때 이웃한 중공사막 모듈의 헤더를 엇갈리게 배치(서로 다른 방향으로 배치)함으로써 세정 효과가 우수하고, 산기에 필요한 이격 간격을 최소화할 수 있어 장치를 컴팩트하게 구성할 수 있다.
상기 헤더(120)는 소정의 기계적 강도와 내구성을 갖는 재질로 형성될 수 있으며, 그 재질에 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 헤더(120)는 폴리염화비닐, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 아크릴 수지, ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 수지, 변성 PPE(Poly Phenylene Ether) 수지 등을 이용하여 형성될 수 있다.
한편, 상기 헤더(120)가 구비되지 않은 중공사막 다발의 다른 말단에는 각각의 중공사막 시트(112)의 말단을 고정하는 고정부재(130)가 구비된다. 상기 고정부재(130)는 중공사막 시트(112)들의 형태를 유지하기 위한 것으로, 예를 들면, 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리우레탄, 실리콘, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀 등으로 이루어질 수 있다. 본 발명에 따른 중공사막 모듈은 상기와 같이 중공사막 시트들이 각각 고정부재(130)로 고정된 형태(도 3 참고)로 이루어져 있고, 중공사막 시트들 사이가 개방되어 있기 때문에, 산기장치에서 방출된 공기방울들이 중공사막 시트들 사이로 유입될 수 있어 세정 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 중공사막 모듈은 필요에 따라, 지그부재(140)를 더 포함할 수 있다. 상기 지그부재(140)는 헤더(120)가 구비되지 않은 중공사막 모듈의 말단에 구비되어, 중공사막 시트들 간의 간격을 유지하는 역할을 한다. 상기 지그 부재(140)는, 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 고정부재(130)가 삽입될 수 있는 홈이 형성된 구조로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 지그부재(140)는 중공사막 모듈을 프레임에 설치할 때 중공사막 시트(112)들이 서로 얽히지 않도록 간격을 유지하기 위해 사용한 후 설치가 완료되면 제거할 수도 있고, 설치 후에도 간격 유지를 위해 계속 사용할 수도 있다.
도 9 내지 도 11을 참고하면, 상기 지그 부재(140)는 상기 헤더가 구비되지 않은 중공사막 다발의 다른 말단을 구속하기 위한 제1 구속수단(150)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 구속수단(150)은 중공사막 모듈(100)을 상기 프레임(200)에 거치 시, 상기 중공사막 모듈(100)을 안정적으로 고정할 수 있다. 도 9는 일 구체예의 제1 구속수단(150)을 간단히 도시한 것이고, 도 10은 제1 구속수단(150)이 구비된 중공사막 모듈(100)을 간단히 도시한 것이며, 도 11은 제1 구속수단(150)을 구비한 중공사막 모듈이 프레임(200)에 장착된 침지식 카세트의 구성을 도시한 것이나, 이는 하나의 예시일 뿐 이에 제한되지 않는다.
다음으로, 상기 프레임(200)은 중공사막 모듈(100)을 거치하기 위한 것으로, 침지식 수처리 장치에서 일반적으로 사용되는 프레임들이 사용될 수 있으며, 그 형상이나 재질 등이 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 프레임은 후술할 산기장치가 함께 장착되도록 구성될 수도 있고, 산기장치와 분리 가능한 형태의 프레임으로 구성될 수도 있다.
한편, 도 14 및 도 15를 참고하면, 상기 프레임(200)은 필요에 따라 헤더가 구비되지 않은 중공사막 모듈의 말단을 구속하기 위한 제2 구속수단(210)을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 구속수단(210)은 도 14에 도시된 바와 같이 별도의 제2 구속수단(210)이 상기 고정부재(130)를 고정하며 프레임(200)에 결합될 수도 있고, 또는 프레임(200)에 고정부재(130)가 삽입될 수 있는 홈을 형성하는 등의 방법으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명에 따른 침지식 카세트에 있어서, 상기 복수 개의 중공사막 모듈들은 이웃한 중공사막 모듈의 헤더가 서로 다른 방향으로 배치되도록 상기 프레임에 배열된다. 이와 같이 중공사막 모듈의 헤더가 프레임의 상단부와 하단부에 교대로 배열함으로써, 세정 효과의 저하 없이 중공사막 모듈 사이의 이격간격을 최소화할 수 있어 전체 장치를 컴팩트하게 구성할 수 있다는 장점이 있다. 상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 중공사막 모듈의 경우, 일 말단이 개방된 형태로 구성되어 있기 때문에, 상기 개방된 공간을 따라 공기방울이 이동할 수 있어 넓은 이격간격을 확보하지 않아도 충분한 세정 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상대적으로 넓은 면적을 갖는 헤더의 개수가 줄어들기 때문에 설치 면적을 더욱 감소시킬 수 있다.
구체적으로, 도 4를 참고하면 기존의 침지식 카세트는 양단집수 또는 한쪽집수 모듈을 조밀하게 배치할 경우, 하부에서 상승하는 세정 공기 및 슬러지의 흐름이 방해를 받게 되어 세정 효과가 떨어지게 되고, 이로 인해 모듈 내 슬러지 축적 및 피로에 의한 중공사막 손상이 발생하는 문제점이 있다. 반면에 본 발명의 침지식 카세트는 도 5를 참고하면, 중공사막 모듈을 조밀하게 배치할 경우에도, 고정되지 않은 일 말단을 통해 세정 공기와 슬러지가 원활하게 이동할 수 있어 세정 효과가 우수한 장점이 있다.
또한, 도 6을 참고하면 본 발명의 침지식 카세트는 중공사막 모듈의 헤더를 엇갈리게 배치함으로써 산기에 필요한 이격 간격을 최소화할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수 개의 중공사막 모듈들은 이웃한 중공사막 모듈 간의 간격지수가 20mm 이하, 구체적으로 -10mm 내지 10mm, 더욱 구체적으로 -5mm 내지 5mm일 수 있다. 여기서 간격지수는 중공사막 모듈의 헤더가 수직으로 연장된 가상의 헤더면 사이의 간격(거리)으로써, 면이 일치하는 경우 간격지수는 0이고, 더욱 치밀하게 배치되어 연장되는 가상의 헤더가 겹치는 경우에는 간격지수는 - 값을 갖는 것으로 한다. (도 6 참고)
도 12 및 도 13을 참고하면 본 발명의 침지식 카세트는 중공사막 모듈의 집수관에 연결되는 매니폴드 조립체(300)를 더 포함할 수 있다. 도 12는 본 발명에 적용될 수 있는 매니폴드 조립체의 구체예(300A, 300B, 300C)를 간단히 도시한 것이고, 도 13은 본 발명에 따른 매니폴드 조립체를 포함하는 침지식 카세트를 간단히 도시한 것이나, 이는 예시일 뿐 이에 제한되지 않는다.
상기 매니폴드 조립체(300)는, 집수부로부터 처리수를 집수하는 매니폴드(310, 311), 상부 매니폴드(310) 및 하부 매니폴드(311)를 연결하는 상하 연통관(320)을 포함할 수 있다. 본 발명의 침지식 카세트는 집수관을 구비한 헤더가 프레임의 상단부와 하단부에 교차로 배치되므로, 상기 매니폴더가 상단 및 하단에 연결되도록 구성될 수 있다.
상기 매니폴드(310, 320)은 집수부로부터 처리수를 수집할 수 있고, 상하 연통관(320) 및/또는 더 구비될 수 있는 상부 연결관(330)에 의해 배출될 수 있다. 상기 매니폴드(310, 311)은 중공사막 모듈(100)의 집수부(120)와 연통 결합할 수 있는 결합부분을 포함할 수 있고, 구체예에서, 매니폴드 조립체(300B)는 헤더가 구비되지 않은 중공사막 다발의 다른 말단을 안정적으로 구속하기 위한 제3 구속수단(350)을 더 포함할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 수처리 장치에 대해 설명한다.
도 17에는 본 발명에 따른 수처리 장치의 일 실시예가 도시되어 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수처리 장치는 중공사막 모듈(100) 및 프레임(200)을 포함하는 침지식 카세트와 매니폴드 조립체(300) 및 산기장치(400)을 포함한다.
상기 침지식 카세트 및 매니폴드 조립체는 상술한 바와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다.
상기 산기장치(400)는 중공사막 세정 시에 공기 방울들을 방출하기 위한 것으로, 상기 침지식 카세트의 하단에 배치된다. 상기 산기장치(400)는 당해 기술 분야에서 사용되는 다양한 장치들이 제한 없이 사용될 수 있으며, 그 구성이 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 산기장치(400)는 공기공급관(410), 산기장치 프레임(420), 산기장치 본체(430) 및 산기홀(440)을 포함할 수 있다. 상기 공기공급관(410)은 산기장치로 공기를 주입시킬 수 있고, 주입된 공기는 상기 산기장치 본체(430)을 통해 산기홀(440)을 통해 배출되며, 중공사막의 표면을 세정할 수 있다.
본 발명의 수처리 장치의 산기장치(400)는 상기 침지식 카세트와 분리가능하게 형성될 수 있다. 구체적으로, 산기장치의 프레임(420)은 침지식 카세트의 프레임(200)과 분리 가능하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 침지식 카세트는 상단부와 하단부를 반전시켜 설치할 수 있도록 구성될 수 있어, 수처리 장치를 일정 시간 운전 후, 상기 침지식 카세트를 상하 반전되도록 재설치함으로써, 세정 시에 공기방울이 집중적으로 접촉되는 영역을 분산시킴으로써, 중공사막 및 수처리 장치의 수명을 향상시킬 수 있다. 다른 구체예에서, 상기 산기장치는 상기 침지식 카세트와 하나의 프레임에 의해 일체형으로 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 수처리 장치에 있어서, 상기 산기장치(300)는 침지식 카세트의 프레임과 분리가능하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 프레임을 산기장치와 분리한 후 상하 반전되도록 재설치함으로써, 세정 시에 공기방울이 집중적으로 접촉되는 영역을 분산시킴으로써 중공사막의 수명을 향상시킬 수 있기 때문이다.
100: 중공사막 모듈 110: 중공사막 다발
112: 중공사막 시트 120: 헤더
122: 집수부 130: 고정부재
140: 지그부재 150: 제1 구속수단
200: 프레임 210: 제2 구속수단
300: 매니폴드 조립체 310, 311: 매니폴드
320: 상하 연통관 330: 상부연결관
350: 제3 구속수단 400: 산기장치
410: 공기공급관 420: 산기장치 프레임
430: 산기장치 본체 440: 산기홀

Claims (14)

  1. 복수개의 중공사막 모듈 및 상기 복수개의 중공사막 모듈이 거치되는 프레임을 포함하는 침지식 카세트이며,
    상기 중공사막 모듈은 복수 개의 중공사막 시트들을 포함하는 중공사막 다발과, 집수부를 포함하고 상기 중공사막 다발의 일 말단에 구비되는 헤더와, 상기 각각의 중공사막 시트의 다른 말단을 고정하는 고정부재를 포함하고,
    상기 복수 개의 중공사막 모듈들은 이웃한 중공사막 모듈의 헤더가 서로 다른 방향으로 배치되도록 상기 프레임에 배열되는 침지식 카세트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중공사막 모듈은 상기 중공사막 모듈의 다른 말단에 상기 중공사막 시트들 간의 간격을 유지하기 위한 지그 부재를 더 포함하는 것인 침지식 카세트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지그 부재는 상기 헤더가 구비되지 않은 중공사막 다발의 다른 말단을 구속하기 위한 제1 구속수단을 더 포함하는 침지식 카세트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 헤더가 구비되지 않은 중공사막 다발의 다른 말단을 구속하기 위한 제2 구속수단을 더 포함하는 것인 침지식 카세트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 중공사막 모듈들은 이웃한 중공사막 모듈 간의 간격지수가 20mm 이하인 침지식 카세트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 중공사막 모듈들은 이웃한 중공사막 모듈 간의 간격지수가 -10mm 내지 10mm인 침지식 카세트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 중공사막 모듈들은 이웃한 중공사막 모듈 간의 간격지수가 -5mm 내지 5mm인 침지식 카세트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 침지식 카세트는 중공사막 모듈의 집수관에 연결되는 매니폴드 조립체를 더 포함하는 침지식 카세트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 매니폴드 조립체는,
    집수부로부터 처리수를 집수하는 매니폴드,
    상부 매니폴드 및 하부 매니폴드를 연결하는 상하 연통관을 포함하는 침지식 카세트.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 매니폴드 조립체는 상기 헤더가 구비되지 않은 중공사막 다발의 다른 말단을 구속하기 위한 제3 구속수단을 더 포함하는 침지식 카세트.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 침지식 카세트를 포함하는 수처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 수처리 장치는 상기 침지식 카세트의 하단에 배치되는 산기장치를 더 포함하는 수처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 산기장치는 침지식 카세트와 분리가능하게 형성되는 것인 수처리 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 침지식 카세트는 상단부와 하단부를 반전시켜 설치할 수 있도록 구성되는 수처리 장치.

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