KR20180094207A - 비상용 이동식 막여과 정수 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 외부에서 공급되는 원수를 정수 처리하여 처리수를 배출하는 제1 필터부; 상기 제1 필터부에서 정수 처리되어 배출되는 상기 처리수를 정수 처리하여 농축수를 배출하는 제2 필터부; 상기 제2 필터부의 정수 처리에 사용되는 공기를 공급하는 공기 공급부; 상기 제2 필터부에서 배출되는 농축수를 상기 제1 필터부로 순환시키는 순환관을 포함하고, 상기 제1 필터부는, 원통형으로서, 내부에 공간을 제공하며, 내주면 상에는 나선형의 분리 가이드홈이 형성되는 원통형의 제1 필터 본체와, 상기 제1 필터 본체 일측으로 배치되어, 상기 제1 필터 본체 내부로 처리 대상인 원수가 유입되도록 하는 원수 유입관과, 상기 제1 필터 본체의 내부에 배치되는 필터 배치 플레이트와, 상기 필터 배치 플레이트에 교체 가능하게 배치되는 제1 단위 필터와, 상기 제1 필터 본체의 상부 일측으로 배치되어, 상기 제1 필터 본체 내부에서 처리된 농축수가 배출되는 농축수 배출관과, 상기 제1 필터 본체 하부로 배치되어 상기 분리 가이드와 상기 제1 단위 필터에 의해 분리된 슬러지가 배출되도록 하는 슬러지 배출관과, 일단은 상기 필터 배치통 내측 하부로 배치되고, 타단은 상기 필터 배치통 상부의 상기 처리수 배출관으로 연결되며, 외주면상으로는 상기 제1 단위 필터로 상기 원수를 공급하는 분사홀이 복수로 형성되는 세정관을 포함하는 비상용 이동식 막여과 정수 장치를 제공한다.
본 발명은, 필터의 일정 시간 사용된 후에는 필터를 용이하게 교체할 수 있도록 하여 필터의 역세척, 화학 세정 과정이 생략될 수 있고, 역세척, 화학 세정을 위한 구성 요소를 포함하고 있지 않아 관리 요소가 감소될 수 있으며, 제1 필터부와 제2 필터부가 직렬로 배치되고, 제2 필터부에서 배출되는 농축수는 제1 필터부 유입부로 순환시켜 재처리되도록 하여 연속운전이 가능하고 원수의 회수율이 향상될 수 있다. 또한, 본 발명은 제1 필터부에서 탁질을 제거하여 고형상태로 배출하는 기능으로 폐수를 발생시키지 않을 수 있다.

Description

비상용 이동식 막여과 정수 장치{Portable membrane water purifying apparatus using for emergency}

본 발명은 비상용 이동식 막여과 정수 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 막여과에 의한 정수생산시설로서 역세척이나 약품세정 등에 의한 폐수가 발생되지 않고 연속운전이 가능하며, 비상 상황이 발생한 곳으로 용이하게 이동할 수 있는 신개념의 비상용 이동식 막여과 정수 장치에 관한 것이다.

근래 들어 지구의 온난화로 인한 각종 기상이변이 속출하고 있다. 우리나라도 최근 일부지역에 지속적인 가뭄으로 심각한 물부족 현상이 발생하여 대체식수 등 지자체별로 비상용수 개발에 힘쓰고 있다.　

가뭄 등의 영향이 아니더라도 재해 등 원인으로 수돗물 공급관로의 파손 등으로 식수공급이 장기화 되는 경우 즉각적인 대체식수 공급이 필요하게 된다.

이제까지는 이러한 대체 식수를 위해 지자체, 공장 또는 대규모 아파트의 경우 비상용 급수시설인 관정을 이용하여 특별한 처리과정 없이 염소주입 또는 수질검사를 거쳐 식수로 사용하여 왔다.

그러나 지하 관정에서 공급되는 지하수를 단순히 염소주입이나 주기적인 수질검사에만 의존하여 식수로 사용하는 것은 먹는물 수질기준의 안정성을 지속적으로 유지하고 있다고 말하기는 곤란한 것이 사실이다.

따라서, 가뭄이나 재해발생 등으로 식수가 필요할 때에 간편하게 바로 적용할 수 있고, 높은 수준의 수질을 보증하면서 간편한 가동과 연속운전이 가능하며 가동 중 폐수를 발생시키지 않는 회수율 100% 수준의 이동식 정수 장치의 개발을 필요로 하고 있다

일반적인 막여과 방식의 비상용 이동식 막여과 정수 장치는 일정 시간 동안 일정량의 여과 작업이 진행되면 막의 처리성능이 저하되므로, 막 성능회복을 위해 막에 대하여 역세척 및 약품세정 공정(CEBW; Chemically Enhanced Backwash)의 수행을 필요로 한다.

여기서, 필터에 대한 역세척 및 약품세정의 수행을 위해서는 별도의 장치가 필요로 하고, 약품세정 공정 중 발생하는 폐수의 처리를 위해 별도의 폐수처리 장치의 설치가 필요했다. 이때, 여과, 역세, 린스, 화학 세정 등의 단계별 공정에서 기계 설비(펌프, 컴프레샤)의 빈번한 기동정지(On/off)로 인한 고장 발생요인이 많다는 문제점이 있다.

그리고 재해지역과 같이 비상 급수가 수행되어야 하는 장소에서는 다량의 정수가 필요하므로 정수 시 회수율이 높은 비상용 이동식 막여과 정수 장치를 필요로 하지만, 기존의 비상용 이동식 막여과 정수 장치는 역세척 및 약품세정 공정(CEBW; Chemically Enhanced Backwash)시 발생하는 다량의 폐수로 인하여 막의 여과 공정에서의 회수율은 85~95% 수준에 머무르는 문제점이 있다.

본 발명에 대한 선행기술로는 등록실용신안 20-0292228호를 예시할 수 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 필터의 역세척, 화학 세정 과정이 생략될 수 있는 비상용 이동식 막여과 정수 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 역세척, 화학 세정을 위한 구성 요소를 포함하고 있지 않아 관리 요소가 감소되는 비상용 이동식 막여과 정수 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 제1 필터부와 제2 필터부가 직렬로 배치되고, 제2 필터부에서 배출되는 농축수는 제1 필터부 유입부로 순환시켜 재처리되도록 하여 원수의 회수율이 향상되도록 하는 비상용 이동식 막여과 정수 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 제1 필터부는 전량여과방식, 제2 필터부는 순환여과방식으로 구성되어 제1 필터부에서는 탁질을 제거하여 자동으로 배출하는 비상용 이동식 막여과 정수 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 외부에서 공급되는 원수를 정수 처리하여 처리수를 배출하는 제1 필터부; 상기 제1 필터부에서 정수 처리되어 배출되는 상기 처리수를 정수 처리하여 농축수를 배출하는 제2 필터부; 상기 제2 필터부의 정수 처리에 사용되는 공기를 공급하는 공기 공급부; 상기 제2 필터부에서 배출되는 농축수를 상기 제1 필터부로 순환시키는 순환관을 포함하고, 상기 제1 필터부는, 원통형으로서, 내부에 공간을 제공하며, 내주면 상에는 나선형의 분리 가이드홈이 형성되는 원통형의 제1 필터 본체와, 상기 제1 필터 본체 일측으로 배치되어, 상기 제1 필터 본체 내부로 처리 대상인 원수가 유입되도록 하는 원수 유입관과, 상기 제1 필터 본체의 내부에 배치되는 필터 배치 플레이트와, 상기 필터 배치 플레이트에 교체 가능하게 배치되는 제1 단위 필터와, 상기 제1 필터 본체의 상부 일측으로 배치되어, 상기 제1 필터 본체 내부에서 처리된 농축수가 배출되는 농축수 배출관과, 상기 제1 필터 본체 하부로 배치되어 상기 분리 가이드와 상기 제1 단위 필터에 의해 분리된 슬러지가 배출되도록 하는 슬러지 배출관과, 일단은 상기 필터 배치통 내측 하부로 배치되고, 타단은 상기 필터 배치통 상부의 상기 처리수 배출관으로 연결되며, 외주면상으로는 상기 제1 단위 필터로 상기 원수를 공급하는 분사홀이 복수로 형성되는 세정관을 포함하는 비상용 이동식 막여과 정수 장치를 제공한다.

상기 제1 필터부와 상기 제2 필터부 사이에 배치되어 상기 제1 필터부에서 배출되는 상기 처리수를 저장하는 버퍼 탱크를 더 포함할 수 있다.

상기 원수 유입관으로 유입되는 원수에 대하여 압력을 인가하는 원수 공급 펌프를 더 포함할 수 있다.

상기 농축수 배출관은, 상기 농축수를 상기 원수 유입관으로 순환시킬 수 있다.

상기 슬러지 배출관을 통해 배출되는 슬러지액을 수집하는 슬러지액 수집조를 더 포함할 수 있다.

상기 슬러지액 수집조에 수집된 슬러지액에서 슬러지를 분리하는 슬러지액 분리부를 더 포함할 수 있다.

상기 슬러지액 분리부는, 상기 원수 공급 펌프와 동력을 공유할 수 있다.

상기 원수 유입관은, 상기 제1 필터 본체의 접선 방향으로 배치될 수 있다.

상기 복수의 필터 배치통이 배치되고 상기 제1 필터 본체의 내측에서 회전 가능하게 배치되는 필터 배치 플레이트와, 상기 원수 유입관을 통한 상기 원수의 흐름 방향과 반대 방향으로 상기 필터 배치 플레이트를 회전시키는 모터를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 단위 필터는, MF(Micro filtration) 필터, UF(Ultra filtration) 필터, NF((Nano filtration) 필터를 포함할 수 있다.

상기 제2 필터부는, 제2 유입홀과 제2 배출홀이 형성되고 내부로는 공간을 제공하는 제2 필터 본체와, 상기 제2 필터 본체 내부에 복수로 배치되어 상기 처리수에 대하여 제2 정수 처리를 수행하는 제2 단위 필터와, 상기 공기 공급부에서 공급되는 공기를 상기 제2 단위 필터로 공급하는 공기 유입구를 포함할 수 있다.

상기 제2 단위 필터는, 유체가 유동하는 유동관과, 상기 유동관의 내부에 배치되어 상기 유체를 필터링하는 중공사막과, 상기 중공사막의 일단부가 수용되는 컵과, 상기 컵이 안착되는 분배판 및 상기 중공사막의 일단부 사이에 개재되도록 상기 컵의 하면에 고정되고, 내부에는 상하로 관통하는 관통홀이 형성되어 유체를 상기 중공사막 사이로 분사시키는 분사관을 포함하고, 상기 컵은 제1컵과 상기 제1컵의 외주면을 따라 배치되는 복수의 제2컵을 포함할 수 있다.

상기 분배판은, 내부에 유체가 유동할 수 있는 제1홀이 형성된 지지단과, 상기 제1홀의 외주에서 서로 이격되도록 방사형으로 상기 지지단의 상면에 고정되는 복수의 지지돌기와, 상기 지지단의 외각에 서로 이격되어 고정되고, 상기 제2컵에 형성되는 고정홈에 삽입되는 고정돌기를 포함할 수 있다.

상기 지지돌기는 상기 제1컵의 하면과 접촉되는 제1지지돌기와, 상기 제1컵의 측면과 접촉되는 수직면과 상기 제2컵의 하면과 접촉되는 수평면을 구비한 제2지지돌기를 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은, 필터의 일정 시간 사용된 후에는 필터를 용이하게 교체할 수 있도록 하여 필터의 역세척, 화학 세정 과정이 생략될 수 있다.

또한, 본 발명은 역세척, 화학 세정을 위한 구성 요소를 포함하고 있지 않아 관리 요소가 감소될 수 있다.

또한, 본 발명은 제1 필터부와 제2 필터부가 직렬로 배치되고, 제2 필터부에서 배출되는 농축수는 제1 필터부 유입부로 순환시켜 재처리되도록 하여 연속운전이 가능하고 원수의 회수율이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명은 제1 필터부에서 탁질을 제거하여 고형상태로 배출하는 기능으로 폐수를 발생시키지 않는다. 따라서 별도의 폐수처리시설을 생략할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상용 이동식 막여과 정수 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에서 사용하는 제1 필터부의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 필터 배치통과 필터 배치 플레이트의 구성의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 제1 필터 본체, 원수 유입관, 처리수 배출관의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 제1 필터부가 포함하는 분리 가이드의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명에서 사용하는 제1 필터부의 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 제2 필터부의 구성의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 제2 단위 필터의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 7에 도시된 제2 단위 필터의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 10은 도 8의 제2단위필터의 중공사막, 제1 고정모듈 및 제2 고정모듈의 사시도이다.
도 11은 도 8의 제2 단위 필터에 배치되는 중공사막의 부분단면도이다.
도 12는 도 10의 A-A의 부분단면도이다.
도 13은 도 10의 제2 고정모듈의 상측에서 바라본 모습의 도면이다.
도 14는 도 10의 제1 고정모듈의 사시도이다.
도 15는 도 14의 제1 고정모듈의 평면도이다.
도 16은 도 14의 제1 고정모듈의 제1컵의 사시도이다.
도 17은 도 14의 제1 고정모듈의 제2컵의 사시도이다.
도 18은 도 14의 제1 고정모듈의 분배판의 사시도이다.
도 19는 도 10의 제2 고정모듈의 사시도이다.
도 20은 도 8의 제2단위필터에서 원수가 정수되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 중공사막에 적용되는 브레이드 복합막의 세부 구조를 나타내는 사진이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상용 이동식 막여과 정수 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비상용 이동식 막여과 정수 장치(10)는 제1 필터부(100), 제2 필터부(200), 공기공급부(300) 및 순환관(410)을 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 비상용 이동식 막여과 정수 장치(10)는 버퍼 탱크(400)를 더 포함한다.

도 2는 본 발명에서 사용하는 제1 필터부의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 제1 필터부(100)는 제1 필터 본체(110), 필터 배치통(120), 제1 단위 필터(130), 집수관(117)을 포함한다. 또한, 제1 필터부(100)는 원수 공급 펌프(140), 슬러지액 집수조(115)를 더 포함할 수 있다.

제1 필터 본체(110)는 소정의 크기를 갖는 원통 형태로서, 하부는 원추형이고 내측으로는 소정의 공간을 제공한다.

제1 필터 본체(110)는 일측으로는 정수 대상인 원수, 후술하는 순환관으로부터 유입되는 오염물질을 포함한 농축수가 유입되는 원수 유입관(112)이 배치되고, 타측으로는 이물질이 제거된 처리수가 배출되는 처리수 배출관(116)이 배치되며, 하부로는 원수에서 분리된 슬러지를 포함하는 슬러지액이 배출되는 슬러지액 배출관(114)이 연결된다. 슬러지액 배출관(114)은 제1 필터 본체(110)의 중심축 상에 배치되는 것이 바람직하다.

필터 배치통(120)은 제1 필터 본체(110)의 내측에 복수로 배치되고, 외주 상에는 후술하는 제1 단위 필터(130)가 배치된다.

필터 배치통(120)은 소정의 크기와 길이를 갖고 단면 형태가 육각형 형태로 이루어지고, 내부와 외부로 원수의 이동이 가능하게 구성된다. 그리고, 복수의 필터 배치통(120) 각각은 중심축이 제1 필터 본체(110)의 중심축과 평행하게 배치된다. 필터 배치통(120)의 단면 형태가 육각형 형태로 이루어지도록 하여 그 표면적이 극대화될 수 있도록 한다.

필터 배치통(120)은 일단이 후술하는 필터 배치 플레이트(122)에 배치되되, 일단은 필터 배치 플레이트(122)의 상부로 노출되어 있고, 타단은 필터 배치 플레이트(122)의 하부로 위치된다.

도 3은 도 2에 도시된 필터 배치통과 필터 배치 플레이트의 구성의 일 예를 나타내는 평면도이다.

도 3을 참조하면, 필터 배치 플레이트(122)가 제1 필터 본체(110)의 내측으로 배치되고, 필터 배치 플레이트(122)에는 필터 배치통(120)이 일정 간격으로 배치되어 고정된다. 필터 배치 플레이트(122)는 소정의 직경을 갖는 원형의 플레이트(plate)로서, 필터 배치 플레이트(122)의 중심축 상에는 후술하는 제1 모터(M1)의 구동축이 연결될 수 있다.

제1 단위 필터(130)는 필터 배치통(120)에 외주 상에 교체 가능하게 배치되어, 슬러지가 분리된 원수에 대하여 소정의 필터링(filtering)을 수행한다.

제1 단위 필터(130)는 필터 배치통(120)의 외부에 배치되어, 원수는 제1 단위 필터(130)를 통해 필터 배치통(120)의 내측으로 유입되며 필터링이 이루어진다.

제1 단위 필터(130)로는 등록특허 10-0639821호에 개시되어 있는 MF(Micro filtration) 필터, UF(Ultra filtration) 필터, NF((Nano filtration) 필터를 사용하는 브레이드 보강막 또는 등록특허 10-1499735호에 개시되어 있는 합성 분리막을 사용할 수 있다. 또한, 처리 대상인 원수의 성상이나 수질에 따라 부직포, 여과포, 카트리지 필터 등 다양한 필터링 부재가 사용될 수 있다.

상기와 같이 구성된 제1 단위 필터(130)는 제1 정수 처리의 반복에 의해 정수 성능이 저하되면, 제1 단위 필터(130)를 교체함으로써 필터링 성능을 유지할 수 있다.

다시 도 2를 참조하기로 한다.

집수관(117)은 복수로 배치된 필터 배치통(120) 각각과 처리수 배출관(116)을 연결하여, 필터 배치통(120) 내로 유입된 처리수가 처리수 배출관(116)을 통해 배출되도록 한다. 일단이 필터 배치통(120) 각각과 연결된 집수관(117)은 그 타단이 처리수 배출관(116)과 공통 연결된다. 여기서, 처리수 배출관(116)과 집수관(117) 연결부위는 회전 가능하게 구성되어 필터 배치통(120)의 회전 시 꼬임이 방지되도록 하는 것이 바람직하다.

도 4는 도 2에 도시된 제1 필터 본체의 내부 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다. 도 4에서는 세정 효과 향상을 위한 분리 가이드(118)의 구성과 동작 이해를 위해 제1 필터 본체와 분리 가이드만을 도시하였다.

도 4를 참조하면, 제1 필터 본체(110)의 내측으로는 분리 가이드(118)가 배치된다.

분리 가이드(118)는 제1 필터 본체(110)의 내주면을 따라 나선형으로 돌출된다. 분리 가이드(118)는 원수 유입관(112)을 통해 유입된 원수에 대하여 싸이클론(cyclone) 효과의 발생을 향상시켜 원수에 포함되어 있는 물질의 분리를 보다 용이하게 한다.

도 5는 도 2에 도시된 제1 필터 본체, 원수 유입관, 처리수 배출관의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 5를 참조하면, 원수 유입관(112)은 그 중심축이 제1 필터 본체(110)에 대하여 접선 방향으로 배치되도록 하여, 원수 유입관(112)을 통해 유입된 원수가 제1 필터 본체(110)의 내주면을 따라 이동할 수 있도록 한다.

원수는 제1 필터 본체(110)의 내주면을 따라 선이동하고, 이에 따라 제1 필터 본체(110)의 중심축 주위를 회전하며 싸이클론(cyclone) 효과를 발생시켜, 원수에 포함된 이물질 중, 일정 이상의 하중과 크기를 갖는 입자성 물질들은 제1 필터 본체(110)의 내측 하부에 침전될 수 있다.

여기서, 세정 효과 향상을 위해 복수의 필터 배치통(120)이 제1 필터 본체(110)의 중심축을 기준으로 회전되도록 하되, 제1 필터 본체(110)의 내주면 상에서의 원수의 유입 방향과 반대 방향으로 회전되도록 구성되는 것이 바람직하다.

이를 위해, 제1 모터(M1)의 구동축이 필터 배치 플레이트(122)의 중심으로 연결될 수 있다.

원수 공급 펌프(140)는 원수 유입관(112)을 통해 공급되는 원수에 대하여 소정의 압력을 인가하여 원수가 분리 가이드(118)를 따라 이동할 수 있도록 한다.

슬러지액 집수조(115)는 소정의 크기를 갖는 용기로서, 슬러지액 배출관(114)을 통해 배출되는 슬러지액을 수집한다. 슬러지액은 제1 필터 본체(110) 내에서 원수에서 분리된 이물질로서 소정의 입자 크기를 갖는 슬러지로서, 소정의 수분을 포함하고 있다.

분리부(150)는 슬러지액 집수조(115)에 의해 수집된 슬러지액에서 슬러지와 수분을 분리한다. 분리부(150)는 분리된 슬러지는 케이크 형태로 배출하고, 분리된 수분은 폐수로써 배출된다. 여기서, 배출된 폐수는 원수 유입관(112)을 통해 제1 필터 본체(110)로 재유입될 수 있다.

분리부(150)는 슬러지액을 소정의 메쉬망에 담아 회전시키며 슬러지와 수분을 분리할 수 있다. 또한, 분리부(150)는 기존의 탈수기와 같이, 소정의 용기에 슬러지액을 저장한 후 회전시키며 원심력에 의해 슬러지와 수분을 분리하는 구성을 사용할 수 있다. 이와 같이, 분리부(150)는 슬러지액에서 슬러지와 수분을 분리할 수 있다면 사용자의 필요에 따라 다양한 구성을 이용할 수 있다.

여기서, 분리부(150)의 동작에 필요한 구동력은 원수 공급 펌프(140)를 동작시키는 제2 모터(M2)의 구동축과 분리부(150)의 구동부를 연결하는 소정의 기어를 배치하여, 원수 공급 펌프(140)와 분리부(150)가 동력을 공유할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 제1 필터부는 다음과 같이 구성될 수도 있다.

도 6은 본 발명에서 사용하는 제1 필터부의 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 제1 필터부(100A)는 제1 필터 본체(110A), 필터 배치 플레이트(122), 제1 단위 필터(130A)를 포함한다. 또한, 제1 필터부(100A)는 원수 공급 펌프(140), 슬러지액 집수조(115), 농축수 배출관(119)를 더 포함할 수 있다.

이전의 실시예와 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

제1 필터 본체(110A)의 하부는 일측이 타측보다 낮게 경사지게 형성되고, 하단부로는 슬러지액 배출관(114)이 연결된다.

제1 필터 본체(110A)의 내주면으로는 분리 가이드 홈(118A)이 형성된다.

분리 가이드 홈(118A)은 제1 필터 본체(110)의 내주면을 따라 나선형으로 소정의 폭과 깊이로 형성된다. 분리 가이드 홈(118A)은 원수 유입관(112)을 통해 유입된 원수에 대하여 싸이클론(cyclone) 효과의 발생을 향상시켜 원수에 포함되어 있는 물질의 분리를 보다 용이하게 한다. 본 실시예에서, 분리 가이드 홈(118A)은 단면이 'V' 형태로 이루어지지만, 사용자의 필요에 따라 변경될 수 있다.

필터 배치 플레이트(122A)는 제1 필터 본체(110A)의 내측으로 배치되고, 필터 배치 플레이트(122A)의 하부로는 후술하는 제1 단위 필터(130A)가 복수로 배치되어 고정된다. 필터 배치 플레이트(122A)는 소정의 직경을 갖는 원형의 플레이트(plate)이다.

제1 단위 필터(130A)는 필터 배치 플레이트(122)의 하부에 교체 가능하게 배치되어, 원수 유입관(112)을 통해 유입된 원수에 대하여 소정의 필터링(filtering)을 수행한다.

제1 단위 필터(130A)는 등록특허 10-0639821호에 개시되어 있는 MF(Micro filtration) 필터, UF(Ultra filtration) 필터, NF((Nano filtration) 필터를 사용하는 브레이드 보강막 또는 등록특허 10-1499735호에 개시되어 있는 합성 분리막을 사용할 수 있다. 또한, 처리 대상인 원수의 성상이나 수질에 따라 부직포, 여과포, 카트리지 필터 등 다양한 필터링 부재가 사용될 수 있다.

상기와 같은 제1 단위 필터(130A)는 제1 정수 처리의 반복에 의해 정수 성능이 저하되면, 새로운 필터로 교체함으로써 필터링 성능을 유지할 수 있다.

여기서, 제1 단위 필터(130A)의 하단으로는 소정의 중량물(미도시)을 연결하여 정수 처리 중 제1 단위 필터(130A)가 상부에서 하부로 늘어뜨려진 상태로 유지될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 제1 단위 필터(130A)의 늘어뜨려진 상태를 유지할 수 있다면 다른 구성 요소를 사용하여도 무방하다.

세정관(124)은 제1 단위 필터(130A)를 따라 하부로 이동하며 필터링되는 원수를 상부로 이동시킨다. 세정관(124)은 제1 필터 본체(110A)의 내측 하부에서 내측 상부 일측으로 연결된다. 이때, 세정관(124)은 중간부가 절곡되어, 그 단부는 농축수 배출관(119)과 연결된다.

세정관(124)의 외주면상에는 복수의 분사홀(126)이 형성되어 있어, 세정관(124)을 따라 상부로 이동하는 원수가 분사홀(126)을 통해 제1 단위 필터(130A)로 분사되도록 하여, 다시 필터링될 수 있도록 한다. 분사홀(126)을 통해 제1 단위 필터(130A)로 분사된 원수는 제1 단위 필터(130A) 따라 하부로 이동하며 필터링되며, 이후 세정관(124)을 통해 상부로 이동한다.

농축수 배출관(119)은 그 단부가 원수 유입관(112)으로 연결되어 있어, 세정관(124)을 통해 이동하는 농축수가 원수 공급 펌프(140)를 통해 제1 필터 본체(110A)로 재유입될 수 있도록 한다.

농축수 배출관(119)는 처리수 배출관(116)과 원수 유입측을 연결하여, 처리수 배출관(116)을 통해 배출되는 처리수 중 일부가 원수 유입관(112)으로 유입될 수 있도록 한다.

다시, 도 1을 참조하기로 한다.

제2 필터부(200)는 제1 필터부(100)에서 정수 처리되어 배출되는 제1 처리수를 공급받고, 이에 대하여 제2 정수 처리를 수행한다. 이때, 정수 처리 효율의 향상을 위해 후술하는 공기 공급부(300)에서 미세 기포를 공급받는다.

여기서, 제2 정수 처리는 공기를 추가로 공급하며 제1 필터부(100)에서 여과되지 못한 오염물질(크기 0.1~0.01㎛ 이상)을 제거할 수 있고 물속의 수인성 바이러스를 제거하는 정수 처리이다.

도 7은 도 1에 도시된 제2 필터부의 구성의 일 예를 나타내는 사시도이다.

도 1과 도 7을 참조하면, 제2 필터부(200)는 제2 필터 본체(202), 제2 단위 필터(210)를 포함한다.

제2 필터 본체(202)는 소정의 크기를 갖고, 내측으로는 후술하는 제2 단위 필터(210)를 포함한다. 또한, 제2 필터 본체(202)에는 제1 필터부에서 정수된 물이 유입되는 유입홀과 후술하는 제2 단위 필터에서 정수된 물이 배출되는 배출홀이 형성될 수 있다.

도 8와 도 9는 도 7에 도시된 제2 단위 필터의 구성을 나타내는 사시도 및 측면도이다.

상기 제2 단위 필터(210)는 유동관(220), 중공사막(230), 제1 고정모듈(240) 및 제2 고정모듈(250)을 포함한다.

유동관(220)의 양단부에는 제1 커넥터(221)와 제2 커넥터(222)가 각각 설치될 수 있다.

상기 제1 커넥터(221)는 상기 원수와 공기가 각각 상기 유동관(220)으로 유입될 수 있는 통로를 제공한다. 그리고, 상기 제2 커넥터(222)는 정수된 물이 유출될 수 있는 통로와, 공기와 여과되지 아니한 농축수, 그리고 오염물질이 동시에 유출될 수 있는 통로를 제공한다.

즉, 상기 제1 커넥터(221)는 유동관(220)의 하단부에 설치되어, 상기 원수를 공급하는 원수공급관(70) 및 공기를 공급하는 공급관(미도시)에서 유입되는 상기 원수와 공기를 상기 유동관(220)으로 안내한다.

이를 위해, 상기 제1 커넥터(221)의 일측에는 상기 원수공급관과 연통되는 원수 유입구(221a)가 형성되고, 상기 제1 커넥터(221)의 타측에는 공기공급관과 연통되는 공기유입구(221b)가 형성될 수 있다.

상기 원수 유입구(221a)로 유입되는 원수와 공기 유입구(221b)로 유입되는 공기는 서로 섞인 상태로, 유동관(220)의 하측으로부터 상측으로 이동한다.

상기 유동관(220)에서 원수와 섞인 공기는, 방울 형태로 유동관(220)의 상측으로 이동할수록 부풀어 올라, 중공사막(230) 사이에 오염물질이 부착되는 것을 방지하거나, 중공사막 사이에 부착된 오염물질을 떼어내어 오염물질이 원수와 함께 떠오르도록 한다.

상기 제2 커넥터(222)는 중공사막(230)에서 필터링된 처리수와, 중공사막(230)에서 필터링되지 않는 농축수와, 유동관(220)의 하측에서 상측으로 유동하는 공기 및 농축수에 포함된 오염물질을 외부로 안내한다.

이를 위해 제2 커넥터(222)의 일측에는 처리수를 처리수 유출관(280)으로 안내하는 처리수 유출구(222a)가 형성된다. 또한 제2 커넥터(222)의 타측에는 농축수와 공기가 혼합된 유체(이하 '혼합유체')를 순환관(410)으로 배출하는 유체 배출구(222b)가 각각 형성된다.

처리수를 외부로 유출시키는 처리수 유출관(280)은 처리수 유출구(222a)와 연통되고, 혼합유체를 외부로 유출시키는 오염수 배출관(290)은 유체 배출구(222b)와 연통된다. 오염수 배출관(290)과 유체 배출구(222b)는 서브 배관(285)을 통해 서로 연결될 수 있다.

도 10은 도 8의 제2단위필터의 중공사막, 제1 고정모듈 및 제2 고정모듈의 사시도이고, 도 11은 도 8의 제2 단위 필터에 배치되는 중공사막의 부분단면도이고, 도 12는 도 10의 A-A의 부분단면도이고, 도 13은 도 10의 제2 고정모듈의 상측에서 바라본 모습의 도면이다.

도 11 내지 도 13를 참조하면, 상기 중공사막(230)은 유동관(220)의 내부에 설치되어, 제1 커넥터(221)로부터 유입된 원수를 필터링한다.

상기 중공사막(230)은 양 단부가 상기 제1 고정모듈(240) 및 제2 고정모듈(250)에 의해 각각 고정된다. 그리고, 제1 고정모듈(240)은 상기 유동관(220)의 내부 하측 또는 상기 제1 커넥터(221)에 설치될 수 있다. 또한, 제2 고정모듈(250)은 유동관(220)의 내부 상측 또는 제2 커넥터(222)에 설치될 수 있다.

상기 제1 고정모듈(240)은 상기 중공사막(230)의 내부에 형성된 처리수 홀(230a)이 외부와 차단되도록 중공사막(230)의 일단부, 즉 중공사막(230)의 하단부를 고정한다.

더 상세히 설명하면, 처리수 홀(230a)은 제1 고정모듈(240)에 의해 원수 유입구(221a) 및 공기 유입관(310) 측과 차단된다. 즉, 제1 고정모듈(240)은 원수 유입구(221a) 및 공기 유입관(310)으로부터 유입된 필터링되지 않은 원수와 공기가 처리수 홀(230a)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

상기 제2 고정모듈(250)은 상기 유동관(220)의 상부에 설치된다. 그리고 제2 고정모듈(250)은 처리수 홀(230a)이 처리수 유출구(222a) 측으로 연통되도록 중공사막(230)의 타단부, 즉 중공사막(230)의 상단부를 고정한다.

따라서 제1 커넥터(221)로부터 유입된 원수는 중공사막(230)의 외부 공간(230b)에서 중공사막(230)을 관통하여 처리수 홀(230a)내부로 유동하면서 필터링될 수 있다.

그리고 원수가 중공사막(230)을 관통하여 생성된, 처리수 홀(230a) 내부의 처리수는 제2 커넥터(222)의 처리수 유출구(222a)를 통해 처리수 유출관(280)으로 이동하여 배출될 수 있다.

이때, 배출되는 처리수는 사용자에게 바로 공급될 수 있고, 별도의 정수 처리를 하여 장기간 보관될 수도 있다.

한편, 중공사막(230)은, PP(폴리프로필렌), PE(폴리에틸렌)PSF(폴리설폰), PES(폴리에테르설폰), PVDF(폴리플루오르화비닐리덴) 등의 고분자 재료로 만들어질 수 있다.

도 14는 도 10의 제1 고정모듈의 사시도이고, 도 15는 도 14의 제1 고정모듈의 평면도이며, 도 16은 도 14의 제1 고정모듈의 제1컵의 사시도이고, 도 17은 도 14의 제1 고정모듈의 제2컵의 사시도이며, 도 18은 도 14의 제1 고정모듈의 분배판의 사시도이다.

도 13 내지 도 17을 참조하면, 상기 제1 고정모듈(240)은, 하부컵(241), 하부분배판(242) 및 분사관(243)을 포함한다. 상기 제1 고정모듈(240)을 '중공사막 고정모듈'로 이름할 수 있고, 상기 하부컵(241)은 "컵"으로 이름할 수 있다. 상기 하부분배판(242)은 분배판으로 이름할 수 있다.

상기 하부컵(241)에는 상기 중공사막(230)의 일단부가 수용된다. 상기 중공사막(230)의 일단부에 형성된 상기 처리수 홀(230a)은 상기 하부컵(241)의 하부면에 의해 외부와 차단될 수 있다.

상기 하부컵(241)은 상기 제1컵(411)과 복수의 제2컵(412)을 포함할 수 있다.

상기 복수의 제2컵(412)은 상기 제1컵(411)의 외주면을 따라 배치되고, 상기 제1컵(411)은 상기 복수의 제2컵(412)의 배치에 따라 형성된 내부공간에 배치된다.

상기 제1컵은, 제1면(4111)과 제2면(4112)을 포함할 수 있다.

상기 제1면은 상기 하부분배판(242)에 안착된다.

그리고 상기 제2면(4112)은 상기 제1면(4111)의 외주에서 상측으로 연장되어 내부에는 상기 중공사막(230)의 일단부가 삽입될 수 있는 제1공간(411a)을 형성한다.

상기 중공사막(230)의 일단부는, 상기 제1컵(411)에 채워진 접착제에 의하여 상기 컵에 고정된다.

상기 제1컵(411)의 내면에는 접착제의 접착력을 높이기 위한 제1주름이 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1공간(411a)을 향상 상기 제2면(4112)의 내측면에는 상기 제1주름(4113)이 2개 이상 형성된다.

그리고 상기 제1주름(4113)의 줄은 상하방향으로 형성될 수 있다.

상기 제1주름(4113)의 줄이 상하방향으로 형성될 경우, 액상의 접착제가 상하로 형성된 상기 제1주름(4113)을 타고 하측으로 흘러 내릴 수 있어, 상기 제1공간(411a)에 접착제를 주입할 때, 접착제 내부에 기포가 발생되는 것이 방지될 수 있다.

그리고 , 상기 제1주름(4113)의 줄은 상기 상하 방향에 수직한 방향(미도시)으로 형성될 수 있다. 상기 제1주름(4113)의 줄이 상기 수직한 방향으로 형성될 경우, 접착제와 제2면(4112)의 내측면과의 마찰력이 증가할 수 있어, 상기 중공사막(230)의 수축에 의하여, 상기 중공사막(230)의 일단부가 상기 제1컵에서 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

또한, 상기 제1주름(4113)의 줄은 상기 상하방향에 경사진 방향으로 형성될 수 있다. 상기 제1주름(4113)의 줄이 상기 경사진 방향으로 형성될 경우, 상기 제1공간(411a)에 접착제를 주입할 때 접착제 내부에 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 접착제와 제2면(4112)의 내측면과의 마찰력을 증가시킬 수 있다는 효과가 발생한다.

한편, 상기 제1면(4111)의 외곽은 원형이 바람직하다. 이 경우, 상기 제1컵(411)은 원형의 바닥면을 구성하는 상기 제1면(4111)과 상기 제1면(4111)에서 상측으로 연장된 제2면(4112)에 의하여 전체적으로 원기둥 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 제2컵(412)은, 각각 제3면(4121)과 제4면(4122)을 포함할 수 있다.

상기 제3면(4121)은 상기 제1컵(411)의 제1면(4111) 또는 상기 제1컵(411)의 제2면(4112)에 인접하게 배치되도록 일 모서리가 만곡된 형상이고, 상기 하부분배판에 안착된다.

상기 제4면(4122)은 상기 제3면(4121)의 외주에서 상측으로 연장되어 내부에 제2공간(412a)을 형성하고, 상기 제1컵(411)의 제2면(4112)과 일면이 밀착된다.

더 상세히 설명하면, 상기 제3면의 만곡된 부분에서 상측으로 연장된 상기 제4면의 일부분은 곡면 형상으로 하여 상기 제1컵의 제2면과 밀착될 수 있다.

다만, 상기 제1면(4111)은 외곽이 원형으로 한정되는 것은 아니며, 다각형 등 다양한 형상도 가능하다. 이로 인하여 상기 제4면(4122)의 일부분은 복수의 면이 굽어진 형상을 할 수도 있다.

상기 제2컵(412)이 내부에 원형공간이 형성되도록 배치될 때, 상기 제1컵은 상기 제2컵에 의하여 형성된 원형공간에 배치될 수 있다.

상기 제2컵(412)은 4개 내지 6개가 원형으로 배치되는 것이 바람직하다.

상기 제2컵이 3개 이하로 배치되는 경우, 상기 제2컵의 내부공간이 넓어져 상기 제2컵에서 고화된 접착제가 파손되는 문제점이 있다.

상기 제2컵(412)이 7개 이상으로 배치되는 경우 상기 컵의 내부공간이 좁아져 상기 제2컵에 상기 분사관(243)의 고정이 어렵고, 상기 분사관(243)의 직경이 작아지는 문제점이 있다.

상기 제2컵도 상기 제1컵과 마찬가지로 상기 제4면의 내측면에 상기 접착제의 접착력을 높이기 위한 제2주름이 2개 이상 형성될 수 있다.

상기 제2주름(4123)의 줄은 상기 상하 방향, 상기 수직방향, 또는 경사진 방향으로 형성될 수 있다.

따라서, 상기 제2주름(4123)도 상술한 제1주름의 효과와 동일한 효과를 가질 수 있다.

상기 하부분배판(242)은 지지단(421), 지지돌기(422) 및 고정돌기(422)를 포함할 수 있다.

상기 지지단(421)에는 유체가 유동할 수 있는 제1홀(421a)이 내부에 형성된다. 상기 지지단의 상면은 상기 제1홀(421a) 방향으로 하향경사질 수 있다.

그리고 상기 제1홀(421a)과 연통되도록 상기 지지단의 하면에는 유체유입관(424)이 고정된다. 상기 유체유입관(424)으로부터 유입된 상기 원수는 상기 제1홀(421a)을 통과하여 상기 제1컵 및 상기 제2컵 측으로 유동할 수 있다.

상기 지지돌기(422)는 상기 제1홀의 외주에서 외측을 향하여 방사형으로 서로 이격되어 상기 지지단의 상면에 고정된다.

상기 각 지지돌기(422)는 제1지지돌기(4221)와 제2지지돌기(4222)를 포함할 수 있다.

상기 제1지지돌기에는 상기 제1컵의 하면이 안착된다. 상기 제2지지돌기(4222)는 상기 제1지지돌기(4221)의 상면과 연결되며 상기 제1컵(411)의 측면과 접촉되는 수직면(4222a)과 상기 수직면과 연결되며 상기 제2컵(412)의 하면이 안착되는 수평면(4222b)을 구비한다.

즉, 상기 제1컵(411)은 상기 제1지지돌기(4221)의 상면과 제2지지돌기(4222)의 측면에 의하여 지지되고, 상기 제2컵(412)은 상기 제2지지돌기(4222)의 상면에 의하여 지지될 수 있다.

상기 고정돌기(423)는 상기 지지단의 외각에 2개 이상 형성되며, 서로 이격되어 배치된다. 그리고 상기 제2컵에 형성된 고정홈(412b)에 삽입된다.

따라서, 상기 제2컵은 상기 고정돌기에 의하여 상기 제2지지돌기 상면에 안착된 상태에서 고정될 수 있다.

상기 분사관의 일단은 상기 하부컵의 내부 하면에 고정되고, 타단은 상기 하부컵의 상부로 노출된다.

상기 분사관(243)의 내부에는 유체가 유동할 수 있는 관통홀(431a,432a)이 형성된다. 상기 분사관이 고정되는 상기 하부컵의 하면에는 상기 관통홀과 연통되는 연결홀이 형성된다.

상기 하부분배판(242)의 상면으로 유입되는 유체는 상기 연결홀 및 상기 관통홀을 지나 상기 중공사막 사이로 유동할 수 있다.

상기 분사관(243)의 상기 관통홀로 공기가 유입될 경우, 상기 분사관을 통과한 공기는 상기 중공사막 사이로 이동하면서 상기 중공사막에 붙은 오염물질을 제거할 수 있을 뿐 아니라, 오염물질의 접착에 의하여 상기 중공사막의 외곽면이 서로 붙는 형상을 방지할 수 있다.

상기 분사관(243)은 상기 제1컵(411)에 고정되는 제1분사관(431)과 상기 제2컵(412)에 고정되는 제2분사관(432)을 포함할 수 있다. 상기 제1분사관(431)에는 제1관통홀(431a)이 형성되고, 상기 제2분사관(432)에는 제2관통홀(432a)이 형성될 수 있다.

상기 제1분사관(431)의 제1관통홀의 단부의 직경(D1)은 상기 제2분사관의 제2관통홀의 단부의 직경(D2)보다 큰 경우, 상기 중공사막의 중심에서 외부를 향하여 유동하는 공기의 양이 늘어나기 때문에, 상기 중공 사막(230) 사이의 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있다.

상기 분사관(243)은 하부에서 상부로 향할수록 좁아지는 형상을 할 수 있다. 이에 따라 상기 제1,2관통홀의 직경도 하측이 상측보다 클 수 있다.

따라서, 하측에서 상측으로 상기 제1,2관통홀을 통과하는 공기는 그 속도가 빨라져, 상기 중공사막 사이의 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있다.

상기 정수 장치는 이격프레임(260)을 더 포함할 수 있다.

상기 이격프레임(260)의 내부에는 상기 하부컵(241) 또는 상기 하부분배판(242)이 삽입되는 삽입공간이 형성된다. 상기 이격프레임의 외주에는 유체가 흐르는 유동관의 내면과 접촉되는 복수의 이격돌기가 형성된다.

상기 하부컵은 상기 이격프레임의 삽입공간에 삽입되어, 상기 이격프레임에 의하여 지지될 수 있다.

복수의 이격돌기와 상기 유동관의 내면 사이 공간으로는 상기 원수와 공기가 유동할 수 있는데, 상기 이격돌기는 상기 원수 및 공기가 부딪쳐 상기 원수와 공기가 더욱 혼합되게 할 수 있다.

도 19는 도 10의 제2 고정모듈의 사시도이다.

도 19을 참조하면, 상기 제2 고정모듈(250)은 상부컵(251)과 고정프레임(252)을 포함할 수 있다.

상기 상부컵(251)은 상기 중공사막(230)의 상단부가 수용된다. 상기 고정프레임(252)에는 상기 상부컵(251)이 안착된다.

상기 상부컵(251)은 관 형상으로 상하로 관통된다. 상기 중공사막은 접착제에 의하여 상기 상부컵의 내부에 고정된다.

상기 중공사막의 상기 처리수 홀(230a)은 상기 생산수 유출구(222a)와 연통된다.

상기 중공사막의 상기 처리수 홀(230a) 내부의 처리수는 상기 상부컵(251)의 상측으로 배출될 수 있다. 상기 중공사막(230)의 상기 처리수 홀에서 배출된 상기 처리수는 상기 제2 커넥터의 상기 처리수 유출구를 통하여 상기 처리수 유출관으로 이동할 수 있다.

상기 제2 고정모듈은 상기 제2 커넥터의 내부 공간을 상기 생산수 유출구와 연결된 제1구역(S1)과, 상기 유체배출구와 연결된 제2구역(S2)으로 구획할 수 있다.

상기 제1구역(S1)은 상기 중공사막(230)의 상기 처리수 홀(230a)과 연통되기 때문에, 상기 제1구역(S1)에는 상기 중공사막의 상기 처리수 홀(230a)에서 배출된 상기 처리수만 유동할 수 있다.

상기 제2구역(S2)의 상기 혼합유체는, 상기 제2 고정모듈(250)에 의하여 상기 제1구역으로의 유동이 차단되고, 상기 유체배출구(222b)를 통하여 오염수 배출관(290)으로 유동한다.

상기 중공사막(230)의 상단부는 상기 상부컵(251)에 채워진 접착제에 의하여 상기 상부컵(251)에 고정될 수 있다.

상기 상부컵(251)의 내면에는 내부로 돌출된 고정막(5112,5122)이 구비될 수 있다.

상기 상부컵(251)은, 제3컵(511)과 복수의 제4컵(512)을 포함할 수 있다.

상기 제3컵(511)의 외주면을 따라 복수의 제4컵(512)이 배치되고, 상기 복수의 제4컵(512)의 배치에 따라 형성된 내부 공간에는 상기 제3컵(511)이 배치된다.

상기 제1컵 및 상기 제2컵과 동일하게, 상기 제3컵의 내부에는 제3주름(5111)이 형성되고, 상기 제4컵의 내부에는 제4주름(5121)이 형성될 수 있다. 상기 제3주름과 제4주름은 접착제의 접착력을 높여줄 수 있다.

상기 중공사막(230)의 일부는 서로 마주보며 상하로 배치된 상기 제1컵과 상기 제3컵을 연결하고, 또한 상기 중공사막의 다른 일부는 서로 마주보며 상하로 배치된 상기 제2컵과 상기 제4컵을 연결한다.

도 20은 도 8의 제2단위필터에서 원수가 정수되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 원수공급관을 통하여 공급된 상기 원수는 상기 제1 커넥터(221)의 상기 원수 유입구로 유입된다. 이와 동시에 상기 공기공급관을 통하여 공급된 공기는 상기 제1 커넥터의 공기유입구로 유입된다.

상기 제1 커넥터의 상기 원수 유입구와 공기 유입구를 통하여 유입된 상기 원수는 상기 제1 커넥터의 내부에서 혼합된다.

상기 원수와 공기가 혼합된 상기 혼합유체 상기 분사관과 상기 복수의 이격돌기와 상기 유동관의 내면의 사이 공간을 통하여 상기 중공사막의 외부로 유동한다.

이 때, 상기 혼합유체 내부의 공기는 상기 중공사막 사이에 오염물질이 쌓이는 것을 방지하거나, 중공사막 사이에 쌓인 오염물질을 떠오르게 할 수 있다.

즉, 상기 분사관을 통하여 상기 중공사막으로 배출된 상기 혼합유체에 포함된 공기는, 상기 유동관의 하측 중심부에서 상기 유동관의 상측 외각부를 향하여 유동하면서, 상기 중공사막 사이에 쌓인 오염물질을 떠오르게 할 수 있다.

상기 오염물질은 농축수와 함께 상기 제2구역을 지나 상기 제2 커넥터의 유체배출구를 통하여 오염수 배출관으로 배출되고, 상기 오염수 배출관을 통하여 배출된 오염수는 순환관을 통하여 상기 제1필터부로 유동된다.

도 21은 본 발명의 중공사막(230)에 적용되는 브레이드 복합막의 세부 구조를 나타내는 사진이다.

도 21에 도시된 브레이드 복합막은 스폰지 형태로 가압운전에 따른 막의 압밀화 현상에 따른 복원력을 가지고 있어, 별도의 역세척없이도 장시간동안 성능의 유지가 가능하다.

또한, 중공사막(230) 이외에도 상기한 제2 정수 처리가 수행된다면 다양한 구성이 사용될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 공기공급부(300)는 제2 필터부(200)로 공기를 공급한다. 여기서, 공기공급부(300)가 공급하는 공기에는 미세한 기포(예를 들어 직경 0.015㎛)가 포함되는 것이 바람직하다.

상기 공기공급부(300)는 상기 제2 필터부(200)로 공기를 공급하여, 상기 제2필터부에 오염물질이 붙는 것을 방지하거나, 또는 상기 제2필터부(210)에 붙은 오염물질을 떼어낸다.

상기 제2필터부에서 떨어져 나간 오염물질은 농축수와 함께 상기 순환관으로 유입되고, 상기 순환관(410)은 제2 필터부(200)에서의 농축수 및 오염물질을 제1 필터부(100)로 순환시켜 제1 필터부(100)에서 상기 오염물질이 재처리되어 외부로 배출될 수 있도록 한다. 상기 순환관(410)에 의한 농축수의 순환에 의해 농축수는 방류되지 않으므로, 100%의 회수율을 달성할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 정수 장치는, 상기 제2필터부의 오염물질을 농축수와 함께 상기 제1필터부로 회수하고, 이를 외부로 배출함으로써 상기 제2필터부에 대한 별도의 역세척공정이 요구되지 않는다는 장점을 가진다.

그리고 본 실시예에 따른 정수 장치는, 별도의 역세척 공정을 진행하지 않는 연속운전이 가능하므로 기계설비 온/오프 조작이 필요 없는 간편한 운전조건을 가지며, 잦은 온/오프로 인한 고장을 감소시켜 유지관리의 효율성을 향상시킬 수 있다는 장점을 가진다.

한편, 상기 제1 필터부(200)와 상기 제2 필터부(200) 사이에는 버퍼 탱크(400)가 배치된다.

상기 버퍼 탱크(400)는 제1 필터부(100)에서 배출되는 제1 처리수를 일시 저장할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 비상용 이동식 막여과 정수 장치
100, 100A: 제1 필터부 200: 제2 필터부
300: 공기공급부 400: 버퍼 탱크
410: 순환관

Claims (14)

1. 외부에서 공급되는 원수를 정수 처리하여 처리수를 배출하는 제1 필터부;
   상기 제1 필터부에서 정수 처리되어 배출되는 상기 처리수를 정수 처리하여 농축수를 배출하는 제2 필터부;
   상기 제2 필터부의 정수 처리에 사용되는 공기를 공급하는 공기 공급부;
   상기 제2 필터부에서 배출되는 농축수를 상기 제1 필터부로 순환시키는 순환관을 포함하고,
   상기 제1 필터부는,
   원통형으로서, 내부에 공간을 제공하며, 내주면 상에는 나선형의 분리 가이드홈이 형성되는 원통형의 제1 필터 본체와,
   상기 제1 필터 본체 일측으로 배치되어, 상기 제1 필터 본체 내부로 처리 대상인 원수가 유입되도록 하는 원수 유입관과,
   상기 제1 필터 본체의 내부에 배치되는 필터 배치 플레이트와,
   상기 필터 배치 플레이트에 교체 가능하게 배치되는 제1 단위 필터와,
   상기 제1 필터 본체의 상부 일측으로 배치되어, 상기 제1 필터 본체 내부에서 처리된 농축수가 배출되는 농축수 배출관과,
   상기 제1 필터 본체 하부로 배치되어 상기 분리 가이드와 상기 제1 단위 필터에 의해 분리된 슬러지가 배출되도록 하는 슬러지 배출관과,
   일단은 상기 필터 배치통 내측 하부로 배치되고, 타단은 상기 필터 배치통 상부의 상기 처리수 배출관으로 연결되며, 외주면상으로는 상기 제1 단위 필터로 상기 원수를 공급하는 분사홀이 복수로 형성되는 세정관을 포함하는 비상용 이동식 막여과 정수 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 필터부와 상기 제2 필터부 사이에 배치되어 상기 제1 필터부에서 배출되는 상기 처리수를 저장하는 버퍼 탱크를 더 포함하는 비상용 이동식 막여과 정수 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 원수 유입관으로 유입되는 원수에 대하여 압력을 인가하는 원수 공급 펌프를 더 포함하는 비상용 이동식 막여과 정수 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 농축수 배출관은,
   상기 농축수를 상기 원수 유입관으로 순환시키는 비상용 이동식 막여과 정수 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 슬러지 배출관을 통해 배출되는 슬러지액을 수집하는 슬러지액 수집조를 더 포함하는 비상용 이동식 막여과 정수 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 슬러지액 수집조에 수집된 슬러지액에서 슬러지를 분리하는 슬러지액 분리부를 더 포함하는 비상용 이동식 막여과 정수 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 슬러지액 분리부는,
   상기 원수 공급 펌프와 동력을 공유하는 비상용 이동식 막여과 정수 장치.
8. 제3항에 있어서,
   상기 원수 유입관은,
   상기 제1 필터 본체의 접선 방향으로 배치되는 비상용 이동식 막여과 정수 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 복수의 필터 배치통이 배치되고 상기 제1 필터 본체의 내측에서 회전 가능하게 배치되는 필터 배치 플레이트와,
   상기 원수 유입관을 통한 상기 원수의 흐름 방향과 반대 방향으로 상기 필터 배치 플레이트를 회전시키는 모터를 더 포함하는 비상용 이동식 막여과 정수 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단위 필터는,
    MF(Micro filtration) 필터, UF(Ultra filtration) 필터, NF((Nano filtration) 필터를 포함하는 비상용 이동식 막여과 정수 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 필터부는,
    제2 유입홀과 제2 배출홀이 형성되고 내부로는 공간을 제공하는 제2 필터 본체와,
    상기 제2 필터 본체 내부에 복수로 배치되어 상기 처리수에 대하여 제2 정수 처리를 수행하는 제2 단위 필터와,
    상기 공기 공급부에서 공급되는 공기를 상기 제2 단위 필터로 공급하는 공기 유입구를 포함하는 비상용 이동식 막여과 정수 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 단위 필터는,
    유체가 유동하는 유동관과,
    상기 유동관의 내부에 배치되어 상기 유체를 필터링하는 중공사막과,
    상기 중공사막의 일단부가 수용되는 컵과, 상기 컵이 안착되는 분배판 및 상기 중공사막의 일단부 사이에 개재되도록 상기 컵의 하면에 고정되고, 내부에는 상하로 관통하는 관통홀이 형성되어 유체를 상기 중공사막 사이로 분사시키는 분사관을 포함하고,
    상기 컵은 제1컵과 상기 제1컵의 외주면을 따라 배치되는 복수의 제2컵을 포함하는 비상용 이동식 막여과 정수 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 분배판은, 내부에 유체가 유동할 수 있는 제1홀이 형성된 지지단과,
    상기 제1홀의 외주에서 서로 이격되도록 방사형으로 상기 지지단의 상면에 고정되는 복수의 지지돌기와, 상기 지지단의 외각에 서로 이격되어 고정되고, 상기 제2컵에 형성되는 고정홈에 삽입되는 고정돌기를 포함하는 비상용 이동식 막여과 정수 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 지지돌기는 상기 제1컵의 하면과 접촉되는 제1지지돌기와, 상기 제1컵의 측면과 접촉되는 수직면과 상기 제2컵의 하면과 접촉되는 수평면을 구비한 제2지지돌기를 포함하는 비상용 이동식 막여과 정수 장치.

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