KR100949579B1 - Equipment and Method of thickening and reuse for the Sand Filters Backwashing Water by using Submerged Hollow Fiber Membrane - Google Patents
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Abstract
본 발명은 침지형 중공사막을 이용하여 모래여과지 역세배출수를 재이용하고 농축하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 이를 위해 조정조(3)의 앞단에는 역세배출수에 포함되어 있는 고형물을 제거함은 물론 막의 모듈로 유입된 역세배출수를 깨끗한 처리수로 생산하고 고형물의 농도가 높아진 배출수를 발생시키는 침지형 중공사막여과 장치(10)가 구비됨을 특징으로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 침지형 중공사막 공정을 이용하여 기존 회수조 공정과 관형막 여과 공정보다 모듈당 다량의 처리수량의 확보가 가능하여 에너지 절감뿐만 아니라 부지 축소, 부대 설비 감소, 시설의 컴팩트 등을 얻을 수 있도록 한 것이고, 또한 막 여과에 의하여 정수와 같은 깨끗한 처리수를 얻을 수 있도록 한 것이며, 또한 역세배출수의 유입 농도에 관계없이 침지조 내의 배출 회수의 조절이 가능하여 원하는 농축 농도로의 설정이 가능하며 소량의 고농도 농축수를 배출하도록 한 것이고, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.
침지형 중공사막, 회수조, 조정조, 농축조, 모래여과지, 역세배출수.
The present invention relates to an apparatus and method for reusing and concentrating sand filtration backwash water using an immersion hollow fiber membrane.
To this end, the present invention removes the solids contained in the backwash discharged water at the front end of the adjustment tank 3, as well as to produce the backwashed discharged water introduced into the module of the membrane as clean treated water and to generate the discharged water having a higher concentration of solids. It is characterized in that the device 10 is provided.
The present invention configured as described above is capable of securing a larger amount of processing water per module than the conventional recovery tank process and the tubular membrane filtration process using an immersion hollow fiber membrane process, which not only saves energy but also reduces site size, reduces additional facilities, and compacts facilities. In order to obtain clean treated water such as purified water by membrane filtration, it is possible to control the discharge recovery in the immersion tank regardless of the inlet concentration of the backwash discharged water and to set the desired concentration. It is possible to discharge a small amount of high concentration concentrated water, which greatly improves the quality and reliability of the product so that consumers can plant a good image.
Immersion hollow fiber membrane, recovery tank, adjustment tank, concentration tank, sand filter paper, backwash discharged water.
Description
본 발명은 침지형 중공사막을 이용하여 모래여과지 역세배출수를 재이용하고 농축하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충진 밀도가 뛰어난 중공사막을 침지시킴으로써 다량의 처리수 확보 및 에너지 절감의 효과를 얻을 수 있고, 또한 막여과를 통한 정수 처리 이상의 깨끗한 수질을 얻을 수 있으며, 또한 중공사막이 침지된 조에서 역세배출수는 배출슬러지 고농물 농도 (0.5~2%) 정도의 고농도로 농축되고 소량의 농축수가 주기적으로 배출된다. 이로 인해 청정한 처리수와 고농도 농축으로 인한 회수율의 향상을 이뤄 낼수가 있다. The present invention relates to an apparatus and method for reusing and concentrating sand filter paper backwashing water using an immersion hollow fiber membrane, and more particularly, to obtain a large amount of treated water and to save energy by immersing a hollow fiber membrane having a high packing density. In addition, it is possible to obtain clean water quality more than purified water through membrane filtration, and also in the tank in which the hollow fiber membrane is immersed, the backwash discharged water is concentrated to a high concentration such as high concentration of discharge sludge (0.5 ~ 2%) and a small amount of concentrated water. It is discharged periodically. This can lead to improved recovery rates due to clean treated water and high concentration concentrations.
주지하다시피 정수공정에서 발생하는 배출수(슬러지)의 양과 특성은 정수공정과 밀접한 관계가 있음에도 불구하고, 배출수처리시설은 종종 정수공정과 별개의 문제로 취급되는 경향이 있었다. 그러나 최근에는 방류수 수질기준이 강화됨에 따 라 배출수 처리비용이 증가하면서 배출수처리는 점차 정수공정의 중요한 부분으로 인식되고 있다. 대부분의 재래식 정수공정에서는 두 종류의 배출수가 발생하는데, 하나는 침전지에서 배출되는 침전슬러지(배슬러지)이고, 다른 하나는 역세척 과정에서 발생하는 역세척 슬러지(배출수)이다. 이들 슬러지의 양은 원수의 특성, 응집제 사용량, 정수공정의 성능, 침전지의 효율과 슬러지 배출방법, 그리고 역세척 빈도 등에 의해 결정된다.As is well known, although the quantity and nature of effluents (sludges) from the water purification process is closely related to the water purification process, effluent treatment plants often tend to be treated separately from the water purification process. In recent years, however, as the discharged water quality standards have been strengthened, wastewater treatment has been increasingly recognized as an important part of the water purification process. In most conventional water purification processes, there are two kinds of effluents: one is sediment sludge (sludge) discharged from the sedimentation basin, and the other is back washing sludge (effluent) from the backwash process. The amount of sludge is determined by the characteristics of the raw water, the amount of flocculant used, the performance of the water purification process, the efficiency of the sedimentation basin and the sludge discharge method, and the frequency of backwashing.
한편, 상기 정수장에서 발생하는 배출수 처리공정은 원수의 수질상태와 정수장 운영조건에 따라 달라질 수는 있으나, 일반적으로 도 1 과 같다. 즉, 모래여과를 역세척한 후의 수백 ppm 정도의 농도를 갖는 역세척 슬러지는 회수조(1)에서 침전된 후 조정조(3)로 보내지고 침전 후의 상등액은 착수정(2)으로 돌려 보내진다. 침전된 역세척 슬러지와 침전슬러지(고형물 함량 대략 0.5 ~ 2%)는 조정조(3)에서 침전 과정을 겪는다. 이곳에서의 상등액은 회수조(1)로 보내진 후 재침전을 거치게 된다. 또한 상기 조정조(3)에서의 침전된 슬러지들은 농축조(4)로 유입되어 농축되어진다. 국내 정수장의 농축조(4) 대부분은 중력식으로 농축된 슬러지의 고형물은 2~5%정도이다. 이 농축된 슬러지는 슬러지 저류조로 보내지고, 5% 이하의 고형물은 탈수능 향상을 위한 폴리머 주입후 탈수기(5)를 통해 탈수된다. 그리고 상기 농축조(4)에서 발생되는 상등액은 하천으로 방류되고, 탈수시의 탈수여액은 농축조(4)로 재차 유입되어 농축되어진다. On the other hand, the wastewater treatment process occurring in the water purification plant may vary depending on the water quality of the raw water and operating conditions of the water purification plant, but is generally the same as FIG. That is, backwash sludge having a concentration of about several hundred ppm after sand filtration is precipitated in the recovery tank 1 and then sent to the adjustment tank 3, and the supernatant after precipitation is sent back to the water well. Precipitated backwash sludge and precipitated sludge (solids content of approximately 0.5 to 2%) undergo a precipitation process in the bath (3). The supernatant here is sent to the recovery tank (1) and then reprecipitated. In addition, the sludge precipitated in the adjusting tank (3) is introduced into the concentration tank (4) and concentrated. Most of the concentration tanks (4) in Korea's water purification plants are about 2 to 5% of the sludge solidified by gravity. This concentrated sludge is sent to a sludge storage tank, where up to 5% solids are dewatered through the dehydrator 5 after polymer injection for improved dehydration. And the supernatant generated in the concentration tank (4) is discharged to the river, the dehydration filtrate at the time of dehydration is introduced into the concentration tank (4) and concentrated.
그러나 상기한 종래의 기술은 다음과 같은 여러 문제점이 발생 되었다.However, the above-described prior art has caused a number of problems.
즉, 기존 정수장의 배출수 처리시설은 사용목적에 비해 매우 복잡하고 설비 의 규모가 대규모 일뿐 아니라, 소요면적 또한 방대하며 유지관리비 및 운전비용 등이 많이 소요되며, 설비의 초기 투자비용 등이 고가일 뿐만 아니라 처리효율 및 사용목적에 비하여 과잉 투자되며, 소규모 정수장 등의 적용이 불리한 등 많은 문제점을 가지고 있었다.In other words, the existing wastewater treatment facility is very complicated compared to the purpose of use, and the size of the facility is not only large, but also requires a large area, requires a lot of maintenance and operation costs, and the initial investment of the facility is expensive. In addition, there are many problems such as excessive investment compared to the treatment efficiency and the purpose of use, and the application of small water purification plants is disadvantageous.
또한 기존 특허인 '관형막을 이용하여 모래여과지 역세배출수를 재이용하고 농축하는 장치 및 방법'은 관형 막의 일반적인 운전방식인 크로스 플로우(Cross-flow) 방식에서 막면 유속의 유지를 위한 에너지 소비를 감소하기 위해 전량여과(Dead-end) 방식으로 운전하여 에너지의 절감의 효과는 입증하였으나, 중공사막과 비교하여 원수 처리가 가능한 막면적이 매우 작다는 가장 큰 단점을 가지고 있다.In addition, the existing patent 'apparatus and method for reusing and concentrating backwash water from sand filter paper using tubular membranes' in order to reduce energy consumption to maintain the flow rate when it is blocked in the cross-flow method, which is a general operation method of tubular membranes. Although the energy-saving effect has been proved by the dead-end operation, it has the biggest disadvantage that the membrane area capable of raw water treatment is very small compared to the hollow fiber membrane.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술 및 선행 특허의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 침지형 중공사막을 이용하여 정수장에서 배출되는 역세배출수의 재이용 및 농축을 제1목적으로 한 것이고, 제2목적은 막을 통과한 역세배출수는 바로 이용이 가능할 정도의 깨끗한 정수와 같은 수질을 얻을 수 있도록 한 것이며, 제3목적은 침지형 중공사막의 도입으로 기존의 시설과 선행 특허보다 소요면적을 콤팩트 및 축소할 수 있도록 한 것이며, 제4목적은 배출 농축수 이외의 모든 배출수는 회수되므로 기존 정수장의 회수율을 향상시켜 수자원의 낭비를 최소화할 수 있도록 한 것이고, 제5목적은 역세배출수를 배슬러지의 고형물 농도 수준까지 농축시켜 회수조에 의한 역세배출수 처리 과정을 생략할 수 있으므로 회수조의 설치, 운전, 운영비용을 절감할 수 있도록 한 것이며, 제6목적은 역세배출수의 유입 농도에 관계없이 침지조 내의 배출 회수의 조절이 가능하여 원하는 농축 농도로의 설정이 가능하며 소량의 고농도 농축수를 배출하도록 한 것이며, 제7목적은 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시키며 선행 특허 보다 부지면적 및 소요막 개수의 탁월한 절감이 가능하여 경제적으로 우수한 침지형 중공사막을 이용하여 모래여과지 역세배출수를 재이용하고 농축하는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention has been made to solve all the problems of the prior art and the prior patent as described above, the first purpose of the reuse and concentration of the backwash discharged water discharged from the water purification plant using the immersion hollow fiber membrane, the second purpose is The backwash discharged through the membrane is designed to obtain the same water quality as clean water that can be used immediately, and the third purpose is to introduce a submerged hollow fiber membrane to make the required area more compact and smaller than existing facilities and prior patents. The fourth purpose is to minimize the waste of water resources by improving the recovery rate of the existing water treatment plant because all the discharged water other than the discharged concentrated water is recovered, and the fifth purpose is to concentrate the backwash discharged water to the solids concentration level of the sludge. Process of backwash discharged by the recovery tank can be omitted. The sixth objective is to control the number of discharges in the immersion tank irrespective of the inflow concentration of the backwash discharged water so that it can be set to the desired concentration and discharge a small amount of concentrated concentrated water. 7 The purpose of this is to greatly improve the quality and reliability of the product, and to reduce the area and the number of required membranes more than the prior patents.A device and method for reusing and concentrating backwash effluent from sand filtration using economically submerged hollow fiber membranes To provide.
이러한 목적 달성을 위하여 본 발명은 정수장에서 발생하는 모래여과지 역세 배출수를 처리하는 장치에 있어서, 조정조의 앞단에는 역세배출수에 포함되어 있는 고형물을 제거함은 물론 막의 모듈로 유입된 역세배출수를 깨끗한 처리수로 생산하고 고형물의 농도가 높아진 배출수를 발생시키는 침지형 중공사 막여과 장치가 구비됨을 특징으로 하는 침지형 중공사막을 이용하여 모래여과지 역세배출수를 재이용하고 농축하는 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a device for treating the backwash discharge water from the sand filter paper generated in the water purification plant, in the front of the adjustment tank to remove the solids contained in the backwash discharge water, as well as to remove the backwash water discharged into the module of the membrane as a clean treatment water The present invention provides an apparatus for reusing and concentrating sand filter backwash discharged water using an immersion hollow fiber membrane, which is characterized in that the immersion hollow fiber membrane is produced to produce and generate effluent with a higher concentration of solids.
또한 본 발명은 정수장에서 발생하는 모래여과지 역세배출수를 처리하는 방법에 있어서, 조정조의 앞단에 구비된 침지형 중공사막여과 장치를 이용하여 역세배출수에 포함되어 있는 고형물을 제거함은 물론 막의 모듈로 유입된 역세배출수를 깨끗한 처리수로 생산하고 고형물의 농도가 높아진 배출수를 발생시킴을 특징으로 하는 침지형 중공사막을 이용하여 모래여과지 역세배출수를 재이용하고 농축하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention is a method for treating the backwash discharge water from the sand filter paper generated in the water purification plant, by using the immersion-type hollow fiber membrane filtration device provided in the front of the adjustment tank to remove the solids contained in the backwash discharge water as well as backwash introduced into the module of the membrane The present invention provides a method for reusing and concentrating backwashed effluent in sand filtration area using an immersion hollow fiber membrane characterized by producing effluent with clean treated water and generating effluent with a high concentration of solids.
상기에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 침지형 중공사막을 이용하여 정수장에서 배출되는 역세배출수를 재이용 및 농축하도록 한 것이다.As described in detail above, the present invention is to reuse and concentrate the backwash discharged water discharged from the water purification plant using an immersion hollow fiber membrane.
특히 본 발명은 막을 통과한 역세배출수는 바로 이용이 가능할 정도의 깨끗한 정수와 같은 수질을 얻을 수 있도록 한 것이다.In particular, the present invention is to ensure that the backwash water discharged through the membrane to obtain a water quality such as clean purified water that can be used immediately.
또한 본 발명은 최종 농축수 이외의 모든 역세배출수는 착수정으로 회수되므로 기존 정수장의 회수율을 향상시켜 수자원의 낭비를 최소화할 수 있도록 한 것이다. In addition, the present invention is to improve the recovery rate of the existing water purification plant because all the backwash discharged water other than the final concentrated water is to be minimized waste of water resources.
그리고 본 발명은 역세배출수를 배슬러지의 고형물 농도 수준까지 농축시켜 회수조에 의한 역세배출수 처리 과정을 생략할 수 있으므로 회수조의 설치, 운전, 운영비용을 절감할 수 있도록 한 것이다.In addition, the present invention is to concentrate the backwash discharged to the solids concentration level of the sludge, so that the process of backwash discharged by the recovery tank can be omitted, thereby reducing the installation, operation, operating cost of the recovery tank.
더하여 본 발명은 침지형 중공사막여과 공정을 사용하여 기존 회수조 공정과 선행 특허인 '관형막을 이용하여 모래여과지 역세배출수를 재이용하고 농축하는 장치 및 방법' 보다 모듈당 다량의 처리수량의 확보가 가능하여, 에너지 절감뿐만 아니라 부지 축소, 부대 설비 감소, 시설의 컴팩화 등이 가능한 경제적인 공법이다.In addition, the present invention is capable of securing a large amount of treated water per module than the conventional recovery tank process using the submerged hollow fiber membrane filtration process and the 'patent and method for reusing and concentrating the backwash effluent from sand filtration using the tubular membrane'. In addition, it is an economical method that can not only save energy but also reduce site, reduce additional facilities, and make facilities compact.
본 발명은 상기한 효과로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다. The present invention is a very useful invention that can significantly improve the quality and reliability of the product due to the above-described effect so that consumers can plant a good image.
이하에서는 이러한 효과 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention for achieving this effect are as follows.
본 발명에 적용된 침지형 중공사막을 이용하여 모래여과지 역세배출수를 재이용하고 농축하는 장치 및 방법은 도 2, 3 에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.Apparatus and method for reusing and concentrating sand filter paper backwashing water using an immersion hollow fiber membrane applied to the present invention are configured as shown in FIGS. 2 and 3.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The following terms are terms set in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the producer, and their definitions should be made based on the contents throughout the specification.
먼저, 본 발명은 정수장에서 발생하는 모래여과지 역세배출수를 처리하는 장치에 있어서, 도 2 에 도시된 바와 같이 조정조(3)의 앞단에는 역세배출수에 포함되어 있는 고형물을 제거함은 물론 막의 모듈로 유입된 역세배출수를 깨끗한 처리수로 생산하고 고형물의 농도가 높아진 배출수를 발생시키는 침지형 중공사막여과 장치(10)가 구비됨을 특징으로 한다.First, the present invention is a device for treating the backwash discharge water from the sand filter paper generated in the water purification plant, as shown in Figure 2 in the front of the adjustment tank (3) to remove the solids contained in the backwash discharge water as well as introduced into the module of the membrane Submerged hollow fiber membrane filtration device 10 for producing backwashed wastewater as clean treated water and generating effluent with a higher concentration of solids is provided.
즉, 상기 침지형 중공사막여과 장치(10)를 도 3 을 보면서 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.That is, the immersion hollow fiber membrane filtration device 10 will be described in more detail with reference to FIG. 3 as follows.
역세배출수에 포함되어 있는 모래는 펌프에 악영향을 끼치므로 이를 거친 후 원수조(12)로 유입시키는 오토스트레이너(11)와, 상기 원수조(12)의 일측에 연결 설치되는 농축조(14)와, 상기 농축조(14)의 내측에 침지되어 있는 중공사막(13) 및 상기 중공사막(13)의 일측에는 처리수조(15)가 연결 설치된다.The sand contained in the backwash discharge water has an adverse effect on the pump, so after passing through it, an autostrainer 11 flowing into the raw water tank 12 and a thickening tank 14 connected to one side of the raw water tank 12, A treatment water tank 15 is connected to one side of the hollow fiber membrane 13 and the hollow fiber membrane 13 which are immersed inside the concentration tank 14.
이때 상기 오토스트레이너(11)를 사용하는 이유를 설명하면 다음과 같다.In this case, the reason for using the auto strainer 11 is as follows.
즉, 오토스트레이너(11)는 미세한 체를 막이라고 보면 그보다 조금더 눈이 큰 체라고 보면 되고, 덩어리가 큰 물질들은 눈이 큰 체에서 먼저 거르고, 작은 물질들은 막에서 거르는 것이라고 생각하면 되며, 결과적으로 막이 쉽게 막히지 않게 하기 위한 전처리 설비이다.In other words, the autostrainer 11 can be regarded as a larger sieve than a fine sieve as a membrane, and the larger masses are first filtered from the larger sieve and the smaller substances are filtered out of the membrane. This is a pretreatment facility to prevent the membrane from clogging easily.
그리고 본 발명에 적용된 상기 원수조(12)의 내부에는 오토스트레이너(11)를 통해 유입되는 원수를 고르게 교반하기 위한 교반기(12a)가 설치된다.And the inside of the raw water tank 12 applied to the present invention is provided with a stirrer 12a for evenly stirring the raw water flowing through the auto strainer (11).
상기 중공사막(13)을 처리수를 생산하기 위하여 흡입펌프(13c)를 설치하고, 중공사막(13)에서 생산된 처리수는 처리수배관(13b)을 통하여 처리수조(15)로 이송된다.A suction pump 13c is installed to produce the treated water in the hollow fiber membrane 13, and the treated water produced in the hollow fiber membrane 13 is transferred to the treated water tank 15 through the treated water pipe 13b.
본 발명은 중공사막(13)의 여과 작용으로 인해 막면에 부착되는 입자성 물질들을 제거하기 위해 블로어나 컴퓨레샤를 설치하여 상기 중공사막(13) 하단부에 설치된 산기관(13a)으로 공기를 주입한다.The present invention injects air into the diffuser (13a) installed in the lower end of the hollow fiber membrane 13 by installing a blower or a compressor in order to remove particulate matter adhered to the membrane surface due to the filtration action of the hollow fiber membrane (13) .
마찬가지로 중공사막(13)의 여과 작용으로 인해 막 내측에 부착되어 막오염을 일으키는 물질들을 씻어내기 위해 역세펌프(13e)를 사용하여 역세척수 배관(13d)을 통하여 중공사막(13) 내측으로 처리수를 보낸다.Similarly, the treated water is introduced into the hollow fiber membrane 13 through the backwash water pipe 13d using a backwash pump 13e to wash away substances causing membrane fouling due to the filtration action of the hollow fiber membrane 13. Send it.
더하여 본 발명에 적용된 상기 중공사막(13)의 흡입, 역세 펌프는 도 3 에 도시된 바와 같이 각각 설치하거나 또는 도 4 에 도시된 바와 같이 한 대를 설치하여 밸브 조작을 통하여 흡입과 역세를 동시에 행하는 것도 가능하다.In addition, the suction and backwash pumps of the hollow fiber membrane 13 applied to the present invention may be installed as shown in FIG. 3 or one as shown in FIG. 4 to simultaneously perform suction and backwash through a valve operation. It is also possible.
본 발명은 농축조(14)에서 농축된 농축수는 농축조(14) 하단에 설치된 농축수 배출 배관(14a)를 통하여 펌프에 의해 조정조로 보내지게 되며 배출 회수 및 배출량의 조절이 가능하도록 설계된다.In the present invention, the concentrated water concentrated in the concentration tank 14 is sent to the adjustment tank by the pump through the concentrated water discharge pipe 14a installed at the bottom of the concentration tank 14, and is designed to enable discharge recovery and control of the discharge amount.
한편 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.On the other hand, the present invention may be variously modified and may take various forms in applying the above configuration.
그리고 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.And it is to be understood that the invention is not limited to the specific forms referred to in the above description, but rather includes all modifications, equivalents and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should be understood that.
상기와 같이 구성된 본 발명 침지형 중공사막을 이용하여 모래여과지 역세배출수를 재이용하고 농축하는 장치 및 방법의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the apparatus and method for reusing and concentrating the backwash effluent of sand filtration using the present invention immersed hollow fiber membrane configured as described above are as follows.
우선, 본 발명은 도 2 에 도시된 바와 같이 종래의 회수조를 대신하여 침지형 중공사막여과 공정(10)을 도입하였다..First, the present invention introduces an immersion hollow fiber membrane filtration process 10 in place of the conventional recovery tank as shown in FIG.
즉, 본 발명은 정수장에서 발생하는 역세배출수를 처리함에 있어서, 침지형 막여과 장치(10)을 구비하여 정수장에서 발생하는 역세배출수에 포함되어 있는 고형물을 제거하며, 특히 막의 모듈로 유입된 역세배출수는 깨끗한 처리수를 생산하고 고형물의 농도가 높아진 배출수를 발생시킨다.That is, the present invention, in treating the backwash discharge water generated in the water purification plant, is provided with an immersion type membrane filtration device 10 to remove the solids contained in the backwash discharge water generated in the water purification plant, in particular backwash discharged water introduced into the module of the membrane Produces clean treated water and generates effluent with a higher concentration of solids.
이를 위한 본 발명은 상기 역세배출수에 포함되어 있는 모래는 펌프에 악영향을 끼치므로 오토스트레이너(11)를 거친 후 원수조(12)로 공급하는 단계를 거치게 된다.According to the present invention, sand contained in the backwash discharge water adversely affects the pump, so that the sand is passed through the autostrainer 11 and then supplied to the raw water tank 12.
그리고 침지형 중공사막(13)을 통과한 처리수는 처리수조(15)를 통하여 착수정(2)으로 반송되고, 농축된 농축수는 조정조(3)로 공급하는 단계를 거치게 된다.Then, the treated water that has passed through the immersion hollow fiber membrane 13 is returned to the impingement tank 2 through the treated water tank 15, and the concentrated concentrated water is subjected to a step of supplying the adjusted tank 3.
이를 보다 상세히 설명하면, 본 발명에서 오토스트레이너(11)를 통과한 원수는 원수조(12)로 유입되고 교반기(12a)를 통해 교반되어진다. In more detail, in the present invention, the raw water passing through the auto strainer 11 is introduced into the raw water tank 12 and stirred through the stirrer 12a.
이어서 원수조(12)로 유입된 원수는 레벨 센서에 의해 농축조(14)로 유입된다. 농축조(14)로 유입된 원수는 흡입 펌프(13c)가 작동하는 여과 공정이 진행되는 동안 농축조(14)에 침지되어 있는 중공사막(13)을 통하여 입자성 물질등은 제거되고 깨끗한 수질의 처리수만이 처리수배관(13b)를 통하여 처리수조(15)로 이송된다.Subsequently, the raw water introduced into the raw water tank 12 is introduced into the thickening tank 14 by the level sensor. Raw water flowing into the thickening tank 14 is removed through the hollow fiber membrane 13 immersed in the thickening tank 14 during the filtration process in which the suction pump 13c operates, and only the treated water of clean water quality is removed. It is transferred to the treatment water tank 15 through this treatment water pipe 13b.
즉, 상기 침지형 전량여과방식은 흡입 유량 전량이 막면에 통해 여과되므로 원수 중의 현탁물질이나 콜로이드가 막면을 통과하지 못해 그대로 퇴적하는 현상이 발생한다. 따라서 흡입되는 유량이 전량 여과되므로 생산성은 뛰어나지만 여과가 진행됨에 따라 막오염 현상이 심화되어지므로 연속 운전은 불가능하며, 공기 세정이나 역세척 등의 물리적 세정이 반드시 필요하다.That is, in the immersion type whole filtration method, since the entire suction flow rate is filtered through the membrane surface, the suspension material or colloid in the raw water does not pass through the membrane surface, so that the phenomenon of deposition occurs. Therefore, since the amount of suction flow is filtered, the productivity is excellent, but as the filtration proceeds, membrane fouling is intensified, so continuous operation is impossible, and physical cleaning such as air cleaning or backwashing is necessary.
그 일환으로 블로우나 컴퓨레샤를 통해 중공사막(13) 하단부에 설치된 산기관(13a)에 공기를 주입한다. 이 주입된 공기는 중공사막(13) 하단에서부터 상단부로 상승하면서 중공사들을 털어주게 되고, 중공사 막면에 퇴적된 입자들은 중공사들의 털림에 의해 중공사로부터 탈기되게 된다. 농축조 내의 농도가 0.5~1.0%의 고농도이므로 공기세정은 연속적으로 행해진다.As part of this, air is injected into the diffuser 13a provided at the lower end of the hollow fiber membrane 13 through blow or compressor. The injected air rises from the lower end of the hollow fiber membrane 13 to the upper end to shake off the hollow fibers, and the particles deposited on the hollow fiber membrane surface are degassed from the hollow fiber by the breaking of the hollow fibers. Since the concentration in the concentration tank is 0.5-1.0%, the air cleaning is performed continuously.
또한 역세척 공정은 여과 공정 이후에 진행되어 지며 역세 펌프(13e)가 가동되어지면 처리수조(15)내의 처리수가 역세척수 밸브(13e)를 통하여 중공사막의 내측으로 유입되어 농축조로 빠져나간다. 역세 공정은 공기 세정과 달리 막면에 부착된 현탁물질이나 콜로이드 물질의 제거보다는 막내로 침입한 미세입자나 콜로이드 입자를 제거하는 공정으로 중공사의 내경측에서 외경측으로 처리수를 주입하여 막내를 씻어내는 물리세정법이다. 역세유량은 처리유량의 1~1.5배로 한다. 역세 공정시 일반적으로 역세척 밸브의 세균번식등을 방지하지 위하여 NaOCl 3~5ppm을 주입한다.In addition, the backwashing process is performed after the filtration process. When the backwashing pump 13e is operated, the treated water in the treatment water tank 15 flows into the hollow fiber membrane through the backwash water valve 13e and exits into the concentration tank. Unlike the air cleaning, the backwashing process removes fine particles or colloidal particles that penetrate into the membrane rather than removing suspended substances or colloidal substances attached to the membrane surface, and injects treated water from the inner diameter side to the outer diameter side of the hollow fiber to wash the membrane. It is a cleaning method. The backwash flow rate is 1 to 1.5 times the treatment flow rate. In the backwashing process, 3 ~ 5ppm of NaOCl is injected in order to prevent bacterial propagation of the backwash valve.
본 발명의 침지형 중공사막 공정은 흡입펌프(13c)가 가동되는 여과 공정과 역세펌프(13e)가 가동되는 역세 공정의 2단계로 진행되며 여과역세 공정을 1사이클(cycle)로 한다. The submerged hollow fiber membrane process of the present invention is carried out in two stages of a filtration process in which the suction pump 13c operates and a backwash process in which the backwash pump 13e operates, and the filtration backwash process is one cycle.
본 발명은 또한 농축조(12)의 하단은 침전성을 더욱 유리하게 하기 위해 콘형으로 형성하고, 하단에 구비된 농축수배출 배관(12d)은 침전된 농축수가 잘 배출될 수 있도록 농축조(12)의 하단에 설치된다. 또한 배출회수 및 배출량을 조절할수 있게 하여 유입원수 성상에 관계없이 원하는 농도로 농축이 가능하도록 한다.The present invention also has a bottom of the concentration tank 12 is formed in a cone shape to further settle more favorable, the concentrated water discharge pipe 12d provided at the bottom of the concentration tank 12 so that the precipitated concentrated water can be discharged well It is installed at the bottom. In addition, it is possible to control the number of discharges and discharges so that it can be concentrated to the desired concentration regardless of the inflow source properties.
더하여 배출되는 농축수의 고형물 농도는 배슬러지의 고형물 농도로 하며 배출 된 농축수는 조정조로 보내어 처리가 가능하도록 한다. In addition, the solids concentration of the discharged concentrated water is the solids concentration of the sludge, and the discharged concentrated water is sent to the control tank for treatment.
본 발명은 역세배출수를 정수와 같이 깨끗한 상태로 여과시키므로 착수정(2)으로 순환시 오염부하를 감소시킴은 물론 처리해야 하는 배출수량을 감소시킴으로서 회수조에 의한 처리 효율을 능가하고, 중공사막은 뛰어난 충진밀도와 관형막과 비교하여 모듈당 20배 이상 큰 막면적을 지니고 있어 선행특허인 '관형막을 이용하여 모래여과지 역세배출수를 재이용하고 농축하는 장치 및 방법' 보다 모듈당 20배 이상의 처리성능을 보이며, 따라서 부지 축소 및 시설의 컴팩트화 부속 장비의 절감 등으로 경제적인 장점을 보안하게 된다.In the present invention, the backwash discharged water is filtered in a clean state, such as purified water, so as to reduce the pollutant load when circulating to the tapping well (2), as well as to reduce the discharged water to be treated. Compared to the density and tubular membrane, it has a membrane area of more than 20 times per module, which shows 20 times more processing performance per module than the 'patent and method for reusing and concentrating backwash water from sand filtration using tubular membrane'. Therefore, the economic advantages are secured by the reduction of the site and the reduction of compact equipment.
본 발명 침지형 중공사막을 이용하여 모래여과지 역세배출수를 재이용하고 농축하는 장치 및 방법의 기술적 사상은 실제로 동일결과를 반복 실시 가능한 것으 로, 특히 이와 같은 본원발명을 실시함으로써 기술발전을 촉진하여 산업발전에 이바지할 수 있어 보호할 가치가 충분히 있다.The technical idea of the apparatus and method for reusing and concentrating the backwash effluent of sand filter paper using the immersed hollow fiber membrane of the present invention can actually repeat the same result. In particular, by implementing the present invention, the technical development is promoted to promote industrial development. It can contribute and is worth protecting.
도 1 은 종래 배출수 처리공정의 개략적인 공정도.1 is a schematic process diagram of a conventional wastewater treatment process.
도 2 는 본 발명에 적용된 침지형 중공사막을 이용하여 모래여과지 역세배출Figure 2 is backwashing the sand filter paper using the immersion hollow fiber membrane applied in the present invention
수를 재이용하고 농축하는 장치의 개략적인 공정도. Schematic process diagram of a device for recycling and concentrating water.
도 3 은 본 발명에 적용된 침지형 중공사막여과 장치의 개략적인 구성도.3 is a schematic configuration diagram of an immersion hollow fiber membrane filtration apparatus applied to the present invention.
도 4 는 본 발명에 적용된 침지형 중공사막여과 장치의 다른 실시예 구성도.Figure 4 is a configuration of another embodiment of the immersion hollow fiber membrane filtration apparatus applied to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 침지형 중공사막여과 장치 11: 오토스트레이너10: Submerged Hollow Fiber Membrane Filter 11: Auto Strainer
12: 원수조 13: 중공사막12: raw water tank 13: hollow fiber membrane
14: 농축조 15: 처리수조14: concentration tank 15: treatment tank
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