KR102151055B1

KR102151055B1 - 침지식분리막모듈을 이용한 복합형 수처리장치

Info

Publication number: KR102151055B1
Application number: KR1020200008077A
Authority: KR
Inventors: 한승원; 구현덕; 이수봉; 정태환; 김진국
Original assignee: 큰나라찬사회적협동조합; 한국환경공단
Priority date: 2020-01-21
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2020-09-03

Abstract

본 발명은 처리 대상인 원수를 임시 저장하기 위한 저류조, 상기 저류조로부터 유입된 상기 원수에 포함된 부유물을 부상시켜 제거하기 위한 부상조, 및 상기 부상조에 의해 처리된 상기 원수를 고액분리하여 이물질을 걸러내는 침지식분리막모듈을 포함한 침지식 분리막조를 포함하고, 상기 저류조에 저장된 상기 원수를 상기 부상조로 이송하기 위한 순환펌프와, 상기 저류조와 상기 부상조 간의 이송라인 상에 오존을 주입하기 위한 오존주입장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침지식분리막모듈을 이용한 복합형 수처리장치를 제공한다.

Description

침지식분리막모듈을 이용한 복합형 수처리장치 {COMPLEX-TYPE WATER TREATMENT APPARATUS USING SUBMERSED MEMBRANE MODULES}

본 발명은 생활하수나 산업폐수 등의 오염수를 처리하는 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 오수, 하수 또는 폐수 등의 오염수에 포함된 오염물질을 침지식 분리막을 이용하여 처리하는 침지식 분리막을 이용한 수처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 분리막은 용액과 용질을 분리하기 위한 다공성 막으로 순수제조장치, 중수도장치, 폐수처리장치 등 각종 수처리장치에 광범위하게 사용되고 있으며, 막 모듈의 형태에 따라 평판형, 관형, 중공사형, 와류형(spiral wound type)등으로 구분되고 그 사용방법에 따라 반응조의 외부에 설치되는 외장형(케이스 수압형)과 반응조 내에 설치되는 침지식으로 구분되고 있다.

여기서, 침지식 분리막은 다수의 평판형 또는 중공사형 분리막 모듈을 프레임에 고정시켜, 반응조 내에 설치한 다음 분리막 외부의 원수를 막 내부로 끌어들어 여과하는 방식이다.

그러나 종래 침지식 분리막을 이용한 수 처리장치는 시설(또는 장치)가 복잡하여 유지관리가 어렵고 관리인건비가 많이 소요되며, 침지식 분리막은 사용기간의 경과에 따라 막 표면이 오염되기 때문에 주기적으로 교체하거나 약품 세정을 실시하여야 하는 등 소모품비 또는 약품비가 과다하게 소요되는 문제가 있다.

따라서, 이러한 문제를 해소하기 위한 필요 기술이 절실히 요구되는 실정이다.

KR 110-1679603 B1 KR 10-2005-0063478 A1 KR 10-1494398 B1

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 간단하면서도 효과적으로 그리고 적은 유지관리비용으로, 우수나 지표수 등의 상수원을 처리하여 식수나 기타 용도로 이용하고, 버려지는 하수방류수를 재처리하여 중수로 이용할 수 있는 침지식분리막모듈을 이용한 복합형 수처리장치를 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 처리 대상인 원수를 임시 저장하기 위한 저류조, 상기 저류조로부터 유입된 상기 원수에 포함된 부유물을 부상시켜 제거하기 위한 부상조, 및 상기 부상조에 의해 처리된 상기 원수를 고액분리하여 이물질을 걸러내는 침지식분리막모듈을 포함한 침지식 분리막조를 포함하고, 상기 저류조에 저장된 상기 원수를 상기 부상조로 이송하기 위한 순환펌프와, 상기 저류조와 상기 부상조 간의 이송라인 상에 오존을 주입하기 위한 오존주입장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침지식분리막모듈을 이용한 복합형 수처리장치를 제공한다.

일 실시예에 따라, 상기 오존주입장치 후단에 위치하여, 상기 저류조와 상기 부상조 간 이송라인 상의 유체의 압력을 조절하기 위한 압력조절밸브를 더 포함하되, 상기 압력조절밸브는, 상기 유체에 미세기포가 발생하도록 압력이 조절될 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 부상조는, 상기 미세기포에 의해 부유된 부유물을 제거하기 위한 스컴제거장치를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 침지식 분리막조는, 투입된 분말활성탄 또는 무기성분말에 의해 처리된 상기 원수를 상기 침지식 분리막모듈을 이용하여 이물질을 걸러낼 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 침지식 분리막조, 상기 저류조 및 상기 부상조는 하나의 수조 내 복수의 격벽으로 구획되어 일체의 구조로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 침지식분리막모듈을 이용한 복합형 수처리장치는, 간단하면서도 효과적으로 그리고 적은 유지관리비용으로, 우수나 지표수 등의 상수원을 처리하여 식수나 기타 용도로 이용하고, 버려지는 하수방류수를 재처리하여 중수로 이용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 저류조에서 부상조로 이송하는 라인 상에 설치된 오존주입장치를 이용하여 색도제거, 유기물분해, 살균 등을 할 수 있으며, 오존 주입시 함께 주입되는 공기와 오존산화과정에서 발생되는 가스로 인하여 부유물을 부상시켜 부유물 제거능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합형 수처리장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 구체적인 구현예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 세정탱크가 추가된 복합형 수처리장치를 나타낸 도면이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 저류조상부덮개장치를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

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

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 침지식분리막모듈을 이용한 복합형 수처리장치에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합형 수처리장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 침지식분리막모듈을 이용한 복합형 수처리장치는 처리 대상인 원수를 임시 저장하기 위한 저류조(910), 저류조(910)로부터 유입된 상기 원수에 포함된 부유물을 부상시켜 제거하기 위한 부상조(920), 및 부상조(920)에 의해 처리된 상기 원수를 고액분리하여 이물질을 걸러내는 침지식분리막모듈(710)을 포함한 침지식 분리막조(700)를 포함하고, 저류조(910)에 저장된 상기 원수를 부상조(920)로 이송하기 위한 순환펌프(911)와, 저류조(910)와 부상조(920) 간의 이송라인 상에 오존을 주입하기 위한 오존주입장치(912)를 더 포함할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 침지식분리막모듈을 이용한 복합형 수처리장치는, 침지식 분리막조(700)의 전단에, 원수를 임시저장하기 위한 저류조(910)와, 저류조(910)와 침지식 분리막조(700) 사이에 위치하여, 저류조(910)로부터 유출된 원수에 포함된 부유물을 부상시켜 제거하기 위한 부상조(920)를 포함하고, 부상조(920)에 의해 부유물이 부상 제거된 유출수가 침지식 분리막조(700)에 투입될 수 있다.

이때, 저류조(910)로부터 유출된 유출수를 부상조(920)로 이송하기 위하여 저류조(910)와 부상조(920) 사이 유로 상에 순환펌프(911)가 설치될 수 있고, 또한 상기 저류조(910)와 부상조(920) 간의 이송라인 상에는 상기 저류조(910)로부터 유출된 유출수에 오존을 주입하기 위한 오존주입장치(912)가 설치될 수 있다.

이때 바람직한 실시예에 따른 오존주입장치(912)는 이송라인 상에서 유체에 오존을 접촉시켜 오존을 주입할 수 있는 파이프 주입형 오존접촉장치일 수 있으며, 처리대상인 처리수의 유기물과 반응을 통해 색도제거, 유기물분해, 살균 등을 할 수 있다.

저류조(910) 및 이로부터 유체를 이송시키기 위한 순환펌프(911)는, 오존주입장치(912)가 이송라인 상의 유체에 오존을 효과적으로 주입할 수 있도록 저류조(910)로부터 제공되는 원수의 유속 또는 유량을 완충시킬 수 있다. 이를 위해 상기 원수는 저류조(910)의 상부로부터 유입되고 상기 순환펌프(911)에 의해 유출되는 유출구는 저류조(910)의 하부에 위치하는 것이 바람직하다.

나아가 저류조(910)와 부상조(920) 간의 이송라인 상에는 효율적인 오존 주입을 위해 유속 또는 유량을 측정할 수 있는 유속계 및/또는 유량계를 더 포함할 수 있고, 상기 유속계 및/또는 유량계에 의해 측정된 값에 따라 상기 순환펌프(911)는 구동제어됨으로써, 유체 상에 효과적인 오존이 주입될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

부상조(920)는 저류조(910)로 유입되는 처리대상 원수 내에 함유된 부유물이나 오존산화과정에서 생성된 부유물을 부상시켜 제거시킬 수 있다. 부상조(920)는 오존주입장치(912)에 의한 오존 주입시 함께 주입되는 공기와, 오존산화과정에서 발생되는 가스로 인하여 상기 부유물을 부상시킬 수 있으며, 부상조(920)에서 부상된 부유물을 제거하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 부상조(920)에는는 스컴제거장치(921)가 설치될 수 있다.

정수처리과정에서 처리수의 수면에는 다량의 스컴(scum)이 부유할 수 있고, 수면 상에 부유한 스컴을 제거하기 위해 수면 상에 스컴 보드, 스컴 박스, 스컴 스키머 등을 설치하거나, 별도의 지그(jig)나 또는 진공을 이용한 흡입의 방식으로 제거할 수 있으나, 본 발명은 스컴 제거 장치에 대해 특별히 한정하지는 않는다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 저류조(910)와 부상조(920) 간의 이송라인 상의 유체 압력을 조절하기 위해 압력조절밸브(922)를 더 포함할 수 있다.

압력조절밸브(922)는 저류조(910)로부터 유출된 유출수를 부상조(920)로 이송할 때 처리수의 압력을 제어할 수 있고, 처리수 내 포함된 공기 또는 가스에 의해 미세기포가 발생하도록 압력조절밸브(922)를 조절할 수 있다. 이때 압력 조절을 위해 상기 압력조절밸브(922)의 상측과 하측에는 압력계(923a, 923b)가 설치될 수 있다.

이렇게 압력조절밸브(922)에 의해 부상조(920)에 미세기포가 공급됨으로써, 부상조(920) 내 부유물은 크기와 무관하게 미세한 크기의 부유물도 부상시킬 수 있어, 효율적인 스컴제거가 가능한 효과가 있다. 이때 바람직하게 상기 압력조절밸브(922)는 상기 미세기포가 균일하게 발생하도록 제어하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 부상조(920)의 부유물은 스컴제거장치(921)에 의해 제거될 수 있지만, 이와 함께 부상조(920) 내 수조 저면 상에 가라앉은 침전물 펌프 등에 의해 흡입되어 제거될 수 있다.

부상조(920)에서의 처리수는 침지식 분리막조(700)로 이송되며, 침지식 분리막조(700)에서는 세정분말에 의해 처리수 내의 이물질, 즉 냄새유발물질, 잔존 유기성 오염물질, 색도 등을 제거하게 되고, 0.1 ~ 0.4㎛의 공극을 갖는 침지식 분리막 필터(712)에 의해 정화될 수 있다.

침지식 분리막조(700)에 흡착성질이 있는 물질과 천연광물질로 혼합된 분말(620)을 투여하여 침지식 분리막조(700) 내에 형성된 침지식 분리막모듈(710)의 표면이 오물이나 이물질로 인해 막히는 것을 방지할 수 있다.

흡착성질의 물질로 이루어진 세정분말(701)이 오염물질을 흡착하고 입자성 물질이 침지식 분리막모듈(710)의 표면을 자극하여 이물질의 부착과 성장을 저해하여 침지식 분리막모듈(710)의 막힘 현상을 현저하게 줄일 수 있다.

또한, 세정분말(701)은 침지식 분리막모듈(710)의 표면에 부착된 이물질을 세척할 수 있는 일정 농도의 고형물질이 필요할 수 있는데, 이때 흡착성분이 있는 물질과 천연광물질을 인위적으로 투입하여 침지식분리막모듈(710) 표면의 세정을 원활하게 할 수 있다.

물론, 세정분말(701)은 유체 속에 함유된 이물질을 흡착함으로써, 인체에 악영향을 주는 것을 최소화하는 역할을 하는 것이다.

상기 세정분말(701)은 분말활성탄(Powdered activated carbon, PAC) 및/또는 천연광물질(Natural mineral powder)을 포함할 수 있다.

상기 분말활성탄은 톱밥 목재 및 석탄을 원료로 사용하면 900℃도 이상의 고온에서 제조하는 것인데, 분말활성탄의 주요 용도는 각종 수용액, 유지, 석유염료 중간체 탈색, 액상의 탈취, 정수, 폐수, 불순물제거, 맛 조절 및 탈색 등에 주로 사용하고, 그밖에 사용은 대기의 다이옥신 제거 및 토지개량제 등 사용 범위가 점점 확대되고 있는 것으로 알려져 있다. 그 밖의 흡착성질이 있는 물질에는 계면활성제 등도 있을 수 있다.

상기 천연광물질은 유기물, 칼슘, 인산, 마그네슘, 게르마늄 및 맥반석 등 우리 몸에 꼭 필요한 무기물질을 다량 함유하고 있는 경성인회석을 비롯한 일라이트(illite), 황토, 옥분, 흑운모 등의 종류가 있다.

상기 천연광물질은 자연 친환경적 재료로서 특히 미네랄을 함유하고 있는 게르마늄, 나트륨, 세레늄 등은 다공성 및 흡착성이 강하고 다량의 무기염류를 함유하고 있는데, 이러한 무기염류는 중금속과 이온을 상호 교환하는 작용을 하기 때문에 오염된 물의 정제와 유해금속의 제거제로 사용되어 왔다.

한편, 침지식 분리막조(700)는, 도 1 및 2에 도시한 바와 같이, 적어도 하나의 침지식분리막모듈(710), 공기공급송풍기(750)와 흡입펌프(720)를 포함할 수 있다.

침지식 분리막모듈(710)은 잔여 유기물 및 슬러지 혼합물의 고체와 액체를 분리할수 있다.

침지식 분리막모듈(710)의 분리막 필터(712)는 0.02㎛ ~ 0.2㎛ 크기의 공극(기공의 크기)을 가질 수 있다. 대부분의 고형물, 즉 미생물 덩어리와 세균들은 0.4㎛ 이상의 크기를 갖기 때문에, 침지식 분리막모듈(710)의 분리막 필터(712)를 통하여 미생물 덩어리와 세균들은 걸러질 수 있다. 이때 분리막 필터(712)는 다량 설치될 수 있다.

침지식 분리막모듈(710)은 침지식 분리막조(700) 내에 1개 이상 포함될 수 있으며, 여기서 침지식 분리막모듈(710)은 가느다란 내부가 빈 원통 형태로, 재질은 c-PVC, Hydrophilic PVDF 및 Hydrophilic PTFE 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 침지식 분리막모듈(710)은 다수개의 분리막 필터(712)가 나란히 병렬로 배치되는 집합체 형태일 수 있으며, 하단에는 밀폐 고정되어 지지되는 지지부재(711)가 포함될 수 있고, 상부에는 흡입펌프(720)와 연결되도록 하는 연결부재(713)가 고정 형성될 수 있다.

연결부재(713)를 통해 연결된 흡입펌프(720)에 의해 분리막 필터(712)의 내부에 음압이 발생하고 분리막 필터(712)를 통해 오염물이 걸러지는 세정작업을 거쳐, 최종 정제된 처리수가 외부로 방류될 수 있다.

흡입펌프(720)에 의해 침지식 분리막모듈(710)에서 걸러지는 처리수는 외부로 최종 방류할 수 있다. 즉 흡입펌프(720)에 의해 우수나 지표수 등의 상수원을 처리하여 식수나 기타 용도로 재이용할 수 있도록 하고, 버려지는 하수방류수를 처리하여 중수로 재이용할 수 있도록 할 수 있다.

또한 배출밸브(730)는 침지식 분리막조(700) 내 유체를 다시 저류조(910)로 순환시키는 이송로를 개폐할 수 있다. 구체적으로 배출밸브(730)는 침지식 분리막조(700)에 투입되는 세정분말(701)이 거의 소진(消盡)되거나 흡착능력이 일정 한도에 이르게 되어 세정능력에 한계가 온다고 판단되거나 또는 침지식 분리막조(700) 내 물이 넘쳐 방류(over-flow)되면, 배출밸브(730)는 개방되어 침지식 분리막조(700) 내의 물을 저류조(910)로 이송하여 배출되도록 할 수 있다. 또한 세정분말의 흡착 성능이 한계점에 이르렀다고 판단되면 물을 배출하고 나서, 즉시 새로운 세정분말을 침지식 분리막조(700) 내로 투여할 수 있는 것이다.

참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치를 통하여 방류되는 물의 양은 들어오는 물의 양에 따라 다르지만, 최소 단위로 시간당 2톤 이상의 물을 처리할 수 있는 것이며 유입되는 물의 양에 의하여 비례되도록, 침지식분리막모듈(710)의 다량 설치로 인하여 무한 처리도 가능하다.

한편, 도 2는 도 1의 구체적인 구현예를 나타낸 도면으로서, 도 2에 도시한 바와 같이, 침지식 분리막조(700)의 전처리 장치, 즉 저류조(910) 및 부상조(920)는 침지식 분리막조(700)와 하나의 수조 내 복수의 격벽으로 구획되어 일체의 구조로 이루어져, 공간 효율성을 높이고 유지ㆍ보수 용이성을 확보하는 것이 바람직하다.

침지식 분리막조(700), 저류조(910) 및 부상조(920) 각각이 구획된 하나의 수조로 이루어지도록 구현한 경우에는, 각 수조간에 유체를 이송하기 위한 배관을 설치하지 않아도 되기 때문에 설비가 간단해지며, 이에 따라 유지관리비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

구체적으로 저류조(910)에서 부상조(920)로 유체를 이송하기 위한 배관 상의 유체에 오존을 공급하기 위한 구성요소를 제외하고 각 침지식 분리막조(700), 저류조(910) 및 부상조(920)들 간에는 연결배관을 구비할 필요가 없다. 유체에 미세기포를 발생하기 위한 압력조절밸브(922)와 그 전후단에 설치된 압력계(923a, 923b)는 생략가능하며, 부상조(920)와 침지식 분리막조(700) 사이의 이송라인 역시 생략하여 부상조(920)와 침지식 분리막조(700) 사이의 격벽 하부에 관통공으로 대체 가능하고, 침지식 분리막조(700)와 저류조(910) 사이의 이송라인 역시 생략하여 침지식 분리막조(700)와 저류조(910) 사이의 격벽 하부에 관통공 내지 밸브만으로 대체 가능할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 침지식 분리막조(700), 저류조(910) 및 부상조(920) 각각이 구획된 하나의 수조로 이루어지도록 구현한 경우, 부상조(920)로 이송되는 원수량보다 저류조(910)에 유입되는 원수량이 많은 경우, 미처리된 원수가 정수되지 않고 저류조(910)를 흘러넘쳐 부상조(920) 및/또는 침지식 분리막조(700)로 유입될 수 있는 문제가 있다.

저류조(910)를 흘러 넘친 원수가 적어도 침지식 분리막조(700)로 유입되지 않도록 하기 위해, 도 4a 및 4b에 도시한 바와 같이, 저류조(910)와 침지식 분리막조(700)의 사이, 구체적으로 저류조(910) 내측벽 중 침지식 분리막조(700)과 마주한 내측벽에는, 서로 대향하여 이격 배치된 제1 중간벽(901)과 제2 중간벽(902)에 의해 형성된 중간벽을 더 포함할 수 있다.

이때 제1 중간벽(901)의 하단부에는 원수유입공(903)이 형성되어, 저류조(910)의 원수가 상기 원수유입공(903)을 통해 중간벽 내로 유입되거나 반대로 중간벽 내 원수가 저류조(910)로 유입될 수 있도록 원수의 유출입 통로를 제공할 수 있다.

이에 따라 원수유입공(903)을 통해 중간벽 내로 유입된 원수의 수준(level)에 따라, 그 위의 부유체(904)는 승강할 수 있으며, 중간벽 내로 유입되는 원수의 양이 증가하면 수면이 상승하여 부유체(904)는 상승하고, 반대로 원수의 양이 감소하면 수변이 하강하여 부유체(904) 역시 하강할 수 있다.

상기 부유체(904)의 상부에는 직렬로 연결된 복수의 단위커버(905a~905g)가 다관절로 연결되되, 외력이 작용하지 않을 때 하나의 관절에 의해 인접하여 연결된 단위커버(905a~905g)는 침지식 분리막조(700)측보다는 저류조(910)측으로 절곡될 수 있도록 관절의 양측 중 상기 저류조(910)측이 그 반대인 침지식 분리막조(700)측보다는 적은 강성(stiffness)를 가진 것이 바람직하다.

왜나하면, 부유체(904)가 상승할 때 직렬로 연결된 복수의 단위커버(905a~905g)가 중간벽의 상단부에서 관절에 의해 상기 저류조(910)측으로 자연스럽게 절곡되도록 할 수 있기 때문이다.

이렇게 부유체(904)의 상승으로 상기 저류조(910)측으로 절곡된 복수의 단위커버(905a~905g)가 상기 저류조(910)의 상면을 덮을 수 있도록 그 이동을 가이드하기 위해, 상기 저류조(910)의 상단모서리 중 부상조(920)측 상단모서리와 대향한 상단모서리에는 내측으로 개구된 ㄷ자형의 요홈을 가진 가이드 바(bar)가 형성될 수 있다. 결국 직렬로 연결된 복수의 단위커버(905a~905g)의 일측은 상기 ㄷ자형의 요홈에 개재된 상태에서 상기 부유체(904)의 상승에 따라 이동하여 상기 저류조(910)의 상면을 덮을 수 있게 되며, 상기 저류조(910) 내 원수양이 급격히 증가하면, 넘치는 원수는 부상조(920)로 유입되어 스컴제거장치(921)에 의해 스컴이 제거되도록 함으로써, 미처리된 원수가 침지식 분리막조(700)로 유입되지 않도록 할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 세정탱크(800)가 침지식 분리막조(700)에 추가 연결될 수 있다.

세정탱크(800)는 침지식 분리막조(700)와 연결되어 침지식분리막모듈(710)을 세정하기 위한 세정수를 저장할 수 있다.

세정탱크(800)는 침지식분리막모듈(710)이 시간이 지남에 따라 세정해야 할 시기에 이르렀을 때, 침지식 분리막조(700)에 세정약품을 공급할 수 있다. 참고로, 세정주기는 대략 6개월 ~ 1년 정도가 바람직하다.

세정탱크(800)는 전술한 바와 같이, 상기 침지식 분리막모듈(710)을 세정할 때 사용할 세정약품을 저장하는데, 상기 세정약품은 특별히 한정하지 않으나, 바람직한 일 실시예에 따라 차아염소산나트륨(NaOCl) 또는 구연산을 일정 농도로 희석한 것일 수 있다.

세정탱크(800)는 침지식 분리막모듈(710)의 세정을 위하여 세정액(세정약품)을 저장하되, 저장된 세정액을 펌핑을 통하여 침지식 분리막조(700)의 내부로 전달하기 위한 세정펌프(810)와, 세정펌프(810)의 흡입력에 의해 세정탱크(800)에서 침지식 분리막조(700) 내로 세정액을 전달하기 위한 세정액 이송라인(830) 상에 구비되어 침지식 분리막모듈(710)을 통과하는 물에 의해 발생되는 차압을 측정하는 차압계(820)를 포함할 수 있다.

세정탱크(800)는 침지식 분리막모듈(710)을 통과하는 유체에 의하여 발생하는 차압에 따라 세정액을 상기 침지식 분리막조(700)에 공급함으로써 침지식 분리막모듈(710)을 세정할 수 있다. 즉 침지식 분리막모듈(710)이 이물질에 의해 막혀 상기 차압이 발행하면 세정탱크(800)는 세정액을 상기 침지식 분리막조(700)에 공급할 수 있다.

따라서, 침지식분리막모듈(710)을 장기간 사용함에 따라 생겨날 수 있는 부식 등을 방지하고 생겨날 수 있는 오물 등을 주기적으로 세척하여 줄 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

700: 침지식 분리막조 701: 세정분말
710: 침지식 분리막 모듈 711: 지지부재
712: 침지식 분리막 필터 713: 연결부재
720: 흡입펌프 730: 배출밸브
740: 평판형 여과막 750: 공기공급 송풍기
800: 세정탱크 810: 세정펌프
820: 차압계 830: 세정액 이송라인
910: 저류조 911: 순환펌프
912: 오존주입장치 920: 부상조
921: 스컴제거장치 922: 압력조절밸브
923a, 923b: 압력계

Claims

처리 대상인 원수를 임시 저장하기 위한 저류조;
상기 저류조로부터 유입된 상기 원수에 포함된 부유물을 부상시켜 제거하기 위한 부상조;
상기 부상조에 의해 처리된 상기 원수를 고액분리하여 이물질을 걸러내는 침지식분리막모듈을 포함한 침지식 분리막조; 및
상기 저류조에 저장된 상기 원수를 상기 부상조로 이송하기 위한 순환펌프와, 상기 저류조와 상기 부상조 간의 이송라인 상에 오존을 주입하기 위한 오존주입장치;
를 포함하되, 상기 침지식 분리막조, 상기 저류조 및 상기 부상조는 하나의 수조 내 복수의 격벽으로 구획되어 일체의 구조로 이루어지고,
상기 침지식 분리막조와 상기 저류조 사이에는, 서로 대향하여 이격 배치된 제1 및 제2 중간벽에 의해 형성된 중간벽을 더 포함하며,
상기 중간벽 내에는, 상기 저류조 측의 상기 제1 중간벽의 하단부에 형성된 원수유입공을 통해 유입된 상기 원수의 수준에 따라 승강하는 부유체를 더 포함하고,
상기 부유체의 상부에는 다관절로 직렬 연결된 복수의 단위커버를 포함하여, 상기 부유체가 상승할 때 상기 복수의 단위커버 중 적어도 일부가 상부 관절에 의해 상기 저류조 측으로 절곡되어 상기 저류조의 상면을 덮는 것을 특징으로 하는 침지식분리막모듈을 이용한 복합형 수처리장치.
제 1 항에 있어서,
상기 오존주입장치 후단에 위치하여, 상기 저류조와 상기 부상조 간 이송라인 상의 유체의 압력을 조절하기 위한 압력조절밸브;
를 더 포함하되,
상기 압력조절밸브는, 상기 유체에 미세기포가 발생하도록 압력이 조절되는 것을 특징으로 하는 침지식분리막모듈을 이용한 복합형 수처리장치.
제 2 항에 있어서,
상기 부상조는,
상기 미세기포에 의해 부유된 부유물을 제거하기 위한 스컴제거장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 침지식분리막모듈을 이용한 복합형 수처리장치.
제 1 항에 있어서,
상기 침지식 분리막조는,
투입된 분말활성탄 또는 무기성분말에 의해 처리된 상기 원수를 상기 침지식 분리막모듈을 이용하여 이물질을 걸러내는 것을 특징으로 하는 침지식분리막모듈을 이용한 복합형 수처리장치.
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