KR100581348B1

KR100581348B1 - 울트라여과 및 마이크로여과 모듈 및 시스템

Info

Publication number: KR100581348B1
Application number: KR1020017006705A
Authority: KR
Inventors: 후세인히다야트; 드레스너앤드레스; 브레이르마이클; 비흐만헨리
Original assignee: 제논 인바이런멘탈 인코포레이티드
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: HU227884B1; HUP0105012A3; US20060081536A1; ZA200103787B; US6589426B1; CA2352242A1; AU7501800A; BR0007181B1; EP1140329A1; BR0007181A; CN100430115C; MXPA01004926A; CN1258392C; KR20010086063A; CA2352242C; US7070695B2; US6814861B2; CN1322149A; US20040251200A1; JP2003510177A

Abstract

공급수에서 현탁 고형물(suspended solids)을 함유하는 불순물을 제거하여 공급수를 정화하는 장치 및 방법에서, 본원에 것은 중공 섬유 막을 통해 물을 투과시키고 막을 백플러싱하여 막 위에 수집된 또는 침전된 고형물을 제거하는 인-라인 수압(in-line water pressure)을 사용하기에 적절한 방법이다.

Description

울트라여과 및 마이크로여과 모듈 및 시스템{ULTRAFILTRATION AND MICROFILTRATION MODULE AND SYSTEM}

본 발명은 물을 정화하는 것에 관한 것으로서, 특정하게는 최소 유지만으로 안전한 물의 신뢰성 있는 공급부를 제공하는 것과 같은 가정용 막 물여과 시스템(membrane water filtration system)에 관한 것이다.

근래 지방자치 수도물에서 크립토스포리디움과 지아르디아 람비아와 같은 기생충 포낭의 출현으로 발생하는 돌연한 질병출현으로 인해 질병의 두려움이 없는 포터블 물을 제공하는 시스템이 강력히 요구되었다. 대부분의 지방자치제는 부분적으로만 유효한 염소로 상기 병원균의 박멸에 의지한다. 일부 정화 시스템은 염소를 사용하는 것 외에 자외선 광 살균을 사용하며, 이러한 기술도 물에 존재하는 병원균, 특히 상술된 바와 같은 특정한 기생균 포낭을 박멸하는데 부분적으로만 효과적인 것이다.

막-기본 기술은 정수용으로 사용되어져 왔던 것이다. 그런데, 종래 막의 사용은 더럽혀져서 주거용 또는 상업적 사용에 안전이 고려되지 않은 화학적 클리닝을 빈번하게 요구하게 된다. 소형 일회성 카트리지가 예를 들면 부엌 싱크 탭에 사용시점 적용용으로 판매되지만, 이는 매우 고가이고 불순물에 대한 다가구 보호부를 제공하지 않는다.

정제수를 제공하도록 막을 관통하는 투과 흐름을 향상시키기 위한 다른 기술이 이용되어져 왔다. 예를 들면, 미국특허 제4,921,610호는 일련의 화학적 클리닝 사이클로 막으로부터의 고형물을 제거하는 것을 기재하고 있다. 클리닝 사이클의 최적 시간과 패턴은 각 사이클에서 유량과 시간과 여과손실 감소율로부터 연산된다. 이러한 사실은 압축액체 및/또는 기체성 백워싱 클리닝 사이클의 적용 후에 여과 유량의 감소율로부터 여과 흐름과 시간과의 관계를 나타내는 방정식을 연산하여, 각각의 백워싱 사이클에 여과 손실량과 각각의 백워싱 사이클에 시간손실을 허용하며, 그리고 여과유량과 시간과의 사이에 관계와 여과손실 및 시간손실로부터 액체 및/또는 기체성 백워싱의 최적 시간을 연산한다.

일본국 특허4-180887호는 내측부로부터 외측부로 중공 얀 막을 통하여 물을 처리하는 시간 중을 제외하고 여과수로 막의 내면을 세척하는 것을 기재하고 있다. 미정제수(raw water)는 상부 포트를 통해 도입되어 중공 막으로 도입되기 전에 여과되어 저부 포트를 통해 흘러간다. 수지 고착된 베드와 활성 탄소도 사용된다.

미국특허 제4,414,113호는 역삼투(RO: reverse osmosis)기술을 활용하는 액체로부터 용해된 고형물을 제거하는 방법과 장치를 기재하고 있다. 피처리 액체는 다수의 필터요소가 배치되어 있는 압력용기쪽으로 향하게 한다. 필터요소는 필터 요소의 외부측으로부터 중앙 코어쪽으로 액체가 흐르도록 유공성 중앙 코어(foraminous center cores) 둘레에 권취된 중공 RO섬유를 구비한다. 순수한 투과성 액체는 섬유의 중앙 보어쪽으로 통과하고 집중 액체는 요소의 중앙 코어 쪽으로 통과한다.

상기 장치 및 방법은 이들이 불결하게 되면 필터요소의 백워싱을 제공한다. 부가로 외부 필터 스펙텀은 중공 RO섬유를 불결하게 하는 특정한 물체를 제거하도록 요소의 중공 RO섬유 둘레에 적용되는 것이다.

미국특허 제3,786,924호는 정제수용 역삼투 유닛을 합체시킨 정화 시스템을 개시하고 있다. 상기 시스템은 2개 스트림 즉, 식수와 음식물 조리용의 고정화 정수 스트림과 화장실 탱크, 정원 및 잔디 관개수로 사용되는 저정화 정수 스트림을 산출하는 것이다. 상기 시스템은 역삼투 유닛의 유효한 성능용으로 바람직한 일정한 유량을 가진 가정용 수도 시스템에 가변 유량성을 조화시킬 수 있는 장치와 기술을 제공하는 것이다. 설비는 역삼투 요소의 자동 플러싱과 백워싱(flushing and backwashing)에 적합하게 만들어진다.

미국특허 제3,716,141호는 정상적 동작 상태로 시스템을 복귀하기 위해서 부가로 조정할 필요가 없이 주기적으로 물-분리 단을 플러싱하고 물-분리 수단을 통해서 물의 필요한 압력과 필요한 유량을 유지시키는 2개 압력 오리피스를 구비하는 수단과, 물-분리 수단으로 방향이 향해지기 전에 수압을 상승시키는 논-포지티브 변위 펌프를 구비하는 솔벤트-분리 수단에 물을 압력하에 노출시켜 정화시키는 솔벤트-분리 장치를 개시하고 있다.

미국특허 제3,992,301호는 복수 모듈 또는 막을 가진 역삼투기와 같은 막 분리용 자동 플러싱 및 클리닝 시스템을 개시하고 있다. 클리닝은 난류를 제공하는 공기 또는 불활성 가스의 분사에 의해 및/또는 부가성 화학적 클리닝을 포함하는 플러싱 액체의 분사에 의해 압력을 저하시키는 방식으로 막이 완화되게 한다. 펌프, 자동 밸브작용, 및 압력 제어부가 전체 시간작동 전기적 시켄스 시스템에 설치되어, 소정의 정화, 플러싱, 및 클리닝 사이클이 1개 이상의 양호한 상태에 응답하거나 또는 주기적인 간격으로 자동적으로 취해지게 된다.

미국특허 제4,876,000호는 수평부재로부터 하방향으로 현수된 복수 필터 모듈과 여과실과 피여과 액체실으로 수평부재로 분리되는 여과케이싱을 가진 중공 섬유 필터 디바이스를 기재하고 있다. 각각의 모듈은 여과실로부터 밀봉되고 섬유의 전체 길이가 여과용으로 활용되도록 도관을 경유하여 피여과 액체실과 소통되게 배치되는 액체-수집실에 개방되는 하단부를 가지고 피여과 액체실에 개방되는 상단부를 가지는 복수의 중공 섬유를 구비하는 것이다.

미국특허 제5,437,788호는 제1실과 제2실로 분할되는 하우징을 구비하는 필터 조립체를 개시한 것이다. 필터요소는 제1실에 배치되고, 도관은 제2실에 배치되어 개방되는 것이다. 위프 홀(weep hole)은 필터 요소 또는 도관으로 제2실로부터 백워싱 액체를 도입한다. 다음, 차등 압력이 필터 요소의 실외와 도관에 구멍과의 사이에 확립되어 필터 요소를 통하여 백워싱 액체를 압압하여서, 필터요소를 클린 밑/또는 필터 요소로부터 선코팅 층을 스트립 한다.

미국특허 제5,053,128호는 2개 단부 캡으로 폐쇄되는 원통형 개방-단부식 메인 파트로 이루어지고 제1유체용 유입구와 배출구와 제2유체용의 적어도 일 배출구가 설치된 하우징을 구비하며, 상기 제1유체는 하우징 내에 2개 단부 벽 사이에 배치된 반-투과성 중공 섬유 다발로 이루어진 섬유를 통하여 흐르도록 채택되고 제2유체는 제2유체용의 적어도 일 배출구를 통하여 섬유 외측부에 공간으로부터 제거되는데 채택되는 것을 기재하고 있다.

미국특허 제5,059,374호는 케이스 내로의 중공 섬유 막 분리 모듈을 밀봉하는 공정을 개시하고 있다.

미국특허 제5,160,042호는 환형상 이중 단부식 중공 섬유 다발을 개시하며, 유체 분리장치는 복합 포트, 유체 유입포트, 비-침과성 유출 포트 및 적어도 일 투과 유출포트를 가진 셀에 둘러싸인 2개 튜브-시트에 매립된 중공 섬유의 양측 단부에 보어 구멍을 가진 환형상 이중 단부식 중공 섬유 다발을 포함하며, 상기 이중 단부식 중공 섬유 다발은 유체 혼합물을 분리하는 공정과 튜브시트 사이에 선택 영역에 배치되는 유입 지대를 제외한 기본적으로 불투과성 필름 배리어에 포위되는 것을 기재하고 있다.

상술된 발명에 기재에도 불구하고, 아직까지는 가정용, 상업용 및 공용 적용에 적절한 막 기본 여과 시스템이 여전히 상당히 필요한 실정이다. 즉, 클리닝작업 없이 경제적인 방식으로 적절한 시간주기동안 신뢰성있고 안전한 서비스를 제공하는 가정용 또는 공용의 막 여과 시스템이 여전히 상당히 필요한 실정이다.

본 발명의 목적은 가정용으로 적절한 막-기본 여과 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 안전한 식수용 물을 제공하도록 공용수로부터 E-coli 및 바이러스와 같은 크립토스포리디움 및 Giardia Lambia박테리아와 같은 기생 포낭을 제거하기에 적절한 중공 섬유 막-기본 여과 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 막의 클리닝이 유동을 향상시키는 막 기본 여과부를 이용하여, 수도물을 식수용으로 정화하는 향상된 방법을 제공하는 것이다. 그리고 본 발명의 다른 목적은 향상된 회복을 제공하는데 예를 들면, 마이크로 여과 또는 울트라 여과 중공 섬유 막을 사용하는 포낭으로 이루어진 수도물 정화용의 향상된 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 막을 클리닝 하지 않고 대략 주기적으로 경제적인 방식으로 전체 가정용의 안전한 식수를 제공하는 마이크로 여과 또는 울트라 여과 중공 섬유 막을 사용하는 수도물 정화를 위한 향상된 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적 및 그외 다른 부분들이 첨부 청구범위와 도면 및 이하에 기술되는 설명으로 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 목적에 의거, 현탁된 고형물을 함유하는 불순물을 제거하여 공급수를 정화하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 막을 통해 물을 투과시켜 백을 백플러싱하여 막 위에 수집 또는 침전된 고형물을 제거하는 인-라인 수압을 사용하기에 적절한 것이다. 상기 방법은 내측부를 가진 벽으로 형성되며 제1단부와 제2단부를 구비한 챔버를 제공하는 단계를 포함한다. 울트라여과막과 정밀(精密)여과막으로부터 선택된 중공 섬유 막과 같은 막은, 제1단부 또는 영역 및 제2단부 또는 영역 사이로 연장된다. 공급수 유입부는 인-라인 압력에서 챔버에 공급수가 도입되도록 수로에 접속된다. 투과수 출구는 빌딩 전체를 통하여 정제수가 흐르도록 설치된다. 상기 방법에서, 공급수는 중공 섬유 막과 같은 외측부 막에 챔버 또는 모듈로 유입부를 통하여 안내된다. 공급수는 인-라인 압력을 사용하여 챔버에서 여과되어 중공 섬유 막을 관통하여 물이 흘러가 중공 섬유 막의 내측부에 물을 투과시키고 중공 섬유 막의 셀 측부상 또는 외부에 있는 현탁 고형물에 집중되어 집중수를 제공한다. 투과수는 중공 섬유 막의 루멘 하류로 흘러가 투과수 수집기에 수집되어 사용용으로 분배된다. 일부 투과수는 물 라인(line) 압력하에서 투과수를 수집하는 다이어프램 탱크로 흘러가고, 다이어프램 탱크는 투과수 수집기와 액체접속하는 것이다. 주기적으로, 챔버 또는 모듈은 공급수로 채워지고, 그와 동시에 중공 섬유 막은 챔버로부터 드레인으로 집중수 함유 고형물을 쏟아내도록 공급수를 챔버를 통해 지속적으로 통과시키면서 막으로부터 고형물을 제거하도록 다이어프램 탱크로부터의 투과수로 백플러싱된다.

시스템은 공급수를 정화하여 불순물 함유 고형물을 제거하도록 제공되고, 채택된 시스템은 막을 통해 물을 투과시켜 막위에 수집된 고형물을 제거하는 인-라인 수압을 사용한다. 시스템은 제1단부와 제2단부를 가진 챔버와, 공급수도관에 접속용으로 챔버에 공급수 유입부, 투과수 유출구 및 집중수 유출구를 가진 챔버를 포함한다. 챔버는 그 안에 설치된 울트라여과막과 정밀(精密)여과막중에서 선택되고, 투과수 유출구와 유체소통하는 중공 섬유 막이 제1단부와 제2단부 사이에 배치되며 그리고 상기 챔버에 집중수를 제공하도록 인-라인 수압하에서 물과 거부 고형물을 정화하도록 그 루멘에 그를 통해서 챔버로부터의 물을 투과시키기 위해 채택된 중공 섬유 막과 같은 막을 함유한다. 투과수 수집기는 재분배를 위해 루멘으로부터 투과수를 제거하기 위해 제공된다. 다이어프램 탱크는 막을 투과수로 백워싱하기위해 인-라인 수압에서 삽투수를 저장하는 투과수 수집기와 액체소통하게 제공된다. 밸브수단은 챔버내의 압력을 인-라인 수압보다 낮게 하고 집중수 유출구를 통하여 챔버로부터 집중수를 주기적으로 제거하는데 사용되고, 상기 집중수를 제거하여 챔버내 압력을 저하시키는 밸브수단은, (i)배출작업 중에 집중수를 제거하기 위해 막으로부터 고형물을 제거하도록 다이어프램 탱크로부터의 투과수로 막을 백워싱하고, (ii)주기적인 플러싱과 백워싱 중에 공급수로 챔버의 플러싱을 활성화하는 것이다. 시스템은 드레인 밸브를 개방하여 수동식으로 배출될 수 있으며 또는 시스템은 드레인 밸브를 개방하고 물 유입구 밸브를 폐쇄하여 수동식 배출 및 백워싱될 수 있는 것이다.

도1은 본 발명에 따르는 여과탱크와 백플러싱 탱크를 나타내는 정수용 막-기본 시스템의 단면도.

도2는 본 발명에 따르는 정수작용으로 중공 섬유 막 모듈과 그를 통하는 유로를 단면으로 나타낸 도면.

도3a 및 도3b는 챔버(2)에 섬유를 위치설정시키는 스파이더 장비와 중공 섬유 막의 상부도.

도4는 챔버(2)에 저부 스파이더 장비를 나타낸 도면.

도5는 백플러싱탱크와 여과탱크를 나타내는 정화 시스템의 단면도.

도6은 여과탱크와 백플러싱탱크 사이에 배치된 활성 목탄 카트리지와 염소분배 디바이스를 나타내는 정화 시스템의 단면도.

도7은 여과탱크와 막을 주기적으로 배출 및 클리닝하는 제어 다이어그램.

도8은 모듈로부터 물을 배출하도록 염소 대 시간량을 그래프로 나타낸 도면.

본 발명은 가정용 정화 시스템을 제공하여 미생물과 고형물체를 포함하는 특정한 물체을 제거하는 것이다. 제거될 수 있는 다른 불순물로는 철, 황, 및 망간과 같은 일부 중금속이 포함된다. 시스템은 부가적인 펌프를 사용하지 않고 공용 인-라인 압력 또는 물 라인 압력으로 작동되도록 설계된다. 부가로, 시스템은 막-기본 기술을 사용하기 때문에, 인-라인 수압을 사용하여 백플러싱작용을 제공하도록 설계된다.

도1은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 도1에 도시된 실시예에서, 탱크 또는 챔버(2)는 상부(6)에 장착된 공급수 유입구(4)를 구비하는 것이다. 또한, 파이프(8)는 플러싱용으로 사용되는 물을 제거하기 위해 저부(10)로 연장형성된다. 챔버(2)는 플러싱 물을 운반하는 투과 도관(12)을 구비하여 드레인(8)으로 물을 집중시킨다. 그런데, 집중 또는 플러싱 물은 탱크(2)의 둘레 벽(3)에 드레인을 사용하여 제거될 수도 있다. 챔버(2)는, 투과 수집 탱크 또는 매니폴드(14)에 수집되는 투과수를 제공하도록 인-라인 수압하에서 공급수가 투과하는 울트라여과막 또는 마이크로 여과막을 구비하는 막(도1에는 도시 않음)을 포함한다. 상기 막은 백워싱될 수 있는 평판 시트 막, 관형 막 또는 중공 섬유 막중에서 선택된다. 막 또는 투과 수집 탱크(14)로부터 회수되는 투과수는 가정, 학교, 사무실 빌딩 등과 같은 건축물을 통하여 분배하는 라인(16)을 따라서 흘러가 적소에 물을 정화시킬 수 있는 시스템에 제공되는 것이다.

백플러싱을 목적으로, 일부 투과수는 투과 탱크 또는 매니폴드(14)를 통해서 여과 탱크(2)와 유체소통되는 라인(22)을 따라서 다이어프램 탱크(20)로 향하게 한다. 다량의 투과수가 인-라인 수압을 사용하는 다이어프램(21)에 의한 압력하에서 다이어프램 탱크(20)에 저장된다. 다이어프램 탱크(20)의 플러싱을 활성화하기 위해서, 드레인 솔레노이드(24)가 제공된다. 즉, 중공 섬유 막의 외측부 표면을 클리닝하기 위해서, 주기적으로 드레인 솔레노이드(24)가 파이프(8)를 통해서 배수부로 집중수가 흘러가도록 개방되고, 그와 동시적으로 챔버(2)내 압력 저하로 인해서 다이어프램 탱크(20)는 중공 섬유 막쪽으로 그리고 세공(細孔)밖으로 고형물 또는 반출 표적물(漂積物)을 압압하여 막의 벽을 통하여 역으로 투과수를 방출한다. 동시에, 공급수는 배수부로 제거 고형물과 반출 표적물을 운반하는 섬유 막의 외측부 또는 셀 측부를 플러싱한다. 드레인 솔레노이드(24)가 폐쇄되면, 압력은 인-라인 압력으로 챔버(2)에서 강화되고 공급수가 섬유 막을 한번더 통과한다. 투과수의 흐름은 건축물로 복귀된다. 동시에, 다이어프램 탱크(20)는 다음 플러싱 사이클용으로 인-라인 수압까지 이르는 투과수로 채워진다. 탱크(2)는 수시간 플러싱될 수 있어서, 다수 백플러싱이 연속적으로 활용되어 피정제수의 질에 따라서 막을 통하는 유량율을 향상시킨다. 여기에서 사용되는 다이어프램 탱크에서는 압력 탱크로서 본원에 언급되는 예를 들어 트랩 에어를 이용하는 탱크와 같은 백워싱을 목적으로 압력을 유지하는 수단을 가진 임의적 탱크를 구비하는 것으로 의미한다.

도2는 도1에서와 유사한 성분에 유사 번호를 부여한 용기 또는 챔버(2)의 양호한 실시예를 나타낸 도면이다. 즉, 라인 압력에 공공 수도물과 같은 공급수는 공공 수도관에 결합된 유입구(4)에 상부 또는 캡(6)을 통해 도입된다. 캡(6)은 무설방지 설치부를 제공하도록 용기(2)에 나사결합, 접착제 접합 또는 용접될 수 있는 것이다. 도2에 도시된 실시예에서는, 중공 섬유 막(26)이 챔버(2)의 상부에 헤더 또는 제1영역(29)에 포트된 데드 단부인 단부(28)를 대체로 수직적으로 가지고 배치된 것을 도시하였다. 일 실시예에서는, 중공 섬유 막(26)이 번들로 챔버(2)에 제공된다. 중공 섬유 막(26)의 번들(30)은 헤더(29)에 배열되거나 또는 번들로 포트된 엔드 단부이다.

도3a 및 도3b에 도시된 바와 같은 스파이더형 배열장비는 캡(6)을 지지할 목적과 둘레(34) 주위에 공급수 분배용으로 챔버(2)에 사용된다. 일 실시예(도2를 참고)에서, 공급수는 헤더(29)와 캡(6) 사이에 공동(40)내로 산개되어 도관(12)쪽으로 그 벽에 인접하여 방사 내부방향으로의 흐름을 제공하도록 챔버(2)안으로 벽 채널(44)을 관통하는 방향으로 흐르는 그 둘레(42)로 산개된다.

제2스파이더 장비(48)(도4를 참고)는 용기(2)의 저부 부분 또는 제2영역(46)에 사용된다. 제2스파이더(48)는 중앙 허브(54)로부터 둘레부 또는 림(52)으로 연장되는 방사방향 연장 아암(50)을 구비한다. 중공 섬유 막(26)은 투과수 수집 탱크 또는 매니폴드(14)에 수집되어 그 센터 또는 루멘 안으로 여과된 투과수의 배수가 이루어지도록 헤더(47)에 포트된다. 둘레(52)에 제2스파이더(48)는 용기(2)의 내측부 벽에 대하여 밀봉되어서 투과수 수집 탱크내로 공급수 또는 집중수의 누수와 그 오염을 방지한다. 또한, 도관(12)은 스파이더(48)의 허브(54)에 대하여 밀봉되어 공급수 또는 집중수의 누설을 방지한다. 도2에 도시된 바와 같이, 도관 또는 부재(12)는 저부 캡(10)으로부터 용기(2)의 센터를 통해 상부 스파이더(32)로 연장된다. 도관(12)에서, 홀 또는 오리피스(56)는 플러싱 중에 챔버(2)로부터 공급수 또는 집중수를 배출할 목적으로 제공된다. 홀(56)이 도관(12)의 하부에 도시되었지만, 홀은 필요에 따라서는 상방향으로 연장될 수 있는 것이다. 따라서, 드레인 챔버(2)가 필요하면, 공급수와 집중수가 드레인 파이프(8)안으로 홀(56)을 통하여 도관(12) 안으로 중공 섬유 막 둘레에 플러싱된다.(도1) 도관(12)은 투과수 탱크 또는 매니폴드(14) 안으로의 누설을 방지하기 위해 벽(7)에 저부 단부(10)에 대하여 밀봉될 것임을 예측할 수 있을 것이다.

용기(2)와 상부 및 저부 캡(6, 10)은 낮은 압력, 예를 들면 인-라인 수압이 챔버(2)에 사용되기 때문에 금속 또는 플라스틱으로 제조된다.

약15psi(인-라인 압력)의 압력강하에 피크 유량으로 0.5 내지 10갤런/분 투과 유량을 획득하기 위해서는 200 내지 1000ft²이 소요된다. 따라서, 필요한 길이에 중공 섬유 막의 충분한 번들이 상기 유량을 제공하는데 사용되어져야 한다. 일 예로 도3a는 8개 번들의 중공 섬유 막을 나타낸 도면이다. 챔버(2)에는 챔버(2)의 30 내지 50체적%를 점유하는 섬유 번들이 제공된다.

포터블 물을 제공하기 위해서는 0.001㎛ 내지 1㎛범위에 있는 막용의 일반적인 세공 사이즈로, 양호하게 1㎛보다 작은 세공 사이즈를 가진, 보다 양호하게는 0.5㎛미만의 세공 사이즈를 가진 중공 섬유 막을 사용한다.

중공 섬유 막은 대체로 개별적으로 헤더(47)로부터 헤더(29)로 수직적으로 연장한다. 챔버(2)에는 헤더(47)로부터 헤더(29)로 수평적으로 연장되는 중공 섬유 막이 수평위치에 제공된다. 부가로, 여과 탱크가 예를 들어 탱크(2)의 측부에 배치된 공급수용 유입구를 가진 상부에 배치된 저부와 다이어프램 탱크에 놓여진다. 따라서, 막 모듈에는 그를 통해 플럭스가 일정한 상당히 높은 값에 도달하는 복합 중공 섬유를 포함한다. 각각의 헤더에 섬유의 단자 단부는 대체로 섬유 대 섬유 접촉과 무관하다. 섬유는 약0.2 내지 20psi 범위에 초박막 압력차를 가진 양호한 중공 섬유로, 약0.1 내지 25psi 범위에 초박막 압력차로 동작한다.

양호한 중공 섬유는 섬유의 외측부 면에 얇은층 또는 스킨을 가지는 등방성 또는 이방성의 유기성 폴리머와 세라믹으로 제조된다. 일부 섬유는 다공성 천연고무 라텍스(latex) 또는 비수용 섬유성 중합재로 커버되는 편직 폴리머로 제조될 수 있다. 섬유용의 양호한 유기성 폴리머에는, 아크릴로니트랄-스티렌, 부타디엔-스티렌 및 스티렌-비닐벤질할로겐화물 코콜리머, 폴리카본에이트, 셀룰로오스화물 폴리머, 폴리프로필렌, 폴리(비닐 크로라이드), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 및 참고로 본원에 개재된 미국특허 제4,230,463호에 개재된 것과 같은 스티렌함유 코폴리머를 함유하는 폴리설펀스, 폴리(스티렌), PVDF(polyvinylidence fluoride), 및 PAN(polyacrylonitrile)이 있다.

중공 섬유 막용으로, 섬유의 외측직경은 일반적으로 적어도 20㎛이며, 약 0.3mm 내지 2mm 범위에 있는 약 3mm정도 크기로 이루어진다. 외측직경이 클 수록 섬유의 체적당 표면적의 비가 낮아진다. 섬유의 벽 두께는 적어도 5㎛이며 일반적으로 섬유의 외측부 직경의 약 15% 내지 60%범위에 있는 1.2mm정도이며, 가장 양호하게는 0.2mm 내지 1.2mm정도인 것이다. 일반적으로, 중공 섬유의 분출압력과 압축압력은 100psi 보다 크다.

섬유에 평균 세공 단면직경은 약 10 내지 10,000

범위에서 광범위하게 변경될 수 있는 것이다. 울트라여과용의 양호한 세공직경은 약 10 내지 1,000

범위에 있으며; 마이크로 여과용으로는 약 1,000 내지 10,000

범위이다. 중공 섬유 막에 대해 언급하고 있지만, 마이크로 여과 막을 포함하는 임의적 막이 인-라인 수압하에서 정제수를 제공하여 막의 수명을 연장하는 주기적 주성분에 클리닝작업을 허용하는데 사용될 수 있다.

본 발명의 목적에 적합하게, 인-라인 수압은 정제수를 제공하도록 물을 중공 섬유 막을통해 투과시키기 위한 목적으로 15 내지 100psi 범위에 있다. 부가로, 상기 압력에서는, 시스템이 투과수 0.1-10gpm을 산출할 수 있으며, 일반적으로는 투과수의 피크 유량이 7gpm 이다.

이러한 유량의 막 시스템을 이루기 위하여, 용기(2)가 콜로이드성 불순물 물질과 현탁 고형물로 집중되지 않는다는 것은 주요한 일이다. 본원에 사용된 "집중"이란 용어는 공급수가 중공 섬유 막(26)을 통과하지 않으며 막에 의해 투과되지 않은 고형물 또는 다른 물체와 함께 외측부 또는 셀 측부에 수집되는 것을 의미한다. 용기(2)의 셀 측부에 액체는 운영 시에 고형물과 불순물을 보다 많이 집중시키게 하는 것이다. 따라서, 낮은 압력으로 높은 유량을 유지하기 위해서는 고형물과 막 표면에 현탁 물체의 과도한 축적과 플럭스에 동반 하락이 발생하지 않도록 다소나마 물의 질에 따라서 주기적으로 챔버(2)로부터 거부되는 물체를 탈-집중 또는 제거하는 것이 중요하다. 본 발명에 따라서, 챔버(2)는 드레인 솔레노이드(24)(도1)를 사용하는 드레인 파이프(8)를 개방하여 공급수로 주기적으로 플러싱처리를 받게되며, 드레인 솔레노이드는 챔버(2)의 안밖으로 공급수가 자유스럽게 흐르도록 하여 중공 섬유 막(26) 둘레에 공급수의 플러싱 동작을 제공하는 것이다. 공급수는 관통 파이프(12)를 통해 챔버(2)에서 유출되어 챔버(2)에 고형물의 축적물을 탈-집중시키는 것이다. 공급수 플러싱 챔버(2)로의 개방 드레인(8)은 챔버(2)내 압력을 인-라인 수압 보다 낮게, 즉, 대략 대기압으로 저하시키는 효과가 있는 것이다. 따라서, 중공 섬유 막 루멘으로의 투과수의 흐름은 챔버(2)에 압력이 저하되면 정지된다. 동시적으로, 챔버(2)에 압력 저하와 드레인(8)에 대한 공급수의 플러싱 작용으로, 다이어프램 탱크(2)에 라인 압력에 저장된 투과수는 중공 섬유 막으로 역류하여 막의 외측면서 포획된 고형물 또는 특정한 물질을 제거한다. 따라서, 투과수와의 백워싱으로 결합된 공급수 플러싱 동작이 작용하여 중공 섬유 막을 세척하여 탈-집중 또는 정수 용기(2)를 세척하도록 작용한다.

시스템이 물의 공급을 최소로 방해하는 것이 중요한 가정 또는 상가용의 물을 처리하는데 사용될 때에 특히 탈-집중 또는 정수 용기(2)에 소요되는 시간량은 중요한 요소가 된다. 따라서, 시스템의 유용한 특징은 상부(6)에서 공급수를 공급하고 저부(10)에서 투과수와 집중수를 철회하는 것이다. 즉, 장착 챔버(2)와 막(26)은 용기(2)의 하부(56)에 수집되는 고형물에서 대체로 수직적으로 결과가 초래되는 것으로 알려져 있다. 이러한 사실은 공급수와 플러싱 동작하는 중에 하부(56)에 집중된 고형물이 제거되기 때문에 플러싱 목적에 중요한 사항이다. 따라서, 플러싱 동작이 신속하게 이행되어 플러싱 동작과 탈-집중동작의 기간이 최소로 된다. 본 발명에 따라서, 공급수에 의한 플러싱 플러싱 동작은, 0.5 내지 3모듈 체적량의 공급수로, 양호하게는 0.5 내지 1모듈 체적량의 공급수로 이루어진다. 본 발명의 다른 면으로, 공급수는 탱크(2)의 저부 또는 측부에 유입되어 배수물이 상부 또는 측부에서 제거되지만 이러한 사실은 덜 양호한 실시예에서 발생되는 것이다.

부가로, 다이어프렘 탱크(20)에 저장된 투과수로 백플러싱 동작을 이루기 위해서는, 백플러싱 동작이 다이어프램 탱크(20)로부터의 투과수의 챔버(2)의 약 0.25 내지 0.75체적으로 달성된다. 다이어프램 탱크(20)가 충분한 백워싱 체적을 제공하는 크기일지라도, 챔버(2)의 단기간 플러싱용으로 사용되는 가정용의 부가적인 투과수를 제공하기에 충분한 크기로도 이루어진 것이다. 즉, 중공 섬유 막(26)을 백플러싱하기 위해 물을 제공하는 것과 마찬가지로, 다이어프램 탱크(20)는 백플러싱 동작 중에 가정용으로 사용되기에 적당한 압력 하에서 물을 제공할 수 있다. 우수한 물 공급 시스템을 사용할 시에는, 다이어프램 탱크가 이미 설치되어져 백플러싱 동작을 제공하도록 여과 시스템에 합체될 수 있는 것이다.

플러싱동작에 소요되는 공급수의 체적은 플러싱 동작을 완료하는 빈도수와 공급수의 질에 따라서 변경될 수 있다. 따라서, 공급수와의 양호한 플러싱동작은 매24시간 주기로 적어도 일 회 이행된다. 플러싱 동작 시간은 백워싱에 유효성을 증가시키는 높은 물 라인 압력의 잇점도 가지는 오후2시와 같이 비-피크 시간(off-peak hours)에서 이행되어야 한다. 더우기, 다수의 연속적 플러싱/백워싱은 물의 질에 따라서 이용될 수 있다.

탈-집중 용기(2)의 다른 주요한 특징에는 공급수와 플러싱 동작하고 투과수와 백플러싱 동작을 이행하는데 소요되는 지속 시간이 있다는 것이다. 따라서, 양호하게 이러한 동작은 빌딩에 물을 공급하는데 장애가 피해지도록 3분 미만으로, 일반적으로는 1.5분 미만으로 하여 달성된다.

용기(2)는 막에 수용되는 고형물의 량에 따라서 투과수의 백플러싱을 사용함이없이 오프로 전환되는 공급수를 방출할 수 있음을 예측할 수 있다. 백플러싱이 없는 방출동작은 50%에 이를 때까지, 일반적으로는 10 내지 35%에 정도까지 플럭스를 향상시킬 수 있는 것이다. 다르게는, 용기(2)는 막으로부터 고형물을 제거하도록 다이어프램 탱크(20)로부터의 백펄스 또는 백플러싱을 사용하면서 오프로 전환되는 공급수로 배출된다. "15"에 제공되는 공기 밸브는 공급수가 더해지면 집중물이 탱크(2)로부터 포획된 공기를 제거할 시에 또는 제거될 시에 공기를 더하는 것이다.

본 발명에서는, 부분적으로 또는 완전하게 모듈(2)에 제공되는 물을 변위하는데 최소량의 물을 제공하는 백워싱 방법은, 막의 클리닝을 유지하는 양호한 방법이다. 정상 동작 하에서, 드레인 밸브는 폐쇄되고 물이 필요에 맞추어 여과된다. 주시되는 바와 같이, 일부 여과수는 다이어프램 탱크에 축적된다. 드레인 밸브는 1일에 일회인 양호한 빈도수로 일단 매주 일회에 대해 매3시간의 빈도수로 개방된다. 이러한 사실은 여과 중에 축적되는 고형물과 불순물을 플러싱 처리하며, 공급수가 모듈(2)의 외측부 상부로부터 저부 센터로 흘러서(도1을 참고) 드레인 라인(8)을 통하여 배출되게 한다. 또한, 물이 다이어프램 탱크로부터 섬유의 루멘을 통하여 섬유 벽을 다시 통하는 역류를 초래하는 모듈에 압력 강하를 발생한다. 여과 중에는 콜로이드성 고형물과 섬유 벽에 침전된 다른 불순물이 분리된다. 따라서, 드레인 밸브가 백워싱의 발생과 동일 시간에 개방되기 때문에 불순물이 제거되어 여과 탱크(2)로부터 배출된다. 예비 설정된 시간 후에, 드레인 밸브는 폐쇄되고 여과가 다시 개시된다. 백워싱 탱크는 여과 사이클의 개시로 다시 채워져서 동작을 위한 준비를 한다. 사용자가 그 시간을 설정할 수 있다. 플러싱의 빈도수는 필요에 적합하게 타이머로 설정시킬 수 있다.

백워싱 탱크(20)의 크기는 적어도 모듈(2)의 1/3 체적이 백워싱로서 공급되는 크기이어야 한다. 클리닝 방법은 낮은 파울 특성의 물에 적합한 백워싱의 약1/3 모듈 변위에서 저압력에서 공급되는 높은 파울 물용의 5 모듈 변위 이상에 범위에서 이루어진다. 예를 들면, 고수준 유기성 불순물과 저 공급압력으로 비처리된 표면 물에서는, 빈번한 백워싱 또는 복합 백워싱에 대용량의 백워싱 변위가 소요되어 수용할 수 있는 산출물을 유지하는 것이다. 본 발명에서는, 백워싱와 플러싱의 시스템이 밸브(24)(도1) 또는 도7에 도시된 "드레인 밸브"로 가정용으로 상당히 간단한 시스템을 제공하는 상술된 바와 같은 일 밸브로 조작된다.

본 발명에 따라서, 복합 모듈 조립체는 다가구 주택, 상가, 산업 및 공공건물과 같은 대형 설비용으로 사용될 수 있는 것이다. 이러한 경우에, 단일 백워싱 탱크로 상술된 바와 같은 단순한 구조는 모든 모듈의 클리닝을 동시적으로 유지할 수 있는 것이다. 다르게는, 각각의 모듈 조립체는 타이머-기본 제어부와 병렬로 설치되어 일시에 일 모듈의 백워싱 및/또는 플러싱를 허용하여 시스템에 연속적인 물공급을 보장하는 것이다.

도5를 참고로, 챔버 또는 여과 탱크(2)가 투과수 수집 탱크 또는 매니폴드(14)를 형성하는 임의적인 적절한 수단으로 백플러싱 탱크(20)에 접속된 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 본 실시예에서는 도1에 도시된 파이프 배관을 기본적으로 제거하여 일층 콤팩트한 시스템을 제공하였다. 도5에서, 공급수 유입구(4)는 상부(6)에 나타내었다. 공급수는 도5에 도시된 바와 같이 상부(6)에 인접하여 또는 근처에 막(26)의 셀 측부로 물을 도입하는 트인 구멍(60)이 설치된 파이프(12)쪽으로 유입구(4)를 통하여 도입된다. 탱크(2)에는 탱크(2)의 벽에 배치된 드레인 구멍(62)이 설치된다. 드레인 구멍(62)은 도1과 도7과 관련하여 나타낸 바와 같이 타이머에 의해 제어되는 밸브 솔레노이드를 구비하는 밸브 또는 밸브 수단으로 제어된다. 막(26)은 도5에 기술된 바와 같이 헤더(28)에 포트된 데드-단부이다. 중공 섬유 막(26)은 헤더(47)에 포트되어 매니폴드(14)에 수집을 위한 중공 섬유 막(26)의 센터 또는 루멘으로부터 투과수의 배출이 이루어진다. 매니폴드(14)로부터의 투과수는 빌딩에서 배관으로서 역활을 하는 구멍(64)을 통해 분배된다. 다이어프램 탱크(20)는 탱크(2)의 배출동작 중에 백플러싱을 위해 제공되도록 그로부터의 투과수가 다이어프램 탱크(20)에 유입되어 라인 압력하에서 다이어프램(21)을 감압하도록 매니폴드(14)와 유체 소통된다. 액체 소통은 백플러싱 동작을 구속하지 않고 자유롭게 흐르는 부재(23)에 일련의 홀 또는 구멍(도시 않음)에 의해 제공된다. 탱크(2, 20)는 플라스틱을 성형하여 제조된다. 탱크(2)는 도시된 바와 같이 그 측부에 성형된 드레인(62)을 가지고 그리고 탱크(20)는 투과수를 배분하기 위해 그 안에 합체된 또는 성형된 구멍(64)을 구비한다. 적절한 배관부가 소요 밸브에 구멍에 나사결합 또는 부착으로 이루어짐을 예측할 수 있을 것이다.

도6에 실시예는 백플러싱 탱크(20)와 여과 탱크(2)와의 사이에 배치된 활성 탄소탱크(70)가 합체된 것을 제외하고는 도5에 것과 유사한 것이다. 즉, 탱크(70)는 다이어프램 탱크(20)와 탱크(2) 모두와 액체 소통상태로 있다. 활성 탄소탱크(70)는 탱크(20)의 파트이다. 활성 탄소탱크(20)는 빌딩을 통하여 피처리되는 투과수를 배분시키는 역활을 하는 배관에 접속되는 구멍(72)을 가진다. 따라서, 투과수는 탱크(70)를 관통하여 흘러가면서 활성 탄소또는 다른 매질로 처리를 받게되어 미각물 또는 악취가 제거된다. 여과 탱크(2)의 하류에 활성 탄소탱크(70)를 배치하는 것은 미립자와 콜로이드성 유기물질이 여과 탱크(2)에서 제거되기 때문에 활성 카본의 유효 수명을 상당히 연장시킨다. 따라서, 조작 시에, 물이 유입구(4)를 통해 유입되어 구멍(60)을 통하여 소산된다. 중공 섬유 막(26)의 루멘으로부터의 투과수는 탱크(70)에 도입된다. 투과수가 카트리지 코어(74)내로 유지 평판(76)을 통하여 흘러가 활성 탄소탱크(70)내로 가서 포트(72)를 통하여 탄소탱크(70) 밖으로 유출된다. 일부 투과수는 라인 압력하에서 그 안에 물을 제공하도록 파이프 또는 중앙 코어(74)를 통하여 탱크(20)에 유입된다. 파이프(74)는 탱크(2)에 막(26)의 백플러싱 중에 활성 탄소입자에의해 매립되지 않고 백워싱 물가 막(26)을 백플러싱을 이루게 하는 역활을 하는데 유용한 것이다. 즉, 백워싱 액체는 백워싱용으로 더 많은 압력을 제공하는 활성 탄소카트리지를 바이패스 한다.

필요에 의해서는, 염소 분배기(80)를 백플러싱 중에 사용하여 클리닝 사이클 중에 막을 살균할 수 있다. 예를 들어 나트륨 또는 칼슘 하이포아염소산염 용액을 함유한 염소 분배기(80)는 파이프(74)에 배치되어, 0.2 내지 5ppm 범위에 염소 투약량이 백워싱 중에 배분된다. 염소는 투과측부에서 성장하는 미생물을 제어하여 중공 섬유 막을 멸균하며 투과 호기성 유기영양생물 플레이트 카운트를 저하시킨다. 다른 실시예서, 분배기(80)는 솔리드 칼슘 하이포아염소산염을 함유한다. 유연한 압축성 블래더인 분배기(80)는 염소를 배분하는 모세관 또는 2-웨이 밸브를 사용한다. 이러한 것은 섬유 루멘 유입부에서의 백워싱에 대량 물의 흐름이 염소 용기를 압압 동작보다 파이프(74)에서의 압력이 더 높게 발생할 때에 백워싱 사이클 중에 염소의 방출을 허용하는 것이다. 백워싱 탱크(20)의 충진 중에, 물의 흐름은 역으로 되어 다음 백워싱 동작 중에 방출을 위해 분배기안으로 도입된다.

화학적 클리닝을 목적으로 하기 위해서는 막 용기(2)가, 막이 압력 강하가 예정된 값으로 예를 들면 15psi에 이를때에 그 투과성을 회복하도록 클리닝하기 위해서 조립체로부터 제거된다. 또한, 화학적 클리닝에 소요되는 시간은 시스템에 의해 처리되는 전체 물의 량으로 결정된다. 다르게는, 모듈이 클리닝 용액을 유입시키어 제 위치에서 클리닝 된다. 사용되는 화학제는 파울제의 성질에 따른다.

도7은 탱크 또는 모듈(2) 및 막(26)을 주기적으로 클리닝하는 컨트롤 프로세스를 나타낸 도면이다. 조작 시에, 비처리된 물은 유입 밸브를 통하여 탱크(2)에 유입되고 투과수는 이용되는 빌딩으로 배출 밸브를 통하여 정제수로서 향해지게 된다. 백펄스 탱크(20)는 물 라인 압력 하에서 채워지고, 배출 밸브는 개방위치를 유지한다. 드레인 밸브는 폐쇄위치를 유지한다. 탱크(2)와 막(26)을 주기적으로 배출 및 클리닝할 목적으로, 타이머가 신호를 보내어, 자동 드레인 밸브를 개방시킨다. 이러한 사실은 중공 섬유 막의 외측부 또는 셀 측부가 연속적으로 유입구 또는 비처리된 물로 플러싱되는 동안에 탱크(2)에서 고인물의 배출이 이루어지게 한다. 그와 동시적으로, 백펄스 용기(20)는 막의 표면으로부터 콜로이드성 물질과 입자체를 제거하는 중공 섬유 막의 루멘안으로 투과수가 흐르게 한다. 제거된 콜로이드성 물질과 입자체는 비처리된 물을 사용하는 용기(2)로부터 플러싱 된다. 플러싱 동작 후에, 타이머는 자동 드레인 밸브를 폐쇄하고, 물 종화가 재시작되며, 그리고 백펄스 탱크(20)가 재충전된다. 많은 다양한 배출 및 클리닝 동작을 이용할 수 있다. 예를 들면, 탱크(2)는 모듈 또는 챔버(2)로부터 수집되며 백플러싱된 물 모두를 배출하도록 도7에 도시된 바와 같이 드레인 밸브를 개방하고 그리고 유입 및 배출 밸브를 폐쇄하여 백워싱을 사용하지만 유입구 물로 플러싱하지 않고 배출되는 것이다. 이러한 방법은 막의 향상된 클리닝 동작을 제공하며 그리고 매우 탁한 물에서도 유용하여 막의 수명을 연장시키는 것이다. 모든 상술된 구조의 조합은 특정하여 상술된 본 발명의 범위 내에서 이루어지는 것이다.

도1, 도5 및 도6에 도시된 시스템이 저부에 다이어프램 탱크(20)와 상부에 여과 탱크 또는 챔버(2)를 나타내어 설명되었지만, 다이어프램 탱크(20)가 상부에 배치되고 그리고 여과 탱크(2)가 저부에 배치될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 다이어프램 탱크(20)가 여과 탱크(2)의 측부에 배치될 수도 있다. 부가로, 공급수 유입구가 여과 탱크의 상부에 도시되었지만, 이것은 다른 실시예에서는 측부에 배치될 수 있으며, 그러한 위치는 본 발명의 범위 내에 포함되는 것이다.

또한, 활성 탄소탱크(70)가 탱크(2)와 탱크(20)사이에 배치되어져 있지만(도6), 이것은 활성 탄소탱크(70)가 활성 물 탱크(70)를 통하여 투과수가 향하도록 배관되어 탱크(2)의 상부 또는 측부에 배치될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 측부 또는 상부에 배치된 탱크(70)를 가지면 탱크(70)에서 활용되는 활성 탄소카트리지가 편리하게 변경될 수 있는 이점이 있다. 부가로, 카트리지 또는 시스템을 변경하는 것이 용이한 다른 정수기술 예를 들면, 이온교환수지 또는 그와 같은 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명이 단일 정수 모듈을 실시하는 것으로 나타내어져 있지만, 다양한 모듈이 병원 또는 아파트 건물과 같은 대형 설비용으로 사용될 수 있으며, 그리고 모듈은 일렬로 접속될 수 있는 것임을 이해할 수 있을 것이다. 이러한 사실은 예를 들어 이용되는 빌딩으로의 물의 흐름을 방해하지 않고 막의 재생을 목적으로 일 모듈의 차단이 이루어지게 하는 것이다. 이러한 재생은 모듈의 배출동작을 포함하여 공급수 또는 투과수로 플러싱 동작을 하지 않고 비워지게 하며, 이러한 것은 단일 모듈 또는 다수 모듈의 어느 하나용으로 본 발명의 범위 내에 포함되는 것이다.

막은 여과 챔버를 배출하면서 0.2 내지 2마이크로 또는 울트라 여과 챔버 체적을 사용하는 투과수로 매 24시간마다 1 내지 6시간 백워싱 된다.

다음의 예는 본 발명을 부가로 설명하는 것이며, 도7과 유사한 배치기구에 기본하여 실험실에서 이해된 것이다. 이러한 기구에서는, 용기(2)에서 1시간 여과동작이 북아메리카에 일반 가정에서 1일에 사용되는 것에 근접한 것이다. 시간 당 1회 플러싱 모드를 사용하여 매 시간 필터를 클린하게 한다. 이러한 시켄스는 일반 가정용의 1일 당 1회 플러싱와 관련하여 사용된다. 막의 플러싱 동작은 투과되지 않은 물질을 함유한 모여진 물을 운반하도록 설계된다. 실험실에서의 시험을 목적으로, 캐나다 온타리오 오크빌에 소재하는 제논 인바이런멘탈 인코로레이티드에서 제조된 200평방인치 면적에 POE UF(a point of entry ultrafiltration)가 사용된다. 정상적 폐쇄 솔레노이드 드레인 밸브는 필터의 비처리측에 사용되고 그리고 정상적 개방 솔레노이드 밸브는 필터의 하류 물 처리용으로 하류에 사용된다. 타이머는 플러싱 시켄스를 제어하는데 사용된다.

테스트1

제1테스트에서는, 배출 밸브 또는 정제수 밸브는 개방되고 그리고 드레인 밸브는 폐쇄된다. 백펄스는 사용되지 않는다. 매 시간, 정제수 밸브는 폐쇄되고 그리고 드레인 밸브는 4개 모듈 체적이 드레인으로 변위되도록 하여 필터에서 집중물 또는 표적물을 제거하는 기간 동안 개방된다. 매 시간 플러싱로 120시간 운영한 후에, UF필터의 TMP(trans-membrane pressure)는 4.5psi의 개시 TMP로부터 증가되어져 있는 약 12psi에 도달된다. 이것은 연장된 사용용으로 안전한 것으로 고려되지 않는다.

테스트2

이 테스트에 사용되는 장비는 다이어프램 또는 백펄스 탱크가 사용된 것을 제외하고는 테스트1(도7을 참고)에서와 동일한 것이다. 라인 압력으로 여과수를 수용하는 다이어프램 탱크는 막 세공을 통하여 백플러싱 물의 1/2필터 모듈을 공급한다. 필터 시스템과 클리닝 과정은 플러싱 운영 중에 다이어프램 탱크가 백워싱 물을 공급한 것을 제외하고는 테스트1과 유사한 것이다. 즉, UF필터를 플러싱 또는 클리닝할 목적으로, 정제수 배출 밸브는 가정에 비사용 기간을 가장하여 폐쇄된다. 다음, 시스템 압력으로 물을 수용하는 다이어프램 탱크는 물 라인 압력에 접근한다. 물 라인 압력에 도달되면, 모듈용 드레인 밸브가 개방되어 모듈로부터 집중물을 플러싱하도록 개방된다. 드레인 밸브가 개방되면, 필터 막의 비처리된 물 측에 물의 압력이 강하된다. 다음, 다이어프램 탱크에 고압력은 여과 사이클 중에 필터 세공에 집하된 미립자를 방출하기 위해 배압으로 막를 통하는 여과수에 힘을 가한다. 동시에, 여과된 물은 방출된 미립자와 집중물을 드레인에 플러싱하기 위해 막을 가로질러 흐르게 한다. 사이클은 400시간동안 각 시간 테스트2에서 반복된다. TMP는 측정되어 6psi의 개시점으로부터 4psi의 증가한 10psi에서 발견된다. 따라서, 백플러싱은 막 필터의 성능을 현저하게 향상시키는 것을 알 수 있다.

테스트3

이 테스트는 500평방 피트 UF 필터 막이 사용되고 백워싱이 백워싱 물의 1/2모듈을 공급하도록 설정된 것을 제외하고는 테스트2에서와 같이 설정되어 운영된 것이다. 370시간 운영 후에, TMP는 10psi 값에 도달된다. 365시간 사이클링 동작 후에 15psi의 TMP를 수용할 수 있는 것으로 고려한다.

테스트4

이 테스트는 매시간 이중 이면-대-이면 백플러싱이 이용된 것을 제외하고는 테스트3에서와 같이 설정되어 이행된 것이다. 부가로, 사용된 다이어프램 탱크는 각 백플러싱에 필터 모듈의 약 1/3 체적이 제공된다. 따라서, 제1모듈을 플러싱 및 백워싱을 이룬 후에, 다이어프램 탱크는 충전이 허용되고 바로, 필터 모듈은 플러싱 되고 그 다음 백워싱된다. 각 시간 이중 플러싱 및 백플러싱으로 370시간 사이클링 동작 후에 TMP가 필터 성능에 목표 향상인 8psi에 도달되었다.

테스트5

이 테스트는 유입 밸브(도7을 참조)가 UF모듈의 각각의 백워싱 전에 폐쇄되는 것을 제외하고 테스트3에서 설정된 것으로 이행된다. 공기 방출밸브는 UF모듈의 재충전 중에 공기를 배기하고 드레인 중에 공기를 제공하는데 사용된다. 이러한 테스트에서는 유입 밸브가 폐쇄되기 때문에, UF막은 백워싱되고 그리고 이것이 비워질 때까지 모듈이 방출된다. 방출동작 후에, 유입 밸브는 개방되고 그리고 모듈과 다이어프램 탱크가 재충전된다. 이러한 과정을 사용하여 각각의 사이클은 연장된 운영 중에 대체로 증가하지 않는 TMP를 초래한다. 이러한 과정은 필터 운영 수명을 연장하며, 그리고 막이 급하게 파울되는 매우 탁한 물용으로 유용한 것이다. 또한, 필터 수명을 연장하기 위한 상업적 적용물에 적용할 수 있는 것이다.

테스트6

약 200ml의 12% W/V NaCl용액을 함유한 연성 폴리에틸렌 불투과성, 조립식 백 또는 블래더를 포함하는 PVC압력 용기로 이루어진 수동성 인젝션 디바이스는 블링톤(Burlington) 수돗물을 처리하는 9USGPM ZENON 울트라 여과 막 시스템에 설치된다. 외부 배선 접속부는 조립식 백의 외부측으로부터 압력 탱크의 투과측으로 그리고 조립식 백의 내측부로부터 섬유 막 모듈의 투과면으로 디바이스로 제조된다. 후자는 조립식 백으로부터 모듈 섬유 면으로 흐르는 흐름을 제어하는 모세관을 함유한다. 측정치는 각각의 모듈 플러싱 중에 2개 접속부 사이에 존해하는 4초동안 약5psi의 압력차를 나타낸다. 모세관은 5psi에서 초당 0.18ml의 12%NaOCl을 배급하도록 눈금이 정해진다. 연산은 총 0.75ml의 12%NaOCl이 백워싱/플러싱 사이클 중에 막의 투과측에 배급되어야 하는 것을 나타낸다. 백워싱/플러싱 사이클은 약 50초 지속기간이고 그리고 그 시간을 오버하여 방출하는데 12USG를 배출한다. 인젝션 디바이스의 효과에 변화를 주기위해서는 드레인 샘플이 일정 간격으로 취해져서 무염소용으로 분석된다. 도8에 데이터는 백워싱/플러싱 사이클 중에 드레인 물의 무염소 내용물에 수동성 디바이스에 의한 염소 인젝션의 영향을 나타내 도면이다. 48회 사이클 중에 취해진 드레인 물의 샘플에서는, 무 염소 수준이 사이클 테이퍼닝으로 17초에서 0.11 내지 0.19mg/l로부터 플러싱/백워싱 사이클의 개시 근처에서 나트륨 하이포염소산염을 분사하는 디바이스에 맞추어 사이클의 단부에서 0.13mg/l로 증가한다.

본 발명이 양호한 실시예의 견지에서 기술되어져 있지만 첨부 청구범위는 본

발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 다른 실시예도 포함하는 것이다.

Claims

막을 통해 물을 투과시키고 막을 백플러싱하여 막위에 수집된 고형물을 제거하는 인-라인 수압을 사용하여, 현탁 고형물을 포함하는 불순물을 제거하는 공급수정화방법에서, 상기 방법은:

(a)내측부를 가진 벽으로 형성되고 (i)제1단부와 제2단부, (ii)제1단부와 제2단부사이로 연장되는 울트라여과 및 마이크로여과 막중에서 선택된 막, (iii)인-라인 수압에서 상기 챔버로 공급수를 도입하도록 물 라인에 접속되는 공급수 유입부, 투과수 유출구 및 집중수 유출구를 구비하는 챔버를 제공하는 단계와;

(b)공급수를 유입부를 통하여 상기 챔버로 도입하는 단계와;

(c)인-라인 수압을 사용하여 챔버내의 물을 여과하여서 물을 막을 통해 통과시켜 상기 막 내측부에 투과수를 제공하고 상기 막의 외측부에 현탁 고형물을 집중시키어 집중수를 제공하는 단계와;

(d)투과 수집기내의 막으로부터 투과수를 수집하여 사용용 투과수를 분배하는 단계와;

(e)인-라인 수압 하에서 투과수를 수집하며, 상기 투과 수집기와 액체 접속하는 압력 탱크로 투과수 일부를 향하게 하는 단계와;

(f)챔버를 주기적으로 방출하여 집중수를 제거하며, 그와 동시에 압력 탱크으로부터의 투과수로 막을 백플러싱하여 막으로부터 고형물을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공급수 정화방법.
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제1항에 있어서, 0.2 내지 2챔버 체적의 투과수를 사용하는 투과수로 챔버를 백플러싱하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 공급수 정화방법.
제1항에 있어서, 상기 챔버 방출과 막의 백플러싱용 드레인 파이프를 개폐하는 단일 솔레노이드 밸브를 활용하는 방출 및 백플러싱 단계를 활성화하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 공급수 정화방법.
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제1항에 있어서, 공급수를 챔버를 통해 지속적으로 통과시켜 상기 챔버로부터 집중수와 고형물을 플러싱하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 공급수 정화방법.
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막을 통해 물을 투과시키고 막 위에 수집된 고형물을 제거하는 인-라인 수압을 사용하여, 현탁 고형물을 포함하는 불순물을 제거하는 공급수 정화방법에서, 상기 방법은:

(a)내측부를 가진 벽으로 형성되고 (i)상부와 저부 및 상향부와 하부, (ii)상부와 저부 사이에서 대체로 수직적으로 연장되는 울트라여과 및 마이크로여과 막중에서 선택된 중공 섬유 막의 번들 및, (iii)공급수를 상기 챔버로 도입하도록 물 라인에 접속되는 상부에 제공된 공급수 유입부, 투과수 유출구 및 저부에 인접하여 배치된 집중수 유출구를 구비하는 챔버를 제공하는 단계와;

(b)20 내지 100psi의 인-라인 수압으로 공급수를 유입부를 통해 상기 챔버로 도입하는 단계와;

(c)인-라인 수압을 사용하여 챔버내의 물을 여과하여 물을 중공 섬유 막을 통해 통과시켜 중공 섬유 막 내측부에 투과수를 제공하고 중공 섬유 막의 외측부에 현탁 고형물을 집중시켜 집중수를 제공하는 단계와;

(d)저부에 인접하여 배치된 투과 수집기내의 중공 섬유 막으로부터 투과수를 수집하는 단계와;

(e)인-라인 수압 하에서 투과수를 수집하며, 상기 투과 수집기와 액체 소통하는 압력 탱크로 투과수 일부를 향하게 하는 단계와;

(f)챔버를 주기적으로 플러싱하여 집중수를 제거하며, 그와 동시에 (i)압력 탱크로부터의 투과수로 중공 섬유 막을 백워싱하여 상기 챔버의 체적으로 측정하였을때 1/2 내지 2 체적의 투과수를 사용하는 막으로부터 고형물을 제거하고, (ii)공급수를 챔버를 통해 지속적으로 통과시켜 챔버로부터의 집중수와 고형물을 제거하는 것을 특징으로 하는 공급수 정화방법.
막을 통해 물을 투과시키고 막을 백플러싱하여 막 위에 수집된 고형물을 제거하는 인-라인 수압을 사용하여, 현탁 고형물을 포함하는 불순물을 제거하는 공급수 정화방법에서, 상기 방법은:

(a)중공 섬유 막이 저부에서 개방되고 상부에서 폐쇄되는 루멘을 가지고, 챔버는 물 라인과 접속되는 공급수 유입부와, 투과수 분배수단에 접속되는 투과수 유출부와, 드레인에 접속되는 집중수 유출부를 구비하는, 상부와 저부 및 상향부와 하부를 가진 챔버와, 상기 상부와 저부 사이에서 수직적으로 연장하는 울트라여과 또는 마이크로여과 막의 번들을 제공하는 단계와;

(b)공급수를 공급수 유입부를 통하여 상기 챔버로 도입하는 단계와;

(c)인-라인 수압을 사용하여 챔버내의 물을 여과하여 물을 중공 섬유 막을 통해 통과시켜 상기 중공 섬유 막의 루멘에 투과수를 제공하고 상기 중공 섬유 막의 외측부에 현탁 고형물을 집중시켜 집중수를 제공하는 단계와;

(d)중공 섬유 막의 루멘으로부터의 투과수를 인-라인 수압으로 투과 수집기에 수집하는 단계와;

(e)인-라인 수압하에서 투과수를 수집하며, 상기 투과 수집기와 액체 접속하는 다이어프램 탱크로 투과수 일부를 향하게 하는 단계와;

(f)챔버를 주기적으로 플러싱하여 집중수를 제거하며, 그와 동시에 다이어프램 탱크로부터의 투과수로 중공 섬유 막을 백워싱하여 상기 막으로부터 고형물을 제거하는 단계 및;

(g)물을 챔버를 통해 지속적으로 통과시켜 플러싱 중에 챔버로부터의 집중수와 고형물을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공급수 정화방법.
막을 통해 물을 투과시키고 막을 백플러싱하여 막 위에 수집된 고형물을 제거하는 인-라인 수압을 사용하여, 현탁 고형물을 포함하는 불순물을 제거하는 공급수 정화방법에서, 상기 방법은:

(a)상부와 저부 및 상향부와 하부와, 공급수 유입부와, 집중수 유출부와 투과수 유출부를 가진 챔버를 제공하는 단계와;

(b)상부와 저부 사이에서 수직적으로 연장하는 울트라여과 또는 마이크로여과 막중에서 선택된 중공 섬유 막의 번들을 제공하는 단계와;

(c)공급수를 공급수 유입부를 통해 상기 챔버로 도입하는 단계와;

(d)인-라인 수압을 사용하여 챔버내의 물을 여과하여 물을 중공 섬유 막을 통해 통과시켜 상기 중공 섬유 막의 루멘에 투과수를 제공하고 상기 중공 섬유 막의 외측부에 현탁 고형물을 집중시켜 집중수를 제공하는 단계와;

(e)저부에 인접하여 배치된 투과 수집기에 중공 섬유 막으로부터 투과수를 수집하는 단계와;

(f)인-라인 수압하에서 투과수를 수집하는 다이어프램 탱크로 투과수 일부를 향하게 하는 단계와;

(g)챔버를 주기적으로 백플러싱하여 챔버로부터의 집중수를 제거하며, 그와 동시에 다이어프램 탱크로부터의 투과수로 중공 섬유 막을 백워싱하여 상기 막으로부터 고형물을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공급수 정화방법.
제13항에 있어서, 상기 백워싱으로 막에 제어된 양의 염소를 도입하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 공급수 정화방법.
막을 통해 물을 투과시키고 막을 백플러싱하여 막 위에 수집된 고형물을 제거하는 인-라인 수압을 사용하여, 현탁 고형물을 포함하는 불순물을 제거하는 공급수 정화방법에서, 상기 방법은:

(a)상부와 저부 및 상향부와 하부와, 공급수 유입부와, 집중수 유출부와 투과수 유출부를 가진 챔버를 제공하는 단계와;

(b)상부와 저부 사이에서 수직적으로 연장하는 울트라여과 또는 마이크로여과 막중에서 선택된 중공 섬유 막의 번들을 제공하는 단계와;

(c)공급수를 공급수 유입부를 통하여 상기 챔버로 도입하는 단계와;

(d)인-라인 수압을 사용하여 챔버내의 물을 여과하여 물을 막을 통해 통과시켜 투과수를 제공하고 상기 막의 외측부에 현탁 고형물을 집중시켜 집중수를 제공하는 단계와;

(e)저부에 인접하여 배치된 투과 수집기 탱크에 막으로부터 투과수를 수집하는 단계와;

(f)인-라인 수압 하에서 투과수를 수집하는 다이어프램 탱크로 투과수 일부를 향하게 하는 단계와;

(g)챔버를 주기적으로 플러싱하여 챔버로 부터의 집중수를 제거하며, 그와 동시에 다이어프램 탱크로부터의 투과수로 막을 백워싱하여 상기 막으로 부터 고형물을 제거하는 단계와;

(h)다이어프램 탱크의 재충전 시에 (g)단계를 1회이상 반복하여 복합 플러싱 및 백워싱을 제공하는 것을 특징으로 하는 공급수 정화방법.
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제13항에 있어서, 활성 카본으로 투과수를 처리하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 공급수 정화방법.
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막을 통해 물을 투과시키고 막을 백플러싱하여 막위에 수집된 고형물을 제거하는 인-라인 수압을 사용하여, 현탁 고형물을 포함하는 불순물을 제거하는 공급수 정화 방법에서, 상기 방법은:

(a)내측부를 가진 벽으로 형성되고 (i)제1단부와 제2단부, (ii)제1단부와 제2단부사이로 연장되는 울트라여과 및 마이크로여과 막중에서 선택된 막 및, (iii)인-라인 수압에서 공급수를 상기 챔버로 도입하도록 물 라인에 접속되는 공급수 유입부, 투과수 유출구 및 집중수 유출구를 구비하는 챔버를 제공하는 단계와;

(b)공급수를 유입부를 통해 상기 챔버로 도입하는 단계와;

(c)인-라인 수압을 사용하여 챔버내의 물을 여과하여 물을 막을 통해 통과시켜 상기 막 내측부에 투과수를 제공하고 상기 막의 외측부에 현탁 고형물을 집중시켜 집중수를 제공하는 단계와;

(d)투과 수집기내의 막으로부터 투과수를 수집하여 사용용 투과수를 분배하는 단계와;

(e)인-라인 수압 하에서 투과수를 수집하며, 상기 투과 수집기와 액체 접속하는 압력 탱크로 투과수 일부를 향하게 하는 단계 및;

(f) 챔버를 주기적으로 방출하여 챔버로부터의 집중수를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공급수 정화방법.
삭제
막을 통해 물을 투과시키고 막 위에 수집된 고형물을 제거하는 인-라인 수압을 사용하여, 고형물을 포함하는 불순물을 제거하는 공급수 정화시스템에서,상기 시스템은:

(a)제1단부와 제2단부 및 제1영역과 제2영역, 공급수 라인에 접속된 공급수 유입부, 투과수 유출부 및 집중수 유출부를 가진 챔버와;

(b)상기 챔버에 집중수를 제공하도록 인-라인 수압 하에서 고형물은 투과시키지 않고 물은 투과시켜 물을 정화하게끔 물을 챔버를 통해 투과시키는데 채택되며 상기 챔버에 제공된 막과;

(c)분배용 투과수 유출구를 통하여 투과수를 수집하는 투과수 수집기와;

(d)인-라인 수압에서 투과수를 저장하며, 투과수로 막을 백플러싱하며, 상기 투과 수집기와 유체 접속하는 압력 탱크와;

(e)인-라인 수압 하에 챔버내 압력을 낮게 하고 집중수 유출부를 통해 챔버로부터의 집중수를 주기적으로 방출하는 수단과, 상기 그러한 방출 중에 집중수의 제거를 위해 막으로부터 고형물을 제거하도록 압력 탱크로부터 투과수로 막을 백워싱하는 수단을 포함하며, 상기 백워싱용 수단은 챔버내 압력을 방출 및 저하시키는 수단으로 활성화되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제21항에 있어서, 상기 막은 제1 및 제2단부 사이에 배치된 중공 섬유 막이며, 투과수와 유체 접속하며 그리고 상기 챔버의 제2영역에 배치된 제2헤더에 포트된 제2단부와 상기 챔버의 제1영역에 배치된 제1헤더에 포트된 데드 단부를 가지고, 상기 막의 제2단부는 투과수를 상기 투과수 수집기에 비우게 하는 루멘을 가진 것을 특징으로 하는 시스템.
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제21항에 있어서, 방출 및 백플러싱용 수단의 활성 중에 공급수로 챔버를 플러싱하는 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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막위에 수집된 고형물을 제거하고 막을 통하여 물을 투과하는 인-라인 수압을 사용하여, 고형물을 포함하는 불순물을 제거하는 공급수 정화시스템에서, 상기 시스템은:

(a)제1단부와 제2단부, 공급수 라인에 접속된 공급수 유입부, 투과수 유출부 및 집중수 유출부를 가진 챔버와;

(b)중공 섬유 막이 투과수 유출부와 유체 접속하며 챔버에 집중수를 제공하도록 인-라인 수압 하에서 물과 투과되지 않은 고형물을 정화하도록 루멘 내로 그를 통하여 챔버로부터의 물을 투과시키는데 채택되며, 상기 챔버에 제공되는 울트라 여과 막과 마이크로 여과 막중에서 선택되고 상기 제1단부와 제2단부 사이에 배치되는 중공 섬유 막의 번들과;

(c)재분배용 루멘으로부터 투과수를 제거하는데 채택되는 투과수 수집기와;

(d)인-라인 수압에서 압력 탱크에 투과수 저장용 투과수 수집기와 액체 소통하는 투과수로 막을 백플러싱하는 압력 탱크 및;

(e)상기 챔버 내에 압력을 방출 및 저하시키며, 챔버내의 압력을 인-라인 수압보다 낮게 하고 집중수 유출부를 통해 챔버로부터의 집중수를 주기적으로 방출하는 밸브 수단을 포함하며;

(i)상기 방출 중에 집중수의 제거를 위해 막으로부터 고형물을 제거하도록 다이어프램 탱크로부터의 투과수로 막의 백워싱을 활성화하며, 그리고

(ii)집중수를 주기적으로 방출 및 백워싱하는 중에 공급수로 챔버의 플러싱을 활성화하는 것을 특징으로 하는 시스템.
막을 통해 물을 투과시키고 막 위에 수집된 고형물을 제거하는 인-라인 수압을 사용하여, 고형물을 포함하는 불순물을 제거하는 공급수 정화조립체에서, 상기 조립체는:

(a)제1단부와 제2단부, 공급수 라인에 접속된 공급수 유입부, 투과수 유출부 및 집중수 유출부를 가진 챔버와;

(b)중공 섬유 막이 투과수 유출부와 유체 접속하며 챔버에 집중수를 제공하도록 인-라인 수압 하에서 물과 투과되지 않은 고형물을 정화하도록 그 루멘 내로 그를 통하여 챔버로부터의 물을 투과시키는데 채택되며, 상기 제1단부와 제2단부 사이에 배치되고 챔버에 설치되는 중공 섬유 막의 번들과;

(c)분배용 루멘으로부터 물을 수집하는데 채택되는 투과수 수집기와;

(d)인-라인 수압에서 투과수 저장용으로 채택되고 투과수 수집기에 결합되며 투과수로 막을 백워싱하도록 정렬배치된 압력 탱크 및;

(e)챔버에 압력을 방출 및 저하시키며, 상기 방출 중에 집중수의 제거를 위해 막으로부터 고형물을 제거하도록 다이어프램 탱크로부터의 투과수로 막의 백워싱을 활성화하는, 챔버내 압력을 인-라인 수압보다 낮게 하고 집중수 유출부를 통해 챔버로부터 집중수를 주기적으로 방출하도록 설치된 밸브 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립체.
막을 통해 물을 투과시키고 막 위에 수집된 고형물을 제거하는 인-라인 수압을 사용하여, 고형물을 포함하는 불순물을 제거하는 공급수 정화조립체에서, 상기 조립체는:

(a)제1단부와 제2단부, 공급수 라인에 접속을 위해 상기 제1단부에 배치된 공급수 유입부, 투과수 유출부 및 집중수 유출부를 가진 챔버와;

(b)중공 섬유 막이 투과수 유출부와 유체 접속하며 챔버에 집중수를 제공하도록 인-라인 수압 하에서 물과 투과되지 않은 고형물을 정화하도록 그 루멘 내로 그를 통하여 챔버로부터의 물을 투과시키는데 채택되며, 상기 제1단부와 제2단부 사이에 배치되고 챔버에 설치되는 중공 섬유 막의 번들과;

(c)분배용 루멘으로부터 물을 수집하는데 채택되는 투과수 수집기와;

(d)인-라인 수압에서 투과수 저장용으로 채택되고 투과수 수집기와 유체 접속되며 투과수로 막을 백플러싱하도록 채택된 압력 탱크 및;

(e)챔버내 압력을 저하시키어 투과수로 막을 백워싱하기 위해 활성화되는 압력 탱크와, 챔버내 압력을 인-라인 수압보다 낮게 하고 집중수 유출부를 통해 챔버로부터 집중수를 방출하도록 집중수 배출 밸브를 주기적으로 개폐하도록 설치된 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립체.
막을 통해 물을 투과시키고 막 위에 수집된 고형물을 제거하는 인-라인 수압을 사용하여, 고형물을 포함하는 불순물을 제거하는 공급수 정화시스템에서, 상기 시스템은:

(a)제1단부와 제2단부 및 제1영역과 제2영역, 공급수 라인에 접속된 공급수 유입부, 투과수 유출부 및 집중수 유출부를 가진 챔버와;

(b)챔버에 집중수를 제공하도록 인-라인 수압 하에서 물은 투과시키고 고형물은 투과시키지 않도록 물을 정화하게끔 챔버를 통해 물을 투과시키도록 챔버에 설치된 막과;

(c)상기 정제수의 분배를 위해 정제수 유출부를 가지고 투과수를 수집하기 위해 투과수 유출부에 결합된 활성 탄소탱크와;

(d)인-라인 수압에서 투과수 저장용으로 채택되고 활성 탄소탱크와 유체 소통하며 투과수로 막을 백워싱하게 배치된 압력 탱크 및;

(e)챔버내 압력을 방출 및 저하시키며, 집중수의 제거를 위해 막으로부터 고형물을 제거하도록 압력 탱크로부터의 투과수로 막의 백워싱을 활성화하는, 챔버내 압력을 인-라인 수압보다 낮게 하고 집중수 유출부를 통해 챔버로부터 집중수를 주기적으로 방출하도록 설치된 밸브 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제31항에 있어서, 염소 소스는 투과수의 백워싱으로 중공 섬유 막에 제어된 량의 염소를 도입시키기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 시스템.
막을 통해 물을 투과시키고 막 위에 수집된 고형물을 제거하는 인-라인 수압을 사용하여, 고형물을 포함하는 불순물을 제거하는 공급수 정화시스템에서, 상기 시스템은:

(a)상부와 저부, 공급수 라인에 접속을 위해 챔버에 공급수 유입부, 투과수 유출부 및 집중수 유출부를 가진 챔버와;

(b)중공 섬유 막이 챔버에 집중수를 제공하도록 인-라인 수압 하에서 물과 투과되지 않은 고형물을 정화하도록 그 루멘 내로 그를 통하여 챔버로부터의 물을 투과시키는데 채택되며 상기 투과수 유출부와 유체 접속하며, 상부와 저부 사이에 수직적으로 연자오디고 상기 챔버에 설치된 울트라여과 및 마이크로여과 막중에서 선택된 중공 섬유 막의 번들과;

(c)재분배용 루멘으로부터 투과수를 수용하는데 채택되는 투과수 수집기와;

(d)인-라인 수압에서 압력 탱크에 투과수를 저장하기 위해 투과수와 유체 소통하며, 투과수로 막을 백워싱하도록 채택된 압력 탱크와;

(e)챔버에 압력을 저하시키며 투과수로 막을 백워싱하기 위해 활성화되는 압력 탱크와, 챔버내 압력을 인-라인 수압보다 낮게 하고 집중수 유출부를 통해 챔버로부터 집중수를 방출하도록 집중수 배출 밸브를 주기적으로 개폐하도록 설치된 컨트롤러 및;

(f)상기 막을 백워싱하고 챔버를 방출하는 중에 공급수로 챔버를 플러싱하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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막을 통해 물을 투과시키고 막 위에 수집된 고형물을 제거하는 인-라인 수압을 사용하여, 고형물을 포함하는 불순물을 제거하는 공급수 정화시스템에서, 상기 시스템은:

(a)제1단부와 제2단부 및 제1영역과 제2영역, 공급수 라인에 접속된 공급수 유입부, 투과수 유출부 및 집중수 유출부를 가진 챔버와;

(b)챔버에 집중수를 제공하도록 인-라인 수압 하에서 물은 투과시키고 고형물은 투과시키지 않도록 물을 정화하게끔 챔버를 통하여 물을 투과시키는 챔버에 설치된 막과;

(c)투과수를 수집하기 위해 투과수 유출부에 결합되고 상기 정제수를 분배하는 정제수 유출부를 가진 활성 탄소탱크와;

(d)염소 소스를 함유하는 브래더를 구비하고 활성 탄소탱크에 배치되며 상기 막을 백워싱하는데 사용되는 투과수에 염소를 배분하는데 채택되는 염소 분배기 및;

(e)챔버내 압력을 인-라인 수압보다 낮게 하고 집중수 유출부를 통하여 챔버로부터 집중수를 주기적으로 방출하며, 집중수 제거용 막으로부터 고형물을 제거하도록 압력탱크로부터 투과수로 챔버에 압력을 방출 및 저하시키는 수단으로 활성으로 백워싱하는 밸브수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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