KR20130128866A - 가압형 막 모듈을 이용한 수처리 시스템 및 수처리 방법 - Google Patents

Abstract

가압형 막 모듈을 이용한 수처리 시스템 및 수처리 방법이 개시된다. 개시된 가압형 막 모듈을 이용한 수처리 시스템은, 하우징 상단부 및 하단부에 수직방향으로 각각 형성된 제1 및 제2 포트와 하우징 상단부 및 하단부에 수평방향으로 각각 형성된 제3 및 제4포트를 포함하는 가압형 막 모듈을 사용하는 수처리 장치에서,처리 대상인 원수를 저장하는 원수 탱크; 및 상기 가압형 막 모듈을 생산수로 역세정 한 후 가압형 막 모듈 내 잔류하는 역세정 처리수를 상기 원수 탱크로부터 상기 제3 포트로 공급되는 원수의 수압으로 제2 포트를 통해 배출하기 위한 급/배수 유닛을 포함할 수 있다.

Description

가압형 막 모듈을 이용한 수처리 시스템 및 수처리 방법{System and Method for Treating Water Using Pressurized Module}

본 발명의 예시적인 실시예는 가압형 막 모듈을 이용한 수처리 시스템 및 수처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가압형 막 모듈 역세 과정에서 분리된 오염 물질을 급수를 통한 수압을 통해 배수하여 효과적으로 모듈 외부로 배출하도록 한 가압형 막 모듈을 이용한 수처리 시스템 및 수처리 방법에 관한 것이다.

분리막(Membrane)이란 특정 성분을 선택적으로 통과시킴으로써 용해되어 있지 않은 입자 분리뿐만 아니라 액체에 용해된 용존 물질, 어떤 물질에서 성질이 다른 물질을 간단하게 분리하는 장점이 있다. 특히 분리막은 수중에 포함된 유기 오염물질, 무기 오염물질, 기생충, 박테리아 등을 분리시킬 수 있다.

이러한 분리막을 이용한 막 여과 기술은 모래여과와 같이 여과방식보다 작은 면적에서 처리가 가능하며 원수 탁도 변동에 안정적이며 운영 인력이 적은 장점이 있다. 또한, 운전자의 숙련도와 상관없이 양호한 처리수를 얻을 수 있으며, 운전관리의 자동화가 용이하여 수질의 안정적 확보가 가능하다.

정수처리에서 사용되는 분리막은 중공사형으로서, 중공사 다발을 내장하는 방식에는 가압식(Pressurized module)과 침지식(Submerged system)이 있다. 가압식 모듈에서는, 중공사 다발을 케이싱 내에 정렬한다. 케이싱은 압력 정격을 가지고 있으며, 필요시 역세 압력에 대응하여 모듈에 급수 펌프가 가동되도록 한다. 침지식은 막을 케이싱 없이 운전한다. 보통 막을 개방형 수조에 침수시켜, 진공으로 막의 여과수를 인발한다.

이러한 침지식 모듈은 저압에서 운전할 수 있는 장점이 있는 반면 일정 압력 이상에서 운전이 어려운 단점이 있으나, 가압식 모듈은 한계 압력 이상에서도 일정기간 동안 운전이 가능하여 유지관리가 용이하고 1일 계획용수량을 공급하는데 장점이 있다.

분리막은 적은 에너지로 고액분리 가능하나 분리막 오염(Fouling)이 막의 성능을 떨어뜨리는 문제가 있다. 오염 현상은 물에 함유된 부유물질이나 분리막 표면에 쉽게 흡착되는 성질을 가진 물질이 막 표면과 공경에 축적되어 유체의 흐름을 방해하여 투과율을 감소시키는 것이다.

특히 가압형 모듈의 경우 여과공정에서 원수가 하단 유입구 한쪽에서만 공급되어 분리막에서 처리된 생산수는 상단 배출구로 빠져나가므로, 분리막의 오염이 원수가 공급되는 하단부에서 더 급격히 진행되어 막의 오염이 편중되는 문제점이 있다.

이에 대한민국 공개특허 제2012-0033674호에서는 여과 공정시 원수의 공급방향을 가압형 모듈 하우징의 상단부 및 하단부에 수평으로 형성된 개구부를 통해 양방향으로 교대로 하여, 케이스 내부 및 막의 오염이 편중되지 않도록 하는 가압식 모듈을 이용한 여과 시스템 및 여과 방법을 개시하고 있다.

또한 대한민국 공개특허 제2011-0054507호에서는 중공사막 양 종단부에 퇴적되는 오염물의 양을 줄이고, 중공사막에 오염물이 균일하게 퇴적될 수 있도록 바텀 필트레이션 및 탑 필트레이션을 교대로 수행하는 수처리 방법을 제시하고 있다.

그런데, 상기한 특허에서는 단순히 여과 공정에서 원수의 급수 방향에 따른 막의 오염만을 고려하고, 역세정 공정에 의해 발생되어 가압형 막 모듈 내 잔류하는 오염 물질의 배출에 대해서는 전혀 인식하고 있지 않다. 따라서, 가압형 막 모듈의 역세정 공정 이후 실시하는 배수 공정이 자연 유하방식으로 이루어지는 경우 역세정 과정을 통해 발생한 오염 물질을 효과적으로 배출할 수 없어 역세정 공정의 효율성이 떨어지는 문제점을 내포하고 있다.

대한민국 공개특허 제2012-0033674호 대한민국 공개특허 제2011-0054507호

본 발명의 실시예들은 역세 과정에서 모듈 내부 막으로부터 분리된 오염 물질을 급수를 통한 수압을 통해 배수하여 효과적으로 모듈 외부로 배출할 수 있도록 한 가압형 막 모듈을 이용한 수처리 시스템 및 수처리 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 수처리 시스템은, 하우징 상단부 및 하단부에 수직방향으로 각각 형성된 제1 및 제2 포트와 하우징 상단부 및 하단부에 수평방향으로 각각 형성된 제3 및 제4포트를 포함하는 가압형 막 모듈을 사용하는 수처리 장치에서, 처리 대상인 원수를 저장하는 원수 탱크; 및 상기 가압형 막 모듈을 생산수로 역세정 한 후 가압형 막 모듈 내 잔류하는 역세정 처리수를 상기 원수 탱크로부터상기 제3 포트로 공급되는 원수의 수압으로 제2 포트를 통해 배출하기 위한 급/배수 유닛을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템에서, 상기 원수 탱크와 상기 제3 포트는 급수 라인과 급수 밸브를 통해 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템은, 상기 가압형 막 모듈로 처리 대상인 원수를 공급하기 위한 공급 유닛과, 상기 가압형 막 모듈로 처리되어 생성된 생산수 및 농축수를 배출하기 위한 생산 유닛과, 상기 가압형 막 모듈을 생산수로 역세정 하기 위한 역세정 유닛을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템에서, 상기 공급 유닛은, 원수 펌프와, 상기 원수 펌프의 전단과 제4 포트를 연결하는 원수 라인과, 상기 원수 라인에 설치되는 제1 밸브를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템에서, 상기 생산 유닛은, 상기 가압형 막 모듈로 처리되어 원수 중의 이물질이 제거된 생산수를 저장하는 생산수 저장조와, 상기 생산수 저장조와 제1 포트를 연결하는 생산수 라인과, 상기 생산수 라인에 설치되는 제2 밸브와, 상기 제3 포트와 연결되어 농축수를 가압형 막 모듈 외부로 배출하는 농축수 라인과, 상기 농축수 라인에 설치되는 제3 밸브를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템에서, 상기 역세정 유닛은 상기 제1 포트와 생산수 저장조를 연결하는 역세정 라인과, 상기 역세정 라인에 설치되는 역세정 펌프와, 상기 역세정 라인에 설치되는 제4 밸브를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템에서, 상기 급/배수 유닛은, 상기 제1 밸브와 원수 펌프 사이에서 원수 라인과 농축수 라인을 연결하는 급수 라인과, 상기 급수 라인에 설치되는 급수 밸브와, 상기 제2 포트와 연결되어 막 모듈 내 잔류하는 역세정 처리수를 가압형 막 모듈 외부로 배출하는 배수 라인과, 상기 배수 라인이 설치되는 배수 밸브를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 수처리 방법은, 하우징 상단부 및 하단부에 수직방향으로 각각 형성된 제1 및 제2 포트와 하우징 상단부 및 하단부에 수평방향으로 각각 형성된 제3 및 제4포트를 포함하는 가압형 막 모듈을 사용하는 수처리 방법에 있어서, 상기 제 3 포트를 통해 원수를 공급함과 동시에 제2 포트를 개방하여, 가압형 막 모듈을 생산수로 역세정 한 후 가압형 막 모듈 내 잔류하는 역세정 처리수를 상기 제3 포트로 공급되는 원수의 수압으로 제2 포트를 통해 배출하는 급/배수 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 수처리 방법은, 상기 제4 포트를 통해 가압형 막 모듈로 원수를 공급하여 생산수와 농축수를 생산하여 각각 제1 및 제3 포트를 통해 배출하는 여과 단계; 상기 제1 포트를 통해 생산수를 공급하여 상기 가압형 막 모듈을 역세정 하고, 이때 발생하는 역세정 처리수는 제3 포트를 통해 외부로 배출하는 역세정 단계; 및 상기 제 3 포트를 통해 원수를 공급함과 동시에 제2 포트를 개방하여, 가압형 막 모듈을 생산수로 역세정 한 후 가압형 막 모듈 내 잔류하는 역세정 처리수를 상기 제3 포트로 공급되는 원수의 수압으로 제2 포트를 통해 배출하는 급/배수 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 수처리 방법은, 상기 역세정 단계에서, 상기 제2 포트를 통해 간헐 또는 지속적으로 공기가 주입될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 수처리 방법에서, 상기 가압형 막 모듈은 하우징 하단부에 수직방향으로 형성된 제5 포트를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 수처리 방법은, 상기 여과 단계에서, 상기 제4 포트를 통해 가압형 막 모듈로 원수를 공급하여 생산수와 농축수를 생산하고, 상기 생산수는 제1 및 제5 포트를 통해 배출하고, 상기 농축수는 제3 포트를 통해 배출할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 수처리 방법은, 상기 역세정 단계에서, 상기 제1 및 제5 포트를 통해 생산수를 공급하여 상기 가압형 막 모듈을 역세정 하고, 이때 발생하는 역세정 처리수는 제3 포트를 통해 외부로 배출할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 수처리 방법은, 상기 배/급수 단계에서 상기 제5 포트는 폐쇄될 수 있다.

본 발명의 실시예는 급수 공정을 통해 공급되는 원수의 수압을 이용하여 역세정 공정 후 가압형 막 모듈 내에 잔류하는 오염물질을 외부적으로 효과적으로 배출함으로써 오염물질의 제거 효율성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 배수 공정과 급수 공정이 동시에 실시되므로 막 여과 공정 주기가 단축되고, 이에 따라 수처리 시스템의 생산량을 높일 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 종래 가압형 막 모듈의 급수, 여과, 역세 및 배수공정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수처리 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수처리 방법을 설명하기 위한 블록 구성도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 종래 가압형 막 모듈의 급수, 여과, 역세 및 배수 공정을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 가압형 막 모듈의 단위공정별 제어는 일반적으로 급수 공정, 여과 공정, 역세정 공정, 배수 공정으로 이루어져 하나의 막 여과 공정 주기를 이룬다.

여과 공정은 원수를 분리막으로 통과시켜 원수 내의 탁질 등을 제거하는 공정이며, 20~30분이 소요되여 1회 막 여과 공정 주기 중 가장 많은 시간을 차지한다.

이어서, 역세정 공정은 여과 공정과 반대방향으로 여과수를 공급하여 여과 공정에서 분리막에 부착된 현탁 물질을 배출하여 막의 여과 기능을 회복하기 위한 공정으로, 대략 30~120초가 소요된다.

다음으로, 배수 공정은 역세정 공정 후 막 모듈과 배관 내부에 잔류된 탁질 및 오염물질을 외부로 완전히 배출하는 공정이다. 이때 배수는 가압형 막 모듈 하우징의 최하측 포트를 통해 자연 유하에 의해 외부로 배출된다. 일반적으로 40~180초가 소요된다.

마지막으로, 급수 공정을 통해 급수공정은 막 모듈 내부의 공기를 제거하고 물을 충수하여 갑작스런 가압으로 인한 막의 손상을 방지한다. 막 모듈 내에 급수가 충분히 될 수 있도록 시간을 조절해야하며, 60초 전후의 시간이 소요된다.

이와 같은 종래의 배수 공정은 자연 유하 방식이기 때문에 역세정 과정을 통해 발생한 가압형 막 모듈 내 잔류하는 오염 물질을 효과적으로 배출할 수 없어 역세정 공정의 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.

이에 본 발명에서는 급수와 배수 공정을 동시에 실시하여 급수 공정을 통해 공급되는 원수의 수압으로 역세정 과정을 통해 발생한 모듈 내 잔류하는 오염 물질을 효과적으로 배출할 수 있는 수처리 시스템 및 수처리 방법을 제시한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수처리 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수처리 시스템(100)은 오/폐수, 산업 폐수 등을 정화 처리하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템(100)은 처리 대상인 원수 중의 이물질을 가압형 막 모듈로서 제거하여 정화된 생산수를 생산하고, 모듈을 생산수로서 역세정 할 수 있는 구조로 이루어진다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템(100)은 역세정 후 모듈 내 잔류하는 오염물질을 급수를 통한 원수의 수압을 이용해 배출할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 상기 수처리 시스템(100)은 기본적으로, 원수 탱크(10)와, 가압형 막 모듈(20)과, 공급 유닛(30)과, 생산 유닛(40)과, 역세정 유닛(50)과, 급/배수 유닛(60)을 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

상기 원수 탱크(10)는 정화되지 않은 원수를 수용하는 반응조이다.

상기 가압형 막 모듈(20)은 하우징과, 상기 하우징 내에 내장된 분리막과, 상기 하우징 상단부 및 하단부에 수직방향으로 각각 형성된 제1 및 제2 포트와(21, 22), 상기 하우징 상단부 및 하단부에 수평방향으로 각각 형성된 제3 및 제4 포트(23, 24)를 포함한다. 상기 가압형 막 모듈(20)은 상기 원수 탱크(10)로부터 공급된 원수 중에 포함된 각종 이물질을 내장된 분리막을 통해 제거할 수 있다.

여기서, 상기 가압형 막 모듈(20)은 하우징 하단부에 수직방향으로 형성된 제5 포트(미도시)를 더 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 공급 유닛(30)은 가압형 막 모듈(20)의 여과 대상인 원수를 원수 탱크(10)로부터 가압형 막 모듈(20)로 공급하기 위한 것이다.

이러한 공급 유닛(30)은 원수 펌프(P1)와, 상기 원수 탱크(10)와 가압형 막 모듈(20)의 제4 포트(24)를 연결하는 원수 라인(L1)과, 상기 원수 라인에 설치되는 제1 밸브(V1)를 포함하고 있다.

여기서, 제1 밸브(V1)는 전기적인 신호에 의해 유로를 개폐하는 솔레노이드 밸브 타입일 수 있으며, 마찬가지로 이하에서 개시하는 각종 밸브들도 제1 밸브(V1)와 같이 솔레노이드 밸브로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 생산 유닛(40)은 가압형 막 모듈(20)에서 원수가 처리되어 생성된 생산수 및 농축수를 막 모듈 외부로 배출하기 위한 것이다.

상기 생산 유닛(40)은 상기 가압형 막 모듈(20)을 통해 이물질이 제거된 생산수를 저장하는 생산수 저장조(41)와, 상기 생산수 저장조(41)와 가압형 막 모듈(20)의 제1 포트(21)를 연결하는 생산수 라인(L2)과, 상기 생산수 라인(L2)에 설치되는 제2 밸브(V2)와, 가압형 막 모듈(20)의 제3 포트(23)와 연결되어 농축수를 가압형 막 모듈(20) 외부로 배출하는 농축수 라인(L3)과, 상기 농축수 라인(L3)에 설치되는 제3 밸브(V3)를 포함하고 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 역세정 유닛(50)은 가압형 막 모듈(20)을 생산수로 역세정 하기 위한 것이다.

이를 위해, 상기 생산수 저장조(41)와 가압형 막 모듈(20)의 제1 포트(21)를 연결하는 역세정 라인(L4)과, 상기 역세정 라인(L4)에 설치되는 역세정 펌프(P2)와 제4 밸브(V4)를 포함하고 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 급/배수 유닛(60)은 상기 가압형 막 모듈(20)을 생산수로 역세정 한 후 가압형 막 모듈(20) 내 잔류하는 오염 물질이 분산된 역세정 처리수를 공급되는 원수의 수압을 이용하여 외부로 배출하기 위한 것이다.

상기 급/배수 유닛(60)은 위에서 언급한 바 있는 원수 펌프(P1)를 통해 원수 탱크(10)로부터 원수를 가압형 막 모듈(20)의 제3 포트(23)로 공급하고, 이와 동시에 공급된 원수와 함께 가압형 막 모듈(20) 내 잔류하는 역세정 처리수를 제2 포트(22)를 통해 외부로 배출할 수 있다.

이를 위해 원수 탱크(10)와 가압형 막 모듈(20)의 제3 포트(23)은 급수 라인(L5)과 급수 밸브(V5)를 통해 연결되어 있다.

이러한 급/배수 유닛(60)은 위에서 언급한 바 있는 제1 밸브(V1)와 원수 펌프 사이에서 원수 라인(L1)과 농축수 라인(L3)을 연결하는 급수 라인(L5)과, 상기 급수 라인(L5)에 설치되는 급수 밸브(V5)와, 상기 가압형 막 모듈(20)의 제2 포트(22)와 연결되어 막 모듈 내 잔류하는 역세정 처리수를 외부로 배출하는 배수 라인(L6)과, 상기 배수 라인(L6)에 설치되는 배수 밸브(V6)를 포함하고 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 폐수의 수처리 시스템(100)에 의한 수처리 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수처리 방법을 설명하기 위한 블록 구성도이다.

본 발명의 실시예에서는 상기 수처리 시스템(100)에 의한 수처리 과정을 원수 중의 이물질을 제거하는 여과 공정(도 3 참조)와, 생산수로서 가압형 막 모듈(20)을 역세정 하는 역세정 공정(도 4 참조)과, 역세정 후 가압형 막 모듈 내 잔류하는 역세정 처리수를 공급되는 원수의 수압으로 외부로 배출하는 급/배수 모드(도 5 참조)로 구분할 수 있다.

우선, 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 여과 공정에서는 제어기(도면에 도시되지 않음)에 의해 제1 내지 제3 밸브(V1~V3)는 개방된 상태에 있고, 제4, 급수 및 배수 밸브(V4~V6)가 폐쇄된 상태에 있고, 원수 펌프(P1)는 작동하는 상태에 있으며, 역세정 펌프(P2)는 정지된 상태에 있다.

이 상태에서, 원수 탱크(10)에 저장된 원수는 원수 펌프(P1)의 구동으로서 원수 라인(L1)을 통해 가압형 막 모듈(20)의 제4 포트(24)로 공급된다.

그러면, 원수가 가압형 막 모듈(20) 내의 분리막을 통과하면서 원수 중에 포함된 각종 이물질이 제거될 수 있다.

이렇게 가압형 막 모듈(20)을 거치며 원수 중의 이물질이 제거된 생산수는 생산수 라인(L2)을 따라 유동하며 생산수 저장조(41)에 저장될 수 있다.

여기서, 가압형 막 모듈(20)를 거치면서 분리막으로부터 배제된 농축수는 가압형 막 모듈(20)의 제3 포트(23)를 통해 농축수 라인(L3)를 유동하며 외부로 배출될 수 있다.

한편, 가압형 막 모듈(20)이 하우징 하단부에 수직방향으로 형성된 제5 포트(미도시)를 갖는 경우, 생산수는 제1 및 제5 포트(21, 미도시)를 통해 배출되고, 농축수는 제3 포트(23)를 통해 배출될 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 수처리 시스템(100)의 정상 운전이 일정 시간 이루어진 후, 본 발명의 실시예에서는 도 4에서와 같이 역세정 공정으로 변환될 수 있다.

우선, 상기 역세정 공정에서는 제1 및 제 2 밸브(V1, V2)를 폐쇄시키고, 제4 밸브(V4)를 개방하고, 역세정 펌프(P2)가 작동시키고, 원수 펌프(P1)는 정지시킨다. 이때 제3 밸브(V3)는 개방된 상태, 급수 밸브(V5)와 배수 밸브(V6)는 폐쇄된 상태에 있다.

그러면, 생산수 저장조(41)에 저장된 생산수는 역세정 펌프(P2)의 펌핑 압력에 의해 역세정 라인(L4)을 경유하여 가압형 막 모듈(20)의 제1 포트(21)로 공급될 수 있다.

따라서, 상기 가압형 막 모듈(20)에 고착되어 있는 오염 물질은 생산수에 의해 역세정 되어 분리되며, 이렇게 오염 물질이 분산된 역세정 처리수는 가압형 막 모듈(20)의 제3 포트(23)를 통해 농축수 라인(L3)를 따라 배출될 수 있다.

이 과정에서, 필요한 경우 가압형 막 모듈(20)의 제2 포트(22)를 통해 공기를 간헐 또는 지속적으로 공급하여 세척 효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 필요한 경우 생산수와 함께 차아염소산 나트륨이나 염소 등의 화학약품을 공급하여 세척 효율을 높일 수 있다.

한편, 가압형 막 모듈(20)이 하우징 하단부에 수직방향으로 형성된 제5 포트(미도시)를 갖는 경우, 제1 및 제5 포트(21, 미도시)를 통해 생산수를 공급하여 상기 가압형 막 모듈(20)을 역세정 하고, 이때 발생하는 역세정 처리수는 제3 포트(23)를 통해 외부로 배출할 수 있다.

상기에서와 같은 역세정 공정이 종료되면 본 발명의 실시예에서는 도 5에서와 같이 배/급수 공정이 진행된다.

이때, 급수 및 배수 밸브(V5, V6)는 개방하고, 나머지 밸브는 폐쇄하고, 원수 펌프(P1)를 가동시키고, 역세정 펌프(P2)는 정지시킨다.

그러면, 원수 탱크(10)에 저장된 원수는 원수 펌프(P1)의 펌핑 압력에 의해 원수 라인(L1)을 거쳐 급수 라인(L5)를 유동하며 농축수 라인(L3)를 경유하여 가압형 막 모듈(20)의 제3 포트(23)로 공급될 수 있다.

이와 동시에, 가압형 막 모듈(20) 내 잔류하는 오염 물질이 분산된 역세정 처리수는 제3 포트(23)로 공급된 원수의 수압에 의해 제2 포트(22)를 통해 배수 라인(L6)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

따라서, 상기 가압형 막 모듈(20) 내 잔류하는 오염 물질이 분산된 역세정 처리수는 공급된 원수의 수압에 의해 빠른 유속으로 배수될 수 있다.

한편, 가압형 막 모듈(20)이 하우징 하단부에 수직방향으로 형성된 제5 포트(미도시)를 갖는 경우, 상기 배/급수 단계에서 제5 포트는 폐쇄된 상태에 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 여과 공정 이전에 가압형 막 모듈(20) 내부에 물을 공급하여 갑작스런 가압으로 인한 분리막의 손상을 방지하기 위한 급수 공정과, 역세정 공정을 통해 발생하는 역세정 처리수를 외부로 배출하는 배수 공정이 동시에 이루어진다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 가압형 막 모듈(30)을 생산수로서 역세정한 후 가압형 막 모듈 내 잔류하는 역세정 처리수를 효과적으로 배출함으로써 가압형 막 모듈(20)의 역세정 효율을 높일 수 있다.

또한, 배수 공정과 급수 공정 시간이 모두 단축됨에 따라 생산 주기가 증가하고 이에 따라 수처리 시스템의 생산량을 증대할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10… 원수 탱크 20… 가압형 막 모듈
21… 제1 포트 22… 제2 포트
23… 제3 포트 24… 제4 포트
30… 공급 유닛 40… 생산 유닛
41… 생산수 저장조 50… 역세정 유닛
60… 급/배수 유닛 L1… 원수 라인
L2… 생산수 라인 L3… 농축수 라인
L4… 역세정 라인 L5… 급수 라인
L6… 배수 라인 P1… 원수 펌프
P2… 역세정 펌프
V1, V2, V3, V4, V5, V6… 밸브

Claims (14)

1. 하우징 상단부 및 하단부에 수직방향으로 각각 형성된 제1 및 제2 포트와 하우징 상단부 및 하단부에 수평방향으로 각각 형성된 제3 및 제4포트를 포함하는 가압형 막 모듈을 사용하는 수처리 장치에서,
   처리 대상인 원수를 저장하는 원수 탱크; 및
   상기 가압형 막 모듈을 생산수로 역세정 한 후 가압형 막 모듈 내 잔류하는 역세정 처리수를 상기 원수 탱크로부터 상기 제3 포트로 공급되는 원수의 수압으로 제2 포트를 통해 배출하기 위한 급/배수 유닛
   을 포함하는 가압형 막 모듈을 이용한 수처리 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 원수 탱크와 상기 제3 포트는 급수 라인과 급수 밸브를 통해 연결되어 있는 가압형 막 모듈을 이용한 수처리 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 가압형 막 모듈로 처리 대상인 원수를 공급하기 위한 공급 유닛과,
   상기 가압형 막 모듈로 처리되어 생성된 생산수 및 농축수를 배출하기 위한 생산 유닛과,
   상기 가압형 막 모듈을 생산수로 역세정 하기 위한 역세정 유닛
   을 포함하는 가압형 막 모듈을 이용한 수처리 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 공급 유닛은,
   원수 펌프와,
   상기 원수 펌프의 전단과 제4 포트를 연결하는 원수 라인과,
   상기 원수 라인에 설치되는 제1 밸브
   를 포함하는 가압형 막 모듈을 이용한 수처리 시스템.
5. 제3항에 있어서,
   상기 생산 유닛은,
   상기 가압형 막 모듈로 처리되어 원수 중의 이물질이 제거된 생산수를 저장하는 생산수 저장조와,
   상기 생산수 저장조와 제1 포트를 연결하는 생산수 라인과,
   상기 생산수 라인에 설치되는 제2 밸브와,
   상기 제3 포트와 연결되어 농축수를 가압형 막 모듈 외부로 배출하는 농축수 라인과,
   상기 농축수 라인에 설치되는 제3 밸브
   를 포함하는 가압형 막 모듈을 이용한 수처리 시스템.
6. 제3항에 있어서,
   상기 역세정 유닛은
   상기 제1 포트와 생산수 저장조를 연결하는 역세정 라인과,
   상기 역세정 라인에 설치되는 역세정 펌프와,
   상기 역세정 라인에 설치되는 제4 밸브
   를 포함하는 가압형 막 모듈을 이용한 수처리 시스템.
7. 제1항에 있어서,
   상기 급/배수 유닛은,
   원수 펌프와 제1 밸브 사이에서 원수 라인과 농축수 라인을 연결하는 급수 라인과,
   상기 급수 라인에 설치되는 급수 밸브와,
   제2 포트와 연결되어 막 모듈 내 잔류하는 역세정 처리수를 가압형 막 모듈 외부로 배출하는 배수 라인과,
   상기 배수 라인이 설치되는 배수 밸브
   를 포함하는 가압형 막 모듈을 이용한 수처리 시스템.
8. 하우징 상단부 및 하단부에 수직방향으로 각각 형성된 제1 및 제2 포트와 하우징 상단부 및 하단부에 수평방향으로 각각 형성된 제3 및 제4포트를 포함하는 가압형 막 모듈을 사용하는 수처리 방법에 있어서,
   상기 제 3 포트를 통해 원수를 공급함과 동시에 제2 포트를 개방하여, 가압형 막 모듈을 생산수로 역세정 한 후 가압형 막 모듈 내 잔류하는 역세정 처리수를 상기 제3 포트로 공급되는 원수의 수압으로 제2 포트를 통해 배출하는 급/배수 단계
   를 포함하는 수처리 방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 제4 포트를 통해 가압형 막 모듈로 원수를 공급하여 생산수와 농축수를 생산하여 각각 제1 및 제3 포트를 통해 배출하는 여과 단계;
   상기 제1 포트를 통해 생산수를 공급하여 상기 가압형 막 모듈을 역세정 하고, 이때 발생하는 역세정 처리수는 제3 포트를 통해 외부로 배출하는 역세정 단계; 및
   상기 제 3 포트를 통해 원수를 공급함과 동시에 제2 포트를 개방하여, 가압형 막 모듈을 생산수로 역세정 한 후 가압형 막 모듈 내 잔류하는 역세정 처리수를 상기 제3 포트로 공급되는 원수의 수압으로 제2 포트를 통해 배출하는 급/배수 단계
   를 포함하는 수처리 방법.
10. 제7항에 있어서,
    상기 역세정 단계에서,
    상기 제2 포트를 통해 간헐 또는 지속적으로 공기가 주입되는 수처리 방법.
11. 제7항에 있어서,
    상기 가압형 막 모듈은 하우징 하단부에 수직방향으로 형성된 제5 포트를 포함하는 수처리 방법.
12. 제10항에 있어서,
    여과 단계에서,
    제4 포트를 통해 가압형 막 모듈로 원수를 공급하여 생산수와 농축수를 생산하고, 상기 생산수는 제1 및 제5 포트를 통해 배출하고, 상기 농축수는 제3 포트를 통해 배출하는 수처리 방법.
13. 제10항에 있어서,
    역세정 단계에서,
    제1 및 제5 포트를 통해 생산수를 공급하여 가압형 막 모듈을 역세정 하고, 이때 발생하는 역세정 처리수는 제3 포트를 통해 외부로 배출하는 수처리 방법.
14. 제10항에 있어서,
    배/급수 단계에서 상기 제5 포트는 폐쇄되는 수처리 방법.

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