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KR20220086020A - Bidirectional water treatment equipment of integrated type using ceramic membrane and ozone oxidation reaction, and water treatment method for the same - Google Patents

Bidirectional water treatment equipment of integrated type using ceramic membrane and ozone oxidation reaction, and water treatment method for the same Download PDF

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KR20220086020A
KR20220086020A KR1020200176103A KR20200176103A KR20220086020A KR 20220086020 A KR20220086020 A KR 20220086020A KR 1020200176103 A KR1020200176103 A KR 1020200176103A KR 20200176103 A KR20200176103 A KR 20200176103A KR 20220086020 A KR20220086020 A KR 20220086020A
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water
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ceramic separator
ceramic
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김원재
최준석
임현만
박광덕
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한국건설기술연구원
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Abstract

세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정의 침지식 처리탱크 및 오존 산화반응 공정의 오존 처리탱크를 결합하여 일체화시킴으로써 수처리 공정을 단순화시킬 수 있고, 이러한 공정의 단순화에 따라 전력사용량을 절감시킬 수 있으며, 또한, 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정을 결합하되 양방향 수처리가 가능하도록 결합시킴으로써 막여과 공정 효율을 증대시킬 수 있고, 실증화 단계에서 부지면적을 감소시킬 수 있고, 또한, 고도산화 세라믹 막여과 일체형 구조로서, 평막형 멤브레인을 이용한 오존 공급 및 수처리 공정 모두에 사용할 수 있는, 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치 및 그 방법이 제공된다.By combining and integrating the immersion type treatment tank of the submerged membrane filtration process using the ceramic separator and the ozone treatment tank of the ozone oxidation reaction process, the water treatment process can be simplified, and the power consumption can be reduced according to the simplification of this process, In addition, by combining the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation reaction process to enable bidirectional water treatment, the membrane filtration process efficiency can be increased, the site area can be reduced in the demonstration stage, and also, the highly oxidized ceramic Provided are an integrated bidirectional water treatment apparatus and method in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation process are combined, which can be used for both ozone supply and water treatment processes using a flat membrane type membrane as a membrane filtration integrated structure.

Figure P1020200176103
Figure P1020200176103

Description

세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치 및 그 방법 {BIDIRECTIONAL WATER TREATMENT EQUIPMENT OF INTEGRATED TYPE USING CERAMIC MEMBRANE AND OZONE OXIDATION REACTION, AND WATER TREATMENT METHOD FOR THE SAME}An all-in-one bidirectional water treatment device and method in which the membrane filtration process of a ceramic separator and the ozone oxidation process are combined

본 발명은 일체형 양방향 수처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정의 침지식 처리탱크 및 오존 산화공정의 오존 처리탱크를 결합하여 양방향으로 수처리하는, 일체형 양방향 수처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated bidirectional water treatment device, and more particularly, an integrated bidirectional water treatment device and It's about the way.

1748년 삼투현상에 관한 실험을 위해 분리막(Separation Membrane)을 사용한 이래로 1829년 고체물질 속에서의 기체와 액체의 확산연구를 통하여 최초로 분리막을 이용한 물질 분리가 시작되었다.Since separation membranes were used for experiments on osmosis in 1748, material separation using separation membranes began for the first time in 1829 through studies on the diffusion of gases and liquids in solid materials.

이러한 분리막은 물성에 따라 유기막(Organic membranes), 무기막(Inorganic membranes), 금속막(Metal membranes), 복합막(Asymmetric membranes)으로 구분되며, 이때, 무기막의 한 종류로 세라믹 분리막(Ceramic Membrane)이 있다.These membranes are classified into organic membranes, inorganic membranes, metal membranes, and asymmetric membranes according to their physical properties. There is this.

여기서, 세라믹 분리막은 고분자 중합체 분리막에 비하여 pH, 압력, 온도 등 극한조건에서 높은 물리적 내구성을 가지며, 비교적 고농도 화학세정에 내성이 있는 것으로 알려져 있고, 유지관리의 용이성 때문에 최근 다양한 분야에서 사용되고 있다.Here, the ceramic separator is known to have high physical durability in extreme conditions such as pH, pressure, temperature, etc., is resistant to relatively high-concentration chemical cleaning, and is recently used in various fields because of the ease of maintenance compared to the high molecular polymer separator.

구체적으로, 세라믹 분리막은 친수성이고 역세(Back-wash)가 가능하므로 고플럭스로 안정적인 운전 가능이 가능하고, 또한, 막표면이 높은 음전하를 띠기 때문에 수중에서 음전하를 띠는 박테리아, 조류, MLSS, 미생물생성 고분자물질(TEP), 오일 등의 오염물질 제거가 용이하다는 장점이 있다. 또한, 이러한 세라믹 분리막은 저농도의 응집제만 주입하더라도 저분자 조류부산물질(Algal-derived Organic Matters: AOM)등 용존유기물(DOC) 제거율을 향상시킬 수 있고, 또한, 역세시 저농도의 차염소산나트륨을 추가함으로써 바이오파울링의 성장 전에 제어가 가능하며, 이에 따라, 막오염을 저감시킬 수 있다. 이러한 장점으로 인해 세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정이 각광받고 있다.Specifically, since the ceramic separator is hydrophilic and can be back-washed, stable operation with high flux is possible. Also, since the membrane surface has a high negative charge, bacteria, algae, MLSS, and microorganisms that are negatively charged in water It has the advantage of being easy to remove contaminants such as produced high molecular substances (TEP) and oil. In addition, such a ceramic separator can improve the removal rate of dissolved organic matter (DOC) such as low molecular weight algal-derived organic matter (AOM) even if only a low concentration of coagulant is injected, and also by adding low concentration of sodium hypochlorite during backwashing. It is possible to control the biofouling before growth, and thus, it is possible to reduce membrane contamination. Due to these advantages, an immersion type membrane filtration process using a ceramic separator is in the spotlight.

도 1a는 종래의 기술에 따른 세라믹 분리막을 타워 형태로 구성한 세라믹 분리막 타워를 나타내는 도면이고, 도 1b는 종래의 기술에 따른 침지식 막여과 공정의 개념을 설명하기 위한 도면이다.Figure 1a is a view showing a ceramic separator tower configured in the form of a ceramic separator according to the prior art, Figure 1b is a view for explaining the concept of the immersion membrane filtration process according to the prior art.

도 1a에 도시된 바와 같이, 세라믹 분리막(20a)을 다수 개 적층하여 세라믹 분리막 모듈(20b)을 형성하고, 이러한 세라믹 분리막 모듈(20b)을 다수 개 적층하여 세라믹 분리막 타워(20)를 형성한다. 이러한 세라믹 분리막 타워(20)는, 도 1b에 도시된 침지막 여과부(10) 내에 구축될 수 있다.As shown in FIG. 1A, a plurality of ceramic separators 20a are stacked to form a ceramic separator module 20b, and a plurality of these ceramic separator modules 20b are stacked to form a ceramic separator tower 20. Such a ceramic membrane tower 20 may be built in the submerged membrane filtration unit 10 shown in FIG. 1B .

이때, 침지막 여과부(10) 내에 구축되는 세라믹 분리막 타워(20)의 상부에는 처리수 배출구(21) 및 스프링클러 배관(22)이 구비되고, 산기용 배관(23)이 하부로 연결됨으로써 세라믹 분리막 타워(20) 하부에 산기용 분기관(23a)이 위치한다. 이러한 세라믹 분리막 타워(20)가 위치한 침지막 여과부(10)에는 원수유입펌프(11)와 원수유입밸브가 구비되어 원수가 유입된다.At this time, the treated water outlet 21 and sprinkler pipe 22 are provided on the upper part of the ceramic membrane tower 20 built in the submerged membrane filtration unit 10, and the air diffuser pipe 23 is connected to the lower part, so that the ceramic membrane A branch pipe (23a) for diffusion is located at the lower part of the tower (20). A raw water inlet pump 11 and a raw water inlet valve are provided in the submerged membrane filtration unit 10 in which the ceramic separation membrane tower 20 is located, so that raw water is introduced.

이러한 세라믹 분리막(20a)을 침지식으로 배치하는 침지막 여과부(10)를 이용한 막여과 공정의 경우, 여과 공정과 세정 공정이 교번적이고 연속적으로 이루어진다. 예를 들면, 55분 여과 공정 이후, 5분의 세정 공정이 이루어지고, 다시 55분 여과 공정, 5분 세정 공정 등의 순서로 연속 진행된다.In the case of the membrane filtration process using the submerged membrane filtration unit 10 in which the ceramic separator 20a is disposed in an immersion type, the filtration process and the cleaning process are alternately and continuously performed. For example, after the 55-minute filtration process, a 5-minute washing process is performed, and again, the 55-minute filtration process, the 5-minute washing process, etc. are continuously performed in the order.

먼저, 세라믹 분리막(20a)을 침지식으로 배치하는 침지막 여과부(10)를 이용한 여과 공정을 구체적으로 설명한다. 처리할 하폐수 등의 원수가 원수유입펌프(11)에 의해 원수유입밸브를 통과하여 침지막 여과부(10)에 유입되며, 이때, 침지막 여과부(10) 내에서 막여과 처리되고 처리수와 슬러지가 생성된다.First, the filtration process using the submerged membrane filtering unit 10 in which the ceramic separation membrane 20a is disposed in an immersion type will be described in detail. Raw water such as wastewater to be treated passes through the raw water inlet valve by the raw water inlet pump 11 and flows into the submerged membrane filtration unit 10. At this time, the raw water is subjected to membrane filtration in the submerged membrane filtration unit 10, Sludge is formed.

구체적으로, 흡입용 여과펌프(41)에 의해 세라믹 분리막(20a)에 압력이 인가됨으로써 세라믹 분리막 타워(20)에서 처리수 배출구(21)를 통해 처리수가 추출되고, 추출된 처리수는 여과 밸브를 통과하여 처리수조(40)에 집수된다.Specifically, as pressure is applied to the ceramic membrane 20a by the suction filtration pump 41, the treated water is extracted from the ceramic membrane tower 20 through the treated water outlet 21, and the extracted treated water operates the filtration valve. It passes through and is collected in the treatment water tank 40 .

처리수조(40)에 집수된 처리수에는 염소 주입부(60)로부터 염소 등의 소독 물질이 추가로 투입되고, 이후 방류되거나 재이용된다. 이때, 염소 외에 소독이 가능한 다른 물질로서, 오존이나 이산화망간 등이 사용될 수 있는데, 염소주입부(60)는 오존 주입부 또는 이산화망간 주입부일 수도 있다.A disinfectant material such as chlorine is additionally added to the treated water collected in the treatment water tank 40 from the chlorine injection unit 60, and then discharged or reused. At this time, as other substances capable of disinfection other than chlorine, ozone or manganese dioxide may be used, and the chlorine injection unit 60 may be an ozone injection unit or a manganese dioxide injection unit.

침지막 여과부(10)에서 분리된 슬러지는 바닥 경사면(12)을 따라 침지막 여과부(10)의 하부에 모이게 되고, 이후 슬러지 유입펌프(13)에 의해 슬러지 배출 밸브를 통과하여 농축조(70)에 농축된다. 이러한 농축조(70)에서 일정 시간이 경과하여 어느 정도 고액 분리가 이루어지면, 대체로 고체인 침강 물질만이 탈수용 슬러지밸브를 통해 탈수기(72)에 유입되어 탈수되고, 이후 슬러지 탈수 케익의 형태로 배출된다. 이러한 과정에서 발생한 탈리액은 수질이 나쁘기 때문에 다시 이용될 수 없고 농축조(70)에 재유입되어 재농축되는 것이 일반적이다. 이때, 이러한 농축조(70)에는 고액 분리를 위한 오염물질을 침강시키도록 응집제 주입부(71)로부터의 응집제가 주입된다.The sludge separated from the submerged membrane filtration unit 10 is collected at the bottom of the submerged membrane filtration unit 10 along the bottom inclined surface 12, and then passes through the sludge discharge valve by the sludge inflow pump 13 to the thickening tank 70 ) is concentrated in When the solid-liquid separation is achieved to some extent after a certain period of time has elapsed in the thickener 70, only the sedimentation material, which is generally solid, flows into the dehydrator 72 through the sludge valve for dewatering and is dehydrated, and then discharged in the form of a sludge dewatering cake. do. The desorbent generated in this process cannot be used again because of poor water quality and is generally re-introduced into the concentration tank 70 and re-concentrated. At this time, the coagulant from the coagulant injection unit 71 is injected into the concentration tank 70 to settle contaminants for solid-liquid separation.

다음으로, 세라믹 분리막(20a)을 침지식으로 배치하는 침지막 여과부(10)를 이용한 세정 공정을 구체적으로 설명한다. 세정 공정에 사용될 세척수인 역세수는 처리수조(40)로 유입되는 처리수 중 일부를 역세수 저장탱크(50)에 집수한 것이다. 이러한 세정 공정은, 브로워(30)에 의한 스크러빙, 역세수에 의한 역세척 및 스프링클링 등으로 구분할 수 있다.Next, a cleaning process using the submerged membrane filtering unit 10 in which the ceramic separation membrane 20a is disposed in an immersion type will be described in detail. Backwash water, which is washing water to be used in the washing process, collects some of the treated water flowing into the treatment water tank 40 into the backwash water storage tank 50 . This cleaning process may be divided into scrubbing by the blower 30 , backwashing by backwashing water, and sprinkles.

브로워(30)로부터의 공기는 산기용 배관(23)으로 유입된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 산기용 배관(23)은 세라믹 분리막 타워(20) 하부의 산기용 분기관(23a)에 연결되어, 브로워(30)로부터 유입된 공기가 세라믹 분리막 타워(20) 하단에서부터 세라믹 분리막(20a)을 외부에서 털어주어 스크러빙을 수행한다.Air from the blower 30 flows into the pipe 23 for air diffuser. As shown in FIG. 2 , the diffuser pipe 23 is connected to the diffuser branch pipe 23a at the lower portion of the ceramic membrane tower 20 , and the air introduced from the blower 30 is discharged from the ceramic membrane tower 20 at the lower end of the ceramic membrane tower 20 . Scrubbing is performed by brushing the ceramic separator 20a from the outside.

이러한 역세수에 의한 역세척은 처리수 배출라인에서 그 방향과 역방향으로 이루어진다. 역세수 저장탱크(50)에 집수된 역세수가 역세 펌프(52)에 의하여 역세 밸브를 통과하여 처리수가 배출되던 처리수 배출구(21)에 역방향으로 유입된다. 이 때, 약품주입펌프(53)와 약품주입밸브를 이용하여 약품이 추가로 주입될 수도 있다. 이와 같이 역방향으로 유입된 역세수는 세라믹 분리막(20a)의 내부로 유입되고, 세라믹 분리막(20a)의 내부를 세척한 후 외부, 즉, 침지막 여과부(10) 내부로 배출된다. 다시 말하면, 원수가 침지막 여과부(10) 내부에서 세라믹 분리막(20a) 내부로 유입된 후 처리수가 되어 세라믹 분리막(20a) 외부로 배출되는 것과 반대 방향이다. 이를 통해, 세라믹 분리막(20a)의 내외부를 연결하는 공극(pore) 등에 끼인 이물질을 배출시킬 수 있으며, 이에 따라, 세라믹 분리막(20a) 내부를 세척할 수 있다.Backwashing by such backwashing water is performed in a direction opposite to that of the treated water discharge line. The backwash water collected in the backwash water storage tank 50 passes through the backwash valve by the backwash pump 52 and flows in the reverse direction to the treated water outlet 21 from which the treated water was discharged. At this time, the chemical may be additionally injected using the chemical injection pump 53 and the chemical injection valve. As such, the backwash water introduced in the reverse direction flows into the ceramic separator 20a, washes the inside of the ceramic separator 20a, and then is discharged to the outside, that is, to the inside of the submerged membrane filter 10 . In other words, the raw water flows into the ceramic separator 20a from the inside of the submerged membrane filtration unit 10 and becomes treated water and is discharged to the outside of the ceramic separator 20a in the opposite direction. Through this, foreign substances caught in pores connecting the inside and outside of the ceramic separator 20a can be discharged, and thus, the inside of the ceramic separator 20a can be cleaned.

마찬가지로, 스프링클링을 위한 세척수는 역세수 저장탱크(50)에서 공급된다. 세척수는 스프링클러 펌프(51)에 의하여 스프링클러 밸브를 통과하여 스프링클러 배관(22)으로 유입된다. 마찬가지로, 약품주입펌프(53)와 약품주입밸브를 이용하여 약품이 추가로 주입될 수도 있다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 스프링클러 배관(22)은 세라믹 분리막 타워(20) 상부에서 하방으로 세척수를 분사하도록 설치되어 있기 때문에, 세척수가 세라믹 분리막(20a)의 외부를 세척하게 된다.Similarly, washing water for sprinkles is supplied from the backwashing water storage tank 50 . Washing water passes through the sprinkler valve by the sprinkler pump 51 and flows into the sprinkler pipe 22 . Similarly, the chemical may be additionally injected using the chemical injection pump 53 and the chemical injection valve. As shown in FIG. 1B , since the sprinkler pipe 22 is installed to spray the washing water downward from the top of the ceramic membrane tower 20, the washing water washes the outside of the ceramic membrane 20a.

전술한 바와 같이, 처리수의 방류 또는 재이용시 환경 영향을 최소화고 등 안전성을 확보하기 위하여, 처리수조(40)에 집수된 처리수에 염소 또는 오존과 같은 소독물질을 공급하여야 한다. 종래의 기술에 따르면, 일반적으로 염소 주입부(60)로부터 공급되는 염소를 사용하지만, 이때, 많은 양의 염소가 사용되며, 처리수 수질상태에 따라 적절한 정도의 염소 이온을 주입하는 것에도 어려움이 있다. 이에 따라, 염소 대신에, 또는 염소와 함께 오존을 주입하여 소독할 수 있으며, 이 경우 별도의 오존 발생기 및 오존 주입설비가 사용된다.As described above, in order to minimize the environmental impact and secure safety when discharging or reusing the treated water, a disinfectant material such as chlorine or ozone must be supplied to the treated water collected in the treatment water tank 40 . According to the prior art, chlorine supplied from the chlorine injection unit 60 is generally used, but at this time, a large amount of chlorine is used, and it is difficult to inject an appropriate level of chlorine ions depending on the quality of the treated water. have. Accordingly, it is possible to sterilize by injecting ozone instead of or together with chlorine, and in this case, a separate ozone generator and ozone injection facility are used.

한편, 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1771418호에는 "수처리용 분리막 모듈 및 이를 이용한 분리막 모듈 운전장치"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 2를 참조하여 설명한다.Meanwhile, as a prior art, Korean Patent Registration No. 10-1771418 discloses an invention entitled "a separation membrane module for water treatment and a separation membrane module operating device using the same", which will be described with reference to FIG. 2 .

도 2는 종래의 기술에 따른 분리막 모듈 운전 장치를 나타내는 도면으로서, 도 2의 a)는 분리막 모듈 운전 장치의 결합상태 사시도이고, 도 2의 b)는 분리막 카트리지의 사시도이다.2 is a view showing a separation membrane module operating device according to the prior art, in which a) of FIG. 2 is a perspective view of the coupled state of the separation membrane module operating device, and FIG. 2 b) is a perspective view of a separation membrane cartridge.

도 2의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 분리막 모듈 운전 장치(80)는, 분리막 카트리지(81), 세정장치(82) 및 수조(83)를 포함하며, 분리막 카트리지(81)는 평막형 세라믹 분리막(81a), 상판(81b), 하판(81c) 및 고정수단(81d)를 포함한다.2 a) and b), the separation membrane module operating device 80 according to the prior art includes a separation membrane cartridge 81, a cleaning device 82, and a water tank 83, and the separation membrane cartridge Reference numeral 81 includes a flat-film ceramic separator 81a, an upper plate 81b, a lower plate 81c, and a fixing means 81d.

분리막 카트리지(81)는, 도 2의 b)에 도시된 바와 같이, 일정한 간격으로 병렬 배열되는 복수의 평막형 세라믹 분리막(81a); 상기 복수의 평막형 세라믹 분리막 각각의 상단 및 하단을 지지하는 상판(81b) 및 하판(81c); 및 상판(81b)과 하판(81c)을 고정하기 위한 고정수단(81d)를 포함한다. 이때, 하판(81c)은 제1 하판(81c-1)과 제2 하판(81c-2)이 적층 결합된 구조를 갖는다.The separation membrane cartridge 81, as shown in FIG. 2 b), includes a plurality of flat membrane ceramic separation membranes 81a arranged in parallel at regular intervals; an upper plate (81b) and a lower plate (81c) supporting the upper and lower ends of each of the plurality of flat-film ceramic separators; and fixing means (81d) for fixing the upper plate (81b) and the lower plate (81c). In this case, the lower plate 81c has a structure in which the first lower plate 81c-1 and the second lower plate 81c-2 are laminated.

세정장치(82)는, 복수의 평막형 세라믹 분리막(81a) 사이에 삽입되는 복수의 세척판; 및 세척판의 양 측단을 지지하고 배수홀이 구비된 한 쌍의 프레임을 포함하며, 이때, 세척판은 상기 상판(81b) 및 하판(81c) 사이에 유지된다.The cleaning device 82 includes a plurality of cleaning plates inserted between the plurality of flat-film ceramic separators 81a; and a pair of frames supporting both side ends of the washing plate and having drain holes, wherein the washing plate is held between the upper plate 81b and the lower plate 81c.

수조(83)는 분리막 모듈을 수용하며, 이때, 수조(83)는 전단에 구비되는 유입구, 후단에 구비되는 반류구 및 분리막 모듈의 하부에 구비되는 여과 배수구를 포함한다.The water tank 83 accommodates the separation membrane module, and in this case, the water tank 83 includes an inlet provided at the front end, a return flow port provided at the rear end, and a filtration drain port provided under the separation membrane module.

종래의 기술에 따른 분리막 모듈 운전 장치는, 전량여과 방식과 직교여과 방식을 병합한 여과방식을 병합하여 적용함으로써, 유지관리가 용이하고 연속운전에 유리하며, 또한, 평막형 세라믹 분리막 모듈에 세정장치를 도입함으로써 연속운전 및 유지관리 측면에서 유리한 장점이 있다.The separation membrane module operating device according to the prior art combines and applies a filtration method that combines a coulometric filtration method and an orthogonal filtration method, so that maintenance is easy and advantageous for continuous operation. There are advantages in terms of continuous operation and maintenance by introducing

하지만, 종래의 기술에 따른 분리막 모듈 운전 장치의 경우, 단지 량여과 방식과 직교여과 방식을 병합한 여과방식을 병합하여 적용하는 평막형 세라믹 분리막 모듈을 구비하고 있다.However, in the case of a separation membrane module operating device according to the prior art, a flat membrane type ceramic membrane module is provided that combines and applies a filtration method that combines only a quantitative filtration method and an orthogonal filtration method.

한편, 고도산화공정(AOP)은 넓은 의미로는 수산화라디칼(ㅇOH)을 이용한 산환반응을 통해서 물이나 폐수 속의 유기용매(또는 무기용매)를 제거하는 화학적 처리방법으로서, 오존(O3)과 과산화수소(H2O2) 또는 UV광을 사용하는 화학공정을 말한다. 이러한 고도산화공정을 통해 발생한 수산화라디칼(ㅇOH)은 현존하는 가장 강한 산화제로서 사실상 물에 녹아있는 그 어떤 화합물도 산화시킬 수 있으며, 종종 확산 제어 반응 속도로 작용한다.On the other hand, the advanced oxidation process (AOP) is a chemical treatment method that removes organic solvents (or inorganic solvents) in water or wastewater through an oxidation reaction using hydroxyl radicals (OH) in a broad sense, and ozone (O 3 ) and It refers to a chemical process using hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) or UV light. The hydroxyl radical (OH) generated through this advanced oxidation process is the strongest oxidizing agent in existence, capable of oxidizing virtually any compound dissolved in water, and often acts as a diffusion-controlling reaction rate.

결과적으로, 수산화라디칼이 생성되는 순간 오염물질들과 무차별적으로 반응하며, 매우 빠르고 효율적으로 오염물질을 작은 무기분자들로 분해하며, 이러한 수산화라디칼은 한 개 또는 여러 개의 주 산화제(예를 들면, 오존, 과산화수소, 산소 등) 또는 에너지원이나 촉매(예를 들면, 자외선, 이산화 티타늄 등)으로부터 생성된다.As a result, the moment hydroxyl radicals are generated, they react indiscriminately with contaminants, decomposing contaminants very quickly and efficiently into small inorganic molecules, Ozone, hydrogen peroxide, oxygen, etc.) or an energy source or catalyst (eg ultraviolet light, titanium dioxide, etc.).

이와 같이 오존을 사용한 고도산화공정은 강력한 유기물 산화 및 소독공정으로 자연유기물(Natural Organic Matter: NOM), 고분자화합물, 미량유기물질 등의 난분해성유기물의 제거뿐만 아니라 맛냄새물질 및 색도 제거도 가능하여 수처리에 널리 이용되고 있다.As such, the advanced oxidation process using ozone is a powerful organic matter oxidation and disinfection process, and it is possible to remove not only difficult-to-decompose organic matter such as natural organic matter (NOM), high molecular compounds, and trace organic matter, but also taste odor substances and color. It is widely used in water treatment.

또한, 전술한 막여과 공정은 처리수질의 우수성과 적은 부지면적 사용 등의 이점 때문에 국내뿐만 아니라 세계적으로 널리 상용되고 있으나, 이러한 막여과 공정을 이용할 경우, 처리하고자 하는 원수 내 오염물질에 의한 막오염이 발생하며, 이와 같은 막오염에 따른 처리수량 감소가 가장 큰 문제로 지적되고 있다.In addition, the aforementioned membrane filtration process is widely used not only in Korea but also worldwide because of advantages such as superior quality of treated water and use of a small site area. This occurs, and the decrease in the amount of treated water due to such membrane contamination is pointed out as the biggest problem.

또한, 오존을 기반으로 하는 고도산화공정은 전력 및 산소만 있으면 현장에서 쉽게 적용할 수 있고, 오존 주입량 제어 및 자동화가 가능하지만, 이론적으로 높은 산화력에 비해 대다수 유기물과 반응이 느리거나 전혀 반응하지 않는 단점이 있다.In addition, the advanced oxidation process based on ozone can be easily applied in the field with only electricity and oxygen, and ozone injection amount can be controlled and automated. There are disadvantages.

이에 따라, 오존을 이용한 고도산화공정과 세라믹 분리막을 연계한 공정이 다양한 곳에서 연구가 되고 있지만, 이를 실증화할 경우 공정 자체의 구조가 복잡해지고, 유지관리가 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 오존의 공급 또한 기존 산기관을 사용하여 공급할 경우, 처리하고자 하는 원수에 접촉하는 시간과 면적이 충분하지 않을 수 있으며, 이로 인해 처리 성능의 저감이 발생할 수 있다.Accordingly, although the advanced oxidation process using ozone and the process linking the ceramic membrane are being studied in various places, when demonstrating this, the structure of the process itself becomes complicated and maintenance is difficult. In addition, when ozone is also supplied using an existing diffuser, the time and area in contact with the raw water to be treated may not be sufficient, which may result in a reduction in treatment performance.

최근 오존 산화공정과 세라믹 막여과를 연계한 연구가 진행되고 있으나, 오존 산화반응을 위한 오존 처리탱크와 세라믹 막여과 공정을 위한 침지식 처리탱크가 각각 별도로 구분되어 해당 공정을 수행하고 있다.Recently, a study linking the ozone oxidation process and ceramic membrane filtration is being conducted, but the ozone treatment tank for ozone oxidation reaction and the immersion type treatment tank for the ceramic membrane filtration process are separately performed and the corresponding process is performed.

도 3은 종래의 기술에 따른 침지식 처리탱크와 오존 처리탱크가 분리된 수처리 장치의 구성도이다.3 is a block diagram of a water treatment device in which an immersion treatment tank and an ozone treatment tank are separated according to the related art.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 침지식 처리탱크와 오존 처리탱크가 분리된 수처리 장치(90)는, 원수탱크(91), 침지식 처리탱크(92), 오존 발생기(93), 오존 처리탱크(94) 및 처리수 탱크(95) 등을 포함하며, 이때, 오존 산화반응을 위한 오존 처리탱크(94)와 세라믹 막여과 공정을 위한 침지식 처리탱크(92)가 각각 별도로 구분되어 있기 때문에 효율성이 떨어진다는 문제점이 있다.As shown in FIG. 3 , the water treatment device 90 in which the immersion type treatment tank and the ozone treatment tank according to the prior art are separated include a raw water tank 91 , an immersion type treatment tank 92 , and an ozone generator 93 . , an ozone treatment tank 94 and a treated water tank 95, and the like, wherein the ozone treatment tank 94 for the ozone oxidation reaction and the immersion treatment tank 92 for the ceramic membrane filtration process are each separately separated There is a problem in that the efficiency is lowered because of the

한편, 종래의 기술에 따르면, 세라믹 분리막 공정에서 고도산화장치를 이용하여 발생한 오존을 역세척에 활용한 경우로서, 튜블러 형태의 금속막을 이용하여 하수처리를 한 뒤 오존으로 역세척하는 실험을 진행하였고, 공세로 진행했을 때보다 오존으로 역세를 하면 더 높은 수투과도 효율을 보이는 것을 확인할 수 있었고, 또한, 세라믹 분리막을 이용하여 양방향으로 여과 세척이 되는 장치에 대한 기술이 개시되어 있지만, 특히, 막오염을 효과적으로 제거할 수 있는 기체 등을 활용한 기술은 아직 확인되지 않은 실정이다.On the other hand, according to the prior art, in the case of using ozone generated by using an advanced oxidation device in the ceramic separation membrane process for backwashing, an experiment of backwashing with ozone was conducted after sewage treatment using a tubular metal membrane. It was confirmed that higher water permeability efficiency was observed when backwashing with ozone was performed than when proceeding with offensive, and also, a technology for a device that performs filtration and washing in both directions using a ceramic separator has been disclosed, but in particular, the membrane A technology using a gas that can effectively remove pollution has not yet been confirmed.

대한민국 등록특허번호 제10-1523019호(등록일: 2015년 05월 19일), 발명의 명칭: "오존 역세척을 이용한 복합 수처리 시스템"Republic of Korea Patent No. 10-1523019 (registration date: May 19, 2015), title of invention: "Complex water treatment system using ozone backwashing" 대한민국 등록특허번호 제10-866510호(등록일: 2008년 10월 27일), 발명의 명칭: "고도산화처리공정과 정밀여과막처리공정의 혼성공정을 이용한 정수처리장치 및 방법"Republic of Korea Patent No. 10-866510 (registration date: October 27, 2008), title of invention: "Water treatment apparatus and method using a hybrid process of an advanced oxidation treatment process and a microfiltration membrane treatment process" 대한민국 등록특허번호 제10-1771418호(등록일: 2017년 8월 21일), 발명의 명칭:"수처리용 분리막 모듈 및 이를 이용한 분리막 모듈 운전장치"Republic of Korea Patent No. 10-1771418 (registration date: August 21, 2017), title of invention: "Separation membrane module for water treatment and separation membrane module operating device using the same" 대한민국 등록특허번호 제10-1973740호(등록일: 2019년 4월 23일), 발명의 명칭: "침지막과 가압막을 이용한 세라믹 막여과 공정에서의 오존 주입 방법"Republic of Korea Patent No. 10-1973740 (registration date: April 23, 2019), title of invention: "Ozone injection method in ceramic membrane filtration process using immersion membrane and pressurized membrane" 일본공개특허번호 제2003-285059호(공개일: 2003년 10월 07일), 발명의 명칭: "오존 산화 및 막여과를 이용한 수처리에서의 오존의 공급 제어 방법"Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-285059 (published date: October 07, 2003), title of invention: "Ozone supply control method in water treatment using ozone oxidation and membrane filtration"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정의 침지식 처리탱크 및 오존 산화반응 공정의 오존 처리탱크를 결합하여 일체화시킴으로써 수처리 공정을 단순화시킬 수 있는, 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.The technical task of the present invention to solve the above problems is to simplify the water treatment process by combining and integrating the immersion type treatment tank of the submerged membrane filtration process using the ceramic separator and the ozone treatment tank of the ozone oxidation reaction process. It is to provide an integrated bidirectional water treatment device and method in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정을 결합하되 양방향 수처리가 가능하도록 결합시킴으로써 막여과 공정 효율을 증대시킬 수 있고, 실증화 단계에서 부지면적을 감소시킬 수 있는, 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.Another technical task to be achieved by the present invention is that the membrane filtration process efficiency can be increased by combining the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation reaction process so that bidirectional water treatment is possible, and the site area can be reduced in the demonstration stage. It is to provide an integrated bidirectional water treatment device and method in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 고도산화 세라믹 막여과 일체형 구조로서, 평막형 멤브레인을 이용한 오존 공급 및 수처리 공정 모두에 사용할 수 있는, 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.Another technical task to be achieved by the present invention is a highly oxidized ceramic membrane filtration integrated structure, which can be used for both ozone supply and water treatment processes using a flat membrane, in which the membrane filtration process of a ceramic separator and the ozone oxidation reaction process are combined. An object of the present invention is to provide an integrated bidirectional water treatment device and method therefor.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치는, 하수 또는 오폐수를 포함하는 원수가 저장되는 원수탱크; 교차 배치되는 제1 세라믹 분리막 및 제2 세라믹 분리막을 포함하며, 상기 원수탱크로부터 원수를 공급받아 상기 제1 세라믹 분리막을 이용한 오존 산화반응 공정과 상기 제2 세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정이 함께 이루어지는 침지식 처리탱크; 상기 침지식 처리탱크의 일측 또는 타측에 오존을 발생시켜 공급하는 오존 발생기; 상기 침지식 처리탱크에 의해 처리된 처리수가 저장되며, 상기 침지식 처리탱크의 세정을 위해 역세수를 공급하는 처리수 탱크; 상기 오존 발생기 및 상기 침지식 처리탱크의 일측 사이에 설치되어 상기 오존 발생기의 오존의 공급 및 상기 침지식 처리탱크의 타측에서 처리된 처리수의 공급을 제어하도록 개폐되는 제1 개폐 밸브; 및 상기 오존 발생기 및 상기 침지식 처리탱크의 타측 사이에 설치되어 상기 오존 발생기의 오존의 공급 및 상기 침지식 처리탱크의 일측에서 처리된 처리수의 공급을 제어하도록 개폐되는 제2 개폐 밸브를 포함하되, 상기 침지식 처리탱크는 세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정의 침지식 처리탱크와 오존 산화반응의 오존 처리탱크가 일체화된 처리탱크인 것을 특징으로 한다.As a means for achieving the above-mentioned technical problem, the integrated bidirectional water treatment device in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined according to the present invention includes: a raw water tank in which raw water including sewage or wastewater is stored; It includes a first ceramic separator and a second ceramic separator that are intersected, and receives raw water from the raw water tank and performs an ozone oxidation reaction process using the first ceramic separator and an immersion type membrane filtration process using the second ceramic separator together immersion type treatment tank made; an ozone generator for generating and supplying ozone to one side or the other side of the immersion type treatment tank; a treated water tank storing the treated water treated by the submerged treatment tank and supplying backwashing water for cleaning the submerged treatment tank; a first opening/closing valve installed between the ozone generator and one side of the immersion type treatment tank and opened and closed to control the supply of ozone to the ozone generator and the supply of treated water treated at the other side of the immersion type treatment tank; and a second opening/closing valve installed between the ozone generator and the other side of the immersion type treatment tank and opened and closed to control the supply of ozone to the ozone generator and the supply of treated water treated at one side of the immersion type treatment tank. , The immersion-type treatment tank is characterized in that the immersion-type treatment tank of the immersion-type membrane filtration process using a ceramic membrane and the ozone treatment tank of the ozone oxidation reaction are integrated.

여기서, 상기 침지식 처리탱크내에서 오존이 상기 제1 세라믹 분리막 또는 제2 세라믹 분리막의 공극을 통해 미세기포 형태로 원수와 접촉하며, 상기 미세기포가 오존과 원수의 접촉면적을 최대화하며, 상기 교차 배치된 제1 및 제2 세라믹 분리막은 유기물 및 오염물질을 분해함과 동시에, 상기 역세수에 의해 상기 제1 및 제2 세라믹 분리막에 부착되는 오염물질을 억제할 수 있다.Here, in the submerged treatment tank, ozone is in contact with raw water in the form of microbubbles through the pores of the first ceramic separator or the second ceramic separator, and the microbubbles maximize the contact area between ozone and raw water, and the crossover The disposed first and second ceramic separators may decompose organic matter and contaminants, and at the same time suppress contaminants adhering to the first and second ceramic separators by the backwashing water.

여기서, 본 발명에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치는, 상기 원수탱크에 저장된 원수를 상기 침지식 처리탱크에 공급하는 원수 공급펌프; 상기 침지식 처리탱크의 일측 또는 타측에서 처리된 처리수를 자흡식으로 상기 처리수 탱크에 공급하는 자흡식 펌프; 및 상기 침지식 처리탱크의 세정을 위한 역세수로서 상기 처리수 탱크에 저장된 처리수를 상기 침지식 처리탱크의 일측 또는 타측에 공급하는 역세 펌프를 추가로 포함할 수 있다.Here, the integrated bidirectional water treatment device in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation reaction process are combined according to the present invention includes: a raw water supply pump for supplying raw water stored in the raw water tank to the submerged treatment tank; a self-priming pump for supplying the treated water treated from one side or the other side of the submerged treatment tank to the treated water tank in a self-priming type; and a backwash pump for supplying the treated water stored in the treated water tank to one side or the other side of the submerged treatment tank as backwash water for cleaning the submerged treatment tank.

여기서, 상기 침지식 처리탱크 내에 기포형 오염 방지제에 주입되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the bubble-type antifouling agent is injected into the immersion type treatment tank.

여기서, 상기 침지식 처리탱크는, 침지식 처리탱크 본체; 상기 침지식 처리탱크 본체의 일측에 결합되는 제1 패널; 상기 침지식 처리탱크 본체의 타측에 상기 제1 패널에 대향되도록 결합되는 제2 패널; 소정 간격으로 배치되는 다수의 세라믹 분리막으로서, 상기 오존 발생기로부터 주입되는 오존을 원수에 접촉시킬 수 있도록 상기 제1 패널의 측면에 결합되며, 미세기포를 발생시켜 유기물 및 오염물질을 분해시키는 제1 세라믹 분리막; 및 상기 제1 세라믹 분리막과 교차 배열되는 다수의 세라믹 분리막으로서, 막여과 공정을 위해 상기 제2 패널의 측면에 수직 방향으로 결합되며, 상기 제1 세라믹 분리막과 일정 간격의 배치를 통하여 상기 원수를 막여과 처리함으로써 막오염 물질의 부착을 억제시키는 제2 세라믹 분리막을 포함할 수 있다.Here, the immersion-type treatment tank includes: an immersion-type treatment tank body; a first panel coupled to one side of the immersion type treatment tank body; a second panel coupled to the other side of the submerged treatment tank body to face the first panel; A plurality of ceramic separators disposed at predetermined intervals, coupled to the side surface of the first panel so that ozone injected from the ozone generator can contact raw water, and generating microbubbles to decompose organic matter and pollutants. separator; and a plurality of ceramic separators cross-arranged with the first ceramic separator, which are vertically coupled to the side surface of the second panel for a membrane filtration process, and prevent the raw water through arrangement at a predetermined distance from the first ceramic separator It may include a second ceramic separator that suppresses adhesion of membrane contaminants by filtration treatment.

여기서, 상기 제1 세라믹 분리막 및 제2 세라믹 분리막은 서로 교차 배열될 수 있다.Here, the first ceramic separator and the second ceramic separator may be arranged to cross each other.

여기서, 상기 제1 세라믹 분리막 및 제2 세라믹 분리막은 수직 방향으로 교차 설치되거나 또는 수평 방향으로 교차 설치될 수 있다.Here, the first ceramic separator and the second ceramic separator may be cross-installed in a vertical direction or cross-installed in a horizontal direction.

여기서, 상기 침지식 처리탱크는, 상기 오존 발생기에 의해 생성된 오존을 상기 침지식 처리탱크의 일측에 주입할 수 있도록 상기 제1 패널의 중앙부에 형성되고, 막여과 공정에서 제1 및 제2 세라믹 분리막에 의해 처리된 처리수를 배출하며, 세정 공정에서 상기 침지식 처리탱크의 세정을 위해 역세수가 유입되는 제1 오존 주입 및 처리수 배출구; 상기 오존 발생기에 의해 생성된 오존을 상기 침지식 처리탱크의 타측에 주입할 수 있도록 상기 제2 패널의 중앙부에 형성되며, 막여과 공정에서 상기 제1 및 제2 세라믹 분리막에 의해 처리된 처리수를 배출하며, 세정 공정에서 상기 침지식 처리탱크의 세정을 위해 역세수가 유입되는 제2 오존 주입 및 처리수 배출구; 및 상기 원수 공급펌프에 의해 공급되는 원수를 상기 침지식 처리탱크 내에 공급할 수 있도록 상기 침지식 처리탱크 본체의 일측에 형성되는 원수 공급구를 추가로 포함할 수 있다.Here, the immersion-type treatment tank is formed in the central portion of the first panel to inject ozone generated by the ozone generator to one side of the immersion-type treatment tank, and the first and second ceramics in the membrane filtration process a first ozone injection and treated water outlet for discharging the treated water treated by the separation membrane, and into which backwashing water is introduced for cleaning the submerged treatment tank in the cleaning process; It is formed in the central part of the second panel so that ozone generated by the ozone generator can be injected to the other side of the immersion type treatment tank, and treated water treated by the first and second ceramic separation membranes in the membrane filtration process. a second ozone injection and treated water outlet through which backwashing water is introduced for cleaning the submerged treatment tank in the cleaning process; and a raw water supply port formed on one side of the immersion-type treatment tank body to supply raw water supplied by the raw water supply pump into the submerged-type treatment tank.

여기서, 상기 제1 패널, 제2 패널, 제1 세라믹 분리막 및 제2 세라믹 분리막은 일체화된 카세트 형태로 제작될 수 있다.Here, the first panel, the second panel, the first ceramic separator, and the second ceramic separator may be manufactured in the form of an integrated cassette.

여기서, 상기 제1 및 제2 개폐 밸브는 각각 양방향 밸브 또는 삼방향 밸브일 수 있다.Here, the first and second opening/closing valves may be a two-way valve or a three-way valve, respectively.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법은, a) 원수 탱크 내의 원수를 침지식 처리 탱크로 공급하는 단계; b) 제1 및 제2 개폐 밸브의 개폐에 대응하여 오존 발생기에서 발생된 오존을 상기 침지식 처리 탱크로 공급하는 단계; c) 상기 침지식 처리 탱크 내의 제1 세라믹 분리막을 이용한 오존 산화반응 공정 및 제2 세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정을 수행하여 처리수(또는 생산수)를 생성하는 단계; d) 상기 처리수를 저장하는 처리수 탱크가 상기 침지식 처리 탱크로 역세수를 공급하여 상기 제2 세라믹 분리막을 세정하는 단계; e) 설정 시간에 따라 오존 공급과 처리수 배출을 위해 상기 제1 및 제2 개폐 밸브를 절환키는 단계; f) 상기 침지식 처리 탱크 내의 상기 제2 세라믹 분리막을 이용한 오존 산화반응 공정 및 상기 제1 세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정을 수행하여 처리수를 생성하는 단계; 및 g) 상기 처리수를 저장하는 처리수 탱크가 상기 침지식 처리 탱크로 역세수를 공급하여 상기 제1 세라믹 분리막을 세정하는 단계를 포함하되, 상기 침지식 처리탱크는 세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정의 침지식 처리탱크와 오존 산화반응의 오존 처리탱크가 일체화된 처리탱크인 것을 특징으로 한다.On the other hand, as another means for achieving the above-mentioned technical problem, the integrated two-way water treatment method in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined according to the present invention is a) a) raw water in a raw water tank is converted into an immersion type treatment tank. supplying; b) supplying ozone generated by the ozone generator to the immersion type treatment tank in response to opening and closing of the first and second opening/closing valves; c) generating treated water (or production water) by performing an ozone oxidation reaction process using a first ceramic separator in the immersion treatment tank and an immersion membrane filtration process using a second ceramic separator; d) cleaning the second ceramic separator by supplying backwashing water to the immersion type treatment tank by the treated water tank storing the treated water; e) switching the first and second on-off valves to supply ozone and discharge treated water according to a set time; f) generating treated water by performing an ozone oxidation reaction process using the second ceramic separator in the immersion-type treatment tank and an immersion-type membrane filtration process using the first ceramic separator; and g) cleaning the first ceramic separator by supplying backwashing water to the immersion-type treatment tank by the treated water tank storing the treated water, wherein the immersion-type treatment tank is an immersion type membrane using a ceramic separator It is characterized in that the immersion type treatment tank of the filtration process and the ozone treatment tank of the ozone oxidation reaction are integrated treatment tanks.

본 발명에 따르면, 세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정의 침지식 처리탱크 및 오존 산화반응 공정의 오존 처리탱크를 결합하여 일체화시킴으로써 수처리 공정을 단순화시킬 수 있고, 이러한 공정의 단순화에 따라 전력사용량을 절감시킬 수 있다.According to the present invention, the water treatment process can be simplified by combining the immersion type treatment tank of the submerged membrane filtration process using the ceramic separator and the ozone treatment tank of the ozone oxidation reaction process, and the power consumption can be reduced according to the simplification of this process. can be reduced

본 발명에 따르면, 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정을 결합하되 양방향 수처리가 가능하도록 결합시킴으로써 막여과 공정 효율을 증대시킬 수 있고, 실증화 단계에서 부지면적을 감소시킬 수 있다.According to the present invention, the membrane filtration process efficiency can be increased and the site area can be reduced in the demonstration stage by combining the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation reaction process to enable bidirectional water treatment.

본 발명에 따르면, 고도산화 세라믹 막여과 일체형 구조로서, 평막형 멤브레인을 이용한 오존 공급 및 수처리 공정 모두에 사용할 수 있다.According to the present invention, as a highly oxidized ceramic membrane filtration integrated structure, it can be used for both ozone supply and water treatment processes using a flat membrane type membrane.

도 1a는 종래의 기술에 따른 세라믹 분리막을 타워 형태로 구성한 세라믹 분리막 타워를 나타내는 도면이고, 도 1b는 종래의 기술에 따른 침지식 막여과 공정의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 분리막 모듈 운전 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 침지식 처리탱크와 오존 처리탱크가 분리된 수처리 장치의 구성도이다.
도 4는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 수처리 장치의 구성도이다.
도 5는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 수처리 장치에서 침지식 오존 처리탱크의 평면도이다.
도 6a는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 수처리 장치에서 침지식 오존 처리탱크 내의 동작을 예시하는 도면이고, 도 6b는 시간당 플럭스를 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치에서, 오존 산기 시 세라믹 분리막 표면에서의 오염물 제거 기작을 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치를 나타내는 구성도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치에서 침지식 처리탱크를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치에서 일측 세라믹 분리막 세트과 타측 분리막 세트의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 11a는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치에서 침지식 처리탱크 내의 동작을 예시하는 도면이고, 도 11b는 시간당 플럭스를 예시하는 도면이다.
도 12a는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치에서 오존과 공기역세척으로 발생하는 수투과도 회복을 비교하여 나타내는 도면이고, 도 12b는 공세, 오존역세, 계외세정의 분리막 회복률을 비교하여 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치를 구현한 설비를 예시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법의 동작흐름도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법을 양방향 밸브를 통해 수행하는 것을 예시하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법을 삼방향 밸브를 통해 수행하는 것을 예시하는 도면이다.
Figure 1a is a view showing a ceramic separator tower configured in the form of a ceramic separator according to the prior art, Figure 1b is a view for explaining the concept of the immersion membrane filtration process according to the prior art.
2 is a view showing a separation membrane module operating apparatus according to the prior art.
3 is a block diagram of a water treatment device in which an immersion treatment tank and an ozone treatment tank are separated according to the related art.
4 is a block diagram of an integrated water treatment device in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation process are combined.
5 is a plan view of an immersion type ozone treatment tank in an integrated water treatment device in which a membrane filtration process of a ceramic membrane and an ozone oxidation reaction process are combined.
6A is a diagram illustrating an operation in an immersion type ozone treatment tank in an integrated water treatment device in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation reaction process are combined, and FIG. 6B is a diagram illustrating flux per hour.
7 is a diagram illustrating a mechanism for removing contaminants from the surface of a ceramic separator during ozone oxidation in an all-in-one interactive water treatment device in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention.
8 is a configuration diagram illustrating an integrated bidirectional water treatment device in which a membrane filtration process and an ozone oxidation reaction process of a ceramic separator are combined according to an embodiment of the present invention.
9A and 9B are diagrams specifically illustrating an immersion type treatment tank in an integrated bidirectional water treatment device in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention.
10 is a view for explaining in detail the operation of one ceramic separator set and the other separator set in the integrated bidirectional water treatment device in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention.
11A is a diagram illustrating an operation in an immersion type treatment tank in an integrated bidirectional water treatment device in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation reaction process are combined according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11B is a diagram illustrating flux per hour to be.
12A is a view showing a comparison of the recovery of water permeability caused by ozone and air backwashing in an integrated bidirectional water treatment device in which the membrane filtration process and the ozone oxidation reaction process of a ceramic separator are combined according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12b is It is a diagram showing the comparison of the recovery rates of the separation membranes of the air washing, ozone backwashing, and out-of-system washing.
13 is a view illustrating a facility implementing an integrated bidirectional water treatment device in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention.
14 is an operation flowchart of an integrated bidirectional water treatment method in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention.
15 is a diagram illustrating an integrated bidirectional water treatment method in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention is performed through a bidirectional valve.
16 is a view illustrating an integrated bidirectional water treatment method in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation reaction process are combined according to an embodiment of the present invention is performed through a three-way valve.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated.

먼저, 전술한 종래의 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서, 본 발명의 출원인에 의해 대한민국 특허출원번호 제10-2019-0174521호에는 "세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 수처리 장치"라는 명칭의 발명으로 출원된 바, 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하며, 본 명세서 내에 참조되어 본 발명의 일부를 이룬다.First, as a prior art for solving the problems of the prior art described above, in Korean Patent Application No. 10-2019-0174521 by the applicant of the present invention, "the membrane filtration process of a ceramic membrane and the ozone oxidation reaction process are combined integrated water treatment device", the invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6, and is incorporated herein by reference to form a part of the present invention.

도 4는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 수처리 장치의 구성도이고, 도 5는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 수처리 장치에서 침지식 오존 처리탱크의 평면도이다.4 is a block diagram of an integrated water treatment device in which a membrane filtration process of a ceramic membrane and an ozone oxidation process are combined, and FIG. 5 is an immersion type ozone treatment in an integrated water treatment device in which a membrane filtration process of a ceramic membrane and an ozone oxidation process are combined. This is a top view of the tank.

도 4를 참조하면, 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 수처리 장치(100)는, 하수 또는 오폐수를 포함하는 원수가 저장되는 원수탱크(110); 제1 세라믹 분리막(124) 및 제2 세라믹 분리막(125)을 포함하며, 상기 원수탱크(110)로부터 원수를 공급받아 상기 제1 세라믹 분리막(123)을 이용한 오존 산화반응 공정과 상기 제2 세라믹 분리막(125)을 이용한 침지식 막여과 공정이 함께 이루어지는 침지식 오존 처리탱크(120); 상기 침지식 오존 처리탱크(120)에 오존을 발생시켜 공급하는 오존 발생기(130); 상기 침지식 오존 처리탱크(120)에 의해 처리된 처리수가 저장되며, 상기 침지식 오존 처리탱크(120)의 세정을 위해 역세수(Back-wash)를 공급하는 처리수 탱크(140); 상기 원수탱크(110)에 저장된 원수를 상기 침지식 오존 처리탱크(120)에 공급하는 원수 공급펌프(150); 상기 침지식 오존 처리탱크(120)에서 처리된 처리수를 자흡식(Self Priming)으로 상기 처리수 탱크(140)에 공급하는 자흡식 펌프(160); 및 상기 침지식 오존 처리탱크(120)의 세정을 위한 역세수로서 상기 처리수 탱크(140)에 저장된 처리수를 상기 침지식 오존 처리탱크(120)에 공급하는 역세 펌프(170)를 포함하되, 상기 침지식 오존 처리탱크(120)는 세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정의 침지식 처리탱크와 오존 산화반응의 오존 처리탱크가 일체화된 처리탱크인 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 4 , the integrated water treatment device 100 in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined includes: a raw water tank 110 in which raw water including sewage or wastewater is stored; It includes a first ceramic separator 124 and a second ceramic separator 125 , and receives raw water from the raw water tank 110 , and uses the first ceramic separator 123 to perform an ozone oxidation reaction process and the second ceramic separator An immersion type ozone treatment tank 120 in which an immersion type membrane filtration process is performed using (125); an ozone generator 130 for generating and supplying ozone to the submerged ozone treatment tank 120; a treated water tank 140 for storing the treated water treated by the submerged ozone treatment tank 120 and supplying back-wash for cleaning the submerged ozone treatment tank 120 ; a raw water supply pump 150 for supplying raw water stored in the raw water tank 110 to the submerged ozone treatment tank 120; a self-priming pump 160 for supplying the treated water treated in the submerged ozone treatment tank 120 to the treated water tank 140 by self-priming; and a backwash pump 170 for supplying the treated water stored in the treated water tank 140 to the submerged ozone treatment tank 120 as backwash water for cleaning the submerged ozone treatment tank 120 , The immersion type ozone treatment tank 120 is characterized in that the immersion type treatment tank of the immersion type membrane filtration process using the ceramic membrane and the ozone treatment tank of the ozone oxidation reaction are integrated.

여기서, 상기 침지식 오존 처리탱크(120)는, 침지식 오존 처리탱크 본체(121); 제1 패널(122); 제2 패널(123); 제1 세라믹 분리막(124); 제2 세라믹 분리막(125); 오존 주입구(126); 처리수 배출구(127); 및 원수 공급구(128)를 포함하여 구성된다.Here, the submerged ozone treatment tank 120 includes a main body 121 of the submerged ozone treatment tank; a first panel 122; a second panel 123; a first ceramic separator 124; a second ceramic separator 125; ozone inlet 126; treated water outlet 127; And it is configured to include a raw water supply port (128).

이때, 제1 세라믹 분리막(124) 및 제2 세라믹 분리막(125)은 동일한 재질의 세라믹 분리막을 사용할 수 있도록 하되, 서로 교차 배열되며, 또한, 제1 패널(122), 제2 패널(123), 제1 세라믹 분리막(124) 및 제2 세라믹 분리막(126)은 일체화된 카세트 형태로 제작될 수 있다.At this time, the first ceramic separator 124 and the second ceramic separator 125 may use a ceramic separator of the same material, but are cross-arranged with each other, and the first panel 122, the second panel 123, The first ceramic separator 124 and the second ceramic separator 126 may be manufactured in the form of an integrated cassette.

한편, 도 6a는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치에서 침지식 오존 처리탱크 내의 동작을 예시하는 도면이고, 도 6b는 시간당 플럭스를 예시하는 도면이다.Meanwhile, FIG. 6A is a diagram illustrating an operation in an immersion type ozone treatment tank in an integrated bidirectional water treatment device in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation reaction process are combined, and FIG. 6B is a diagram illustrating flux per hour.

하지만, 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 수처리 장치(100)의 경우, 도 6a에 도시된 바와 같이, 일방향 수처리 장치이기 때문에, 도 6b에 도시된 바와 같이, 시간당 플럭스가 시간 경과에 따라 감소하는 것을 알 수 있다.However, in the case of the integrated water treatment device 100 in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined, as shown in FIG. 6A, since it is a one-way water treatment device, as shown in FIG. 6B, the flux per hour is It can be seen that it decreases with time.

이하, 도 7 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치를 설명하고, 도 14 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치 방법을 설명한다.Hereinafter, an integrated bidirectional water treatment device in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation reaction process are combined according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 13 , and the present invention with reference to FIGS. 14 to 16 . An integrated bidirectional water treatment device method in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation process are combined according to an embodiment will be described.

[세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치][All-in-one two-way water treatment device that combines the membrane filtration process of the ceramic membrane and the ozone oxidation process]

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치에서, 오존 산기 시 세라믹 분리막 표면에서의 오염물 제거 기작을 예시하는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치(200)의 구성도로서, 도 8의 a)는 침지식 처리탱크의 일측에 오존이 공급되는 것을 나타내며, 도 8의 b)는 침지식 처리탱크의 타측에 오존이 공급됨에 따라 양방향으로 수처리하는 것을 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating a mechanism for removing contaminants from the surface of a ceramic separator during ozone oxidation in an integrated two-way water treatment device in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation reaction process are combined according to an embodiment of the present invention, FIG. As a configuration diagram of an integrated bidirectional water treatment device 200 in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation reaction process are combined according to an embodiment of the present invention, a) of FIG. 8 is that ozone is supplied to one side of an immersion treatment tank 8, b) is a diagram illustrating water treatment in both directions as ozone is supplied to the other side of the immersion type treatment tank.

먼저, 도 7의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치에서, 세라믹 분리막의 교차 배열을 통해 막오염 물질을 제거 및 억제하는 것을 알 수 있다.First, as shown in a) and b) of FIG. 7, in the integrated bidirectional water treatment device in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention, through the cross arrangement of the ceramic separator It can be seen that the membrane contaminants are removed and suppressed.

도 8의 a) 및 b)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치(200)는, 원수탱크(210), 침지식 처리탱크(220), 오존 발생기(230), 처리수 탱크(240), 원수 공급펌프(250), 자흡식 펌프(260), 역세 펌프(270), 제1 개폐 밸브(280) 및 제2 개폐 밸브(290)를 포함한다. 여기서, 상기 제1 개폐 밸브(280) 및 제2 개폐 밸브(290)는 삼방향 밸브로 도시되었지만, 양방향 밸브일 수도 있다.8 a) and b), the integrated bidirectional water treatment device 200 in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention, the raw water tank 210, the immersion type Treatment tank 220 , ozone generator 230 , treated water tank 240 , raw water supply pump 250 , self-priming pump 260 , backwash pump 270 , first opening/closing valve 280 and second opening/closing a valve 290 . Here, although the first on-off valve 280 and the second on-off valve 290 are illustrated as three-way valves, they may also be two-way valves.

원수탱크(210) 는 하수 또는 오폐수를 포함하는 원수가 저장된다. 이때, 상기 원수탱크(210)에 저장된 원수는 원수 공급펌프(250)에 의해 침지식 처리탱크(220)의 일측에 형성된 원수 공급구(128)를 통해 상기 침지식 처리탱크(220)에 공급된다.Raw water tank (210) is stored raw water, including sewage or wastewater. At this time, the raw water stored in the raw water tank 210 is supplied to the submerged treatment tank 220 through the raw water supply port 128 formed on one side of the submerged treatment tank 220 by the raw water supply pump 250 . .

원수 공급펌프(250)는 상기 원수탱크(210)에 저장된 원수를 상기 침지식 처리탱크(220)에 공급한다.The raw water supply pump 250 supplies the raw water stored in the raw water tank 210 to the immersion type treatment tank 220 .

침지식 처리탱크(220)는 교차 배치되는 제1 세라믹 분리막(224) 및 제2 세라믹 분리막(225)을 포함하며, 상기 원수탱크(210)로부터 원수를 공급받아 상기 제1 세라믹 분리막(224)을 이용한 오존 산화반응 공정과 상기 제2 세라믹 분리막(225)을 이용한 침지식 막여과 공정이 함께 이루어진다. 이때, 상기 침지식 처리탱크(220)는 세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정의 침지식 처리탱크와 오존 산화반응의 오존 처리탱크가 일체화된 처리탱크로서, 후술하는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치(200)의 침지식 처리탱크(220)는 고도산화 세라믹 막여과 일체형 구조로서, 평막형 멤브레인을 이용한 오존 공급 및 수처리 공정 모두에 사용할 수 있다. 또한, 상기 침지식 처리탱크(220) 내에 기포형 오염 방지제에 주입된다.The immersion treatment tank 220 includes a first ceramic separator 224 and a second ceramic separator 225 that are intersected, and receives raw water from the raw water tank 210 to heat the first ceramic separator 224 . The ozone oxidation reaction process using the immersion type membrane filtration process using the second ceramic separator 225 is performed together. At this time, the immersion type treatment tank 220 is a treatment tank in which the immersion type treatment tank of the immersion type membrane filtration process using the ceramic separator and the ozone treatment tank of the ozone oxidation reaction are integrated, and as will be described later, the embodiment of the present invention The immersion type treatment tank 220 of the integrated bidirectional water treatment device 200 in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation reaction process are combined according to It can be used for all processes. In addition, the bubble-type anti-fouling agent is injected into the immersion-type treatment tank 220 .

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치(200)에서 침지식 처리탱크(220)는 침지식 처리탱크 본체(221), 제1 패널(222), 제2 패널(223), 제1 세라믹 분리막(224), 제2 세라믹 분리막(225), 제1 오존 주입 및 처리수 배출구(226), 제2 오존 주입 및 처리수 배출구(227) 및 원수 공급구(228)를 포함한다.Specifically, in the integrated bidirectional water treatment device 200 in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation reaction process are combined according to the embodiment of the present invention, the immersion type treatment tank 220 includes the submerged treatment tank body 221, the first 1 panel 222, a second panel 223, a first ceramic separator 224, a second ceramic separator 225, a first ozone injection and treatment water outlet 226, a second ozone injection and treatment water outlet ( 227) and a raw water supply port 228.

오존 발생기(230)는 상기 침지식 처리탱크(220)에 오존을 발생시켜 공급한다. 이때, 상기 오존 발생기(230)에 의해 생성된 오존은 오존 공급관(231)을 통해 상기 침지식 처리탱크(220)에 형성된 제1 오존 주입 및 처리수 배출구(226)를 통해 상기 침지식 처리탱크(220)에 공급된다.The ozone generator 230 generates and supplies ozone to the immersion type treatment tank 220 . At this time, the ozone generated by the ozone generator 230 passes through the first ozone injection and the treated water outlet 226 formed in the submerged treatment tank 220 through the ozone supply pipe 231 through the immersion treatment tank ( 220) is supplied.

처리수 탱크(240)는 상기 침지식 처리탱크(220)에 의해 처리된 처리수가 저장되며, 상기 침지식 처리탱크(220)의 세정을 위해 역세수(Back-wash Water)를 공급한다. 이때, 상기 처리수는 처리수 공급관을 통해 배출되고, 자흡식 펌프(260)에 의해 상기 처리수 탱크(240)에 형성된 처리수 공급구(241)를 통해 처리수 탱크(240)에 집수된다. 또한, 상기 처리수 탱크(240)에 저장된 일부 처리수는 역세수 공급구 및 역세수 공급관을 통해 배출되고, 역세 펌프(270)에 의해 상기 침지식 처리탱크(220)의 세정을 위해 공급된다.The treated water tank 240 stores the treated water treated by the submerged treatment tank 220 , and supplies back-wash water for cleaning the submerged treatment tank 220 . In this case, the treated water is discharged through the treated water supply pipe, and collected in the treated water tank 240 through the treated water supply port 241 formed in the treated water tank 240 by the self-priming pump 260 . In addition, some of the treated water stored in the treated water tank 240 is discharged through a backwash water supply port and a backwash water supply pipe, and is supplied for cleaning of the submerged treatment tank 220 by the backwash pump 270 .

자흡식 펌프(260)는 상기 침지식 처리탱크(220)의 일측 또는 타측에서 처리된 처리수를 자흡식(Self Priming)으로 상기 처리수 탱크(240)에 공급한다.The self-priming pump 260 supplies the treated water treated from one side or the other side of the submerged treatment tank 220 to the treated water tank 240 by self-priming.

역세 펌프(270)는 상기 침지식 처리탱크(220)의 세정을 위한 역세수로서 상기 처리수 탱크(240)에 저장된 처리수를 상기 침지식 처리탱크(220)의 일측 또는 타측에 공급한다. 예를 들면, 제1 역세수 공급관(271)을 통해 상기 침지식 처리탱크(220)의 타측에 여겨세수를 공급하며, 제2 역세수 공급관(272)을 통해 상기 침지식 처리탱크(220)의 타측에 여겨세수를 공급할 수 있다.The backwash pump 270 supplies the treated water stored in the treated water tank 240 as backwash water for cleaning the submerged treatment tank 220 to one side or the other side of the submerged treatment tank 220 . For example, the washing water is supplied to the other side of the immersion type treatment tank 220 through the first backwash water supply pipe 271 , and the immersion type treatment tank 220 through the second backwash water supply pipe 272 You can supply tax water to the other party.

제1 개폐 밸브(280)는 상기 오존 발생기(230) 및 상기 침지식 처리탱크(220)의 일측 사이에 설치되어 상기 오존 발생기(230)의 오존의 공급 및 상기 침지식 처리탱크(220)의 타측에서 처리된 처리수의 공급을 제어하도록 개폐된다.The first opening/closing valve 280 is installed between one side of the ozone generator 230 and the immersion type treatment tank 220 to supply ozone from the ozone generator 230 and the other side of the immersion type treatment tank 220 . It opens and closes to control the supply of treated treated water in the

제2 개폐 밸브(290)는 상기 오존 발생기(230) 및 상기 침지식 처리탱크(220)의 타측 사이에 설치되어 상기 오존 발생기(230)의 오존의 공급 및 상기 침지식 처리탱크(220)의 일측에서 처리된 처리수의 공급을 제어하도록 개폐된다.The second opening/closing valve 290 is installed between the ozone generator 230 and the other side of the immersion type treatment tank 220 to supply ozone from the ozone generator 230 and one side of the immersion type treatment tank 220 . It opens and closes to control the supply of treated treated water in the

이에 따라, 상기 침지식 처리탱크(220) 내에서 오존이 상기 제1 세라믹 분리막(224) 또는 제2 세라믹 분리막(225)의 공극을 통해 미세기포 형태로 원수와 접촉하며, 상기 미세기포가 오존과 원수의 접촉면적을 최대화하며, 상기 교차 배치된 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)은 유기물 및 오염물질을 분해함과 동시에, 상기 역세수에 의해 상기 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)에 부착되는 오염물질을 억제할 수 있다.Accordingly, ozone in the submerged treatment tank 220 is in contact with raw water in the form of microbubbles through the pores of the first ceramic separator 224 or the second ceramic separator 225 , and the microbubbles form ozone and Maximizing the contact area of raw water, the first and second ceramic separators 224 and 225 intersected to decompose organic matter and contaminants, and at the same time, the first and second ceramic separators 224 by the backwashing water , 225) can suppress contaminants adhering to them.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치(200)에서, 침지식 처리탱크(220)는 침지식 처리탱크 본체(221), 제1 패널(222), 제2 패널(223), 제1 세라믹 분리막(224), 제2 세라믹 분리막(225), 제1 오존 주입 및 처리수 배출구(226), 제2 오존 주입 및 처리수 배출구(227) 및 원수 공급구(228)를 포함한다.Specifically, in the integrated bidirectional water treatment apparatus 200 in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation reaction process are combined according to an embodiment of the present invention, the immersion type treatment tank 220 includes an immersion type treatment tank body 221, A first panel 222 , a second panel 223 , a first ceramic separator 224 , a second ceramic separator 225 , a first ozone injection and treatment water outlet 226 , and a second ozone injection and treatment water outlet 227 and a raw water supply port 228 .

제1 패널(222)은 침지식 처리탱크 본체(221)의 일측에 결합되고, 제2 패널(223)은 상기 침지식 처리탱크 본체(221)의 타측에 상기 제1 패널(222)에 대향되도록 결합된다.The first panel 222 is coupled to one side of the immersion type treatment tank body 221 , and the second panel 223 is opposite to the first panel 222 at the other side of the immersion type treatment tank body 221 . are combined

제1 세라믹 분리막(224)은 소정 간격으로 배치되는 다수의 세라믹 분리막으로서, 상기 오존 발생기(230)로부터 주입되는 오존을 원수에 접촉시킬 수 있도록 상기 제1 패널(222)의 측면에 결합되며, 미세기포를 발생시켜 유기물 및 오염물질을 분해시킬 수 있다.The first ceramic separator 224 is a plurality of ceramic separators disposed at predetermined intervals, and is coupled to the side surface of the first panel 222 so that ozone injected from the ozone generator 230 can come into contact with raw water, It can decompose organic matter and contaminants by generating air bubbles.

제2 세라믹 분리막(225)은 상기 제1 세라믹 분리막(224)과 교차 배열되는 다수의 세라믹 분리막으로서, 막여과 공정을 위해 상기 제2 패널(223)의 측면에 수직 방향으로 결합되며, 상기 제1 세라믹 분리막(224)과 일정 간격의 배치를 통하여 상기 원수를 막여과 처리함으로써 막오염 물질의 부착을 억제시킬 수 있다. 여기서, 상기 제1 세라믹 분리막(224) 및 제2 세라믹 분리막(225)은 동일한 재질의 세라믹 분리막을 사용할 수 있도록 하되, 서로 교차 배열되며, 또한, 상기 제1 세라믹 분리막(224) 및 제2 세라믹 분리막(225)은 수직 방향으로 교차 설치되거나 또는 수평 방향으로 교차 설치될 수 있다.The second ceramic separator 225 is a plurality of ceramic separators cross-arranged with the first ceramic separator 224, and is vertically coupled to the side surface of the second panel 223 for a membrane filtration process, and the first It is possible to suppress the adhesion of membrane contaminants by membrane filtration treatment of the raw water through arrangement of the ceramic separator 224 and a predetermined interval. Here, the first ceramic separator 224 and the second ceramic separator 225 may use a ceramic separator made of the same material, but are cross-arranged with each other, and the first ceramic separator 224 and the second ceramic separator 225 may be cross-installed in a vertical direction or cross-installed in a horizontal direction.

제1 오존 주입 및 처리수 배출구(226)는 상기 오존 발생기(230)에 의해 생성된 오존을 상기 침지식 처리탱크(220)의 일측에 주입할 수 있도록 상기 제1 패널(222)의 중앙부에 형성되고, 막여과 공정에서 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)에 의해 처리된 처리수를 배출하며, 세정 공정에서 상기 침지식 처리탱크(220)의 세정을 위해 역세수가 유입된다.A first ozone injection and treatment water outlet 226 is formed in the central portion of the first panel 222 to inject ozone generated by the ozone generator 230 to one side of the immersion treatment tank 220 . In the membrane filtration process, the treated water treated by the first and second ceramic separation membranes 224 and 225 is discharged, and in the washing process, backwashing water is introduced to clean the submerged treatment tank 220 .

제2 오존 주입 및 처리수 배출구(227)는 상기 오존 발생기(230)에 의해 생성된 오존을 상기 침지식 처리탱크(220)의 타측에 주입할 수 있도록 상기 제2 패널(223)의 중앙부에 형성되며, 막여과 공정에서 상기 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)에 의해 처리된 처리수를 배출하며, 세정 공정에서 상기 침지식 처리탱크(220)의 세정을 위해 역세수가 유입된다.A second ozone injection and treatment water outlet 227 is formed in the central portion of the second panel 223 to inject ozone generated by the ozone generator 230 to the other side of the immersion treatment tank 220 . In the membrane filtration process, the treated water treated by the first and second ceramic separation membranes 224 and 225 is discharged, and in the washing process, backwash water is introduced to clean the submerged treatment tank 220 .

원수 공급구(228)는 상기 원수 공급펌프(250)에 의해 공급되는 원수를 상기 침지식 처리탱크(220) 내에 공급할 수 있도록 상기 침지식 처리탱크 본체(221)의 측면 일측에 형성된다.The raw water supply port 228 is formed on one side of the side of the immersion-type treatment tank body 221 so as to supply the raw water supplied by the raw water supply pump 250 into the immersion-type treatment tank 220 .

구체적으로, 처리하고자 하는 원수로 채워져 있는 침지식 처리탱크(220) 내 일정 간격으로 배치된 평막형 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)을 수직 또는 수평으로 배열하고, 오존 발생기(230)에서 발생한 오존은 제1 세라믹 분리막(224)의 공극을 통하여 미세기포 형식으로 원수와 접촉하게 한다.Specifically, the flat membrane type first and second ceramic separators 224 and 225 arranged at regular intervals in the immersion type treatment tank 220 filled with raw water to be treated are vertically or horizontally arranged, and the ozone generator 230 is provided. Ozone generated in the first ceramic separator 224 is brought into contact with raw water in the form of microbubbles through the pores.

오존이 공급되는 제1 패널(222)과 체결된 제1 세라믹 분리막(224)은 오존과 원수의 접촉면적을 최대화하도록 설치되고, 상기 제1 세라믹 분리막(224)에서 미세기포를 발생시켜 유기물 및 오염물질의 분해를 가능하게 한다.The first ceramic separator 224 coupled to the first panel 222 to which ozone is supplied is installed to maximize the contact area between ozone and raw water, and microbubbles are generated in the first ceramic separator 224 to cause organic matter and contamination. Allows the decomposition of substances.

또한, 상기 제1 세라믹 분리막(224)과 교차 배열되며, 반대측에 설치된 제2 세라믹 분리막(225)의 경우, 제2 세라믹 분리막(225)을 이용한 막여과 처리부로서, 상기 제2 세라믹 분리막(225)은 제2 패널(223)에 수직 또는 수평방향으로 체결되고, 상기 제2 패널(223)에 체결된 제2 세라믹 분리막(225)은 상기 오존이 공급되는 제1 패널(222)과 체결된 제1 세라믹 분리막(224)과 일정 간격의 배치를 통하여 막오염 물질의 부착을 억제할 수 있다.In addition, in the case of the second ceramic separator 225 cross-arranged with the first ceramic separator 224 and installed on the opposite side, the second ceramic separator 225 is a membrane filtration unit using the second ceramic separator 225 . is coupled to the second panel 223 in a vertical or horizontal direction, and the second ceramic separator 225 coupled to the second panel 223 is coupled to the first panel 222 to which the ozone is supplied. It is possible to suppress the adhesion of membrane contaminants through the arrangement of the ceramic separator 224 and a predetermined interval therebetween.

이때, 상기 제1 세라믹 분리막(224) 및 제2 세라믹 분리막(225)은 동일한 세라믹 분리막을 이용하도록 하되, 이러한 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)이 교차 배열되는 카세트 형태의 일체형으로 제작함으로써, 상기 제1 세라믹 분리막(224)의 오존 주입 및 상기 제2 세라믹 분리막(225)의 막여과 처리의 일체형 공정이 가능하며, 이에 따라, 수처리 장치의 성능을 향상시킬 수 있고 유지관리를 용이하게 수행할 수 있다.At this time, the first ceramic separator 224 and the second ceramic separator 225 use the same ceramic separator, and the first and second ceramic separators 224 and 225 are cross-arranged to form a cassette-type integral body. By doing so, an integrated process of ozone injection of the first ceramic separator 224 and membrane filtration treatment of the second ceramic separator 225 is possible, thereby improving the performance of the water treatment device and facilitating maintenance can be done

본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치(200)의 경우, 세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정의 침지식 처리탱크 및 오존 산화반응 공정의 오존 처리탱크를 결합하여 일체화시킴으로써 수처리 공정을 단순화시키고, 이러한 공정의 단순화에 따라 전력사용량을 절감시킬 수 있다.In the case of the integrated bidirectional water treatment device 200 in which the membrane filtration process of the ceramic membrane and the ozone oxidation reaction process are combined according to an embodiment of the present invention, the immersion type treatment tank of the immersion type membrane filtration process using the ceramic membrane and the ozone oxidation reaction process By combining and integrating the ozone treatment tanks of

한편, 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치에서 침지식 처리탱크를 구체적으로 나타내는 도면이다.Meanwhile, FIGS. 9A and 9B are diagrams specifically illustrating an immersion type treatment tank in an integrated bidirectional water treatment device in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치(200)의 침지식 처리탱크(220)에서, 도 9a에 도시된 바와 같이, 세라믹 분리막이 수직 배치는 세로형이거나, 또는, 도 9b에 도시된 바와 같이, 세라믹 분리막이 수평 배치되는 가로형일 수 있다.In the immersion type treatment tank 220 of the integrated bidirectional water treatment device 200 in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation reaction process are combined according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9A, the ceramic separator is vertical The arrangement may be a vertical type or, as shown in FIG. 9B , may be a horizontal type in which the ceramic separator is horizontally disposed.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치(200)의 경우, 오존 산기막, 여과수 생산막을 따로 두지 않고 두 기능을 동시에 수행함으로써 같은 목표 생산수량 대비 보다 적은 세라믹 분리막 모듈을 사용함에 따라 수처리 장치가 설치되는 부지의 축소로 이어질 수 있다.That is, in the case of the integrated two-way water treatment device 200 in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation reaction process are combined according to the embodiment of the present invention, the ozone acid gas membrane and the filtered water production membrane are not provided separately, and both functions are performed simultaneously. The use of fewer ceramic membrane modules compared to the target production quantity may lead to a reduction in the site where the water treatment device is installed.

한편, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치에서 일측 세라믹 분리막 세트과 타측 분리막 세트의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 도면으로서, 도 10의 a)는 제1 및 제2 개폐 밸브(280, 290)가 각각 양방향 밸브(281, 291)로 구현된 경우를 나타내며, 도 10의 b)는 제1 및 제2 개폐 밸브(280, 290)가 각각 삼방향 밸브(282, 292)로 구현된 경우를 나타낸다.Meanwhile, FIG. 10 is a view for explaining in detail the operation of one ceramic separator set and the other separator set in the integrated bidirectional water treatment device in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention, FIG. 10 a) shows a case in which the first and second on-off valves 280 and 290 are implemented as two-way valves 281 and 291, respectively, and FIG. 10 b) shows the first and second on-off valves 280 and 290 ) represents a case where each of the three-way valves 282 and 292 is implemented.

도 10의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, A 분리막 세트에서 오존이 주입될 때 B 분리막 세트에서는 여과가 되는 방식이고, 일정 시간 후 역할을 교대하여 수행한다. 이때, 오존 가스를 이용하여 막 공극과 표면에 쌓인 유기오염물질을 제거함과 동시에 침지식 처리탱크(220) 내 원수의 유기물질도 동시에 제거할 수 있다.As shown in a) and b) of FIG. 10 , when ozone is injected in the A separation membrane set, filtration is performed in the B separation membrane set, and the roles are alternately performed after a certain period of time. In this case, the organic pollutants accumulated on the membrane pores and the surface may be removed by using ozone gas, and the organic substances of the raw water in the immersion treatment tank 220 may be simultaneously removed.

이때, 지속적인 세척을 통해 세라믹 분리막의 투과성능이 높은 상태로 유지하면서 운전이 가능하여 동시간 운전대비 많은 생산수량을 확보할 수 있다.At this time, it is possible to operate while maintaining the high permeability of the ceramic separator through continuous washing, so that it is possible to secure a large amount of production compared to the operation at the same time.

구체적으로, A 구간에서, 좌측에서는 기포형 오염방지제를 주입하는 밸브를 열고 자흡식 펌프와 연결된 제1 개폐 밸브를 잠가 오염방지제를 주입하고 우측에서는 자흡식 펌프와 연결된 제2 개폐 밸브를 열고 오염방지제를 주입하는 제1 개폐 밸브를 닫아 침지식 처리탱크(220) 내의 물을 빨아들여 물을 여과하며, 예를 들면, 10분이 경화한 후 B로 진행한다.Specifically, in section A, on the left side, the valve for injecting the bubble-type antifouling agent is opened and the first on/off valve connected to the self-priming pump is closed to inject the antifouling agent, and on the right side, the second opening/closing valve connected to the self-priming pump is opened and the antifouling agent is opened. Close the first opening/closing valve for injecting to suck the water in the submerged treatment tank 220 to filter the water, for example, after 10 minutes of curing, proceed to B.

또한, B 구간에서, 좌측에서는 펌프와 연결된 제1 개폐 밸브를 열고 우측에서는 오염방지제를 주입하는 제2 개폐 밸브를 열어 왼쪽에서는 여과수를 생산하고 우측에서는 오염방지제를 주입한다. 이러한 A와 B를 주기적으로 반복하여 사용한다.Also, in section B, the left side opens the first on/off valve connected to the pump and the right side opens the second on/off valve for injecting the antifouling agent, producing filtered water on the left and injecting the antifouling agent on the right. These A and B are used periodically and repeatedly.

한편, 도 11a는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치에서 침지식 처리탱크 내의 동작을 예시하는 도면이고, 도 11b는 시간당 플럭스를 예시하는 도면이다.Meanwhile, FIG. 11A is a diagram illustrating the operation in an immersion type treatment tank in an integrated bidirectional water treatment device in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation reaction process are combined according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11B illustrates the flux per hour is a drawing that

전술한 도 6a 및 도 6b와 비교하면, 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치는, 도 6a에 도시된 바와 같이, 일방향 수처리 장치이기 때문에, 도 6b에 도시된 바와 같이, 시간당 플럭스가 시간 경과에 따라 감소하는 것을 알 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치에서 침지식 처리탱크는, 도 11a에 도시된 바와 같이, 양방향 수처리 장치이기 때문에, 도 11b에 도시된 바와 같이, 시간당 플럭스가 시간 경과에 따라 감소하지 않고 상승 및 하강하면서 유지되는 것을 알 수 있다.Compared with the aforementioned FIGS. 6A and 6B, the integrated two-way water treatment device in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined, as shown in FIG. 6A, is a one-way water treatment device. As can be seen, the flux per hour decreases with time. However, in the integrated bidirectional water treatment device in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined according to the embodiment of the present invention, the immersion type treatment tank is a bidirectional water treatment device, as shown in FIG. 11A , so FIG. 11B As shown in Fig. 1, it can be seen that the flux per hour does not decrease over time but is maintained while rising and falling.

한편, 도 12a는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치에서 오존과 공기역세척으로 발생하는 수투과도 회복을 비교하여 나타내는 도면이고, 도 12b는 공세, 오존역세, 계외세정의 분리막 회복률을 비교하여 나타내는 도면이다.On the other hand, Figure 12a is a view showing the comparison of the recovery of water permeability caused by ozone and air backwashing in an integrated bidirectional water treatment device in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention, FIG. 12b is a diagram showing the comparison of the recovery rates of the separation membranes of air washing, ozone backwashing, and out-of-system washing.

아직까지 오존을 사용한 분리막 역세척에 대한 연구는 거의 되어있지 않으며, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치(200)를 적용하면, 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 역세척을 통해 기존 공세 방식보다 더 많은 양의 오염물질을 제거 가능한 것으로 실험결과 나타났다.There have been few studies on membrane backwashing using ozone yet, and when the integrated bidirectional water treatment device 200 in which the membrane filtration process of the ceramic membrane and the ozone oxidation reaction process are combined according to an embodiment of the present invention, FIG. As shown in 12a and 12b, the experimental results showed that a larger amount of contaminants can be removed than the conventional offensive method through backwashing.

이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치(200)의 경우, 여과와 역세의 교차운전을 통해 세라믹 분리막을 깨끗하게 유지할 수 있어 기존 공정대비 보다 긴 여과수명을 확보할 수 있으며, 이는 분리막 교체, 생산수량 등의 경제성 측면에서 유리하다. 또한, 오존 역세척 방식을 통해 화학약품 사용량을 절감함과 동시에 시간대비 효율적인 세척이 가능하므로 더 많은 수량을 생산할 수 있다.Accordingly, in the case of the integrated two-way water treatment device 200 in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined according to the embodiment of the present invention, the ceramic separator can be kept clean through the cross operation of filtration and backwashing. A longer filtration life can be secured compared to the process, which is advantageous in terms of economic feasibility, such as membrane replacement and production quantity. In addition, the ozone backwash method reduces the amount of chemicals used and at the same time enables efficient cleaning against time, so that a larger quantity can be produced.

한편, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치를 구현한 설비를 예시하는 도면이다.Meanwhile, FIG. 13 is a view illustrating a facility implementing an integrated bidirectional water treatment device in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention.

도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치는, 도 13에 도시된 바와 같이 프레임 상에 탑재되는 평막형 세라믹 분리막과 오존 산화 실험 장치로 구현될 수 있다.As shown in FIG. 13, the integrated bidirectional water treatment device in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention is a flat membrane ceramic mounted on a frame as shown in FIG. It can be implemented with a separation membrane and an ozone oxidation experimental device.

여기서, 도면부호 310은 프레임을 나타내고, 도면부호 320은 유량계 인디게이터를 나타내며, 도면부호 330은 진공계 인디게이터를 나타내고, 도면부호 310은 로타메타를 나타낸다. 또한, 도면부호 350은 유량계를 나타내며, 도면부호 360은 진공계를 나타내고, 도면부호 370은 솔레노이드 밸브를 각각 나타낸다.Here, reference numeral 310 denotes a frame, reference numeral 320 denotes a flow meter indicator, reference numeral 330 denotes a vacuum gauge indicator, and reference numeral 310 denotes a rotometer. Further, reference numeral 350 denotes a flow meter, reference numeral 360 denotes a vacuum gauge, and reference numeral 370 denotes a solenoid valve, respectively.

결국, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치의 경우, 세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정의 침지식 처리탱크 및 오존 산화반응 공정의 오존 처리탱크를 결합하여 일체화시킴으로써 수처리 공정을 단순화시킬 수 있고, 이러한 공정의 단순화에 따라 전력사용량을 절감시킬 수 있다.After all, in the case of the integrated bidirectional water treatment device in which the membrane filtration process of the ceramic membrane and the ozone oxidation process are combined according to the embodiment of the present invention, the immersion type treatment tank of the immersion type membrane filtration process using the ceramic membrane and the ozone oxidation reaction process By combining the ozone treatment tank and integrating it, the water treatment process can be simplified, and the power consumption can be reduced according to the simplification of this process.

또한, 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정을 결합하되 양방향 수처리가 가능하도록 결합시킴으로써 막여과 공정 효율을 증대시킬 수 있고, 실증화 단계에서 부지면적을 감소시킬 수 있고, 또한, 고도산화 세라믹 막여과 일체형 구조로서, 평막형 멤브레인을 이용한 오존 공급 및 수처리 공정 모두에 사용할 수 있다.In addition, by combining the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation reaction process to enable bidirectional water treatment, the membrane filtration process efficiency can be increased, the site area can be reduced in the demonstration stage, and also, the highly oxidized ceramic As a membrane filtration integrated structure, it can be used for both ozone supply and water treatment processes using a flat membrane type membrane.

[세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법][Integrated two-way water treatment method that combines the membrane filtration process of the ceramic membrane and the ozone oxidation process]

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법의 동작흐름도이다.14 is an operation flowchart of an integrated bidirectional water treatment method in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법은, 먼저, 원수 탱크(210) 내의 원수를 침지식 처리 탱크(220)로 공급한다(S110). 여기서, 상기 침지식 처리탱크(220)는 세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정의 침지식 처리탱크와 오존 산화반응의 오존 처리탱크가 일체화된 처리탱크일 수 있다.Referring to FIG. 14 , in the integrated bidirectional water treatment method in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention, first, raw water in the raw water tank 210 is immersed in the immersion treatment tank 220 . is supplied (S110). Here, the immersion type treatment tank 220 may be a treatment tank in which the immersion type treatment tank of the submerged membrane filtration process using the ceramic separator and the ozone treatment tank of the ozone oxidation reaction are integrated.

다음으로, 제1 및 제2 개폐 밸브(280, 290)의 개폐에 대응하여 오존 발생기(230)에서 발생된 오존을 상기 침지식 처리 탱크(220)로 공급한다(S120). 이때, 기포형 오염방지제를 주입한다. 여기서, 상기 제1 및 제2 개폐 밸브(280, 290)는 각각 양방향 밸브 또는 삼방향 밸브일 수 있다.Next, ozone generated by the ozone generator 230 is supplied to the immersion treatment tank 220 in response to the opening and closing of the first and second opening/closing valves 280 and 290 ( S120 ). At this time, the bubble-type antifouling agent is injected. Here, the first and second opening/closing valves 280 and 290 may be a two-way valve or a three-way valve, respectively.

다음으로, 상기 침지식 처리 탱크(220) 내의 제1 세라믹 분리막(224)을 이용한 오존 산화반응 공정 및 제2 세라믹 분리막(225)을 이용한 침지식 막여과 공정을 수행하여 처리수(또는 생산수)를 생성한다(S130).Next, the ozone oxidation reaction process using the first ceramic separator 224 in the immersion treatment tank 220 and the immersion membrane filtration process using the second ceramic separator 225 are performed to obtain treated water (or produced water) to generate (S130).

구체적으로, 상기 침지식 처리탱크(220)는, 침지식 처리탱크 본체(221); 상기 침지식 처리탱크 본체(221)의 일측에 결합되는 제1 패널(222); 상기 침지식 처리탱크 본체(221)의 타측에 상기 제1 패널(222)에 대향되도록 결합되는 제2 패널(223); 소정 간격으로 배치되는 다수의 세라믹 분리막으로서, 상기 오존 발생기(230)로부터 주입되는 오존을 원수에 접촉시킬 수 있도록 상기 제1 패널(222)의 측면에 결합되며, 미세기포를 발생시켜 유기물 및 오염물질을 분해시키는 제1 세라믹 분리막(224); 상기 제1 세라믹 분리막(224)과 교차 배열되는 다수의 세라믹 분리막으로서, 막여과 공정을 위해 상기 제2 패널(223)의 측면에 수직 방향으로 결합되며, 상기 제1 세라믹 분리막(224)과 일정 간격의 배치를 통하여 상기 원수를 막여과 처리함으로써 막오염 물질의 부착을 억제시키는 제2 세라믹 분리막(225); 상기 오존 발생기(230)에 의해 생성된 오존을 상기 침지식 처리탱크(220)의 일측에 주입할 수 있도록 상기 제1 패널(222)의 중앙부에 형성되고, 막여과 공정에서 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)에 의해 처리된 처리수를 배출하며, 세정 공정에서 상기 침지식 처리탱크(220)의 세정을 위해 역세수가 유입되는 제1 오존 주입 및 처리수 배출구(226); 상기 오존 발생기(230)에 의해 생성된 오존을 상기 침지식 처리탱크(220)의 타측에 주입할 수 있도록 상기 제2 패널(223)의 중앙부에 형성되며, 막여과 공정에서 상기 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)에 의해 처리된 처리수를 배출하며, 세정 공정에서 상기 침지식 처리탱크(220)의 세정을 위해 역세수가 유입되는 제2 오존 주입 및 처리수 배출구(227); 및 상기 원수 공급펌프(250)에 의해 공급되는 원수를 상기 침지식 처리탱크(220) 내에 공급할 수 있도록 상기 침지식 처리탱크 본체(221)의 일측에 형성되는 원수 공급구(228)를 포함한다.Specifically, the immersion type treatment tank 220, the immersion type treatment tank body 221; a first panel 222 coupled to one side of the submerged treatment tank body 221; a second panel 223 coupled to the other side of the submerged treatment tank body 221 to face the first panel 222; A plurality of ceramic separators disposed at predetermined intervals, coupled to the side surface of the first panel 222 so that the ozone injected from the ozone generator 230 can come into contact with raw water, and generate microbubbles to generate organic substances and pollutants a first ceramic separator 224 to decompose; A plurality of ceramic separators cross-arranged with the first ceramic separator 224, vertically coupled to the side surface of the second panel 223 for a membrane filtration process, and spaced apart from the first ceramic separator 224 a second ceramic separation membrane 225 for suppressing adhesion of membrane contaminants by membrane filtration treatment of the raw water through the arrangement of; It is formed in the central portion of the first panel 222 to inject ozone generated by the ozone generator 230 to one side of the immersion treatment tank 220, and the first and second ceramics in the membrane filtration process a first ozone injection and treated water outlet 226 for discharging the treated water treated by the separation membranes 224 and 225 and introducing backwashing water for cleaning the submerged treatment tank 220 in the cleaning process; It is formed in the central portion of the second panel 223 to inject ozone generated by the ozone generator 230 to the other side of the immersion-type treatment tank 220, and in the membrane filtration process, the first and second a second ozone injection and treated water outlet 227 for discharging the treated water treated by the ceramic separation membranes 224 and 225 and introducing backwashing water for cleaning the submerged treatment tank 220 in the cleaning process; and a raw water supply port 228 formed on one side of the immersion type treatment tank body 221 so as to supply the raw water supplied by the raw water supply pump 250 into the submerged treatment tank 220 .

이때, 상기 제1 세라믹 분리막(224) 및 제2 세라믹 분리막(225)은 동일한 재질의 세라믹 분리막을 사용할 수 있도록 하되, 서로 교차 배열되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1 세라믹 분리막(224) 및 제2 세라믹 분리막(225)은 수직 방향으로 교차 설치되거나 또는 수평 방향으로 교차 설치될 수 있다. 또한, 상기 제1 패널(222), 제2 패널(223), 제1 세라믹 분리막(224) 및 제2 세라믹 분리막(225)은 일체화된 카세트 형태로 제작되는 것이 바람직하다.In this case, the first ceramic separator 224 and the second ceramic separator 225 may use a ceramic separator made of the same material, but are preferably arranged to cross each other. In addition, the first ceramic separator 224 and the second ceramic separator 225 may be cross-installed in a vertical direction or cross-installed in a horizontal direction. In addition, the first panel 222 , the second panel 223 , the first ceramic separator 224 , and the second ceramic separator 225 are preferably manufactured in the form of an integrated cassette.

다음으로, 상기 처리수를 저장하는 처리수 탱크(240)가 상기 침지식 처리 탱크(220)로 역세수를 공급하여 상기 제2 세라믹 분리막(225)을 세정한다(S140).Next, the treated water tank 240 storing the treated water supplies backwashing water to the submerged treatment tank 220 to clean the second ceramic separator 225 ( S140 ).

다음으로, 설정 시간에 따라 오존 공급과 처리수 배출을 위해 상기 제1 및 제2 개폐 밸브(280, 290)를 절환시킨다(S150).Next, the first and second opening/closing valves 280 and 290 are switched to supply ozone and discharge treated water according to a set time (S150).

다음으로, 상기 침지식 처리 탱크(220) 내의 상기 제2 세라믹 분리막(225)을 이용한 오존 산화반응 공정 및 상기 제1 세라믹 분리막(224)을 이용한 침지식 막여과 공정을 수행하여 처리수(또는 생산수)를 생성한다(S160).Next, an ozone oxidation reaction process using the second ceramic separator 225 in the immersion treatment tank 220 and an immersion membrane filtration process using the first ceramic separator 224 are performed to produce treated water (or production). number) is generated (S160).

다음으로, 상기 처리수를 저장하는 처리수 탱크(240)가 상기 침지식 처리 탱크(220)로 역세수를 공급하여 상기 제1 세라믹 분리막(224)을 세정한다(S170). 후속적으로, 전술한 단계를 반복하여 수행한다.Next, the treated water tank 240 storing the treated water supplies backwashing water to the immersion type treatment tank 220 to clean the first ceramic separator 224 ( S170 ). Subsequently, the above-described steps are repeated.

이에 따라, 상기 침지식 처리탱크(220) 내에서 오존이 상기 제1 세라믹 분리막(224) 또는 제2 세라믹 분리막(225)의 공극을 통해 미세기포 형태로 원수와 접촉하며, 상기 미세기포가 오존과 원수의 접촉면적을 최대화하며, 상기 교차 배치된 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)은 유기물 및 오염물질을 분해함과 동시에, 상기 역세수에 의해 상기 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)에 부착되는 오염물질을 억제할 수 있다.Accordingly, ozone in the submerged treatment tank 220 is in contact with raw water in the form of microbubbles through the pores of the first ceramic separator 224 or the second ceramic separator 225 , and the microbubbles form ozone and Maximizing the contact area of raw water, the first and second ceramic separators 224 and 225 intersected to decompose organic matter and contaminants, and at the same time, the first and second ceramic separators 224 by the backwashing water , 225) can suppress contaminants adhering to them.

한편, 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법을 양방향 밸브를 통해 수행하는 것을 예시하는 도면이다.Meanwhile, FIG. 15 is a view illustrating that the integrated bidirectional water treatment method in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention is performed through a bidirectional valve.

도 15에 도시된 바와 같이, 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법에서, A 구간의 경우, 좌측에서는 기포형 오염방지제를 주입하는 양방향 밸브를 열고, 자흡식 펌프와 연결된 양방향 밸브를 잠가 상기 기포형 오염방지제를 주입하고, 우측에서는 자흡식 펌프와 연결된 양방향 밸브를 열고 오염방지제를 주입하는 밸브를 닫아 침지식 처리탱크 내의 물을 빨아들여 물을 여과한다. 이후, 10분이 경과된 후 B로 진행한다.As shown in FIG. 15 , in the all-in-one two-way water treatment method in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention, in the case of section A, a bidirectional valve for injecting a bubble-type antifouling agent on the left side , close the bidirectional valve connected to the self-priming pump to inject the bubble-type antifouling agent, and on the right side open the bidirectional valve connected to the self-priming pump and close the valve to inject the antifouling agent to suck the water in the submerged treatment tank filter the Then, after 10 minutes have elapsed, the process proceeds to B.

또한, B 구간의 경우, 좌측에서는 펌프와 연결된 양방향 밸브를 열고, 우측에서는 오염방지제를 주입하는 양방향 밸브를 열어 좌측에서는 여과수를 생산하고 우측에서는 기포형 오염방지제를 주입한다. 이러한 A와 B를 주기적으로 반복하여 사용한다.Also, in the case of section B, the left side opens a bidirectional valve connected to the pump, and the right side opens a bidirectional valve for injecting the antifouling agent, producing filtered water on the left and injecting the bubble type antifouling agent on the right. These A and B are used periodically and repeatedly.

한편, 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법을 삼방향 밸브를 통해 수행하는 것을 예시하는 도면이다.On the other hand, FIG. 16 is a view illustrating that the integrated two-way water treatment method in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention is performed through a three-way valve.

도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법에서, A 구간의 경우, 좌측에서는 기포형 오염방지제를 주입하는 삼방향 밸브 쪽을 열어 오염방지제를 주입하고, 우측에서는 자흡식 펌프와 연결된 삼방향 밸브를 열어 침지식 처리탱크 내의 물을 빨아들여 물을 여과한다. 예를 들면, 10분이 경과된 후 B로 진행한다.As shown in FIG. 16, in the all-in-one bidirectional water treatment method in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined according to an embodiment of the present invention, in the case of section A, the bubble-type antifouling agent is injected on the left side Open the directional valve to inject the antifouling agent, and on the right side, open the three-way valve connected to the self-priming pump to suck the water in the submerged treatment tank and filter the water. For example, after 10 minutes have elapsed, proceed to B.

또한, B 구간의 경우, 좌측에서는 펌프와 연결된 삼방향 밸브를 열고 우측에서는 오염방지제를 주입하는 삼방향 밸브를 열어, 좌측에서는 여과수를 생산하고 우측에서는 오염방지제를 주입한다. 이러한 A와 B를 주기적으로 반복하여 사용한다.Also, in the case of section B, the three-way valve connected to the pump is opened on the left and the three-way valve for injecting the antifouling agent is opened on the right, filtered water is produced on the left and the antifouling agent is injected on the right. These A and B are used periodically and repeatedly.

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 처리하고자 하는 수처리 장치의 목적 및 처리 능력에 따라 다양하게 활용할 수 있다. 예를 들면, 생산수(또는 처리수) 수질에 따라 다양하게 사용할 수 있으며, 집단주거단지 내 잡배수(gray water)를 원수로 적용할 경우, 생산수 또는 처리수를 단지 내 청소용수 또는 조경용수로 사용할 수 있으며, 또한, 미세먼지 저감을 위한 전용 용수로도 사용할 수 있다. 또한, 막여과 공정 효율 증대 및 실증화 단계 부지면적을 감소시킬 수 있다.After all, according to an embodiment of the present invention, it can be used in various ways according to the purpose and treatment capability of the water treatment device to be treated. For example, it can be used in a variety of ways depending on the quality of the production (or treated water) water. Also, it can be used as a dedicated water for reducing fine dust. In addition, it is possible to increase the membrane filtration process efficiency and reduce the site area for the demonstration stage.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

200: 일체형 양방향 수처리 장치
210: 원수탱크 220: 침지식 처리탱크
230: 오존 발생기 240: 처리수 탱크
250: 원수 공급펌프 260: 자흡식 펌프
270: 역세 펌프 280: 제1 개폐 밸브
290: 제2 개폐 밸브
221: 침지식 처리탱크 본체
222: 제1 패널 223: 제2 패널
224: 제1 세라믹 분리막 225: 제2 세라믹 분리막
226: 제1 오존 주입 및 처리수 배출구
227: 제2 오존 주입 및 처리수 배출구
228: 원수 공급구 231: 오존 공급관
241: 처리수 공급구 242: 역세수 공급구
271: 제1 역세수 공급관 272: 제2 역세수 공급관
281, 291: 양방향 밸브 282, 292: 삼방향 밸브
200: integral two-way water treatment device
210: raw water tank 220: immersion type treatment tank
230: ozone generator 240: treated water tank
250: raw water supply pump 260: self-priming pump
270: backwash pump 280: first on-off valve
290: second on-off valve
221: immersion type treatment tank body
222: first panel 223: second panel
224: first ceramic separator 225: second ceramic separator
226: first ozone injection and treated water outlet
227: second ozone injection and treated water outlet
228: raw water supply port 231: ozone supply pipe
241: treated water supply port 242: backwash water supply port
271: first backwash water supply pipe 272: second backwash water supply pipe
281, 291: two-way valve 282, 292: three-way valve

Claims (19)

하수 또는 오폐수를 포함하는 원수가 저장되는 원수탱크(210);
교차 배치되는 제1 세라믹 분리막(224) 및 제2 세라믹 분리막(225)을 포함하며, 상기 원수탱크(210)로부터 원수를 공급받아 상기 제1 세라믹 분리막(224)을 이용한 오존 산화반응 공정과 상기 제2 세라믹 분리막(225)을 이용한 침지식 막여과 공정이 함께 이루어지는 침지식 처리탱크(220);
상기 침지식 처리탱크(220)의 일측 또는 타측에 오존을 발생시켜 공급하는 오존 발생기(230);
상기 침지식 처리탱크(220)에 의해 처리된 처리수가 저장되며, 상기 침지식 처리탱크(220)의 세정을 위해 역세수(Back-wash)를 공급하는 처리수 탱크(240);
상기 오존 발생기(230) 및 상기 침지식 처리탱크(220)의 일측 사이에 설치되어 상기 오존 발생기(230)의 오존의 공급 및 상기 침지식 처리탱크(220)의 타측에서 처리된 처리수의 공급을 제어하도록 개폐되는 제1 개폐 밸브(280); 및
상기 오존 발생기(230) 및 상기 침지식 처리탱크(220)의 타측 사이에 설치되어 상기 오존 발생기(230)의 오존의 공급 및 상기 침지식 처리탱크(220)의 일측에서 처리된 처리수의 공급을 제어하도록 개폐되는 제2 개폐 밸브(290)를 포함하되,
상기 침지식 처리탱크(220)는 세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정의 침지식 처리탱크와 오존 산화반응의 오존 처리탱크가 일체화된 처리탱크인 것을 특징으로 하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치.
a raw water tank 210 in which raw water including sewage or wastewater is stored;
It includes a first ceramic separator 224 and a second ceramic separator 225 that are intersected, and receives raw water from the raw water tank 210 and uses the first ceramic separator 224 to conduct an ozone oxidation reaction process and the second process 2 an immersion type treatment tank 220 using a ceramic separator 225 and an immersion type membrane filtration process;
an ozone generator 230 for generating and supplying ozone to one side or the other side of the submerged treatment tank 220;
a treated water tank 240 for storing the treated water treated by the submerged treatment tank 220 and supplying back-wash for cleaning the submerged treatment tank 220;
It is installed between the ozone generator 230 and one side of the immersion type treatment tank 220 to supply ozone from the ozone generator 230 and to supply treated water treated at the other side of the immersion type treatment tank 220 . a first opening/closing valve 280 that is opened and closed to control; and
It is installed between the ozone generator 230 and the other side of the immersion type treatment tank 220 to supply ozone from the ozone generator 230 and to supply treated water treated at one side of the immersion type treatment tank 220 . a second on-off valve 290 that opens and closes to control,
The immersion type treatment tank 220 is a membrane filtration process and ozone oxidation of a ceramic membrane, characterized in that the immersion type treatment tank of the immersion type membrane filtration process using the ceramic membrane and the ozone treatment tank of the ozone oxidation reaction are integrated. Integral two-way water treatment unit with combined reaction process.
제1항에 있어서,
상기 침지식 처리탱크(220) 내에서 오존이 상기 제1 세라믹 분리막(224) 또는 제2 세라믹 분리막(225)의 공극을 통해 미세기포 형태로 원수와 접촉하며, 상기 미세기포가 오존과 원수의 접촉면적을 최대화하며, 상기 교차 배치된 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)은 유기물 및 오염물질을 분해함과 동시에, 상기 역세수에 의해 상기 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)에 부착되는 오염물질을 억제하는 것을 특징으로 하는 세라믹 멤브레인과오존 산화 반응을 이용한 수처리 장치.
According to claim 1,
In the submerged treatment tank 220, ozone is in contact with raw water in the form of microbubbles through the pores of the first ceramic separator 224 or the second ceramic separator 225, and the microbubbles are in contact with ozone and raw water. While maximizing the area, the first and second ceramic separators 224 and 225 intersected to decompose organic matter and contaminants, and at the same time, the first and second ceramic separators 224 and 225 by the backwashing water. A water treatment device using a ceramic membrane and ozone oxidation reaction, characterized in that it suppresses contaminants adhering to the surface.
제1항에 있어서,
상기 원수탱크(210)에 저장된 원수를 상기 침지식 처리탱크(220)에 공급하는 원수 공급펌프(250);
상기 침지식 처리탱크(220)의 일측 또는 타측에서 처리된 처리수를 자흡식(Self Priming)으로 상기 처리수 탱크(240)에 공급하는 자흡식 펌프(260); 및
상기 침지식 처리탱크(220)의 세정을 위한 역세수로서 상기 처리수 탱크(240)에 저장된 처리수를 상기 침지식 처리탱크(220)의 일측 또는 타측에 공급하는 역세 펌프(270)를 추가로 포함하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치.
According to claim 1,
a raw water supply pump 250 for supplying the raw water stored in the raw water tank 210 to the immersion type treatment tank 220;
a self-priming pump 260 for supplying the treated water treated from one side or the other side of the submerged treatment tank 220 to the treated water tank 240 by self-priming; and
A backwash pump 270 for supplying the treated water stored in the treated water tank 240 to one side or the other side of the submerged treatment tank 220 as backwash water for cleaning the submerged treatment tank 220 is additionally provided. An all-in-one bidirectional water treatment device that combines the membrane filtration process of the ceramic separator including the ozone oxidation process.
제1항에 있어서,
상기 침지식 처리탱크(220) 내에 기포형 오염 방지제에 주입되는 것을 특징으로 하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치.
According to claim 1,
An all-in-one bidirectional water treatment device in which a membrane filtration process of a ceramic separator and an ozone oxidation process are combined, characterized in that the bubble-type antifouling agent is injected into the immersion-type treatment tank 220 .
제1항에 있어서, 상기 침지식 처리탱크(220)는,
침지식 처리탱크 본체(221);
상기 침지식 처리탱크 본체(221)의 일측에 결합되는 제1 패널(222);
상기 침지식 처리탱크 본체(221)의 타측에 상기 제1 패널(222)에 대향되도록 결합되는 제2 패널(223);
소정 간격으로 배치되는 다수의 세라믹 분리막으로서, 상기 오존 발생기(230)로부터 주입되는 오존을 원수에 접촉시킬 수 있도록 상기 제1 패널(222)의 측면에 결합되며, 미세기포를 발생시켜 유기물 및 오염물질을 분해시키는 제1 세라믹 분리막(224); 및
상기 제1 세라믹 분리막(224)과 교차 배열되는 다수의 세라믹 분리막으로서, 막여과 공정을 위해 상기 제2 패널(223)의 측면에 수직 방향으로 결합되며, 상기 제1 세라믹 분리막(224)과 일정 간격의 배치를 통하여 상기 원수를 막여과 처리함으로써 막오염 물질의 부착을 억제시키는 제2 세라믹 분리막(225)을 포함하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치.
According to claim 1, The immersion type treatment tank 220,
immersion type treatment tank body 221;
a first panel 222 coupled to one side of the submerged treatment tank body 221;
a second panel 223 coupled to the other side of the submerged treatment tank body 221 to face the first panel 222;
A plurality of ceramic separators disposed at predetermined intervals, coupled to the side surface of the first panel 222 so that the ozone injected from the ozone generator 230 can come into contact with raw water, and generate microbubbles to generate organic substances and pollutants a first ceramic separator 224 to decompose; and
A plurality of ceramic separators cross-arranged with the first ceramic separator 224, vertically coupled to the side surface of the second panel 223 for a membrane filtration process, and spaced apart from the first ceramic separator 224 An all-in-one bidirectional water treatment device in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined, the second ceramic separator including a second ceramic separator 225 for suppressing the adhesion of membrane contaminants by membrane filtration of the raw water through the arrangement of the.
제5항에 있어서,
상기 제1 세라믹 분리막(224) 및 제2 세라믹 분리막(225)은 서로 교차 배열되는 것을 특징으로 하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치.
6. The method of claim 5,
The first ceramic separator 224 and the second ceramic separator 225 are integrated bidirectional water treatment device in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined, characterized in that they are cross-arranged with each other.
제5항에 있어서,
상기 제1 세라믹 분리막(224) 및 제2 세라믹 분리막(225)은 수직 방향으로 교차 설치되거나 또는 수평 방향으로 교차 설치되는 것을 특징으로 하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치.
6. The method of claim 5,
The first ceramic separator 224 and the second ceramic separator 225 are integrally bidirectional in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined, characterized in that the first ceramic separator 224 and the second ceramic separator 225 are cross-installed in the vertical direction or cross-installed in the horizontal direction water treatment device.
제5항에 있어서, 상기 침지식 처리탱크(220)는,
상기 오존 발생기(230)에 의해 생성된 오존을 상기 침지식 처리탱크(220)의 일측에 주입할 수 있도록 상기 제1 패널(222)의 중앙부에 형성되고, 막여과 공정에서 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)에 의해 처리된 처리수를 배출하며, 세정 공정에서 상기 침지식 처리탱크(220)의 세정을 위해 역세수가 유입되는 제1 오존 주입 및 처리수 배출구(226);
상기 오존 발생기(230)에 의해 생성된 오존을 상기 침지식 처리탱크(220)의 타측에 주입할 수 있도록 상기 제2 패널(223)의 중앙부에 형성되며, 막여과 공정에서 상기 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)에 의해 처리된 처리수를 배출하며, 세정 공정에서 상기 침지식 처리탱크(220)의 세정을 위해 역세수가 유입되는 제2 오존 주입 및 처리수 배출구(227); 및
상기 원수 공급펌프(250)에 의해 공급되는 원수를 상기 침지식 처리탱크(220) 내에 공급할 수 있도록 상기 침지식 처리탱크 본체(221)의 일측에 형성되는 원수 공급구(228)를 추가로 포함하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치.
According to claim 5, The immersion type treatment tank 220,
It is formed in the central portion of the first panel 222 to inject ozone generated by the ozone generator 230 to one side of the immersion treatment tank 220, and the first and second ceramics in the membrane filtration process a first ozone injection and treated water outlet 226 for discharging the treated water treated by the separation membranes 224 and 225 and introducing backwashing water for cleaning the submerged treatment tank 220 in the cleaning process;
It is formed in the central portion of the second panel 223 to inject ozone generated by the ozone generator 230 to the other side of the immersion-type treatment tank 220, and in the membrane filtration process, the first and second a second ozone injection and treated water outlet 227 for discharging the treated water treated by the ceramic separation membranes 224 and 225 and introducing backwashing water for cleaning the submerged treatment tank 220 in the cleaning process; and
Further comprising a raw water supply port 228 formed on one side of the immersion-type treatment tank body 221 so as to supply the raw water supplied by the raw water supply pump 250 into the immersion-type treatment tank 220 An all-in-one interactive water treatment device that combines the membrane filtration process of a ceramic membrane and the ozone oxidation process.
제5항에 있어서,
상기 제1 패널(222), 제2 패널(223), 제1 세라믹 분리막(224) 및 제2 세라믹 분리막(225)은 일체화된 카세트 형태로 제작되는 것을 특징으로 하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치.
6. The method of claim 5,
The first panel 222, the second panel 223, the first ceramic separator 224, and the second ceramic separator 225 are formed in an integrated cassette form. An all-in-one two-way water treatment device combined with an oxidation reaction process.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 개폐 밸브(280, 290)는 각각 양방향 밸브(Twoway Valve) 또는 삼방향 밸브(Threeway valve)인 것을 특징으로 하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 장치.
According to claim 1,
The first and second opening/closing valves 280 and 290 are two-way valves or three-way valves, respectively, which are integrated bidirectional valves in which the membrane filtration process of the ceramic membrane and the ozone oxidation process are combined. water treatment device.
a) 원수 탱크(210) 내의 원수를 침지식 처리 탱크(220)로 공급하는 단계;
b) 제1 및 제2 개폐 밸브(280, 290)의 개폐에 대응하여 오존 발생기(230)에서 발생된 오존을 상기 침지식 처리 탱크(220)로 공급하는 단계;
c) 상기 침지식 처리 탱크(220) 내의 제1 세라믹 분리막(224)을 이용한 오존 산화반응 공정 및 제2 세라믹 분리막(225)을 이용한 침지식 막여과 공정을 수행하여 처리수(또는 생산수)를 생성하는 단계;
d) 상기 처리수를 저장하는 처리수 탱크(240)가 상기 침지식 처리 탱크(220)로 역세수를 공급하여 상기 제2 세라믹 분리막(225)을 세정하는 단계;
e) 설정 시간에 따라 오존 공급과 처리수 배출을 위해 상기 제1 및 제2 개폐 밸브(280, 290)를 절환키는 단계;
f) 상기 침지식 처리 탱크(220) 내의 상기 제2 세라믹 분리막(225)을 이용한 오존 산화반응 공정 및 상기 제1 세라믹 분리막(224)을 이용한 침지식 막여과 공정을 수행하여 처리수(또는 생산수)를 생성하는 단계; 및
g) 상기 처리수를 저장하는 처리수 탱크(240)가 상기 침지식 처리 탱크(220)로 역세수를 공급하여 상기 제1 세라믹 분리막(224)을 세정하는 단계를 포함하되,
상기 침지식 처리탱크(220)는 세라믹 분리막을 이용한 침지식 막여과 공정의 침지식 처리탱크와 오존 산화반응의 오존 처리탱크가 일체화된 처리탱크인 것을 특징으로 하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법.
a) supplying the raw water in the raw water tank 210 to the immersion type treatment tank 220;
b) supplying ozone generated by the ozone generator 230 to the immersion treatment tank 220 in response to opening and closing of the first and second opening/closing valves 280 and 290;
c) The ozone oxidation reaction process using the first ceramic separator 224 in the immersion-type treatment tank 220 and the immersion-type membrane filtration process using the second ceramic separator 225 are performed to collect treated water (or production water) generating;
d) cleaning the second ceramic separator 225 by supplying backwashing water to the immersion type treatment tank 220 by the treated water tank 240 storing the treated water;
e) switching the first and second opening/closing valves 280 and 290 to supply ozone and discharge treated water according to a set time;
f) treated water (or produced water) by performing an ozone oxidation reaction process using the second ceramic separator 225 in the immersion treatment tank 220 and an immersion membrane filtration process using the first ceramic separator 224 . ) to create; and
g) the treated water tank 240 storing the treated water supplies backwashing water to the immersion type treatment tank 220 to clean the first ceramic separator 224,
The immersion type treatment tank 220 is a membrane filtration process and ozone oxidation of a ceramic membrane, characterized in that the immersion type treatment tank of the immersion type membrane filtration process using the ceramic membrane and the ozone treatment tank of the ozone oxidation reaction are integrated. An all-in-one two-way water treatment method combined with a reaction process.
제11항에 있어서,
상기 침지식 처리탱크(220) 내에서 오존이 상기 제1 세라믹 분리막(224) 또는 제2 세라믹 분리막(225)의 공극을 통해 미세기포 형태로 원수와 접촉하며, 상기 미세기포가 오존과 원수의 접촉면적을 최대화하며, 상기 교차 배치된 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)은 유기물 및 오염물질을 분해함과 동시에, 상기 역세수에 의해 상기 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)에 부착되는 오염물질을 억제하는 것을 특징으로 하는 세라믹 멤브레인과오존 산화 반응을 이용한 수처리 방법.
12. The method of claim 11,
In the submerged treatment tank 220, ozone is in contact with raw water in the form of microbubbles through the pores of the first ceramic separator 224 or the second ceramic separator 225, and the microbubbles are in contact with ozone and raw water. While maximizing the area, the first and second ceramic separators 224 and 225 intersected to decompose organic matter and contaminants, and at the same time, the first and second ceramic separators 224 and 225 by the backwashing water. A water treatment method using a ceramic membrane and ozone oxidation reaction, characterized in that it suppresses contaminants adhering to the surface.
제11항에 있어서,
상기 b) 단계에서 기포형 오염방지제를 주입하는 것을 특징으로 하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법.
12. The method of claim 11,
An all-in-one two-way water treatment method in which the membrane filtration process of a ceramic separator and the ozone oxidation process are combined, characterized in that the bubble-type antifouling agent is injected in step b).
제11항에 있어서, 상기 침지식 처리탱크(220)는,
침지식 처리탱크 본체(221);
상기 침지식 처리탱크 본체(221)의 일측에 결합되는 제1 패널(222);
상기 침지식 처리탱크 본체(221)의 타측에 상기 제1 패널(222)에 대향되도록 결합되는 제2 패널(223);
소정 간격으로 배치되는 다수의 세라믹 분리막으로서, 상기 오존 발생기(230)로부터 주입되는 오존을 원수에 접촉시킬 수 있도록 상기 제1 패널(222)의 측면에 결합되며, 미세기포를 발생시켜 유기물 및 오염물질을 분해시키는 제1 세라믹 분리막(224); 및
상기 제1 세라믹 분리막(224)과 교차 배열되는 다수의 세라믹 분리막으로서, 막여과 공정을 위해 상기 제2 패널(223)의 측면에 수직 방향으로 결합되며, 상기 제1 세라믹 분리막(224)과 일정 간격의 배치를 통하여 상기 원수를 막여과 처리함으로써 막오염 물질의 부착을 억제시키는 제2 세라믹 분리막(225)을 포함하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법.
According to claim 11, The immersion type treatment tank 220,
immersion type treatment tank body 221;
a first panel 222 coupled to one side of the submerged treatment tank body 221;
a second panel 223 coupled to the other side of the submerged treatment tank body 221 to face the first panel 222;
A plurality of ceramic separators disposed at predetermined intervals, coupled to the side surface of the first panel 222 so that the ozone injected from the ozone generator 230 can come into contact with raw water, and generate microbubbles to generate organic substances and pollutants a first ceramic separator 224 to decompose; and
A plurality of ceramic separators cross-arranged with the first ceramic separator 224, vertically coupled to the side surface of the second panel 223 for a membrane filtration process, and spaced apart from the first ceramic separator 224 An all-in-one bidirectional water treatment method in which the membrane filtration process of a ceramic separator and the ozone oxidation process are combined, the second ceramic separator including a second ceramic separator 225 for suppressing the adhesion of membrane contaminants by membrane filtration of the raw water through the arrangement of the.
제14항에 있어서,
상기 제1 세라믹 분리막(224) 및 제2 세라믹 분리막(225)은 서로 교차 배열되는 것을 특징으로 하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법.
15. The method of claim 14,
The first ceramic separator 224 and the second ceramic separator 225 are integrated bidirectional water treatment method in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined, characterized in that they are cross-arranged with each other.
제14항에 있어서,
상기 제1 세라믹 분리막(224) 및 제2 세라믹 분리막(225)은 수직 방향으로 교차 설치되거나 또는 수평 방향으로 교차 설치되는 것을 특징으로 하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법.
15. The method of claim 14,
The first ceramic separator 224 and the second ceramic separator 225 are integrally bidirectional in which the membrane filtration process of the ceramic separator and the ozone oxidation process are combined, characterized in that the first ceramic separator 224 and the second ceramic separator 225 are cross-installed in the vertical direction or cross-installed in the horizontal direction water treatment method.
제14항에 있어서, 상기 침지식 처리탱크(220)는,
상기 오존 발생기(230)에 의해 생성된 오존을 상기 침지식 처리탱크(220)의 일측에 주입할 수 있도록 상기 제1 패널(222)의 중앙부에 형성되고, 막여과 공정에서 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)에 의해 처리된 처리수를 배출하며, 세정 공정에서 상기 침지식 처리탱크(220)의 세정을 위해 역세수가 유입되는 제1 오존 주입 및 처리수 배출구(226);
상기 오존 발생기(230)에 의해 생성된 오존을 상기 침지식 처리탱크(220)의 타측에 주입할 수 있도록 상기 제2 패널(223)의 중앙부에 형성되며, 막여과 공정에서 상기 제1 및 제2 세라믹 분리막(224, 225)에 의해 처리된 처리수를 배출하며, 세정 공정에서 상기 침지식 처리탱크(220)의 세정을 위해 역세수가 유입되는 제2 오존 주입 및 처리수 배출구(227); 및
상기 원수 공급펌프(250)에 의해 공급되는 원수를 상기 침지식 처리탱크(220) 내에 공급할 수 있도록 상기 침지식 처리탱크 본체(221)의 일측에 형성되는 원수 공급구(228)를 추가로 포함하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법.
15. The method of claim 14, The immersion type treatment tank 220,
It is formed in the central portion of the first panel 222 to inject ozone generated by the ozone generator 230 to one side of the immersion treatment tank 220, and the first and second ceramics in the membrane filtration process a first ozone injection and treated water outlet 226 for discharging the treated water treated by the separation membranes 224 and 225 and introducing backwashing water for cleaning the submerged treatment tank 220 in the cleaning process;
It is formed in the central portion of the second panel 223 to inject ozone generated by the ozone generator 230 to the other side of the immersion-type treatment tank 220, and in the membrane filtration process, the first and second a second ozone injection and treated water outlet 227 for discharging the treated water treated by the ceramic separation membranes 224 and 225 and introducing backwashing water for cleaning the submerged treatment tank 220 in the cleaning process; and
Further comprising a raw water supply port 228 formed on one side of the immersion-type treatment tank body 221 so as to supply the raw water supplied by the raw water supply pump 250 into the immersion-type treatment tank 220 An all-in-one two-way water treatment method that combines the membrane filtration process of a ceramic membrane and the ozone oxidation process.
제14항에 있어서,
상기 제1 패널(222), 제2 패널(223), 제1 세라믹 분리막(224) 및 제2 세라믹 분리막(225)은 일체화된 카세트 형태로 제작되는 것을 특징으로 하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법.
15. The method of claim 14,
The first panel 222, the second panel 223, the first ceramic separator 224, and the second ceramic separator 225 are formed in an integrated cassette form. An all-in-one bidirectional water treatment method combined with an oxidation reaction process.
제11항에 있어서,
상기 제1 및 제2 개폐 밸브(280, 290)는 각각 양방향 밸브 또는 삼방향 밸브인 것을 특징으로 하는 세라믹 분리막의 막여과 공정과 오존 산화반응 공정이 결합된 일체형 양방향 수처리 방법.
12. The method of claim 11,
The first and second on-off valves 280 and 290 are two-way valves or three-way valves, respectively. An integrated two-way water treatment method in which a membrane filtration process and an ozone oxidation process are combined.
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