MBR系统的制作方法

文档序号:30103373发布日期:2022-05-18 13:47阅读:177来源:国知局
MBR系统的制作方法
mbr系统
技术领域
1.本发明涉及mbr系统,更具体而言,涉及使用平面膜型过滤装置的mbr系统。


背景技术:

2.由于工业的快速发展和城市人口的集中,生活空间和工业设施排放的废水量不断增加。因此,已经开发了各种废水处理设施以经济且有效地处理废水。
3.通常,废水处理设施设置有包括用于过滤废水的过滤构件的多个过滤器,并且过滤废水的过滤构件的表面残留有从污水废水中过滤出来的污染物质。
4.然而,当继续对被污染物质污染的过滤构件进行工作时,存在因膜的压差明显增加而大大降低过滤效率且严重时会导致水处理工作本身变得不可能的问题。
5.为了解决这种问题,以往,为了除去残留在过滤构件的表面的污染物质,使用将空气喷射在膜表面以通过空气来除去膜表面的污染物质或者通过柠檬酸等清洗物质来除去过滤构件所在的过滤槽内污染物质的化学清洗方法来对过滤构件进行周期性的清洗工序。然而,在通过空气来进行膜清洗的情况下,即使增加空气喷射压力,也难以除去存在于膜的内部而不是膜表面的污染物质,反而存在引发膜表面的物理损坏的问题。
6.并且,在化学清洗的情况下,存在因使用化学药品而引起的成本增加、水质污染等问题,并且存在因化学药品而引起的膜的化学损坏的风险。
7.为了解决这种问题,提出了一种清洁方法,其中,使未污染的水沿与原水通过膜的过滤方向相反的方向通过以将膜表面和膜内部存在的污染物质向膜外部除去。使用水的洗涤方法的优点在于,对膜没有化学损坏,洗涤时也没有水质污染。然而,当用水洗涤时,通常使用过滤水作为洗涤水,由于水在比过滤流量高约1.5~3倍的压力下沿与过滤方向相反的方向通过,因此用作洗涤水的过滤水的消耗较大,从而存在过滤水的产量降低的问题。尤其,为了长期保持膜性能而将洗涤周期设定较短时,过滤水产量的降低有可能是确保流量的致命问题。
8.另外,在现有的平面膜的情况下,大多采用多个过滤构件层叠而成的多层结构,若水在高于过滤流量的压力下沿与过滤方向相反的方向通过,被污染的平面膜可能会瞬间受到高压,因此存在多层结构的平面膜中产生层间分离而导致膜的过滤功能丧失的风险。
9.因此,急需开发出如下的mbr系统,即当使用采用平面膜的过滤器组件处理污水、废水、脏水等原水时,可平面膜的功能的劣化最小化的同时实现长时间的水处理工作,并且最小化或防止洗涤平面膜时产生的过滤水的损失。


技术实现要素:

10.技术问题
11.本发明鉴于如上所述的几点而提出,其目的在于,提供如下的mbr系统,即当使用过滤构件处理原水时,可以在使过滤构件的功能劣化最小化的同时长时间操作水处理,并且防止或最小化使用洗涤过滤构件时产生的过滤水以提供能够提高过滤水生产效率。
12.技术方案
13.为了实现如上所述的目的,本发明提供mbr系统,所述mbr系统包括:膜过滤槽,装有活性污泥的浓度为3000~15000

/l的原水;过滤部,包括安装在所述膜过滤槽的内部的过滤构件以用于过滤所述原水;过滤水储存罐,设置在所述膜过滤槽的外部以储存由所述过滤部产生的过滤水;空气罐,储存向过滤部供给的空气以用于除去过滤构件表面的污染物质;流路部,包括连接所述过滤部与过滤水储存罐之间的第一流路和连接所述过滤部与空气罐之间的第二流路;阀门部,包括位于所述第一流路上用于开合第一流路的第一阀门和位于所述第二流路上用于开合第二流路的第二阀门;以及减压部,位于所述过滤水储存罐与第一阀门之间的第一流路上,所述mbr系统重复执行由第一操作和第二操作包括的一个循环,所述第一操作为通过驱动所述减压部形成的过滤构件的外侧与内侧之间的压力差,使原水从过滤构件的外侧渗透到内侧而产生过滤水,在打开第一阀门并关闭第二阀门的状态下,通过第一流路将产生的过滤水输送到过滤水储存罐,所述第二操作为当关闭所述第一阀门并打开第二阀门时,通过第二流路将储存在空气罐中的空气输送至过滤构件,使输送的空气从过滤构件的内侧通向外侧以除去因第一操作而被污染的过滤构件上的污染物质。
14.根据本发明一实施例,所述阀门部还可包括在第一阀门与过滤部之间的第一流路上与外部空气相连接的第三阀门,所述循环还可包括在所述第二操作结束后关闭第二阀门并打开第三阀门以使因第二操作而残留在过滤部的空气与外部空气进行通风的第三操作。
15.并且,在所述第一操作中的膜过滤流速可以为10~40lmh。
16.并且,在所述第二操作中,空气的压力可大于100kpa。
17.并且,所述第二流路的连接到空气罐的一侧的相反侧可与所述第一阀门与过滤部之间的第一流路上的规定地点相连通并经由第一流路连接到过滤部,在第二操作中,所述第一阀门与过滤部之间的第一流路以及所述第二阀门与过滤部之间的第二流路中残留的过滤水可与空气一同从过滤构件的内侧通向外侧以除去过滤构件上的污染物质。此时,所述空气的压力可以为10~100kpa。
18.并且,所述过滤构件的原水侧表面的平均孔径可以为0.5μm以下。
19.并且,所述第一操作能够以10~40lmh的膜过滤流速可进行5~15分钟,所述第二操作以10~100kpa的压力的空气可进行10~60秒钟,所述第三操作可进行10~120秒钟。
20.并且,在以20lmh的膜过滤流速进行的第一操作中,经过100天后,过滤部的压差与初始压差相比变为10kpa以下。
21.并且,所述过滤部可以为包括作为多个平面膜的过滤单元借助紧固杆形成一体型的过滤组装体和用于收集从所述多个过滤单元排放的过滤水的至少一个公共收集构件的平面膜型过滤装置,所述过滤单元可具有:过滤构件,其为具有内侧和外侧两个表面且具有从外侧向内侧的过滤流的平面膜;以及支撑框架,其中形成结合在所述过滤构件的边缘侧以支撑所述过滤构件并通过所述过滤构件产生的过滤水流入并移动的流路和用于使所述过滤水流出的接收口,所述公共收集构件与设置在多个过滤单元中的每一个上的接收口一一匹配连接。
22.并且,所述过滤构件可包括板状第一支撑体和设置在所述第一支撑体的两侧的由纳米纤维形成的纤维网。
23.并且,所述纤维网可通过热熔合借助厚度比所述第一支撑体的厚度更薄的第二支撑体来粘合在所述第一支撑体的一表面。
24.并且,所述第一支撑体和第二支撑体可以为由聚丙烯芯部和熔点为60~180℃的聚乙烯鞘部组成的芯鞘型复合纤维。
25.有益效果
26.根据本发明,可使处理原水时因过滤构件的污染增加而导致的压差增加等功能劣化最小化的同时,可长时间进行水处理操作,并且可最小化或防止在使用洗涤时产生的过滤水来洗涤过滤构件的过程中产生的过滤水损失,从而可提高过滤水生产效率。
附图说明
27.图1为示出根据本发明一实施例的污水处理系统的示意图。
28.图2为用于图1的污水处理系统中的根据本发明一实施例的平面膜型过滤装置的示意图,并且示出多个过滤器组件中的任意一个从主框架分离的状态的图。
29.图3为示出根据本发明一实施例的过滤器组件的图。
30.图4为示出图3中间隙调节构件与紧固杆之间的结合关系的放大图。
31.图5为示出根据本发明一实施例的过滤器组件中接收口的另一种形式的图。
32.图6为示出根据本发明一实施例的过滤单元的图。
33.图7为适用于图6的框架的剖视图。
34.图8为在根据本发明一实施例的过滤单元中过滤水向接收口侧流入的移动路径的图。
35.图9a至图13为通过本发明的多个实施例的污水处理系统和多个比较例的污水处理系统运行的污水处理结果的图形。
具体实施方式
36.以下,参考附图详细描述本发明的实施例,以便本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易实施。本发明并不限于在本文中描述的实施例而能够以各种不同的方式实现。在附图中,为了清楚地描述本发明,省略了与本说明无关的部分,并通过说明书全文,对相同或相似的结构要素添加了相同的附图标记。
37.参照图1,根据本发明一实施例,mbr系统1000包括:膜过滤槽410,装有原水;过滤部300,安装在所述膜过滤槽的内部以用于过滤所述原水;过滤水储存罐420,设置在所述膜过滤槽410的外部以储存由所述过滤部300产生的过滤水;空气罐430,储存向过滤部300供给的空气以用于除去过滤部300中过滤构件表面的污染物质;流路部720,包括连接所述过滤部300与过滤水储存罐420之间的第一流路721和连接所述过滤部300与空气罐430之间的第二流路722;阀门部,包括位于所述第一流路721上用于开合第一流路721的第一阀门610和位于所述第二流路722上用于开合第二流路722的第二阀门620;以及减压部520,位于所述过滤水储存罐420与第一阀门610之间的第一流路721上。并且,还可包括用于使原水流入膜过滤槽410中的原水供给流路和原水供给泵510。并且,还可包括用于将原水通过过滤部300过滤后剩余的杂质输送到膜过滤槽410的外部的过滤物质排放流路和过滤物质排放泵530,过滤物质排放流路上还可包括排放调节阀门630以用于仅在过滤物质排放时才允许过
滤物质排放流路打开。
38.像这种根据本发明一实施例的mbr系统1000通过重复执行由第一操作和第二操作构成的一套操作来运行系统,所述第一操作为通过驱动所述减压部520形成的过滤构件的外侧与内侧之间的压力差,使原水从过滤构件的外侧渗透到内侧而产生过滤水,在打开第一阀门610并关闭第二阀门620的状态下,通过第一流路721将产生的过滤水输送到过滤水储存罐420,所述第二操作为当关闭所述第一阀门610并打开第二阀门620时,通过第二流路将储存在空气罐430中的空气输送至过滤构件,使输送的空气从过滤构件的内侧通向外侧以除去因第一操作而被污染的过滤构件上的污染物质。
39.首先,作为水处理对象的所述原水是活性污泥浓度为3000~15000

/l的污水,例如,可以为通常的流入污水处理厂的污水在流入所述膜过滤槽410之前使用散气管的曝气槽等进行预处理的污水。并且,所述污水可以为雨水、污水、废水或它们中的任意两种以上的混合物。例如,所述原水可通过原水供给泵510供给给膜过滤槽410。
40.并且,所述膜过滤槽410具有用于收容流入的原水的内部空间,并且可以为通常设置在污水处理厂的膜过滤槽。
41.并且,所述膜过滤槽410的内部空间设置有用于过滤流入的原水的过滤部300。在mbr系统中使用的已知的过滤装置的情况下,可无限制地使用所述过滤部300,例如,可以为图2至图8所示的使用平面膜的过滤构件的平面膜型过滤装置。
42.例如,如图2所示,作为平面膜型过滤装置的过滤部300可包括至少一个过滤器组件200,如图3至图5所示,所述过滤器组件200可包括多个过滤单元100借助紧固杆形成一体型的过滤组装体210、用于收集从所述多个过滤单元100排放的过滤水的至少一个公共收集构件230和固定框架220。
43.参照图6至图8来说明,所述过滤单元100可包过滤构件110和结合在所述过滤构件110边缘侧的支撑框架120,还可包括间隙调节构件130、130’。
44.所述过滤构件110为用于过滤污水中包含的杂质的构件,可使用已知的过滤构件。然而,所述过滤构件110可设计成具有内侧和外侧两个表面且具有从外侧向作为过滤构件110的里侧部分的内侧的过滤流。作为设计成具有这种过滤流的示例,所述过滤构件110可以呈在第一支撑体111的两表面设置由纳米纤维形成的纤维网112的板状形态。
45.此时,所述纤维网112用于使所述原水通过减压部520通向过滤构件110里侧的过程中过滤出包含在原水中的杂质,所述第一支撑体111可用于支撑所述纤维网112并具有因所述纤维网112产生的过滤水移动的移动路径的作用。
46.此时,所述过滤构件110可以为所述纤维网112直接粘合在所述第一支撑体111的两表面的三层结构,但如图6所示,所述纤维网112还可以为借助第二支撑体113分别粘合在所述第一支撑体111的两表面的五层结构。
47.其中,所述第一支撑体111的厚度比所述第二支撑体113和纤维网112的每个厚度更厚,例如,第一支撑体111的厚度可占据三层结构或五层结构的过滤构件110的整个厚度的90%以上,通过这种结构,可在下文中描述的作为过滤工序的第一操作或作为洗涤工序的第二操作的情况下向过滤构件110施加高压时也可赋予能够防止过滤构件110的损坏或变形的支撑力。
48.另一方面,在三层结构中,第一支撑体111可通过热熔合与纤维网112相互粘合,但
在第一支撑体111占据过滤构件110的整体厚度的大部分的情况下,为了部分熔融第一支撑体111的表面,在第一支撑体111的两表面设置纤维网112的状态下,需要长时间施加高温加热以超过第一支撑体111的热容量,因此,存在纤维网112意外变形或损坏的风险。然而,在五层结构的情况下,借助厚度比第一支撑体的厚度薄很多的第二支撑体113来使第一支撑体111与纤维网112粘合,从而可防止纤维网112的熔融或变形。
49.例如,所述纤维网112可通过热熔合、超声波熔合、高频熔合等借助所述第二支撑体113来粘合在所述第一支撑体111。此时,所述第二支撑体113可由复合纤维形成,该复合纤维由作为支撑纤维的芯部和覆盖所述支撑纤维的外表面的具有低于所述支撑纤维的熔点的鞘部构成,通过熔融部分或全部的所述鞘部,能够以更加优异的粘合强度与第一支撑体111和纤维网112的每一个更加容易结合。例如,所述复合纤维可以为由聚丙烯芯部和熔点为60~180℃的聚乙烯鞘部构成的芯鞘型复合纤维,由此,具有即使在通过减压部520施加的第一操作时的压力变化和第二操作时施加的高压空气中,也可使过滤构件110中的层间分离或损坏最小化的优点。尤其,将不同材质,例如具有熔点之差的聚酯成分分别设置在鞘部和芯部的低熔点复合纤维的情况下,即使在类似温度条件下能够粘合,也因材质上的脆性而不易粘合或粘合后也容易脱落。并且,存在因第一操作和第二操作时施加的压力而加速层间分离的风险。
50.并且,第一支撑体111也可以如第二支撑体113,通过由聚丙烯芯部和熔点为60~180℃的聚乙烯鞘部构成的芯鞘型复合纤维形成的构件,由此,因第一支撑体111与第二支撑体113之间的相容性的提高而表达优异的粘合强度,由此,可以进一步使在第一操作和第二操作中的层间分离最小化。
51.所述第一支撑体111和第二支撑体113可以为多孔性基材,使得具有因所述纤维网112产生的过滤水移动的移动通道的作用。例如,所述第一支撑体111和/或第二支撑体113可以为通常使用的已知的织物、针织物或无纺布中的任意一种,例如,可以为无纺布。
52.并且,第一支撑体111的厚度可以为例如,2~8mm,更优选地,可以为2~5mm,进一步优选地,可以为3~5mm。当厚度小于2mm时,可能无法表现出足够的机械强度来承受频繁的洗涤。并且,当厚度大于8mm时,过滤构件实现为后述的过滤单元之后,在有限的空间内组装并实现为过滤器组件时,组件的每单位体积的过滤构件的集成度有可能减少。
53.优选地,所述第一支撑体111可在满足如上所述的厚度条件的同时,称量可以为250~800g/

,更优选地,可以为350~600g/

。当称量小于250g/

时,难以表现出足够的机械强度,并具有与第二支撑体之间的粘合力降低的问题,若称量大于800g/

时,则无法充分形成流路,因此流量减少,并且可能存在因压差增加而难以顺利洗涤的问题。
54.并且,所述第二支撑体113例如可以为无纺布,此时,形成所述第二支撑体113的纤维的平均直径可以为5~30μm。并且,所述第二支撑体113的厚度可以为100~400μm,更优选地,可以为150~400μm,进一步优选地,可以为150~250μm,例如可以为200μm。
55.并且,所述第二支撑体113的平均孔径可以为20~100μm,孔隙率可以为50~90%。然而,不限定于此。
56.并且,所述第二支撑体113的称量可以为10~200g/

,更优选地,可以为35~200g/

,进一步优选地,可以为35~80g/

,例如,可以为40g/

。当称量小于10g/

时,在形成与后述的纤维网形成的界面处分布的第二支撑体纤维量有可能少,因此,在与纤维网
接触的第二支撑体的有效粘合面积的减少,从而有可能无法表现所需的结合力水平。并且,存在有可能无法表现出能够支撑纤维网的足够的机械强度且与第一支撑体之间的粘合力降低的问题。并且,当称量大于200g/

时,可能存在难以确保所需的流量水平,且因压差增加而难以顺利进行反洗涤的问题。
57.所述纤维网112用于过滤包含在原水中的杂质,可通过纳米纤维形成。作为示例,所述纳米纤维可包含含有聚丙烯腈(pan)和聚偏二氟乙烯(pvdf)的成纤组分以及提高所述成纤组分的混溶性的乳化剂。其中,所述成纤组分可包含高亲水性的聚丙烯腈(pan,以下简称pan)和具有极高疏水性的聚偏二氟乙烯(pvdf,以下简称pvdf),通过pvdf可保证纳米纤维的机械强度和耐化学性,通过所述pan,可以防止因pvdf引起的纳米纤维的疏水化,并提高纳米纤维的亲水性,从而在纳米纤维粘合到过滤构件上时表现出改善的透水性。
58.并且,所述纳米纤维的平均直径为0.05~1μm,纵横比可以为1000~100000,但不限定于此。例如,在所述纤维网112中具备的纳米纤维中,相对于纤维网112的总重量,可分别以35重量%、53重量%、12重量%来包含直径为0.1~0.2μm的第一纳米纤维组、直径为0.2~0.3μm的第二纳米纤维组及直径为0.3~0.4μm的第三纳米纤维组。
59.并且,所述纤维网112的厚度可以为0.5~200μm,例如,可以为20μm。所述纤维网112的孔隙率可以为40~90%,更优选地,可以为60~90%。并且,平均孔径可以为0.1~5μm,更优选地,可以为0.1~3μm,例如,可以为0.25μm。并且,所述纤维网112的称量可以为0.05~20g/

,例如,可以为10g/

,但不限定于此,可根据所需的透水率和过滤效率来进行适当变更。
60.并且,所述纤维网112可以为单层也可以为多层。
61.另一方面,支撑框架120设置在上述的过滤构件110的边缘侧以支撑所述过滤构件110的边缘侧,从而使所述过滤构件110可以保持板状形状。
62.这种支撑框架120可以由单个构件形成以完全支撑或部分支撑所述过滤构件110的边缘侧,但是多个框架120a、120b能够以结合在所述过滤构件110的边缘侧的形式来实现。
63.例如,所述多个框架120a、120b可分别设置在所述过滤构件110的边缘侧,使得任意一端与另一端接触,并且可通过设置在所述过滤构件110的边角侧的间隙调节构件130、130’来使相邻的两个框架120a、120b的端部侧相连接。
64.然而,所述支撑框架的形状不限定于此,可根据所述过滤构件110的形状来变更为圆形、弧形、多边形及它们相互组合的各种形态,需要说明的是,只要是整体包围所述过滤构件的边缘的形态,就可以为任意形态。
65.此时,所述支撑框架120起到支撑所述过滤构件110的作用的同时,并起到流路作用以使通过减压部520提供的吸力使由所述过滤构件110产生的过滤水向接收口133侧移动。
66.为此,构成所述支撑框架120的每个框架120a、120b可呈一侧打开的大致

匚’字形,内侧可形成从所述过滤构件110流入的过滤水移动的流路124(参照图7)。
67.具体而言,所述多个框架120a、120b可包括板状第一板121以及从所述第一板121的两端分别向垂直方向延伸的一对第二板122、123。由此,边缘侧向形成于所述一对第二板122、123之间的空间侧插入,从而所述过滤构件110可由相向的一对第二板122、123来被支
撑。此时,向形成于所述一对第二板122、123之间的空间侧插入的过滤构件110的边缘侧能够以从所述第一板121隔开规定距离的方式插入。
68.即,在相向的一对第二板122、123的相对表面上可具有用于限制所述过滤构件110的插入深度的限制构件125。由此,在所述过滤构件110的边缘侧紧固在每一个框架120a、120b的过程中,通过所述限制构件125,所述过滤构件110的插入深度受限,从而所述过滤构件110的边缘侧的端部与所述第一板121之间可形成规定空间。
69.因此,当结合所述过滤构件110与框架120a、120b时,所述过滤构件110的边缘始终保持与所述第一板121隔开的状态,从而可形成通过第一操作产生的过滤水或第二操作时施加的空气能够移动的流路124。
70.在本发明中,所述限制构件125可分别形成在相向的一对第二板122、123的相对表面上,还可形成在所述一对第二板122、123中任意一个的内表面。另外,所述限制构件125可以整体或部分地沿着每个框架的长度方向设置。并且,所述限制构件125分别形成在相向的一对第二板122、123的相对表面时,每个限制构件125隔开规定间隔,从而过滤水可通过所述间隔向流路124侧移动。
71.所述间隙调节构件130、130’与所述支撑框架120的边角侧相结合,以用于紧固相邻的两个框架120a、120b的同时调节相邻的过滤构件110之间的间隔。
72.这种间隙调节构件130、130’可以设置为多个,并且可以结合到所述支撑框架120的边角侧以固定相邻的两个框架120a、120b的端部。
73.为此,所述间隙调节构件130、130’可以包括具有开放的一侧的主体131,使得相邻框架120a、120b的端部侧可以插入其中。
74.因此,构成所述支撑框架120的多个框架120a、120b中彼此相邻的两个框架120a、120b的端部侧分别插入所述主体131的内部,从而可通过所述主体131来被固定。
75.例如,彼此相邻的两个框架120a、120b中任意一个框架120a的端部向所述主体131的第一方向插入,另一个框架120b的端部向所述主体131的第二方向插入,因此能够与向所述第一方向插入的框架120a的端部相接触。
76.此时,形成于向所述第一方向插入的框架120a上的流路124形成于向所述第二方向插入的框架120b上的流路124相连通,从而分别形成在多个框架120a、120b上的流路均连通。
77.其中,所述第一方向和第二方向可以为在同一平面上相互正交的方向,也可以为在同一平面上相对于一条直线以预定角度倾斜的方向。
78.另一方面,上述的多个过滤单元100可以相互平行排列,在这种情况下,可具有间距调节口132,使得每个过滤构件110能够隔开间隔设置。
79.这种所述间距调节口132可设置在构成所述支撑框架120的多个框架120a、120b中至少一个,也可设置在所述间隙调节构件130、130’中至少一个。
80.例如,所述间距调节口132可包括形成有紧固孔132b的延伸板和间隔构件,并且可形成在所述间隙调节构件130、130’的一侧(参照图8)。
81.具体而言,所述延伸板可从所述间隙调节构件130、130’的主体131向外侧延伸,并且可以形成有紧固杆240穿过的紧固孔132b。其中,虽然附图显示所述紧固孔132b以圆形方式穿过形成在所述延伸板上,但是本发明不限于此,并且可以具有对应于所述紧固杆240的
横截面形状的形状。例如,所述紧固孔132b可以呈圆形、弧形、多边形截面或它们的组合形状。
82.此时,所述间隔构件可以从所述延伸板的一表面以规定高度突出以具有规定厚度,所述间隔构件可以设置为完全或部分地围绕所述紧固孔132b的边缘。
83.其中,所述间隔构件可以分别形成在所述延伸板132a的两表面,也可以仅形成在所述延伸板132a的一表面,并且可以是距所述延伸板132a的一表面具有不同高度的多级结构。
84.其中,彼此平行排列的多个过滤构件110之间的间隔可以布置为3mm以上的间隔,但不限于此,可适当改变所述间隔构件的高度或厚度,使得能够以多种间隔设置。
85.由此,当根据本发明的多个过滤单元100通过紧固杆240彼此连接时,即使当各个过滤单元100完全紧密接触时,相互平行设置的过滤构件110也可通过所述间隔构件隔开规定间隔。因此,所述过滤器组件200的每个过滤构件110的两侧可存在原水,从而原水通过减压部520提供的吸力从所述过滤构件110的两侧的外部向过滤构件110的内侧移动而产生过滤水。
86.另外,第一操作之后,当进行用于除去粘合在所述过滤构件110中的杂质的第二操作时,粘合在所述过滤构件110的杂质从过滤构件110分离之后落入相邻的过滤构件110之间的空间。
87.另一方面,所述间隙调节构件130、130’中的至少一个可具有用于向外部排放沿着形成于每个框架120a、120b的流路124移动的过滤水的接收口133。
88.即,在结合在所述支撑框架120的边角的多个间隙调节构件130、130’中,未形成所述接收口133的间隙调节构件130’仅起到连接相连的一对框架的作用,另一方面,形成所述接收口133的间隙调节构件130还可一同起到向外部排放通过所述接收口133产生的过滤水的排放口的作用。
89.这种接收口133可与后述的公共收集构件(图3的230)相连接。
90.其中,所述接收口133可设置在多个间隙调节构件130、130’中的任一个,但分别设置在两个间隙调节构件130上,可有利于向所述过滤构件110侧提供均匀的吸入压力。
91.另外,所述接收口133可与所述间隙调节构件130的主体131一体形成,但结合孔形成在主体,所述结合孔中还能够以能够装拆的方式结合具有规定长度的接收口。即,所述接收口可呈具有规定长度的中空形状,并且拧入或扣入形成在所述主体中的结合孔。因此,在工作中需要改变或更换所述接收口时,仅简便地分离所述接收口即可进行改变或更换。
92.此时,当形成有所述接收口133的间隙调节构件130与相邻的两个框架120a、120b相结合时,可形成于分别形成在所述两个框架120a、120b的流路124相连通的收集空间134,所述收集空间134可形成在与所述接收口133相连通的位置。
93.例如,形成所述接收口133的间隙调节构件130与两个框架120a、120b之间结合时,所述收集空间134可形成于向所述间隙调节构件130插入的两个框架120a、120b的端部侧,所述收集空间134可通过切割向所述间隙调节构件130插入的两个框架120a、120b中任一个120a的端部而形成,使得它们不配合在一起。
94.因此,沿着所述两个框架120a、120b中任意一个框架120a中形成的流路124移动的过滤水和沿着另一个框架120b中形成的流路124移动的过滤水在所述收集空间134会和,并
且可通过与所述收集空间134相连通的接收口133向外部排放。
95.因此,在第一操作期间,通过减压部520提供的吸力从所述过滤构件110的外侧移动到内部时产生的过滤水流入所述多个框架120a、120b中形成的每个流路124侧,并可沿着所述流路124向收集空间134侧移动之后通过所述接收口133向外部排放。
96.另一方面,在第二操作期间,通过减压部520加压的空气通过所述接收口133流入之后,经由收集空间134,可供给给多个框架120a、120b中形成的每个流路124侧。
97.另一方面,上述的过滤单元100可形成为多个相互平行排列并借助紧固杆240彼此固定而模块化的一个过滤器组件200。
98.例如,如图3所示,所述过滤器组件200可包括过滤组装体210、固定框架220及公共收集构件230。
99.所述过滤组装体210可在多个上述的过滤单元100以相互平行排列的状态下通过具有规定长度的一个紧固杆240形成为一体型。
100.此时,在所述过滤组装体210中,通过设置在每个过滤单元100的间隔构件,相邻的过滤构件110隔开设置,从而相向的过滤构件110之间可确保规定空间。另外,若在所述紧固杆240的两侧紧固诸如螺母之类的固定构件242,则每个过滤单元100之间形成的间隔可保持均匀。
101.所述固定框架220结合在所述紧固杆240的两端部侧,可与所述过滤组装体210形成一体型。这种固定框架220也可以由板状构件形成,但也可以设置为框架结构物,使得原水能够流入所述过滤组装体210侧。
102.例如,所述固定框架220可包括分别设置在过滤组装体210的前表面和后表面的前表面框架221和后表面框架222,所述紧固杆240的两端部侧可分别结合在前表面框架221和后表面框架222。因此,所述过滤组装体210和固定框架220可通过紧固杆240形成为一体型。
103.其中,所述前表面框架221和后表面框架222侧具有插入所述紧固杆240的端部侧的紧固孔(未示出),能够以扣入的方式插入,并且具有贯通所述前表面框架221和后表面框架222的贯通孔(未示出),使得在穿过所述紧固杆240的两端部的状态下可通过单独的固定构件进行固定。
104.此时,在所述固定框架220的一侧还可具有单独的把手223,以便用户或操作者可以容易地安装模块化的平板型过滤器组件200。
105.并且,形成所述前表面框架221和后表面框架222的每个构件可以为具有规定宽度和长度的板状杆,可以为

i’字形梁或
‘┐’
字形梁,还可以为方管的形式。
106.如上所述,在根据本发明的平面膜型过滤器组件200中,多个过滤单元100可以彼此平行排列,设置在每个过滤单元100中的过滤构件110通过间隔构件以规定间隔隔开的状态设置。因此,从外部提供的吸力,例如,从减压部520提供的吸力通过每个接收口133传递给多个过滤单元100侧,从而使多个过滤单元100在一个工序中单独生产过滤水。
107.因此,通过多个过滤单元100,可同时生产大量过滤水,并且可提高过滤水的生产效率。
108.所述公共收集构件230是用于通过一次吸入工序在每个过滤单元100中同时产生过滤水并向每个过滤单元100侧传递吸力,并且将每个过滤器中产生的过滤水合并为一。
109.即,所述公共收集构件230与设置在每个过滤单元100中的接收口133相连接,从而
吸力同时向每个过滤单元侧传递,通过所传递的吸力,在每个过滤单元100中单独产生过滤水,每个过滤单元100中产生的过滤水借助吸力经由所述收集空间134和接收口133并流入公共收集构件230侧以进行合并。
110.另外,所述公共收集构件230可起到第二操作时将高压空气分配给每个过滤单元100侧的作用。
111.这种公共收集构件230可设置一个,但在每个过滤单元中设置多个接收口133时,可设置对应于所述接收口133的数量的数量,以便与每个接收口133一对一连接。
112.例如,如图3所示,当每个过滤单元100的上侧和下侧设置两个接收口133时,所述公共收集构件230也可以设置两个,两个公共收集构件230中任一个可与位于上侧的接收口133相连接,剩余的公共收集构件230可与位于下侧的接收口133相连接。
113.这种公共收集构件230可包括具有临时收集从所述接收口133流入的过滤水的储存空间234的本体231、使从所述接收口133排放的过滤水流入所述储存空间234的流入口232以及使流入所述储存空间234的过滤水向外部(例如,过滤水储存罐350)排放或将从外部提供的吸力提供给所述接收口133侧的排放口233。
114.其中,在进行用于除去粘合在所述过滤构件110的杂质的第二操作时,所述流入口232可起到将高压空气供给给过滤单元100侧的排放口的作用,所述排放口233可起到使从外部提供的高压空气流入所述公共收集构件230侧的流入口的作用。
115.此时,所述流入口232可设置多个,以便能够分别与设置在每个过滤单元100中的接收口133连接,所述流入口232与接收口133能够以一对一匹配的方式连接。
116.例如,如图3所示,所述多个流入口232可借助管部与所述接收口133一对一连接,如图5所示,所述接收口133还可直接连接到公共收集构件230’中形成的流入口232’。
117.其中,当所述接收口133直接连接到所述公共收集构件230’的流入口232’时,所述流入口232’在具有临时收集从所述接收口133流入的过滤水的储存空间234的本体231’的一表面以孔的形状形成,从而以规定长度突出形成的接收口133可直接插入到所述流入口232’。此时,所述流入口232’与所述接收口133的接触面上可设置有用于防止过滤水向外部泄露的密封构件(未示出)。
118.另一方面,当所述流入口232和接收口133借助管部来相连接时,所述公共收集构件230可设置在所述固定框架220的高度中间部,使得可以从所述接收口133以规定间隔隔开设置。
119.这是因为当所述接收口133与流入口232之间的间隔过窄时,连接管部的过程中所述管部弯曲会妨碍过滤水的顺利的流动。
120.如上所述,在根据本发明的污水处理系统中采用的过滤器组件200中,所述公共收集构件230与设置在每个过滤单元100中的接收口133相连接,从而可通过一次的吸入工序在每个过滤单元中同时生产过滤水,并且还可同时进行用于除去粘合在每个过滤构件110的杂质的第二操作。另外,通过间隙调节构件130、130’,以适当间隔隔开的多个过滤单元100形成一体型而模块化,从而简化设置工作且可更换组件单元,因此具有易于维护的优点。
121.另一方面,过滤器组件200可具有一个作为平面膜型过滤装置的过滤部300,如图2所示,还可设置多个以便通过主框架来被支撑。所述主框架用于支撑所述过滤器组件200,
可形成为在内部具有主流路315的中空形状的框架结构物。
122.为了稳固地支撑所述过滤器组件200,这种主框架可包括设置在过滤器组件200的上侧的上部主框架311以及设置在过滤器组件200的下侧的下部主框架312,所述上部主框架311和下部主框架312可借助多个支撑杆313相连接。
123.由此,所述主框架可形成用于插入设置至少一个过滤器组件200的空间部。
124.此时,所述上部主框架311和下部主框架312中至少一侧可设置导轨314,用于在插入所述过滤器组件200时支撑所述过滤器组件200的边角侧来引导所述过滤器组件200的滑动运动。
125.例如,所述导轨314可大致呈
‘┕’
字形的角型条状,可设置在于所述过滤器组件200的插入方向相同的方向。因此,在插入所述过滤器组件200时支撑所述过滤器组件200的边角侧,从而可实现顺畅的滑动运动。
126.优选地,所述导轨314可分别形成于所述上部主框架311和下部主框架312,以便可同时支撑过滤器组件200的上部边角和下部边角。
127.另一方面,所述上部主框架311和下部主框架312中至少一个内部中可形成主流路315,以用于合并从所述过滤器组件200流入的过滤水。
128.例如,所述主流路315可形成于构成下部主框架312的多个构件中任意一个内部。另外,所述下部主框架312中可设置与所述主流路315相连通的多个装配孔316a、316b。
129.其中,所述多个装配孔316a、316b起到用于过滤水的流入和流出的流入口和流出口的作用,多个装配孔316a、316b中的一部分316a可借助连接管371与所述公共收集构件230的排放口233相连接。此时,所述连接管371可使用具有刚性的管构件,也可使用由具有柔性的橡胶材质制成的已知的管部。
130.并且,多个装配孔316a、316b中剩余的316b借助第一流路721与过滤水储存罐420相连接,从而在第一操作时,从每个过滤单元产生的过滤水可以使用通过所述减压部520提供的吸力来被输送到过滤水储存罐420侧。
131.其中,当设置一个所述过滤器组件200时,所述主框架310可被省略,在这种情况下,所述公共收集构件230的排放口233可与所述过滤水储存罐420直接相连接。
132.所述减压部520位于第一流路721上,提供吸力,使得每个过滤器组件200中设置的过滤单元100可生产过滤水。此时,所述第一流路721的一侧可与所述主框架310的装配孔316a、316b中至少一个316b相连接。
133.即,在第一操作中,通过所述减压部520提供的吸力通过主流路215、公共收集构件230及接收口133经由构成支撑框架的多个框架120a、120b中形成的流路124传递至所述过滤构件110侧。因此,所述过滤单元100的周围存在的原水可通过所述吸力移动至过滤构件110侧,并通过纤维网112被过滤,通过所述纤维网112移动至第一支撑体111的过滤水,通过吸力流入所述支撑框架的流路124侧,在移动至收集空间134侧之后,通过接收口133移动至公共收集构件230并聚合,经由主框架的主流路315和第一流路721向过滤水储存罐420侧收集。
134.因此,在根据本发明的污水处理系统1000中,第一操作中多个过滤单元100借助减压部520提供的吸力同时工作可生产大量过滤水。
135.在上述的根据本发明的污水处理系统1000中,第一操作为使用作为上述的平面膜
型过滤装置的过滤部300的过滤工序,在所述过滤工序中,通过上述的减压部520,使过滤构件110的作为两个表面的内侧而不是外侧,例如,降低第一支撑体111附近的压力使原水的流动形成为从过滤构件110的外侧向内侧进行,产生的过滤水在打开第一阀门610且关闭第二阀门620的状态下通过第一流路721传输至过滤水储存罐420。
136.此时,在所述第一操作中的膜过滤流速可以为10~40lmh,由此,具有可增加过滤水的产量且提高后续的第二操作的效率的优点。当流速小于10lmh时,获得的过滤水较少,因此可降低过滤水生产效率。并且,当流速大于40lmh时,过滤构件的污染加剧,并且有可能降低第二操作的效率。更具体而言,所述第一操作可以进行5~15分钟,使膜过滤流速成为10~40lmh,若进行不到5分钟,则增加规定的操作时间中第二操作的次数和/或时间,可能具有过滤构件的损坏或变形的风险,并且获得的过滤水量有可能减少。并且,当进行超过15分钟时,减少规定操作时间中第二操作的次数或时间,因此难以实现足够的洗涤效率,并无法在适当的时期进行洗涤工序而导致因过量杂质引起的过滤构件的污染,因此顾虑在过滤构件中除去杂质会变得更加困难。
137.当上述的第一操作在规定时间内执行时,第一操作被停止并且执行第二操作。所述第二操作为将空气从所述过滤构件110的内侧通向外侧以除去所述过滤构件110中的污染物质的洗涤工序,具体而言,关闭第一阀门610并打开第二阀门620,使储存在空气罐430中的空气可通过第二流路722输送至过滤构件110,使被输送的空气从过滤构件110的内侧通向外侧以除去因第一操作而被污染的过滤构件110上的污染物质。储存在所述空气罐430中的空气可以通过空气供给部800供给,作为示例,所述空气供给部800可以为空气压缩机。
138.不同于图1所示,根据本发明一实施例,第二流路722可直接连接在过滤部300,可进行通过第二流路722将空气直接供给给过滤构件110的洗涤工序。在这种情况下,通过第二流路722输送的空气压力可大于100kpa。当压力为100kpa以下时,杂质不能单独通过空气去除,当使用表面的平均孔径为0.8μm以下,特别是平均孔径为0.5μm以下的过滤构件110时,空气的压力降低,空气难以从过滤构件110的内侧向外侧表面排出,因此,这可能会使洗涤过滤构件变得困难。另一方面,当压力大于200kpa时,过滤构件可能因空气而损坏或变形。
139.另一方面,根据本发明的优选一实施例,当仅用空气进行第二次操作时,不可避免地需要在高压下操作,为了防止有可能因此而发生的过滤构件的损坏或变形并更有效地除去过滤构件110中杂质,可以在所述第一操作结束之后关闭的第一阀门610与过滤部300之间的第一流路721部分中残留的过滤水和空气一同通过过滤构件110来执行洗涤工序。在这种情况下,与仅使用空气的情况相比,具有即使在施加低压空气的情况下也可以实现足够的洗涤效果的同时还可使过滤构件110的损坏最小化的优点。换句话说,与仅使用空气来进行第二操作的情况相比,能够以低压进行第二操作。在这种情况下,空气的压力可以为10~100kpa,更优选地,可以为30~60kpa。若残留的过滤水与空气一同供给给过滤构件时,空气的压力大于100kpa,空气与过滤水一同通过,这可能导致过滤构件的损坏或变形。并且,当压力小于10kpa时,空气压力过小,因此即使与过滤水一同使用也无法表现出足够的洗涤效果。
140.另一方面,为了使残留在第一流路721上的过滤水与空气一同供给给过滤构件110,第二流路722中可设计流路部720,使得连接在空气罐430的一侧的相反侧与所述第一
阀门610与过滤部300之间的第一流路721上的规定地点p相连通,以便经由第一流路721与过滤部300相连接,由此,第二操作时,所述第一阀门610与过滤部300之间的第一流路721和所述第二阀门620与过滤部300之间的第二流路722上残留的过滤水与空气一同通过滤构件110的内侧向外侧通过,以较低空气压力有效除去过滤构件上的污染物质。
141.所述第二操作可进行10~60秒钟,若进行不到10秒钟,则难以实现足够的洗涤效果,当进行超过60秒钟时,导致过滤构件的损坏或变形,或者洗涤效果的提高程度可能微乎其微。
142.上述的第一操作和第二操作可构成一个循环而持续重复,优选地,所述循环还可包括将因第二操作而残留在过滤部的空气与外部空气进行通风的第三操作。所述第三操作为用于释放因第二操作导致的填充在第二阀门620与过滤部300之间的第二流路722中的空气而施加到过滤构件110的内侧的压力的工序。所述第三操作可以适当采用公知的方法对第二流路722中的压力进行减压,作为示例,可使用设置在第二流路722中的第三阀门来释放第二流路722中的压力。若在没有第三操作的情况下进行第二操作之后进行第一操作,则在第一操作期间残留在第一流路中的空气被吸入到加压机构,从而使加压机构不能正常工作,或者工作所需时间延长,而使过滤水生产效率降低。另一方面,上述的本发明的优选一实施例的如图1所示的流路部720的设计,当第二流路722的一侧与第一流路721相连通时,所述第三操作是即使填充在第一阀门610与过滤部300之间的第一流路721中的空气也可以被通风到外部空气。并且,在这种情况下,第三阀门640安装在第一流路721上可能更有效。
143.另一方面,在根据本发明一实施例的mbr系统1000中,重复进行上述的第一操作和第二操作或者第一操作至第三操作来进行水处理,这可以改善根据过滤构件110的污染的水处理操作中在过滤构件110中产生的压差变动,为了进一步减小或防止压差变动,在所述过滤构件110的两侧表面中,例如,纤维网112的平均孔径可以为0.5μm以下,更优选地,可以为0.3μm以下。当平均孔径大于0.5μm时,更容易发生膜污染,反之,存在过滤构件110的气孔中堆积的异物难以去除,第二操作效率降低,压差变动程度大或压差变动不稳定的风险。
144.在根据本发明一实施例的mbr系统1000中,有效除去过滤构件110中杂质,因此即使继续操作,压差变动也被最小化,并且变动可以是稳定的。例如,在以20lmh的膜过滤流速进行的第一操作中,经过100天后,过滤部300的压差与初始压差相比可变为10kpa以下,因此可非常稳定地进行长时间大规模处理污水。并且,不使用产生的过滤水进行洗涤,即使使用时,也仅使用流路中残留的少量过滤水,因此与进行使用过滤水的洗涤的情况相比,可大大提高过滤水生产效率。
145.本发明的实施方式
146.通过以下实施例,进一步具体说明本发明,但以下实施例并不旨在限制本发明的范围,而应被解释为有助于理解本发明。
147.《准备例1》
148.实现了如图2所示的平面膜型过滤装置。具体而言,对于过滤装置中采用的过滤单元中的过滤构件,第二支撑体设置在第一支撑体的两侧,由纳米纤维形成的纤维网设置在每个第二支撑体的上表面上,使用的每一种都被热熔合粘合,具体而言,使用了通过以下方法制备的一种。并且,实现的过滤装置的有效膜面积分别为2.5

、16


149.具体而言,为了制备纤维网,在以二甲基乙酰胺和丙酮的重量比为70:30的方式混
合的混合溶剂88g中,将聚偏二氟乙烯(阿科玛(arkema)公司,kynar761)12g作为成纤组分在80℃温度下使用磁棒溶解6小时以制备了纺丝溶液。将所述纺丝溶液放入静电纺丝装置的溶液罐中,以15μl/min/hole的速度排出。在这种情况下,纺丝区间的温度保持在30℃,湿度保持在50%,收集器与纺丝喷嘴尖端之间的距离为20cm,在所述收集器的上部设置厚度约为200μm、称量为40g/

的无纺布(韩国namyang(株)无纺布,ccp40),作为第二支撑体,上述无纺布由以熔点约为120℃的聚乙烯作为鞘部,将聚丙烯作为芯部的平均直径为20μm的低熔点第二复合纤维形成,然后,使用高压发生器向纺丝喷嘴组件(spin nozzle pack)施加40kv的电压,同时对每个纺丝喷嘴组件施加0.03mpa的空气压力,以制备了在第二支撑体的一表面设置有平均直径为250nm的由pvdf纳米纤维形成的纤维网的层压体。所制备的纤维网分别包含35重量%、53重量%、12重量%的直径为0.1~0.2μm的第一纳米纤维组、直径为0.2~0.3μm的第二纳米纤维组及直径为0.3~0.4μm的第三纳米纤维组,并形成了平均直径为250nm的纳米纤维,其称量为10g/

,厚度为13μm,平均孔径为0.3μm,孔隙率为约75%。
150.接着,干燥残留在所述层压体的纤维网的溶剂、水分,为了将第二支撑体和纳米纤维网热熔合,在140℃以上的温度下以1kgf/cm2加热加压以进行了压延过程。如图6所示,所制备的层压体中,第二支撑体和纳米纤维网被热熔合粘合,纳米纤维网被实现为三维网格结构。
151.此后,在所制备的层压体中,以第二支撑体与第一支撑体的两表面相向的方式设置层压体。在这种情况下,所述第一支撑体使用了厚度为5mm且由以熔点为约120℃的聚乙烯作为鞘部并将聚丙烯作为芯部的直径为约30μm的低熔点第一复合纤维形成的称量为450g/

的无纺布(韩国namyang无纺布,np450)。接着,施加140℃的热和1kgf/cm2的压力以制备了过滤构件。
152.《准备例2》
153.与准备例1相同,实现了有效过滤面积为2.5

的平面膜型过滤装置。然而,所使用的纤维网的称量为6g/

,厚度为13μm,平均孔径为0.8μm,孔隙率为约70%。
154.《实施例1》
155.mbr系统配置如图1所示,具体而言,将根据准备例2的平面膜型过滤装置作为过滤部装入膜过滤槽中,然后使浓度为约12000

/l的原水流入膜过滤槽中。对于原水,将以下第一操作至第三操作作为一组,进行了5.8天的水处理。具体而言,第一操作进行10分钟以使通过减压部的膜过滤流速为15lmh。第一操作期间获得的过滤水通过第一流路储存在过滤水储存罐中。接着,停止第一操作,关闭第一阀门,打开第二阀门,使空气从空气罐输送至第二流路之后,为了经由第一流路将空气与残留在流路中的过滤水一同从过滤构件的内侧向外侧通过,第二操作进行了20秒钟。在这种情况下,空气的压力设置为50kpa。接着,停止第二操作,打开第三阀门,进行了排出残留在过滤构件等中的空气的第三操作120秒钟。
156.《比较例1》
157.与实施例1相同进行,省略了第二操作和第三操作,具体而言,在第一操作进行10分钟之后,暂停140秒钟,然后再次进行第一操作,以此进行重复。
158.《实验例1》
159.在开始的同时测量根据实施例1和比较例1的水处理操作的膜过滤流速和膜压差,其结果示于以下图9a(实施例1)、图9b(比较例1)。
160.从图9a和图9b可以看出,在没有进行第二次操作的比较例1中,在经过5.8天之后,与初始过滤压力相比,压差变化了10kpa以上。然而,在通过空气进行第二次操作的实施例1的情况下,即使经过5.8天,也可以看出压差的变动小于5kpa。
161.《实施例2》
162.mbr系统配置如图1所示,具体而言,将准备例1的有效过滤面积为2.5

的平面膜型过滤装置装入膜过滤槽中,然后使浓度为约12000

/l的原水流入膜过滤槽中。对于原水,将以下第一操作至第三操作作为一组,进行了8.8天的水处理。具体而言,第一操作进行10分钟以使通过减压部的膜过滤流速为20lmh。第一操作期间获得的过滤水通过第一流路储存在过滤水储存罐中。接着,停止第一操作,关闭第一阀门,打开第二阀门,使空气从空气罐输送至第二流路之后,为了经由第一流路将空气与残留在流路中的过滤水一同从过滤构件的内侧向外侧通过,第二操作进行了10秒钟。在这种情况下,空气的压力设置为30kpa。接着,停止第二操作,打开第三阀门,进行了排出残留在过滤构件等中的空气的第三操作110秒钟。
163.《实施例3》
164.与实施例2相同,进行水处理,使用根据准备例2的平面膜型过滤装置,第二操作时,以50kpa的空气压力进行15秒钟,并进行了120秒钟的第三操作。
165.实验例2
166.在开始的同时测量根据实施例2和实施例3的水处理操作的膜过滤流速和膜压差,其结果示于以下图10a(实施例2)、图10b(实施例3)。
167.从图10a和图10b可以看出,与实施例3相比,实施例2的平面膜型过滤装置在水处理过程中表现出稳定的压差变化,特别是,即使以更低的压力进行了第二操作,也表现出更低的压差变化,可见,本发明的污水处理系统的水处理操作条件更加优化。
168.实施例4
169.将根据准备例1的有效过滤面积为2.5

的平面膜型过滤装置装入膜过滤槽中,然后使浓度为约12000

/l的原水流入膜过滤槽中。对于原水,将以下第一操作至第三操作作为一组,进行了15.6天的水处理。具体而言,第一操作进行9分钟以使通过加压机构的膜过滤流速为25lmh。第一操作期间获得的过滤水通过第一流路储存在过滤水储存罐中。接着,停止第一操作,关闭第一阀门,打开第二阀门,使空气从空气罐输送至第二流路之后,为了经由第一流路将空气与残留在流路中的过滤水一同从过滤构件的内侧向外侧通过,第二操作进行了12秒钟。在这种情况下,空气的压力设置为30kpa。接着,停止第二操作,进行了排出残留在过滤构件等中的空气的第三操作48秒钟。
170.比较例2
171.与实施例1相同进行水处理,在进行第二操作时不注入空气,为了使用单独安装在第一流道上的压力泵将储存在过滤水储存罐的过滤水从过滤构件的内侧向外侧以48lmh通过,进行了第二操作1分钟,不进行第三操作,第一操作和第二操作重复进行15.6天。
172.实验例3
173.在开始的同时测量根据实施例4和比较例2的水处理操作的膜过滤流速和膜压差,其结果示于以下图11a(实施例4)、图11b(比较例2)。
174.从图11a和图11b可以看出,在使用过滤水进行第二操作的比较例2和实施例4的情
况下,表现出类似的压差变化,由此可知,具有类似水平的洗涤效果。
175.并且,实施例4和比较例2的水处理的结果如下表1所示。
176.表1
177.项目实施例4比较例2第一工序时间(分钟)99第二工序时间(分钟)0.21第三工序时间(分钟)0.80每日总操作次数(次)144.0144.0每日总第一操作时间(分钟/天)1296.01296.0每日总第二操作时间(分钟/天)28.8144.0每日总第三操作时间(分钟/天)115.20.0每日总操作时间(分钟/天)1440.01440.0单位面积(m2)的每日过滤水量(m3/天)1.351.35单位面积(m2)的每日第二操作所需过滤水量(m3/天)0.00.28单位面积(m2)的每日排水量(m3/天)1.351.07膜过滤运行率(%)90.0090.00膜过滤回收率(%)100.079.6
178.由表1可见,在比较例2的情况下,与实施例4相比,过滤水回收率显着降低约20%,实施例4表现出与比较例2相似的洗涤效果,但在过滤水生产效率方面非常优异。
179.实施例5
180.在位于京畿道坡州市的公共污水处理厂,准备了如图1所示的每天可处理12m3的试点污水处理系统。将根据准备例1的有效过滤面积为16

的平面膜型过滤装置装入膜过滤槽中之后,使原水流入。对于原水,将以下第一操作至第三操作作为一组,进行了103天的水处理。具体而言,第一操作进行9分钟以使通过减压部的膜过滤流速为25lmh。第一操作期间获得的过滤水通过第一流路储存在过滤水储存罐中。接着,停止第一操作,关闭第一阀门,打开第二阀门,使空气从空气罐输送至第二流路之后,为了经由第一流路将空气与残留在流路中的过滤水一同从过滤构件的内侧向外侧通过,第二操作进行了12秒钟。在这种情况下,空气的压力设置为30kpa。接着,停止第二操作,进行了排出残留在过滤构件等中的空气的第三操作48秒钟。运行103天的结果,原水中活性污泥浓度保持在11400~12000mg/l。
181.比较例3
182.与实施例5相同进行,省略了第二操作和第三操作,具体而言,在第一操作进行9分钟之后,暂停60秒钟,然后再次进行第一操作,以此进行重复。
183.实验例3
184.在开始的同时测量根据实施例5和比较例3的水处理操作的膜过滤流速和膜压差,其结果示于以下图12a(实施例5)和图12b(比较例3)。
185.从图12a和图12b可以看出,在标记为第二系列的比较例3的情况下,其中没有进行通过第二操作的过滤构件的洗涤工序,在大约运行67天之后,过滤压力增加到-60kpa,停止运行,确认到用化学药品进行过滤构件的洗涤工序之后可以重新运行。
186.另一方面,在标记为第一系列的实施例5的情况下,确认到在累积运行103天期间,
膜压差的变化从初始过滤压力10kpa到过滤压力2kpa的压差变化仅为-8kpa水平,可保持稳定的膜压差。
187.并且,对根据实施例5的污水处理操作中经过30天后获得的过滤水的大肠杆菌和ss去除率的确认结果,可知,未检测出悬浮物(ss)和大肠杆菌,因此过滤效率优异。
188.实施例6
189.为了确认第一操作时允许的膜过滤流速,与实施例5相同进行,但在第一操作时,将过滤流速变更为35lmh并进行了约15天的污水处理。
190.实验例4
191.在开始的同时测量根据实施例6的水处理操作的膜过滤流速和膜压差,其结果示于以下图13。
192.从图13可以看出,在标记为第二系列的实施例6的情况下,确认到当将膜过滤流速从25lmh变更为35lmh时,也可稳定保持膜压差。
193.实施例7~8
194.与实施例4相同进行,但包括一种附加工序,即,调节第一流路设备,使在第一操作与第二操作之间不残留第一流路中的过滤水,将第一流路中过滤水都输送到过滤水罐。重复进行第一操作至第三操作以进行污水处理。在这种情况下,实施例7中,气压与实施例4中相同,实施例8中的气压调节为60kpa。
195.实验例5
196.在开始的同时测量根据实施例4和实施例7的水处理操作的膜过滤流速和膜压差,在以下表2中示出经过5天之后和经过15天之后的膜压差变化。
197.表2
[0198][0199]
评价结果,在实施例1的情况下,压差变动保持小于5kpa直到经过15天,但在实施例7和8的情况下,压差变化保持小于5kpa约5天,并且15天后,压差变动发生至9.5kpa、6.8kpa,由此可知,当第一流路中没有过滤水的情况下通过空气来进行第二操作时,仅当施加更高的气压时,才能降低膜差压的变化量。然而,在实施例4的情况下,尽管在30kpa的气压下进行了第二操作,但膜压差变化量稳定地保持在小于5kpa,可见使第一流路中残留的少量的过滤水与空气一同通过过滤构件时可提高第二操作的效率。
[0200]
虽然以上已经描述了本发明一实施例,但是本发明的精神不限于这里给出的实施例,理解本发明精神的本领域技术人员可在相同的精神范围内,通过结构要素添加、变更、删除、增加等容易地提出其他实施例,但这也应落入本发明的精神范围内。
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