KR20080057772A - Manufacturing method for hollow fiber membrane module - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 1차 접착이 완료된 중공사막 다발의 일실시예를 나타내는 모식도이고,1 is a schematic diagram showing an embodiment of the hollow fiber membrane bundle of the first adhesion is completed according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 1차 접착이 완료된 중공사막 다발의 다른 실시예를 나타내는 모식도이고,Figure 2 is a schematic diagram showing another embodiment of the hollow fiber membrane bundle of the first adhesion is completed according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 중공사막 모듈 단면의 일실시예를 나타내는 모식도이고,Figure 3 is a schematic diagram showing an embodiment of a cross section of the hollow fiber membrane module according to the present invention,
도 4는 본 발명의 비교예를 나타내는 모듈의 모식도이고,4 is a schematic diagram of a module showing a comparative example of the present invention,
도 5는 본 발명에서 사용된 핀의 일실시예를 도시한 단면도이다.Figure 5 is a cross-sectional view showing one embodiment of a pin used in the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 모듈 하우징 11 : 중공사막10 module housing 11 hollow fiber membrane
12 : 중공사막 분산용 핀 12a : 원통부12: hollow fiber
12b : 원뿔부12b: cone
본 발명은 중공사막 모듈의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 중공사막으로 이루어지는 중공사막 다발사이에 복수개의 핀을 삽입하여 중공사막 다발을 넓혀주고 1차 접착을 통해 다발의 형태를 고정한 다음, 1차 접착이 완료된 다발을 모듈하우징에 집속시 2차 접착을 통해 다발의 형태를 고정한 후 최종 접착을 실시하여 대형 중공사막 모듈을 격자 없이 제작함으로써, 모듈 단면에 중공사막의 분산형태를 균일하게 하여 역세정 효율을 향상시킬 수 있도록 한 중공사막 모듈의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a hollow fiber membrane module, and more particularly, by inserting a plurality of pins between the hollow fiber membrane bundles consisting of a plurality of hollow fiber membranes to widen the hollow fiber membrane bundles and to fix the bundle shape through primary bonding. Next, when focusing the bundles completed in the primary housing in the module housing, the shape of the bundles is fixed through the secondary bonding, and then the final bonding is performed to produce a large hollow fiber membrane module without a lattice, thereby uniformly dispersing the hollow fiber membrane in the module cross section. It relates to a method of manufacturing a hollow fiber membrane module to improve the backwashing efficiency.
일반적으로 중공사막 모듈은 정수 및 하수 등의 오염 제거 등에 널리 사용되고 있다. In general, the hollow fiber membrane module is widely used for decontamination such as purified water and sewage.
최근 처리비용의 저감을 위해, 그 중에서 상수처리나 하수처리 등의 물 처리 분야에서는 보다 대형의 중공사막 모듈이 요구되고 있다. In order to reduce the treatment cost in recent years, larger hollow fiber membrane modules are required in the water treatment field such as water treatment and sewage treatment.
이와 같은 대형 중공사막 모듈을 만들기 위해서는 우선 모듈하우징에 중공사막을 집속하여야 하는데, 수천~수만 가닥의 중공사막 무게에 의하여 모듈하우징 하부로 중공사막들이 밀집되어 몰리게 된다. In order to make such a large hollow fiber membrane module, first, the hollow fiber membrane must be concentrated in the module housing, and the hollow fiber membranes are crowded under the module housing by the weight of the hollow fiber membrane of several thousand to tens of thousands of strands.
또한 상기와 같은 상태로 원심력을 이용하여 접착제를 주입하면, 중공사막과 모듈하우징이 접착된 모듈의 단면은 중공사막들이 원심력에 의해 회전방향 및 모듈 하부로 밀집되어 몰리게 된다. In addition, when the adhesive is injected using the centrifugal force in the above state, the cross section of the module to which the hollow fiber membrane and the module housing are bonded is crowded with the hollow fiber membranes in the rotational direction and the lower part of the module by the centrifugal force.
이로부터 하우징의 내벽에 고정 또는 하우징의 내벽과 일체 성형되어 있는 다양한 형태의 격자를 사용하여 중공사막들을 격자 사이의 공간에 위치시켜 중공사막들이 모듈하우징 하부로 몰리는 현상과 접착시 원심력에 의해 회전방향으로 몰리는 현상을 방지하는 모듈제작 방법이 소개되고 있다. From this, the hollow fiber membranes are placed in the space between the grids by using various grids fixed on the inner wall of the housing or integrally molded with the inner wall of the housing so that the hollow fiber membranes are driven to the lower part of the module housing and rotated by the centrifugal force during adhesion. The module manufacturing method to prevent the phenomenon of being driven is introduced.
그러나 상기 격자를 사용하는 방법은 모듈단면에서 격자가 차지하는 공간만큼 중공사막이 분산할 수 있는 공간이 없어지게 되어, 중공사막의 밀도가 높아지게 된다. However, in the method using the lattice, there is no space for the hollow fiber membrane to disperse as much as the space occupied by the lattice in the module section, thereby increasing the density of the hollow fiber membrane.
이는 모듈을 사용한 후 일정 주기로 물 또는 공기에 의해 세정하는 역세정 과정에서, 막 표면으로부터 탈리되는 오염물질이 배출될 때 막과 막 사이에서 배출되지 못하게 되어 역세정의 효율을 저하시키는 요인으로 작용할 수 있다. In the backwashing process, which is cleaned by water or air at regular intervals after the module is used, when the pollutants detached from the membrane surface are discharged from the membrane, the membrane may not be discharged between the membrane and the backwashing efficiency. .
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 격자를 사용하여 발생되는 중공사막 충진 밀도가 높아지는 문제를 해결하기 위하여, 복수개의 중공사막으로 이루어진 중공사막 다발과, 이 중공사막 다발 사이에 일정한 지름을 갖는 핀을 한개 이상 삽입하여 중공사막 다발을 넓게 펼쳐주고, 1차 접착을 행하여 형태를 고정한 후 대형모듈의 크기에 따라 한개 또는 두개이상의 1차 접착이 완료된 중공사막다발을 모듈하우징에 집속할 때 2차 접착을 통하여 고정한 후 최종 접착을 실시하여 대형 중공사막 모듈을 격자 없이 제작하며, 이때 사용되는 핀의 소재는 접착제와 동일소재로 하여 핀과 접착제와의 계면에서 상용성을 양호하게 한 중공사막 모듈의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, in order to solve the problem of increasing the hollow fiber membrane filling density generated using a lattice, a constant between the hollow fiber membrane bundle consisting of a plurality of hollow fiber membranes, and the hollow fiber membrane bundle Insert one or more pins with diameter to widen the hollow fiber membrane bundles, and fix the shape by performing the primary bonding, and focus one or two primary adhesive bundles on the module housing according to the size of the large module. In this case, the large hollow fiber membrane module is manufactured without lattice by fixing it through secondary bonding, and the final bonding is carried out, and the material of the pin used is the same material as the adhesive, and the hollow has good compatibility at the interface between the pin and the adhesive. The purpose is to provide a method for manufacturing a desert module.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 중공사막 모듈의 제조방법에 있어서,In the present invention for achieving the above object, in the manufacturing method of the hollow fiber membrane module,
중공사막 다발의 막과 막 사이에 중공사막 분산용 핀을 삽입하여 중공사막 다발을 넓혀주는 제1단계와; 상기 단계에서 제1차 접착을 통해 일정한 모양의 중공사막 다발을 만드는 제2단계와; 상기 단계에서 제1차 접착이 완료된 복수의 중공사막 다발을 모듈하우징에 집속하는 제3단계와; 상기 단계에서 제2차 접착을 통해 상기 복수의 중공사막 다발의 형태를 고정하는 제4단계와; 상기 단계에서 접착제로 중공사막과 모듈하우징을 접착하여 일정한 크기의 대형모듈을 완성하는 제5단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.A first step of widening the hollow fiber membrane bundle by inserting a hollow fiber membrane dispersion pin between the membrane and the membrane of the hollow fiber membrane bundle; A second step of making a hollow fiber membrane bundle having a predetermined shape through the first adhesion in the step; A third step of concentrating the plurality of hollow fiber membrane bundles in which the first adhesion is completed in the module housing; A fourth step of fixing the shapes of the plurality of hollow fiber membrane bundles through the second bonding in the step; It characterized in that it comprises a fifth step of completing a large module of a predetermined size by bonding the hollow fiber membrane and the module housing with an adhesive in the above step.
바람직한 구현예로서, 상기 제1단계에서의 중공사막 분산용 핀은 일정한 직경 및 길이를 갖는 원통부와, 상기 원통부의 끝단에서 직경이 일정하게 감소되는 원뿔부로 구성되도록 제작되는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the hollow fiber membrane dispersion pin in the first step is characterized in that the cylindrical portion having a constant diameter and length, and the conical portion is reduced in diameter constant at the end of the cylindrical portion.
더욱 바람직한 구현예로서, 상기 제1단계에서의 중공사막 분산용 핀은 상기 접착제와 같은 재질로 제작되는 것을 특징으로 한다.In a more preferred embodiment, the hollow fiber membrane dispersion pins in the first step is made of the same material as the adhesive.
또한, 상기 중공사막 분산용 핀 및 접착제는 우레탄 소재인 것을 특징으로 한다.In addition, the hollow fiber membrane dispersion pin and the adhesive is characterized in that the urethane material.
또한, 상기 중공사막 분산용 핀의 길이는 모듈하우징에 접착제가 충진되는 접착층의 높이와 같거나 작은 것을 특징으로 한다.In addition, the length of the hollow fiber membrane dispersion pin is characterized in that the same or less than the height of the adhesive layer is filled with the adhesive in the module housing.
또한, 상기 제2단계에서 1차 접착이 완료된 다발의 형태는 원형, 반원, 또는 부채꼴인 것을 특징으로 한다.In addition, in the second step, the form of the bundle in which the primary adhesion is completed is characterized in that the circular, semi-circular, or fan-shaped.
또한, 상기 제3단계에서 복수개의 중공사막 다발과 다발이 집속된 최종모양은 원형인 것을 특징으로 한다.In addition, in the third step, the final shape in which the plurality of hollow fiber membrane bundles and the bundles are focused is circular.
또한, 상기 제4단계에서 2차 접착이 완료된 중공사막 다발의 지름은 모듈하우징 접착몰드의 내경과 동일한 것을 특징으로 한다.In addition, the diameter of the hollow fiber membrane bundle of the secondary bonding is completed in the fourth step is characterized in that the same as the inner diameter of the module housing adhesive mold.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 1차 접착이 완료된 중공사막 다발의 일실시예 및 다른 실시예를 나타내는 모식도이고, 도 3은 본 발명에 따른 중공사막 모듈 단면의 일실시예를 나타내는 모식도이며, 도 5는 본 발명에서 사용된 핀의 일실시예를 도시한 단면도이다.1 and 2 are schematic views showing one embodiment and another embodiment of a hollow fiber membrane bundle of the first bonding is completed according to the present invention, Figure 3 shows an embodiment of a cross section of the hollow fiber membrane module according to the present invention 5 is a cross-sectional view showing an embodiment of a pin used in the present invention.
본 발명은 복수개의 중공사막(11)으로 이루어지는 중공사막(11) 다발 사이에 한개 이상의 일정한 크기의 지름을 갖는 중공사막 분산용 핀(12)(이하,"핀"이라함)을 삽입하여 중공사막(11) 다발을 넓혀주어 중공사막(11)의 분산을 가능한 넓게 해주고 1차 접착을 통하여 형태를 고정한다. The present invention provides a hollow fiber membrane by inserting a hollow fiber membrane dispersion pin 12 (hereinafter referred to as a "pin") having one or more predetermined size diameters between the bundles of
1차 접착이 완료된 다발의 형태는 원형, 반원, 또는 부채꼴의 형태이고, 핀(12)은 일정한 크기의 지름을 갖는 원통부(12a)와 원뿔부(12b)를 합한 모양이고, 핀(12)의 재질은 접착제와 동일한 소재를 사용하여 제작한 것을 사용한다. The bundle in which the primary bonding is completed is in the form of a circle, a semicircle, or a fan, and the
이때 핀(12)의 길이는 모듈하우징(10)에 접착제가 충진되는 접착층의 높이와 같거나 작은 것이 바람직하다. In this case, the length of the
이후 제작하는 모듈의 지름 크기에 따라 1차 접착이 완료된 중공사막(11) 다발을 모듈하우징(10)에 한개 또는 두개이상 집속하고, 이때 두개이상의 다발을 집속할 때는 다발과 다발을 역시 2차 접착을 통하여 형태를 고정해주며, 복수개의 다발과 다발이 집속된 최종모양은 원형이 바람직하다.Thereafter, one or more bundles of the hollow fiber membranes (11) in which the primary bonding is completed are focused on the module housing (10) according to the diameter size of the module to be manufactured. Fixed form through, the final shape of the plurality of bundles and bundles are preferably circular.
상기 2차 접착이 완료된 원형모양의 다발의 지름은 모듈하우징(10) 접착몰드의 내경과 비슷하게 하여, 원심력을 이용한 접착제 주입시 2차 접착한 모듈의 다발이 회전방향으로 몰리는 것을 방지하며, 대형 중공사막(11) 모듈을 격자를 사용하지 않고 제작하는 방법이다. The diameter of the circular bundle of the secondary bond is completed is similar to the inner diameter of the module housing (10) adhesive mold, preventing the bundle of the secondary bonded module from being driven in the direction of rotation when the adhesive injection using centrifugal force, large hollow It is a method of manufacturing the desert (11) module without using a grid.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 상세하게 설명하겠는바, 다음 실시예로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
실시예Example
우레탄접착제를 소재로 지름 10mm, 길이 90mm의 핀(12)을 만들고, 중공사막(11)다발 사이의 막과 막 사이에 삽입하여 중공사막(11) 다발을 넓혀준 후 1차 접착을 통해 이 형태를 고정시켜 중심각 90도의 부채꼴 모양의 중공사막(11)다발을 만들었다(도 1). The
상기 1차 접착이 완료된 중공사막(11) 4다발을 모듈하우징(10)에 집속하고 2차 접착을 통하여 4다발의 형태를 고정하였다. Four bundles of the hollow fiber membranes (11) in which the primary adhesion was completed were concentrated in the module housing (10) and the shape of the four bundles was fixed through the secondary bonding.
이후 우레탄 접착제를 사용하여 중공사막(11)들과 모듈하우징(10)을 접착하여 모듈 지름 8인치의 대형모듈을 제작하였다(도 3). Since the urethane adhesive using the
제작된 모듈의 단면 모양은 중공사막(11)들이 모듈단면 하부 및 원심력에 의 해 회전방향으로 밀집되는 현상 없이 모듈 단면에 균일하게 분산되었고 핀(12)과 접착제를 동일 소재로 사용하여 접착계면에서의 리크(leak)가 없었다. The cross-sectional shape of the fabricated module is uniformly distributed in the cross section of the module without the
비교예Comparative example
도 4에 도시한 바와 같이 모듈 지름 8인치의 대형모듈을 제작하되, 중공사막(11)을 모듈하우징(10)에 집속할 때 형태를 고정하지 않고 접착제를 주입하여 대형모듈을 제작하였다. 제작된 모듈의 단면의 모양은 중공사막(11)들이 모듈단면 하부 및 원심력에 의해 회전방향으로 밀집되는 현상을 보였다.As shown in FIG. 4, a large module having a module diameter of 8 inches was manufactured, but a large module was manufactured by injecting an adhesive without fixing a shape when focusing the
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.While the invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments thereof, the invention is not limited to these embodiments, and has been claimed by those of ordinary skill in the art to which the invention pertains. It includes all the various forms of embodiments that can be carried out without departing from the spirit.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 중공사막 모듈의 제조방법에 의하면, 격자를 사용하지 않고 대형 중공사막 모듈을 제작 할 때 중공사막 다발 사이에 복수개의 핀을 삽입하여 모듈 단면에 중공사막을 균일하게 분산시킴으로써, 격자를 사용하여 모듈을 제작할 때 발생되는 문제, 즉 모듈단면에서 격자가 차지하는 공간만큼 중공사막이 분산될 수 있는 공간이 없어지게 되어 중공사막의 밀도가 높아지 게 되므로, 이는 모듈을 사용하고 일정 주기로 물 또는 공기로 세정하는 역세정 과정에서 막 표면으로부터 탈리되는 오염물질이 배출될 때 막과 막 사이에서 빠져나가지 못하게 되어 역세정의 효율을 저하시키는 문제를 해결할 수 있다. As described above, according to the manufacturing method of the hollow fiber membrane module according to the present invention, when manufacturing a large hollow fiber membrane module without using a lattice, a plurality of pins are inserted between the hollow fiber membrane bundles to uniform the hollow fiber membrane on the cross section of the module. This makes it possible to use the module because the density of the hollow fiber membrane is increased because there is no space where the hollow fiber membrane can be dispersed as much as the space occupied by the lattice in the module cross section. In the backwashing process, which is washed with water or air at regular intervals, the contaminants released from the surface of the membrane are prevented from escaping between the membrane and the membrane, thereby reducing the efficiency of the backwashing.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20161214 Year of fee payment: 4 |
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| FPAY | Annual fee payment |
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| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191227 Year of fee payment: 7 |