Vibrating Membrane Filtration System

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1 Vibrating Membrane Filtration System
전단력 강화 진동 막여과 시스템

2 Filtration & Separation
Vibratory Shear Enhanced Process >>> 진동으로 전단력을 강화하여 오염층 형성과 막 막힘 현상을 저하시킨 <<< 원하는 처리 수질수준에 따라 적합한 막(Membrane)을 선택하거나 처리용량에 따라 Module 확장이 가능하며 최소한의 소요부지와 간단한 운전 등 효율성을 높인 차세대 여과 및 분리장치 입니다.

3 Introductions (Vibratory Shear Enhanced Processing)은 다수의 막(Membrane)층으로 구성된 Filter Pack을 최대 55Hz (진동폭 2.54cm)의 상태로 진동시킴으로써, 막 표면에 형성되는 전단력을 강화한다.(특허항목) 이 강화된 전단력은 막 표면에 쉽게 형성되는 오염 층이나 막 막힘 현상을 현저하게 저하시키며, 일반적인 막으로는 처리가 불가능했던 Process 및 폐수처리 등에서 혼합물질을 분획분자량(MWCO)에 따른 입자크기를 선택적으로 분리 가 가능토록 하게한다. 그림 1. 전단력 강화 막 진동 그림 2. 일반적인 막 막힘 현상

4 Kinetics 일반적으로 기존막에서의 유체의 흐름형태가 막표면 에서 저하되므로서 입자가 막표면에 쌓이게 되므로서
에서 저하되므로서 입자가 막표면에 쌓이게 되므로서 처리수(Permeate)의 생산을 방해하는 현상을 갖게 된다. 이에 반하여, 시스템은 막표면에 진동을 초당 150,000회 전단력을 전달하기 때문에 유체의 흐름형태가 막표면에서 유속이 증가되어 입자가 막표면에 쌓이는 것을 제한하고, 처리수(Permeate) 의 생산을 증대시킨다. 동시에 유속이 가장 저하되는 막사이 중앙으로 유로가 형성되어 입자가 농축되는 형태로 계외로 배출되게끔 운전된다. 이것은 기존막의 면적과 비교하여15배의 Flux rate를 갖게되며, 같은 일을 수행하는데 1/15배수의 막면적 으로 가능하다. 즉 의 Membrane system 에서 Scaling과 결정형성이 그 만큼 덜 생긴다는 것 을 의미한다. 그림 접선유형의 비교

5 How It Works System Operation
농축밸브가 닫히고 시스템에 슬러리(Slurry)가 공급되며 운전이 시작된다. 폐수의 여과가 시작되면서 Feed의 고형물(Suspended Solids)가 시스템의 Filter Pack내부에 저장된다. 설정된 시간간격으로 Valve 1이 열리면서 저장된 농축물이 배출되며, 다시 밸브가 닫히고 배출되며, 다시 밸브가 닫히고 새로운 농축이 시작된다. 이러한 농축과 배출이 반복적으로 시스템의 운전 동안 반복된다.

6 Driven Structure 은 두 개의 Mass가 토션 스프링(Torsion spring)으로 연결된 시스템이다. 주요 Mass는 Filter Pack과 진동판이며, Filter Pack의 내부에는 막을 부착한 디스크 판들이 위치하며, 진동판보다 큰 폭으로 진동하게 된다. 은 단일 패스(single pass)상으로 운전되는데, 이 운전 동안에 물질은 Filter Pack의 상부로 유입되어, 아래로 이동하면서 막에 의해 점진적으로 탈수되어진다. 농축된 물질은 Filter Pack하부로 부터 분리배출 되며 여과수는 막 하부의 다공성 층을 통과하여 Filter pack의 중앙 통로로 배출된다. Eccentric Drive Mechanism 막 표면의 전단력을 강화 시키는 진동은 mass-spring-mass 시스템에 속한 디스크 판의 비틀림성 공진에 의해서 이루어진다. (미국특허No : 5,014,564)

7 8 Benefits 1. High Filtration Rates(높은 여과 속도)
5. Engineered Dependability(장비의 높은 의존성) Cross flow, Tubular, Spiral 그리고 Plate and flame장치로 구성된 경쟁적인 멤브레인 보다 평균 15배의 처리량을 갖는다. 그리고 Centrifuge, Rotary drum, Fillter press그리고 침강기술등의 부가적인 설비가 필요 없으며 어떠한 Flocculant및 케미칼도 필요 없다. VSEP시스템은 Torsion spring과 베어링의 두개의 구동부만이 있을 뿐이다. 멤브레인의 무결점은 특허인 RMS를 통하여 보증된다. 멤브레인이 고장이 나면 User의 처리수를 보증하는 상태에서 자동적으로 즉각 보수된다. 서비스 엔지니어는 광법위한 실내실험을 배후로 하고 User의 변경된 요구를 수용하여 트러블이 없는 운전이 보증되도록 지원한다. 2. Fouling Resistance(오염 방지) 6. Compact Design(적은 소요부지) VSEP시스템은 멤브레인 표면을 깨끗하게 유지하는 기존 시스템과 비교하여 10배 이상의 전단력을 갖는 특허 제품입니다. 대부분의 필터시스템은 멤브레인 표면의 Boundary layer의 오염을 감소시키려는 전단력이 불충분하다. 높은 고형물 분리 및 높은 농도, 탈수, 역세 그리고 입자크기 분류 공정에서 VSEP의 전단력으로 부터 많은 장점을 갖는다. VSEP시스템은 단지 16ft2의 Foot space를 차지하며 1,400 ft2의 멤브레인 면적 과 시스템을 그 면적에서 10배에서 100배을 점유하는 거와 같은 일을 한다. 시스템은 또한 Module로 쉽게 확장이 가능하다. 추가적으로 Filter pack에서 Feed가 원하는 수질정도로 유지하면서 농축되는 Single pass로 설계되어 있으며 값비싼 탱크 그리고 관련된 밸브조작을 배제시킨다. 3. High Solids(높은 고형분 처리) 7. Convenient Testing(편리한 실험 프로그램) Single pass로 공정을 단순화하여 고농도 고형물을 처리한다. 높은 속도로 Feed를 시스템에 투입하면 전단력이 비효율적으로 증대 되어 Feed stream이 농축이 된다. 시스템은 점성이 증대되어 정지하게된다. 왜냐하면 VSEP는 진동막 표면에서 고형분으로 유지되고 오염없이 높은 농축을 형성할 수있다. NLR에서는 VSEP의 당신의 현장에서 성능을 최적화시키도록 설계된 Testing program을 준비되고있다. NLR에 의해서 Sample test를 시작하여 보고서를 준비한다. 그리고 나서 NLR에서 경험이 많은 엔지니어를 당신의 현장이 있는 곳에서 Pilot test를 수행하거나 적은 Series L혹은 P시스템으로 데이터 수집 과 공정개발을 위하여 대여한다. 4. High Efficiency(높은 운전효율) 8. Lower Cost(저렴한 유지경비) VSEP시스템에서 전단파장은 멤브레인 표면에 전단세척으로 90%에너지의 전환되는 것이 집중되어있다. Cross flow시스템은 전단력이 실제로 10%만이 에너지로 전환되고 대부분의 에너지는 Flow turnaround와 관련되어 압력강하를 극복하는데 소모되거나 이러한 장치와 연관되어있는 차단된다.. VSEP시스템은 시스템에서 적은 량의 유체로 전단력을 발생하는 효율적인 수단을 사용하기 때문에 에너지가 적게 소요된다. 추가적으로 시스템은 높은 농도의 고형분을 다루는 능력으로 비용과 다른 멤브레인 시스템이 일반적으로 요구되는 경비가 많이 들어가는 전처리 시스템을 의 필요성을 배제시킨다.

8 System P&ID Drawings unit은 자체 분리시스템을 포함한 장치로서, 크게 6 카테고리로 구분될 수 있다.
1. 프레임/토션 스프링/진동 구동부 2. Filter Pack과 배관 3. Control Panel 4. Feed Pump Skid 및 CIP Skid 5. 저장 탱크 6. 각각의 현장별 처리 공정 구성에 맞는 장비 및 계측기 Filter Pack 사양 멤브레인 타입 MF, UF, NF, RO 면적 100 to 2,000 ft2(185 m2) 최고 운전온도 140℃ (멤브레인막 타입에 따라 변동) 최고 운전압력 550psi (멤브레인막 타입에 따라 변동) pH 범위 0 to 14 (멤브레인막에 따라 변동) Elastomers EPDM, Buna or Viton 하우징 Vinyl Ester 8040 Derekane Fiberglass

9 Product & System Components
Series i는 Full scale 모델로서 폐수의 처리와 고체 및 화학물질의 분리와 농축에 사용된다. 의 기본 구성과 형태는 모든 series에서 동일하며, Filter Pack의 전체 막 면적에 의해서 구별된다. 막 면적이 넓으면 넓을수록 처리용량은 커진다. Filter Pack의 길이에 따라 15”, 36”, 84” module로 구분되며, 각 Module 별 처리용량은 다음과 같다. 84” VSEP® Machine SF Membrane Capacity Up to 200,000 GPD Power Consumption: 21.6kw Cost of Operation ~$2.38/hr (15” ,36” , & 104” Also Available) VSEP® Series L/P Explosion proof machine Approved for use in NEC defined Class 1,Division 2,Group D location 16.44 SF Membrane Capacity Up to 2,500 Used for Series i Scale up (Option flame & Combined styles Availables) Model Filter pack i-Series Pilot tester i84 I36 i15 p-50 RO NF UF MF Membrane area (ft2/module) 100% 41% 14% 50 처리량 (단위: ton/day)

10 Applications 시스템은 Liquid-Solid 및 Liquid-Liquid분리를 위한 전 처리 과정이 필요 없으며, pH 나 온도 조건의 영향을 받지 않는다.(최대 운전온도 140°C) 최소한의 설치 면적과 운전을 위한 전력 소요량이 낮으며, 진동 작용으로 막 막힘을 방지한다. 이러한 시스템의 장점과 우수성으로 Volume reduction 및 Separation분야에 널리 사용되고 있다. 적 용 분 야 Chemical Processing Phosphate Processing Manufacturing Acid Clarification Calcium Carbonate Concentration Colloidal Silica Filtration Ethanol Production Chloro-Alkali Pretreatment(SO4,Ca,Mg) Titanium Dioxide Concentration Li-ion Cathode/Anode Materials 농축 DAP & MAP Clarification Phosphoric Acid Clarification Process Water Treatment Super Phosphate Clarification Fertilizer Clarification Circuit Board Manufacturing Coolant Recovery Metal Hydroxide Recycling Metal Plating Oily Wastewater Mining & Related Processes Pulp & Paper Paints & Pigments Acid Mine Drainage Kaolin Clay Dewatering Mine Tailing Processing Mineral Clay Dewatering Precious Metals Recovery Black Liquor Concentration Box & Bag Plant Effluent Hardboard Manufacturing Coating Color Recovery Medium Density Fiberboard Paper Coating Effluent Whitewater Bio-Sludge Concentration Carbon Black Concentration Organic & Inorganic Pigment Washing Organic & Inorganic Pigment Concentration Scrubber Effluent Sludge Dewatering Petroleum Processing Water & Wastewater Spent Chemicals, Liquor & Oil Latex Concentration Completion Fluids EOG/Glycol Recovery Cracking Catalyst Removal Desalter Wastewater Produced Water Waste Oil Recycling Fuel Tank Washdown Emulsified Chemicals Separation Glycerin Wash Water Salt Removal 축산폐수 음식물 및 쓰레기 침출수 Reclaimed Water RO Reject Concentration 난분해성 COD/BOD/1,4-Dioxine폐수 무방류 폐수처리(ZLD) Anaerobic Sludge Concentration Process Water TDS/TSS/BOD/COD/Color/Hardness제거 소각및 위탁폐수의 Volume Reduction H2SO4/H2O/Color 분리회수 NaCl/H2O/SS 분리회수 Si, SiC/PEG 분리회수 HCl/H2O/Carbon 분리회수 H3PO4/Metal 분리회수 폐 NaOH 회수 폐 윤활유/기계유/절연유 회수 폐 압연유 회수 Toluene/PS/Color 분리회수

11 Specifications Filter Pack Piping Electrical Specifications
Membrane: MF, UF, NF, or RO Membrane Area: SF ( M2) Maximum Operating Temperature: 160 ºF (70ºC) (Options for up to 130ºC) Allowable Feed Slurry pH Range: 2-11 (Options for 1-14) O-ring Material: EPDM (Options for Viton) Filter Pack Housing: Vinyl Ester 8084 Derekane Fiberglass Wetted Steel Trays: 304 Stainless Steel .018 Gauge (Option for 316SS) Wetted Plastic End Plates: Polypropylene (Options for Teflon, Aluminum) Piping Electrical Specifications Frame Materials: Carbon Steel Painted Maximum Working Pressure: 550 psi Process Piping: 316L Stainless Steel Schedule 80 Special VSEP Concentrate Pipe: 1 1/4” Alloy 20 Stainless Steel .065 wall Elastomers (Gaskets): EPDM (Options for Viton) Feed Inlet Connection: Victaulic 2" Zero-Flex Style 07 EPDM Permeate Outlet Connection: Victaulic 2" Zero-Flex Style 07 EPDM Concentrate Exit Connection: Parker Compression x NPT 1 1/4” Power Supply Voltage: 460VAC 3-Phase 50/60Hz Full Load Amp Rating: 60 Amps Normal Load Amps: Amps PLC Controller: Allen-Bradley SLC504 Pressure Seasons: Foxboro IGP 10-A20E1F-M1 Temp. Transmitter: Foxboro RTT20-1WAQFNL3 Vibration System Feed Pump Specifications Motor: Baldor CM4106T 460VAC, 3phase, 20HP, 3525 RPM Vibration Amplitude: 1/2 - 3/4 inch (peak to peak measured at the Filter Pack) Frequency Range: 49.0 hz to 56.0 hz (Approximate) Maximum Decibels: <85 Bearing RPM: 2800 to 3100 Bearing Oil: Sullube ~750 ml Compressor Oil Bearing O-rings: & Buna Feed Pump Type: Grundfos Vertical Multi-Stage Power Supply Voltage: 460VAC 3-Phase 60/60Hz Motor: Baldor, 15HP, 3525 RPM, TEFC Operating Site Conditions Pre-Screen Bag Filter Equipment Rating: NEMA 4, Indoor/Outdoor protect from sunlight & rain. Ambient Temperature: °C Storage Temperature: °C (Protect Filter Pack from Freezing) Max Relative Humidity: <95%, non-condensing Elevation: 3300 ft maximum without derating Filter Housing Type: Rosedale Model 8 Inline Strainer Bag Filter: Rosedale 100 Mesh Nomex Bags Capacity: 120 GPM Each, 240 GPM Total Filter Housing: 304L Stainless Steel

12 기타 다양한 산업용도 및 폐수처리에 1,000개 적용실적 보유
Case History 적용지역 용도 #/타입(ft²) 용량(m³/d) 운전기간 membrane Chemical Northern U.S. Colloidal Silica Dewatering 1/300 60 10년 UF Midwestern U.S PVC Latex Dewatering 1/450 100 Canada Polymer Recovery 1/900 330 9년 Korea Polymer Wastewater 2/1300 470 5년 NF Eastern U.S. Phosphoric Acid Clarification 6/1300 880 Fertilizer Wastewater 1/1300 240 Resin Wastewater 1/100 Pulp & Paper Japan Paper Machine Wastewater 300 7년 Australia Hardboard Effluent 4/1300 520 4년 Screw Press Effluent 3/900 540 Minerals/Clays Western U.S. Radioactive Mine Tailing 3/100 620 Laundry Industrial Laundry 560 6년 Wastewater Electronic Wastewater 6/900 1680 8년 Central America Chemical Wastewater 110 Dye Wastewater 2/1500 800 China Coolant Wastewater 30 Southeastern U.S. Oily Wastewater 140 Midwestern U.S. Metal Hydroxide Waste 690 기타 다양한 산업용도 및 폐수처리에 1,000개 적용실적 보유

13 Performance UF RO NF + Spiral RO LG 실트론 반도체 폐수처리시설 (800m³/d)
구분 BOD COD SS T-N T-P 축산 폐수 김해시 축산폐수 공공처리시설 VSEP RO 처리수 (2000년 8월 10일) 1.4 3.0 0.8 0.023 0.911 (2000년 8월 12일) 1.1 1.0 0.067 0.589 1.3 2.3 0.098 1.715 포천 양문농장 Pilot test VSEP 유입 (폭기조 폐수) - 15,969 8,133 1,470 180.7 9.2 10.2 0.004 처리효율(%) 99.9 100 99.3 >99.9 침출수 대전 금고동 위생매립장 (’ ) (침출수 원수) 1,306.8 371 17.574 10 1 28.295 0.106 99.2 99.7 99.4 UF LG 실트론 반도체 폐수처리시설 (800m³/d) RO 김해시 축산폐수공공처리시설(130m³/d) 포천군 축산폐수처리시설(100m³/d) 철원군 축산폐수처리시설(200m³/d) 영덕 매립지 침출수 처리장(30m³/day) NF + Spiral RO (주)영풍 폐수처리시설 (1,500m³/d)(무방류)

14 Spiral RO System Product Line of Spiral Membrane System

15 Membrane Performance Chemicals
Product Line of Membrane Performance Chemicals

16 E-mail: ynlee520@gmail.com
New Logic Research, Inc. th STREET EMERYVILLE, CA U.S.A Phone: FAX: 울산사무소: 울산광역시 울주군 청량면 상남지구 34B 13L, 2동 Contact: /