KR0134918B1 - 정수처리 장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 지하수, 계곡의 침층수, 지표수등을 수집하여 음용수로서 사용하기 위한 정수처리장치에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

일반적으로 상수도 정화시설의 혜택을 누리지 못하는 산촌, 어촌, 농촌등 일부지역에 간편한 시설의 정수처리장치를 제공하고자 하는 것이다.

3. 발명의 해결방법의 요지

지하수, 지표수, 침층수를 저장하는 원수저장시설(5)을 설치하여 산화조(1)에 일정한 수압의 부하를 유지할 수 있도록 하고, 상기 산화조(1)의 내부에 허니컴(1a)을 내장시켜 폭기설비(1c)에 의해 예비폭기시킨 원수를 1차 정수하고, 응집조(2)의 내부에서 저면과 상부를 통하여 교호로 흐르도록 다수의 격판(2a)을 형성하고, 응집조(2)에서 응집된 응집물을 포함하는원수를 여과조투입관(3a)과 여과조유도관(3b) 및 분배관(3d)의 저면 및 분산관(3j)을 통하여 배출하여 모래여과층(3e)을 통하여 상승여과시켜 응집물을 제거하고 응집물이 제거된 원수는 소독조(4)에서 살균시킨후 배수지(6)로 송수하고, 2차과정에서 모래층에 잔류하게 되는 응집물은 포집유도관(3g)에 공급된 공기가 부상관(3f)을 따라 상승할 때 발생하는 부압력에 의하여 부상관(3f)과 포집유도관(3g)의 사이공간(3h)으로 흡입되어 부상관(3f)을 따라 상승하여 퇴수조(13)를 통하여 외부로 배출되도록 구성한다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 상수도 정화시설의 혜택을 받지 못하여 지하수, 계곡의 침층수, 지표수등을 수집하여 음용하는 지역의 소규모 정수처리장치로서의 용도를 갖는다.

Description

정수처리 장치

제1도는 본 발명의 처리 공정도.

제2도는 본 발명장치의 상세도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 산화조 1a : 허니컴

1c : 폭기설비 2 : 응집조

2a : 격판 3 : 여과조

3a : 여과조투입관 3b : 여과조유도관

3c : 구멍 3d : 분배관

3e : 모래여과층 3f : 부상관

3g : 포집유도관 3i : 낙하유도관

4 : 소독조 4a : 소독조유도조

4b : 소독조유도관 5 : 원수저장시설

13 : 퇴수조

본 발명은 정수처리장치에 관한 것으로서, 특히 상수도의 혜택을 구득할 수 없어 지하수, 지표수 또는 침층수를 음용하는 소규모 집단부락에 설치하여 지하수, 지표수 도는 침층수를 효과적으로 정화하여 훌륭한 음용수로 처리할 수 있도록 한 정수처리장치에 관한 것이다. 일반적으로 산촌, 어촌, 농촌등 일부지역에서는 상수도 정화시설의 혜택을 받지 못하여 지하수, 계곡의 침층수, 지표수등을 수집하여 음용 또는 그 목적하는 바에 따라 사용하여 오고 있다. 그러나 근래에 이르러는 환경오염으로 인하여 지하수나 그 외의 침층수, 지표수등은 자연 그대로 음용할 수 있는 한계에 이르렀다. 이러한 문제점 때문에 상수도 시설을 확대하여 실시하고는 있으나 특히 소규모 집단부락에까지 미치지는 못하여 각종 정수기를 구입하여 각 가정에서 설치사용하고 있는 실정이다.

본 발명은 이러한 문제점을 근본적으로 치유하여 지하수 침층수, 지표수등을 음용하는 소규모 집단부락이나 상수도의 혜택을 보고 있기는 하나 그 정수시설의 노후화 특히, 송수관의 부식으로 인해 이물질이 크게 검출되는 일부지역에 설치하여 이를 훌륭히 정수하여 음용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 취수된 지표수, 침층수 또는 지하수(이하 원수라 칭함)를 저장하기 위한 저장시설을 갖추어 급변하는 자연환경(가뭄등)에 대처할 할 수 있도록 하고, 이렇게 저장된 원수를 예비폭기설비에 의하여 원수에 용존된 철, 망간이온을 산화시켜서 산화철, 산화망간으로 형성시켜 제거시킬 수 있도록 하는 산화조를 구성하여, 상기 산화조에서 일차 정수된 원수를 상, 하로 강제 우류시키면서 예비폭기설비에 의해 형성된 이물질 및 산화물질이 서로 간섭에 의한 화학적 친화력을 응집제로서 발달시켜 여과될 수 있도록 하는 응집조를 구성하며, 상기 응집조를 통과한 원수는 모래 여과층을 역세적 형태로 통과하면서 이물질이 분리 및 원수의 세척이 이루어지게 되고 이물질 또는 오염물질은 퇴수관을 통하여 배출되어지도록 하는 여과조를 구성하고, 이렇게 여과조를 통과하면서 정수된 원수는 소독조에 이르러 세균 및 박테리아등을 약물투입에 의한 살균하여 일정한 잔류염소를 유지시켜주는 소독조를 구성하는 것에 의하여 이루어진다.

이러한 잔류염소를 유지하는 정수된 청정의 원수는 배수지에서 각 가정으로 급수될 수 있도록 하고 있다. 즉, 첨부한 도면 제1도에 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 장치는 산화조(1)에서 공기에 의한 예비폭기, 이물질 및 산화물질의 화학적 친화력을 형성시키는 응집조(2) 모래여과층을 역세척의 형태로 통과하여 세척 및 이물질이 배출되는 여과조(3), 잔류염소유지를 위한 소독조(4)로 이루어지고 있음을 알 수 있고 이러한 일련의 장치는 모두 하나의 장치로 일체로 구성되어 있다. 물론 원수저장시설(5) 및 배수지(6)는 별도의 시설에 의하여 원수저장시설(5)은 항상 일정한 만큼의 원수를 저장되도록 취수하여 상기한 정수장치의 운영에 지장이 없도록 함과 동시에 특히 산화조(1)에 일정한 수압의 부하를 유지할 수 있도록 하고, 배수지(6)는 본 발명의 장치에 의해 정수된 음용수를 항상 수집하여 각 가정에서 항상 사용할 수 있도록 하여야 할 것이다.

이러한 구성의 본 발명의 장치를 첨부한 도면 제2도에 의하여 좀더 상세히 살펴보기로 한다. 일정한 크기를 가진 산화조(1)의 내부에 활성탄 및 흡착제가 형성된 허니컴(1a)을 내장시키되 에어컴프레샤(10)를 통하여 강제 주입되는 공기를 폭기하는 폭기설비(1c)를 산화조(1)의 입구에 설치하여 준다. 즉, 취수된 원수가 산화조(1)의 입구를 통하여 산화조(1)로 원수저장 시설(5)의 수압부하에 의하여 흘러들 때 원수를 폭기설비(1c)에 의하여 폭기시켜 철, 망간이온등을 폭기에 의한 산화를 유도하여 주되 상기한 허니컴(1a)을 통과하면서 활성탄 및 흡착제에 의하여 제거되도록 한다. 이렇게 산화조(1)에서 통과한 원수는 다시 응집조(2)로 흘러들어가게 하는바, 상기 응집조(2)는 내부에 일정한 높이를 가진 다수의 격판(2a)을 형성시키되 격판(2a)의 배치를 응집조(2)의 내부에서 저면과 상부를 통하여 원수가 교호로 흐를 수 있도록 설치하여 준다. 이러한 응집조(2)에는 응집제를 투여하여 원수가 응집조(2)내에서 저면과 상부를 통하여 교호로 흐를 때 상기한 산화조(1)의 폭기설비에 의하여 형성된 이물질 및 산화물질이 서로의 간섭에 의하여 화학적 친화력을 형성하게 되어 다음의 여과조에서의 재 정수처리에 의해 여과될 수 있도록 충분한 크기의 입자로 응집된다.

이렇게 응집조(2)에서 처리된 원수는 여과조(3)에 흘러들어 가게 되는바, 상기 여과조(3)를 구성하는 여과조 투입관(3a)의 높이를 응집도(2)의 높이보다 낮게 설치하여 응집조(2)의 원수가 자연현상에 의하여 여과조 투입관(3a)에 흘러들 수 있도록 구성하였다. 이렇게 여과조투입관(3a)에 흘러든 원수는 여과조(3)에 내장된 모래여과층(3e)의 중앙에 설치된 여과조유도관(3b)을 통하여 분배관(3d)의 저면에 형성된 다수의 구멍(3c)을 통하여 배출되면서 이때 분배관(3d)의 저면에 설치되어 있는 원뿔형상의 분산관(3j)의 상면을 타고 응집입자를 포함한 물이 분산되고 상승하여 모래여과층(3e)을 통과하게 된다.

이러한 원수는 모래여과층(3e)을 통과하면서 각종 이물질 즉 덩어리 형태의 응집물은 모래여과층(3e)을 통과할 수 없게 되므로 다시한번 정수되게 되고 모래여과층(3e)의 하부에 잔류하게 된다. 이렇게 모래여과층(3e)의 하부에서 잔류된 응집물은 상기한 여과조유도관(3b)의 중앙을 관통하는 형태로 설치된 부상관(3f)의 하부에서 포집되어 배출되게 되는바, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 즉, 상기한 부상관(3f)은 여과조(3)의 저면 위치까지 설치되고 상기 부상관(3f)의 내부에는 에어콤프레샤(10)로부터 공급되는 공기공급돤(11)이 여과조(3)의 지면에 형성된 포집유도관(3g)의 내부에까지 설치되고, 상기 포집유도관(3g)의 외부에 일정한 사이공간(3h)을 두고 부상관(3f)이 설치되어 진다.

이러한 상태에서 상기한 에어콤프레샤(10)에 의하여 공급된 공기는 포집유도관(3g)에서 기포가 발생되어 부상관(3f)을 따라 상승하게 되는바, 이때 상기 모래여과층(3f)의 저부에서 잔류하고 있는 응집물은 공기가 포집유도관(3g)에서 발생하여 부상관(3f)을 따라 상승할 때 발생하는 부압력에 의하여 상대적으로 가벼운 모래와 함께 부상관(3f)과 포집유도관(3g)의 사이에 형성된 공간(3h)으로 흡입되어 부상관(3f)을 따라 부상하게 되고 이때 부상된 응집물은 퇴수조(13)를 통하여 퇴수관(14)에서 외부로 배출되게 되고, 상기 부상관(3f)을 따라 응집물이 부상할 때 함께 모래여과층(3e)의 일부 모래는 부상관(3f)의 상단에 설치된 낙하유도관(3i)에 의하여 발생하는 부상압력의 저하로 응집물과 떨어져서 그 무게에 의하여 자유낙하하여 모래여과층(3e)의 상부에 축적되어 깨끗한 모래층을 형성하게 된다.

이러한 모래여과층(3e)의 일부 모래의 부상과 응집물의 부상이 부상관(3f)내에서 이루어지게 되므로 부상할 때 상호충돌에 의하여 이물질과 모래가 서로 분리되게 되고 또한 여재 세척이 동시에 이루어지게 되는 효과가 있게 되는 것이다. 한편, 상기에서 모래여과층(3e)을 통과하면서 재정수된 원수는 계속하여 상승하면 상기 여과조(3)의 높이보다 낮게 설치된 소독유도조(4a)에 흘러들어 소독유도관(4b)을 통하여 하향하여 소독조(4)에 이르게 된다. 이렇게 소독조(4)에 이른 정수된 원수는 소독액조(15)에서 액적 주입식 주입기(16)를 통하여 공급된 약품에 의하여 세균, 박테리아등을 살균함과 동시에 이의 발생을 방지하기 위하여 일정한 잔류염소를 유지시켜주는 역할을 하게 된다.

이렇게 완전한 살균과 정수처리된 원수는 다시 배수지(6)에서 수집되어 각 가정으로 송수 즉 공급되게 된다.

이러한 본 발명의 정수장치는 정수역할을 하는 각각의 장치가 원수의 흐름을 자연현상에 의하여 유도함으로서 무동력(비록 폭기를 위한 에어콤프레샤를 이용하기는 한)에 의하여 원수를 정수할 수 있도록 하며 지극히 경제적일 뿐만 아니라 소규모의 집단부락에 간단한 방법에 의하여 설치할 수 있도록 한 매우 훌륭한 발명임이 명백하다.

Claims (2)

1. 지하수, 지표수, 침층수를 정수함에 있어서, 상기 지하수, 지표수, 침층수를 저장하는 원수저장시설(5)을 설치하여 산화조(1)에 일정한 수압의 부하를 유지할 수 있도록 하고, 상기 산화조(1) 내부에 허니컴(1a)을 내장시켜 폭기설비(1c)에 의해 예비폭기시킨 상기 지하수, 지표수, 침층수를 1차 정수하고, 상기 산화조(1)에서 1차 정수된 지하수, 지표수, 침층수를 응집조(2)의 내부에서 저면과 상부를 통하여 교호로 흐를 수 있도록 다수의 격판(2a)을 형성하고, 상기 응집조(2)에서 응집된 응집물을 포함하는 지하수, 지표수, 침층수를 여과조투입관(3a)과 여과조유도관(3b)을 통하여 분배관(3d)의 저면에 형성된 다수의 구멍(3e)에서 분산관(3j)의 상면을 타고 배출되어 모래여과층(3e)을 통하여 상승여과시켜 응집물을 제거하고 응집물이 제거된 지하수, 지표수, 침층수는 소독유도조(4a)와 소독유도관(4b)을 통하여 소독조(4)에서 액적주입식 주입기(16)에 의하여 살균시킨후 배수지(6)로 송수하고, 2차과정에서 모래층에 잔류하게 되는 응집물은 포집유도관(3g)에 공급된 공기가 부상관(3f)을 따라 상승할 때 발생하는 부압력에 의하여 부상관(3f)과 포집유도관(3g)의 사이공간(3h)으로 흡입되어 부상관(3f)을 따라 상승하여 퇴수조(13)를 통하여 외부로 배출되도록 구성된 것을 특징으로 하는 정수처리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 여과조(3)에서 잔류하는 응집물을 외부로 배출할 때 부상관(3f)을 따라 부상하는 상기 모래여과층(3e)의 모래와 응집물이 부상관(3f)내에서 상호충돌하여 분리되어 모래가 그 무게에 의하여 낙하유도관(3i)을 통하여 상기 모래여과층(3e)의 상부에 재축적되도록 구성된 것을 특징으로 하는 정수처리장치.