KR100338525B1 - 급속여과지의 하부집수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 급속여과지의 하부집수장치에 관한 것으로, 원수유입부(10)와; 이 원수유입부(10)에서 유입되는 원수를 여과하는 여과지(20)와; 여과지(20)의 하부에 설치되어 여과지(20)에서 여과된 정수를 집수하는 정수집수부(30)와; 상기 여과지(20)에 적층되는 여과재(21)를 지지하며 다수개의 집수공(66)이 형성된 하부집수장치(60)와, 상기 여과지(20)의 여과재(21)를 표면세척하기 위한 표면세척장치부(40)와; 여과지(20)의 여과재(21)를 역세척하기 위한 역세척장치부(50);를 구비하는 급속여과지에 있어서, 상기 하부집수장치부(60)의 상부에 설치되며 다수개의 매체(71)가 서로 공극(72)을 두고 배열된 합성수지재 하부집수장치매트(70);를 포함하여 구성함으로써 여과사리층을 사용하지 않으면서도 여과 및 역세척이 전체적으로 균일하게 이루어짐과 아울러 손실수두가 최소화되고, 여과재의 분리 및 교체가 간편, 용이하게 되도록 한 것이다.

Description

급속여과지의 하부집수장치{UNDERDRAIN MAT SYSTEM FOR RAPID FILTRATION}

본 발명은 급속여과지에 관한 것으로, 특히 여과재의 지지와 정수의 집수 및 여과재에 대한 세척매체의 공급 기능을 수행하는 급속여과지의 하부집수장치에 관한 것이다.

일반적으로 상수도의 처리과정은 원수에 약품을 주입하여 혼화, 플로크 형성 및 침전 분리 단계를 거친 다음, 약품 침전지의 유출웨어 유출거를 통해 급속여과지에 공급하게 되며, 이와 같이 급속여과지에 공급된 침전수(이하, '원수'라고 칭함)를 여과층에 비교적 빠른 속도로 통과시켜 원수 중의 현탁물질을 여과처리하게 된다.

여기서 급속여과지는 원수 중의 현탁물질을 약품에 의하여 응집시키고 분리하는 급속 여과 방식의 여과지를 총칭하는 것이다.

일반적으로 급속여과지는 침전지로부터 원수가 유입되는 원수유입부와, 이 원수유입부에서 유입되는 원수를 여과하는 여과지와, 여과지의 하부에 설치되어 여과지에서 여과된 정수를 집수하는 정수집수부와, 여과지의 여과재를 표면세척하기 위한 표면세척장치부와, 여과지의 여과재를 역세척하기 위한 역세척장치부와, 상기 여과재를 지지함과 아울러 정수를 집수하는 하부집수장치부로 구성된다.

침전지로부터 현탁물질이 응집된 상태로 공급되는 원수는 원수유입부를 통해 여과지내로 유입되고, 여과재층을 빠른 속도로 통과하면서 여과재에 현탁물질이 부착되거나 여과재의 체거름 작용에 의하여 현탁물질을 제거하게 되는 것이다.

여과된 정수는 여과지 하부의 압력실로 유출되고, 여기서 정수집수부를 통하여 유출된다.

이러한 여과공정이 진행됨에 따라 여과재의 공극에 현탁물질이 억류되어 여과재의 입자간의 수로가 폐쇄되면서 손실수두가 점차 증가하게 된다.

손실수두가 증가하여 이용 가능한 총 수두의 대부분이 소모된 상태, 즉 여과지내의 수위가 고수위(HWL)에 도달하든지 손실수두가 일정 수위에 도달하게 되면 여과를 정지하고 세척으로 여과층을 재생하여야 한다.

이러한 여과층의 재생을 위한 공정을 세척공정이라 하는 데, 이러한 세척공정은 표면세척과 역세척을 조합한 방법과, 공기세척과 역세척을 조합한 방법 등이 있다.

표면세척과 역세척을 조합한 방법에서는 여과재의 표면에 표면세척수를 분사하는 것에 의하여 표면세척을 수행하면서 압력실로부터 하부집수장치부, 여과재를 역류하는 역세척수를 공급하여 역세척수가 여과재를 역류하면서 여과재 공극에 억류되어 있는 현탁물질을 제거하도록 하는 것이다.

표면세척수와 역세척수는 제거된 현탁물질과 함께 배수트랩, 배수거 및 역세척수배수밸브를 통해 배출수집수거로 배출된다.

공기세척과 역세척을 조합한 방법에서는 상술한 역세척수에 의한 역세척공정에서 압력실에 공기를 공급하여 공기상승기포의 미진동에 의하여 여과재에 부착된 현탁물질을 떨어뜨린 다음 비교적 저속의 역세척수에 의하여 여과재층으로부터 현탁물질을 배출시키는 것이다.

역세척은 6∼10분정도로 여과재가 깨끗이 재생될 때(시간기준 및 수질기준 등)까지 진행된다.

이러한 급속여과지에서는 여과재로서 자갈과 모래를 사용하는 바, 하층에는 여과사리층이 적층되고 상층에는 여과사층이 적층된다.

상기 여과사층은 안스라싸이트 또는 입상활성탄으로 대체될 수도 있다.

그러나 상기 여과재에서 여과작용을 하는 것은 여과사층이며, 여과사리층은 여과작용보다는 여과사층의 지지작용 및 세척수의 균등분사작용을 하게 되는 것이다.

따라서 여과사리층을 사용하는 종래의 급속여과지에서는 여과사리층의 층고만큼 역세척에 필요한 수압이 높아지게 되고, 구조물이 깊어지게 되어 비경제적으로 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명자는 실용신안등록 제156,598호와 같은 급속여과지의 하부집수장치를 개발한 바 있다.

이 등록고안의 장치는 유공블록형으로서 다음 표 1에서 보는 바와 같이 여과사리층의 두께를 기존의 500mm보다 상당히 작은 200mm로 낮출 수 있어 역세척 수압이 낮아지고 구조물의 깊이가 낮아지는 이점이 있는 것이다.

자갈층의 표준적 구성(상수도 시설 기준)
하부집수장치의 형식	최소경	최대경	층수	전층 높이
스트레이너형 및 휠라형	2mm	30mm	4층인 경우	300∼500mm
유공관형	2mm	25mm	4층인 경우	500mm
유공블록형(등록고안)	2mm	20mm	4층인 경우	200mm

그러나 이러한 등록고안의 유공블록형 하부집수장치는 여과사리층의 층고를 어느 정도 낮출 수는 있으나, 여과사리층을 설치하여야 하는 것이므로 여과사리층의 층고만큼에 대응하는 역세척 수압이 필요하고 구조물의 깊이를 최소화할 수 없는 것이었다.

따라서 본 발명의 목적은 여과사리층을 사용하지 않고서도 여과재층을 지지할 수 있도록 함과 아울러 역세척 수압과 구조물 깊이를 최소화할 수 있도록 한 급속여과지의 하부집수장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 여과된 정수와 역세척수의 통수가 전체적으로 균등하게 이루어져 여과작용 및 역세척 작용이 원활하게 이루어지도록 한 급속여과지의 하부집수장치를 제공하려는 것이다.

본 발명이 또 다른 목적은 여과재의 교체시 여과재의 분리가 간편하게 이루어지도록 한 급속여과지의 하부집수장치를 제공하려는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 하부집수장치가 적용된 급속여과지의 종단면도

도 2는 본 발명에 의한 하부집수장치가 적용된 급속여과지의 평면도.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도.

도 4는 도 2의 B-B선 단면도.

도 5는 도 2의 C-C선 단면도.

도 6은 도 5의 D-D선 단면도.

도 7은 도 6의 'E'부분 확대 평면도.

도 8은 도 7의 부분 확대 평면도.

도 9는 도 7 및 도 8의 F-F선 단면도.

도 10은 도 9의 'G'부 확대도.

도 11은 종래 여과자갈 설치 상태와 본 발명에 의한 하부집수장치의 설치 상태를 비교하여 보인 도면.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 원수유입부 20 : 여과지

30 : 정수집수부 40 : 표면세척장치부

50 : 역세척장치부 60 : 하부집수장치부

61 : 하부집수장치상판 61a : 돌조

61b : 테두리 61c : 테두리 내부턱

62 : 하부집수장치하판 63a : 통수공

63b : 통수관 66 : 집수공

67 : 배기공 70 : 하부집수장치매트

71 : 매체 72 : 공극

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 원수유입부와; 이 원수유입부에서 유입되는 원수를 여과하는 여과지와; 여과지의 하부에 설치되어 여과지에서 여과된 정수를 집수하는 정수집수부와; 상기 여과지에 적층되는 여과재를 지지하며 다수개의 집수공이 형성된 하부집수장치부와; 상기 여과지의 여과재를 표면세척하기 위한 표면세척장치부와; 여과지의 여과재를 역세척하기 위한 역세척장치부;를 구비하는 급속여과지에 있어서, 상기 하부집수장치부의 상부에 설치되며 다수개의 매체가 서로 공극을 두고 배열된 합성수지재 하부집수장치매트;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 급속여과지의 하부집수장치가 제공된다.

상기 하부집수장치부와 하부집수장치매트의 사이에는 매트균압실이 형성된다.

상기 하부집수장치상판의 상면에는 상기 매트균압실을 다수개로 구획하는 격자형 돌조가 형성되며, 상기 격자형 돌조의 사이에 상기 집수공이 형성된다.

상기 하부집수장치매트는 하부집수장치상판에 형성된 격자형 돌조 및 테두리 내부턱의 상단면에 접착제와 볼트, 너트 등으로 고정된다.

이하, 본 발명에 의한 급속여과지의 하부집수장치를 첨부 도면에 도시한 실시례에 따라서 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 하부집수장치가 적용된 급속여과지의 종단면도 및 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도, 도 4는 도 2의 B-B선 단면도, 도 5는 도 2의 C-C선 단면도, 도 6은 도 5의 D-D선 단면도, 도 7은 도 6의 'E'부분 확대 평면도, 도 8은 도 7의 부분 확대 평면도, 도 9는 도 7 및 도 8의 F-F선 단면도, 도 10은 도 9의 'G'부 확대도이다.

도 2의 하반부는 여과공정 상태를, 상반부는 세척공정 상태를 나타내는 것이고, 도 6의 상반부는 하부집수장치 지지벽측을 보인 것이며 하반부는 하부집수장치부측을 보인 것이다.

본 발명의 하부집수장치가 적용된 급속여과지는 도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이 원수유입부(10)와, 이 원수유입부(10)에서 유입되는 원수를 여과하는 여과지(20)와, 여과지(20)의 하부에 설치되어 여과지(20)에서 여과된 정수를 집수하는 정수집수부(30)와, 여과지(20)의 여과재(21)를 표면세척하기 위한 표면세척장치부(40)와, 여과지(20)의 여과재(21)를 역세척하기 위한 역세척장치부(50)와, 상기 여과재(21)를 지지함과 아울러 정수를 집수하는 하부집수장치부(60)로 구성된다.

원수유입부(10)는 원수거(11)와, 원수밸브(12)와, 유입배분월류웨어(13)와 원수유입구(14)와 배수거(15) 및 배수트랩(16) 등으로 구성된다.

상기 여과지(20)의 내부는 하부집수장치(60)에 의하여 상측에 여과재(21)가 적재되는 공간이 형성되고, 하부에 압력실(22)이 형성된다.

상기 여과재(21)는 여과사가 사용되며, 안스라싸이트 또는 입상활성탄으로 대체될 수도 있다.

상기 압력실(22)에는 압력수균압구(23)와 압력수배분구(24)가 설치되고, 그 일측에는 압력수배분실(25)이 형성된다.

상기 정수집수부(30)는 상기 압력수배분실(25)에 연결되는 정수월류웨어(33)와, 이 정수월류웨어(33)의 도중에 설치된 정수밸브(31)와, 상기 정수월류웨어(33)의 주위에 형성되는 정수유출조(34)와, 정수를 배출하는 정수거(35)로 구성된다.

도시례에서는 상기 유입배분월류웨어(13), 유입구(14), 배수거(15), 압력실(22), 압력수배분구(24), 압력수배분실(25), 정수유출조(34) 등으로 구성된 예를 들고 있으나, 이들의 구성은 반드시 도시례로서 국한되는 것이 아니고, 여과층의 구성, 세척방식, 여과방식 등에 따라 상이하게 구성될 수 있는 것이다.

상기 표면세척장치부(40)는 표면세척수공급펌프(41)와, 상기 표면세척수공급펌프(41)에 연결된 표면세척수공급관(42)과, 표면세척수공급관(42)의 도중에 설치된 표면세척수밸브(43)와, 상기 표면세척수공급관(42)에 연결되어 상기 여과지(20)상부에 위치하는 표면세척수지내배관(44)과, 상기 표면세척수지내배관(44)의 하단에 설치되어 표면세척수를 분사하는 다수개의 노즐공이 형성된 표면세척수분사기(45)로 구성된다.

상기 역세척장치부(50)는 역세척수공급펌프(51a)와, 상기 압력수배분실(25)사이를 연결되는 역세척수주관로(54)와, 이 역세척수주관로(54)의 도중에 설치되는 역세척수유량조절기(52)와 역세척수밸브(55)로 구성된다.

상기 역세척수공급펌프(51a)는 역세척수공급수조(51b)로 대체할 수도 있으며, 이들 역세척수공급펌프(51a)와 역세척수공급수조(51b)를 병행 설치하여 사용할 수도 있는 것이다.

상기 역세척수유량조절기(52)는 실용신안등록 제127,594호의 것이 사용된다.

도면에서 미설명 부호 58은 수위계(Level Switch)이다.

하부집수장치부(60)는 도 1 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 압력실(22)에 설치되는 다수개의 하부집수장치 지지벽(36)에 의하여 지지되며, 다수개의 집수공(66)이 형성된 하부집수장치상판(61)과, 상기 하부집수장치상판(61)의 하부에 결합되어 하부집수장치상판(61)과의 사이에 균압실(64)을 형성하며 다수개의 통수공(63a)과 배기공(67)이 형성되는 하부집수장치하판(62)으로 구성된다.

상기 하부집수장치상판(61)의 상면에는 격자형태의 돌조(61a)가 돌출 형성되고, 이 돌조(61a)의 사이에 상기 집수공(66)이 형성된다.

또한 상기 하부집수장치상판(61)의 가장자리에는 상기 돌조(61a)보다 높게 돌출된 테두리(61b)와 테두리 내부턱(61c)이 형성된다.

상기 하부집수장치하판(62)의 상면에는 상기하부집수장치상판(61)을 지지함과 아울러 상기 균압실(64)를 다수개로 구획하는 구획벽(68)이 격자형태로 형성되며, 그 사이에 상기 통수공(63a)과 배기공(67)이 형성된다.

상기 구획벽(68)의 상단에는 균압공(65)이 형성된다.

상기 하부집수장치상판(61)의 상면에는 상기 돌조(61a)보다 높이가 낮은 집수공막힘방지돌기(61d)가 형성된다.

상기 하부집수장치부(60)의 상부에는 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같은 하부집수장치매트(70)가 적재된다.

상기 하부집수장치매트(70)는 다수개의 매체(71)가 균일한 공극(72)을 두고 결합된 매트(Mat) 형태로 형성된다.

하부집수장치매트(70)는 합성수지 구슬을 열처리하여 접합하는 등에 의하여 공극(72)을 가지도록 형성하는 것이다.

상기 하부집수장치매트(70)를 하부집수장치상판(61)의 상부에 적재하였을 때 하부집수장치매트(70)의 하면은 상기 구획벽(68)에 의하여 지지되는 상태로 되며, 하부집수장치매트(70)의 하면과 상기 하부집수장치상판(61)의 사이에 매트균압실(74)이 형성된다.

상기 하부집수장치매트(70)는 하부집수장치상판(61)에 특수접착제 및 볼트와너트 등의 체결구(73)에 의하여 고정 결합된다.

또한 상기 하부집수장치매트(70)는 하부집수장치상판(61)의 면적과 같은 면적을 가지는 하나의 판체로 형성할 수도 있으나, 하부집수장치상판(61)을 다수개의 구간으로 구분하여 각 구간별로 설치할 수 있도록 하는 것이 조립 및 유지보수면에서 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 하부집수장치가 적용된 급속여과지에서의 여과공정 및 역세척공정은 상술한 일반적인 급속여과지에서와 거의 동일하다.

본 발명에 의하여 하부집수장치부(60)의 하부집수장치상판(61)의 상면에 하부집수장치매트(70)를 설치하고, 체결구(73)에 의하여 하부집수장치상판(61)에 하부집수장치매트(70)를 고정 결합한 상태에서 하부집수장치매트(70)의 상층에 여과사리층을 적층하지 않고 곧바로 여과사층(21a)만을 적층하는 것이다.

상기 하부집수장치상판(61)에 하부집수장치매트(70)를 설치함에 있어서는 하부집수장치매트(70)를 하부집수장치상판(61)의 테두리(61b)내부에 삽입되는 크기로 하여 돌조(61a) 및 테두리 내부턱(61c)에 특수접착제를 도포하여 접착하고 더욱 견고하게 하기 위하여 볼트, 너트 등의 체결구(73)에 의하여 완전히 고정시킨다.

이때 하부집수장치상판(61)과 하부집수장치매트(70) 사이에는 돌조(61a)로 인한 새로운 매트균압실(74)이 형성되므로 상기 등록고안의 하부집수장치(실용신안등록 제156,598호)의 2단 구조 3단 균압기능을 한 단계 높은 3단구조 4단 균압기능으로 하부집수장치의 균압기능이 더욱 향상된다.

즉, 하부집수장치의 균압기능향상은 여과 및 역세척 효과를 더욱 향상시킬뿐만 아니라 여과사리층을 없앰으로써 건설비의 절감효과, 손실수두의 감소, 여과재의 유지관리 등 경제적인 효과도 함께 얻게 된다.

이와 같이 상부집수장치부(60)와 하부집수장치매트(70)의 결합이 완료되면, 하부집수장치매트(70)의 상부에 여과재(21)를 투입 적층한다.

이하, 본 발명에 의한 하부집수장치가 적용된 급속여과지에서의 여과공정 및 세척공정을 설명한다.

[여과공정]

여과공정은 표면세척수밸브(43), 역세척수밸브(55), 역세척배수밸브(56)를 잠그고, 표세수공급펌프(41)와 역세척수공급펌프(51a)를 가동시키지 않은 상태에서 원수밸브(12)와 정수밸브(31)를 개방함으로써 원수유입, 여과 및 집수단계의 순으로 이루어지게 된다.

침전지로부터 공급되는 원수는 원수유입부(10)의 원수거(11)와 원수밸브(12)를 통해 유입되고 유입배분월류웨어(13)를 월류한 다음 원수유입구(14)와, 배수거(15) 및 배수트라프(16)를 통해 여과지(20) 내부로 유입된다.

여과지(20) 내부로 유입된 원수는 여과재(21)층을 통과하게 되고 이 과정에서 원수에 혼입되어 있는 현탁물질이 여과재(21)의 공극에 억류된다.

여과재(21)를 통과한 여과수는 하부집수장치매트(70)를 구성하는 매체(71) 사이의 공극(72)을 통과하여 하부집수장치부(60)와의 사이에 형성된 매트균압실(74)로 유입된다.

매트균압실(74)로 유입된 여과수는 하부집수장치상판(61)의 집수공(66)을 통하여 균압실(64)로 유입된다(참고로 역세척시에는 구획벽(68)에 형성된 균압공(65)에 의하여 전체적으로 균등한 압력상태를 유지하게 된다).

균압실(64)내로 유입된 여과수는 하부집수장치하판(62)에 형성된 통수공(63a)과 이에 연결된 통수관(63b)을 통하여 압력실(22)로 유입된다.

압력실(22)로 유입된 정수는 종래와 같은 과정을 거쳐 정수거(35)를 통해 유출되는 것이다.

이러한 여과공정에서 하부집수장치매트(70)는 일정한 공극(72)을 가지는 매체(71)로 구성되어 있기 때문에 여과재(21)인 여과사, 안스라싸이트 또는 입상활성탄 등이 하부집수장치매트(70)의 공극(72)을 메우는 일이 없게 됨과 아울러 하부집수장치부(60)로 침입하지 못하게 되어 집수공(66) 및 통수공(63a)을 막는 일이 없게 되어 여과공정이 원활하게 이루어지게 되며, 여과작용이 전체적으로 균일하게 이루어지게 된다.

여과공정이 진행됨에 따라 여과재(21)의 공극에는 현탁물질이 억류되며, 시간이 경과함에 따라 손실수두가 점차 증가하게 된다.

손실수두가 증가하여 여과지(20) 내의 수위가 고수위(HWL)에 이르게 되면 수위계(58)의 신호에 의한 중앙제어부(도시되지 않음)의 제어에 따라 역세척공정이 시행된다.

[세척공정]

세척공정은 표면세척과 역세척을 조합한 방법과, 공기세척과 역세척을 조합한 방법 등을 채용할 수 있다.

이하에서는 표면세척과 역세척을 조합한 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 원수밸브(12)가 닫혀 원수공급이 중단되고, 정수밸브(31)가 닫혀 여과공정이 중단되며, 역세척수배수밸브(56)가 열려 여과지(20) 내부의 물이 배수거(15), 역세척수배수밸브(56), 배수집수거(57)를 통해 배수되기 시작한다.

이 상태에서 표면세척수공급펌프(41)가 가동됨과 동시에 표면세척수밸브(43)가 열려 표면세척수가 표면세척수공급관(42), 표면세척수밸브(41) 표면세척수지내배관(44) 및 표면세척수분사기(45)를 통하여 표면세척수가 여과재(21)에 분사되면서 표면세척이 이루어지게 된다.

표면세척은 중앙제어부에서 설정된 시간동안 역세척과 동시에 이루어지며, 설정시간이 경과하면 표면세척수공급펌프(41)의 가동이 중지됨과 동시에 표면세척수밸브(43)가 닫히게 된다.

역세척장치부(50)에 의한 역세척은 중앙제어부에서 설정된 순서에 따라 표면세척과 동시에 이루어지게 된다.

역세척공정은 중앙제어부에 의하여 역세척수공급펌프(51a)가 가동되고 역세척수밸브(55)가 열려 역세척수가 유량조절장치(52), 역세척유량계(53), 역세척수주관로(54), 역세척수밸브(55)를 통해 압력배분실(25)로 공급되고, 여기서 각 압력실(22)로 배분 공급되어 하부집수장치부(60)의 하부집수장치하판(62)의 통수관(63b)과 통수공(63a)을 통해 균압실(64)로 유입되어 전체적으로 균일한 압력을 유지하게 되고, 여기서 하부집수장치상판(61)의 집수공(66)을 통해 여과재(21)측으로 공급되어 여과재(21)층을 역류하면서 여과재(21)의 공극에 억류되어 있는현탁물질을 제거하게 되는 것이다.

여기서 역세척수공급수조(51b)의 역세척수를 사용하는 경우에는 역세척수공급수조(51b)의 역세척수가 먼저 공급되며, 역세척수공급펌프(51a)는 일정 시간 경과후 가동되게 된다.

역세척수는 현탁물질과 함께 배수트라프(16), 배수거(15), 역세척수배수밸브(56), 배수집수거(57)를 통하여 배수된다.

역세척이 이루어지는 과정에서 유출되는 역세척수의 유출탁도가 점차 낮아지게 되고, 중앙제어부에서 설정된 시간동안 역세척이 이루어진 후 또는 역세척수의 탁도가 설정치 이하로 낮아진 후 역세척수공급펌프(51)의 가동이 중지됨과 동시에 역세척수밸브(55)가 닫혀 역세척공정이 완료된다.

역세척공정이 완료되면 중앙제어부의 제어에 따라 역세척수배수밸브(56)가 닫히고, 정수밸브(31)가 열리면서 여과공정이 개시되며, 다시 원수밸브(12)가 열려 원수가 공급되기 시작하여 본격적인 여과공정이 진행되는 것이다.

이러한 세척공정에서 압력실(22)로 공급된 역세척수는 하부집수장치부(60)의 균압실(64)에서 1차 균압화되고, 다시 매트균압실(74)에서 2차 균압화된 상태에서 여과재(21)를 역류하면서 역세척을 하게 되므로 여과재(21) 전체에 걸쳐서 균일한 압력의 역세척수에 의한 역세척이 이루어지게 되는 것이다.

한편, 공기세척과 역세척을 조합한 세척공정에서는 압력실(22)로 공기와 물이 동시에 공급되는 바, 이 공기는 압력실(22)내에서 물과 일정 시간 동시에 상승하게 되고 기포의 미세진동과 역세척수에 의하여 여과재(21)의 세척작용을 수행하게 되는 것이다.

도 11의 (a)도면은 상기 등록고안의 하부집수장치부의 상부에 여과자갈(21a)을 적재하고 그 위에 여과재(21)를 적재한 경우를 보인 것이고, (b)도면은 본 발명의 하부집수장치부(60)의 상부에 본 발명에 의한 하부집수장치매트(70)를 설치하고 그 위에 여과재(21)만 적재한 상태를 비교하여 보인 것으로, (a)도면에서 층고가 200mm인 여과자갈(21a)층을 (b)도면에서는 15∼30mm정도의 층고를 가지는 하부집수장치매트(70)로 대체할 수 있게 되므로 본 발명에 의한 하부집수장치는 하부집수장치부(60)의 상면에서 여과재(21)의 상면까지의 높이가 종래 장치에 비하여 월등하게 낮아짐을 알 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의한 급속여과지의 하부집수장치에 의하면 하부집수장치부의 상부에 설치되는 하부집수장치매트가 균일한 공극을 가지는 매체로 된 합성수지로 구성되어 있기 때문에 여과재가 하부집수장치부 측으로 침입하는 것을 확실하게 방지하여 여과 및 역세척이 원활하게 이루어지면서도 하부집수장치매트의 높이를 종래 급속여과지에서의 여과사리층의 높이(500mm)나 상기 등록고안의 여과사리층의 높이(200mm)보다 훨씬 낮은 15∼30mm정도로 크게 낮출 수 있기 때문에 손실수두를 크게 줄일 수 있으며, 구조물의 깊이를 크게 줄일 수 있게 되는 효과가 있다. 또한 하부집수장치상판과 하부집수장치하판 사이의 균압실과 하부집수장치부와 하부집수장치매트 사이의 매트균압실을 구비함으로써 다단 구조 다단 균압기능(상기 등록고안의 하부집수장치의 2단구조 3단균압기능에서 3단구조 4단 균압기능)을 구현할 수 있어 전체적으로 여과 및 역세척이 균등하게 이루어지는 효과를 더욱 높일 수 있게 되었다. 또한 하부집수장치매트는 여과사리층만큼 층고가 낮게 함으로써 건설비의 절감효과, 손실수두의 감소, 여과재의 유지관리 등 경제적인 효과도 함께 얻게 되었다.

Claims (4)

1. 원수유입부(10)와; 이 원수유입부(10)에서 유입되는 원수를 여과하는 여과지(20)와; 여과지(20)의 하부에 설치되어 여과지(20)에서 여과된 정수를 집수하는 정수집수부(30)와; 상기 여과지(20)에 적층되는 여과재(21)를 지지하며 다수개의 집수공(66)이 형성된 하부집수장치부(60)와, 상기 여과지(20)의 여과재(21)를 표면세척하기 위한 표면세척장치부(40)와; 여과지(20)의 여과재(21)를 역세척하기 위한 역세척장치부(50);를 구비하는 급속여과지에 있어서,

   상기 하부집수장치부(60)의 상부에 설치되며 다수개의 매체(71)가 서로 공극(72)을 두고 배열된 합성수지재 하부집수장치매트(70);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 급속여과지의 하부집수장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 하부집수장치부(60)와 하부집수장치매트(70)의 사이에는 매트균압실(74)이 형성됨을 특징으로 하는 급속여과지의 하부집수장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 하부집수장치상판(61)의 상면에는 상기 매트균압실(74)을 다수개로 구획하는 격자형 돌조(61a)가 형성되며, 상기 격자형 돌조(61a)의 사이에 상기 집수공(66)이 형성됨을 특징으로 하는 급속여과지의 하부집수장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 하부집수장치매트(70)는 하부집수장치상판(61)에 형성된 격자형 돌조(61a) 및 테두리 내부턱(61c)의 상단면에 접착제와 볼트, 너트 등으로 고정됨을 특징으로 하는 급속여과지의 하부집수장치.