KR100454335B1

KR100454335B1 - 자철광을 이용한 수처리공정에서 여과방법

Info

Publication number: KR100454335B1
Application number: KR10-2002-0085647A
Authority: KR
Inventors: 서희동; 서영진; 서영준
Original assignee: 서희동
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2004-10-26
Also published as: KR20030009266A

Abstract

본 발명은 하·폐수처리, 정수처리 및 기타 수처리공정의 수중의 고형물질을 제거하는 여과공정에서 문제되는 미생물의 증식에 의해서 여과층이 폐색(閉塞)되어 여과속도가 감소하면서 나아가서는 브레이크 스루(Break-through)현상이 야기되어 여과효율을 감소하는 문제를 해결하면서 안전하게 여과하는 방법을 제시하는 것이 목적이다.

이를 위하여 본 발명은, 여과기(3-1,2) 내에 여과사( 濾過砂; 4)를 모래 대신 자속밀도(磁束密度)가 200G(Gauss)이상 착자(着磁)된 자철광(磁鐵鑛)을 유효경(有效徑 ; Effective size)이 0.45∼0.70mm이면서, 균등계수(均等係數 ; Uniformity coefficient)는 1.7이하로 분쇄한 자철사(磁鐵砂)를 모래와 혼합하여 충전(充塡)하거나 단독으로 충전한다.

물이 자철광의 자계(磁界)을 통과하면서 자기유체역학(MHD ; Magneto Hydro-Dynamics)전압에 의해서 약 전해질인 물은 전기분해 되면서 +측에서는 활성화된 산소가 발생하여 수중의 유기물과 같은 환원성물질의 산화를 촉진하게 되면서 유해병원균과 같은 미생물의 생육을 억제하므로 사층(砂層)에서 슬라임(Slime)형성이 억제하므로 여과효율이 향상하게되며, -측에서는 수소가 발생되나 발생초기의 수소(활성수소)는 원자상태로 유리(遊離)되지 않고 공존금속(자철광)표면에 흡착된 상태로 존재하면서 급수배관 내부의 금속부분에 환원작용을 하므로 적청(赤; Fe₂O₃)을 환원해서 흑청(黑; Fe₃0₄)의 부동태의 막을 형성하기 때문에 부식(腐蝕)을 억제하게 된다.

Description

자철광을 이용한 수처리공정에서 여과방법{Filtering method for water treatment procss by using magnetite}

본 발명은 하·폐수, 정수처리 및 기타 수처리공정의 수중 고형물질을 제거하는 여과공정의 여과기 내에 자화(磁化)된 자철광(磁鐵鑛)을 분쇄하여 만든 자철사(磁鐵砂)를 여과사(濾過砂)로 사용하여 효율적으로 여과하는 방법을 제시하는 것이 목적이다.

일반적으로 정수처리나 하·폐수의 활성오니처리 후에 물속에 함유되어 있는부유고형물질(Suspended solid)의 제거를 위한 여과처리공정에서 주로 모래를 이용하는데 특히 하절기에는 여과를 계속하는 중에 사층(砂層)의 표면에 여러가지의 생물과 그의 사체나, 혹은 분비물 등의 유기질의 불순물이 억류되고, 또 여러 가지의 미생물이 번식하면서 교상니상물(膠狀犯狀物)이 사층표면에 형성하면서 여과층이 폐색(閉塞)되어 여과속도가 감소하면서 나아가서는 브레이크 스루(Break-through)현상이 야기되어 여과효율을 감소하는 문제점을 야기하게된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 여과층이 폐색되면서 일어나는 브레이크 스루(Break-through)현상이 최대한 억제하여 여과효율을 향상할 수 있는 방법을 제공하는 데 본 발명의 목적이 있는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 여과기에 충전하는 여과사를 미생물생육이 최대한 억제되는 자화된 자철사(磁鐵砂)를 이용하여 여과사에서 미생물의 번식에 의해서 생성되는 교상니상물의 형성을 최대한 억제하여 여과효율을 향상할 수 있는 방법을 제시한다.

도 1은 압력식 여과공정도

도 2는 중력식 여과공정도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 집수조 2 : 여과기공급펌프(Pump)

3-1 : 압력식여과기 3-2 : 중력식여과기

4 : 여과사(濾過砂) 5 : 처리수조

6 : 역세펌프

이하 도면을 중심으로 본 발명의 내용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

하·폐수처리의 경우는 생물학처리(활성오니처리)를 한 물이나 정수처리의 경우에는 응집침전처리를 한 다음에 집수조(1)에 유입된 물속에 함유된 부유고형물질(Suspended solid)을 제거하기 위해서 여과기공급펌프(2)에 의해서 여과기(3)에 공급한다.

여과기(3)는 소용량의 폐수처리와 같은 경우에는 도 1과 같이 압력식여과기(3-1)를 주로 사용하며, 하수처리나 정수처리와 같이 대용량의 경우에는 도 2와 같은 중력식여과기(3-2)를 가능한 적용한다.

여과기(3) 내의 여과사(濾過砂)는 자속밀도(磁束密度)가 200G(Gauss)이상 착자(着磁)된 자철광(磁鐵鑛)을 유효경(有效徑 ; Effective size)이 0.45∼0.70mm이면서, 균등계수(均等係數 ; Uniformity coefficient)는 1.7이하로 분쇄한 자철사(磁鐵砂)를 유효경이 0.45∼0.70mm이면서, 균등계수는 1.7이하인 모래와 혼합하여 충전(充塡)하거나 단독으로 충전한다.

이때 자철사나 모래 공히 최대경(最大徑)은 2.0mm를 초과하지 않으면서 최소경(最小徑)은 0.3mm이하가 되지 안도록하며, 부득이한 경우에도 최대경을 초과하는 것과 최소경 이하인 것이 1% 미만이 되도록 한다.

물속에서 물이 자철광의 자계(磁界)을 통과하면 자기유체역학(MHD ; Magneto-Hydro-Dynamics)전압이 발생하면서 약 전해질인 물은 전기분해가 일어나며, +측에서는 활성화된 산소가 발생하여 수중의 유기물과 같은 환원성물질의 산화를 촉진하게 되면서 유해병원균과 같은 미생물의 생육을 억제하므로 사층(砂層)에서 슬라임(Slime)형성이 억제하므로서 여과효율이 향상되도록하며, -측에서는 수소가 발생되나 발생초기의 수소(활성수소)는 원자상태로 유지(遊離)되지 않고 공존금속표면에 흡착된 상태로 존재하면서 급수배관 내부의 금속부분에 환원작용을 하므로 적청(赤; Fe₂O₃)을 환원해서 흑청(黑; Fe₃O₄)의 부동태의 막을 형성하기 때문에 부식(腐蝕)을 억제하게 된다.

여과기(3-1, 2)에서 여과된 여과수는 처리수조(5)로 보낸다.

여과 지속시간이 경과하여 여과압력이 상승하면서 여과효율이 떨어지면 역세펌프(6)로 처리수조(5)의 물을 공기와 함께 여과기(3-1, 2)의 하부로 주입하여 역세한다.

이상에서 전술한 바와 같이 본 발명에서는 물속에 함유된 부유고형물질을 여과에 의해서 제거하는 여과기에 자화된 자철광을 분쇄한 자철사를 이용한 경우에는 여층(濾層)의 폐색현상이 최대한 억제되면서 여과효율이 향상되기 때문에 여러 수처리의 여과공정에 널리 이용 될 것으로 기대된다.

Claims

압력식여과기(3-1) 또는 중력식여과기(3-2) 내의 여과사(濾過砂)를 자속밀도(磁束密度)가 200G(Gauss)이상 착자(着磁)된 자철광(磁鐵鑛)을 유효경(有效徑 ; Effectivc size)이 0.45∼0.70mm이면서, 균등계수(均等係數 ; Uniformity coefficient)는 1.7이하로 분쇄한 자철사(磁鐵砂)를 모래와 혼합하여 충전(充塡)하거나 단독으로 충전하여 여과를 하는 방법.