KR100606602B1 - 초음파 진동을 이용한 역세척이 가능한 여과장치 및 역세척 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오, 폐수를 여과장치에 통과시켜 오, 폐수에 포함된 불순물(SS)을 여과, 분리하는 여과장치에 있어서,

상기 여과장치는 오, 폐수가 유입되는 원수 유입구와 여과수가 유출되는 여과수 유통구 및 유, 무기질이 1차로 유출되는 오탁수 유출구와 세척작용시 역세수가 유입되는 역세수 유입구가 형성된 1차 여과기 본체와, 상기 오탁수 유입구에서 유입된 농축된 고형물이 걸려지는 분리망과, 상기 여과기 본체의 내부에 설치된 메디아와, 상기 메디아에 부착된 미생물과 고형물을 탈리시키기위해 초음파 진동을 발생시키는 초음파 발진기와, 상기 원수 유입구와 여과수 유통구의 일측에 구성되어 있는 압력 게이지에 측정된 유출압력손실에 의해 자동으로 역세척 시기를 제어하는 자동 제어 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 하는 여과장치 및, 이를 이용한 압력 손실에 따른 역세척 방법에 관한 것이다.

Description

초음파 진동을 이용한 역세척이 가능한 여과장치 및 역세척 방법{The filter system can be cleaning to use ultrasonic vibrations and how to clean it}

도 1은 본 발명의 전체적인 개요도.

도 2는 본 발명의 A부분을 절단한 일부분 사시도.

도 3은 본 발명의 B부분을 절단한 일부분 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1. 여과기 본체 2. 원수 유입구

3. 분리망 4. 오탁수 유출구

5. 초음파 발진기 6. 자동 제어 시스템

7. 메디아 8. 와류 방지판

9. 역세수 유입구 10. 여과수 유통구

11. 압력 게이지 12. 청정수 유출구

13. 밸브 14. 역세수 배출구

본 발명은 오, 폐수가 유입되는 원수 유입구와 여과수가 유출되는 여과수 유 통구 및 유, 무기질이 1차로 유출되는 오탁수 유출구와 세척작용시 역세수가 유입되는 역세수 유입구가 형성된 1차 여과기 본체와, 상기 원수 유입구에서 유입된 농축된 고형물이 걸려지는 분리망과, 상기 여과기 본체의 내부에 설치된 메디아와, 상기 메디아에 부착된 미생물과 고형물을 탈리시키기위해 초음파 진동을 발생시키는 초음파 발진기와, 상기 원수 유입구와 여과수 유통구의 일측에 구성되어 있는 압력 게이지에 측정된 유출압력손실에 의해 자동으로 역세척 시기를 제어하는 자동 제어 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 하는 여과장치 및 이를 이용한 역세척 방법에 관한 것이다.

오, 폐수처리시설에는 원심력을 이용하는 하이드로 사이크론, 중력을 이용하는 침전지, 여과기 등 다양한 장치와 방법들이 사용되고 있다. 그러나 하이드로 사이크론은 비중이 작거나 입경이 미세한 불순물에 대한 제거효율이 낮고, 침전지는 부지 소요면적이 크다는 문제점이 있었다. 그리고, 여과장치에 의한 분리는 미세한 입자의 불순물도 효과적으로 제거할 수 있고 장치가 컴팩터하고 처리효율이 우수하다는 장점이 있으나, 여과모듈의 표면에 불순물이 축적되어 여과속도가 감소되고 소요압력이 증가되는 문제점이 있었다. 따라서 종래의 여과장치에서는 여과되는 방향과 반대방향으로 물을 압송하여 여과모듈의 표면에 축적된 불순물을 세척하는 방법을 사용하거나, 여과모듈을 교환해야 하므로 가동률이 낮고 상당량의 청정유체가 세척과정에서 다시 오염되거나 빈번한 여과모듈의 교체로 인한 과다한 비용이 지출되는 문제점이 지적되었다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 오, 폐수가 유입되는 원수 유입구와 여과수가 유출되는 여과수 유출구 및 유, 무기질이 1차로 유출되는 오탁수 유출구와 세척작용시 역세수가 유입되는 역세수 유입구가 형성된 1차 여과기 본체와, 상기 오탁수 유입구에서 유입된 농축된 고형물이 걸려지는 분리망과, 상기 여과기 본체의 내부에 설치된 메디아와, 상기 메디아에 부착된 미생물과 고형물을 탈리시키기위해 초음파 진동을 발생시키는 초음파 발진기와, 상기 원수 유입구와 여과수 유통구의 일측에 구성되어 있는 압력 게이지에 측정된 유출압력손실에 의해 자동으로 역세척 시기를 제어하는 자동 제어 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 전체적인 개요도를 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이 원수 유입구(2)를 통해 1차 여과기 본체(1a)에 입수된 오탁수는 상기 1차 여과기 본체(1a)내부에 설치된 분리망(3)에 의해 고농축된 고형물이 걸러지며 비중이 큰 불순물은 아래로 가라앉으며 상기 1차 여과기 본체(1a)내부의 수면은 상승하게 된다. 그리고, 상기 1차 여과기 본체(1a)하부에 형성된 오탁수 유출구(4)측의 밸브(13b)는 닫혀있는 관계로 상승된 수면은 상기 여과기 본체(1a)내부에 구성된 메디아(7a)를 강제 통과하여 여과되는 과정을 거친다. 한편, 상기 메디아(7a)는 미생물이나 부유물질을 집중적으로 여과시키는 목적을 가지도록 적절한 재질로 구성 되어 상기 여과기 본체(1a)의 내부의 형상에 맞도록 밀집되어 구성되어 있다.

일반적으로 필터의 소재는 금속재를 천공하거나 금속사를 엮어서 이루어진 금속망이나 다공성의 세라믹 또는 여과기능이 우수한 부직포나 섬유를 직조하여 이루어진 것이 될 수도 있고, 상기 소재들은 단일 또는 여러 겹이 적층될 수도 있으므로 여과하고자 하는 오염수의 내용에 따라 메디아(7)를 대신하여 상술한 바와 같은 재질의 필터로 교체할 수도 있다.

상기 메디아(7a)를 통과한 1차 여과수는 여과수 유통구(10)를 통해 상단에 같은 구조로 구성되어 있는 2차 여과기 본체(1b)로 유입되게 된다. 따라서, 상기 여과수 유통구(10)를 통해 2차 여과기 본체(1b)로 유입된 여과수는 상술한 1차 여과기 본체(1a)에서와 같은 과정을 통해 최종적으로 청정수 유출구(12)를 통해 지천으로 방류된다.

상기한 바와 같이 1차 여과된 여과수가 여과수 유통구(10)를 통과하는 과정에서 메디아(7a)에 부착된 미생물 및 고형물에 의하여 여과효율이 양호하지 못하여 상기 여과수 유통구(10)와 원수 유입구(2)의 일측에 구성된 압력 게이지(11)에 측정된 유출압력손실에 의해 자동 제어 시스템(6)이 적절한 시기를 감지하여 상기 여과수 유통구(10)측의 밸브(13c)를 차단하고 상기 1차 여과기 본체(1a)의 일측에 구성된 초음파 발진기(5a)에 신호를 보내어 상기 초음파 발진기(5a)의 초음파 진동에 의해 메디아(7a)에 부착된 미생물 및 고형물이 탈리되며 상기 여과기 본체(1a)의 상단부에 형성된 역세수 유입구(9a)를 통해 입수된 세척물에 의해 상기 메디아(7a)는 세척되며 탈리된 불순물은 상기 여과기 본체(1a)하단에 형성된 오탁수 유출구(4)를 통해 배출되는 일련의 과정이 자동 제어 시스템(6)에 의해 제어된다.

상기와 같은 역세척 과정은 2차 여과기 본체(1b)에서도 자동 제어 시스템(6)의 제어에 의해 역세척 작용시 청정수 유출구(12)측의 밸브(13f)와 여과수 유통구(10)측의 밸브(13c)는 잠기고 2차 역세수 유입구(9b)를 통해 역세수가 유입되어 상술한 바와 같이 초음파 발진기(5b)의 초음파 진동에 의해 탈리된 유, 무기질의 고형물이 상기 2차 여과기 본체(1b)의 내부에 구성된 메디아(7b)도 세척되고 2차 여과기 본체(1b)의 하단에 형성되어 있는 역세수 배출구(14)를 통해 배출된다.

도 2는 A부분을 절단한 일부분 사시도로서, 도시된 바와 같이 1차 여과기 본체(1a)내부에는 상기 원수 유입구(2)를 통해 입수된 고농축된 유, 무기질의 부유물질이 상기 분리망(3)에 의해 1차로 걸러지며 상기 원수 유입구(2)의 입수방향이 여과기 본체(1a)내부와 접선형태를 취하고 있으므로 상기 원수 유입구(2)에 의해 입수된 오염수는 자연적으로 와류현상을 일으키며 분리망(3)을 통과한 오염수는 1차 여과기 본체(1a)내부에서 지속적인 오탁수 유입에 의해 수면이 상승하게 된다.

도 3은 B부분을 절단한 일부분 단면도로서, 도시된 바와 같이 역세수 유입구(9a)측에는 왯지바 형태의 와류 방지판(8)이 설치되어 있어 세척물이 상기 역세수 유입구(9a)를 통해 입수시 최대한 메디어와의 직접적인 접촉면적을 크게 하는 구조가 된다.

상기 도 3의 메디아(7)의 형상은 상기 여과기 본체(1)내부의 형상에 따라 변형되어 내부에 밀집되도록 구성되며 상기한 도면은 여과기 본체(1)의 내부와 메디어(7)와의 구분을 위하여 약간의 틈이 도시되어 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 여과장치는 자동 제어 시스템에 의해 가동되므로 적절한 메디아의 교체시기를 체크 할 수 있으며, 세척시 과다한 세척수의 유입을 방지하여 비용을 절감 할 수 있으며, 초음파 발진기에 의에 메디아에 고착된 유, 무기질의 부유물을 탈리시킴으로 인해 메디아를 장기간 사용 할 수 있는 장점을 가진다.

Claims (7)

1. 오, 폐수를 여과장치에 통과시켜 오, 폐수에 포함된 불순물을 여과, 분리하는 여과장치에 있어서,

   오, 폐수가 유입되는 원수 유입구(2)와 여과수가 유출되는 여과수 유통구(10) 및 유, 무기질이 1차로 유출되는 오탁수 유출구(4)와 세척작용시 역세수가 유입되는 역세수 유입구(9a)가 형성된 여과기 본체(1a)와, 상기 원수 유입구(2)에서 유입된 농축된 고형물이 걸려지는 분리망(3)과, 상기 여과기 본체(1a)의 내부에 설치된 메디아(7a)와, 상기 메디아(7a)에 부착된 미생물과 고형물을 탈리시키기위해 초음파 진동을 발생시키는 초음파 발진기(5a)와, 상기 원수 유입구(2)와 여과수 유통구(10)의 일측에 구성되어 있는 압력 게이지(11)에 측정된 유출압력손실에 의하여 역세척 시기를 자동으로 제어하는 자동 제어 시스템(6)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 진동을 이용한 역세척이 가능한 여과장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 초음파 발진기(5a)는 여과기 본체(1a) 외부에 설치되어 자동 제어 시스템(6)에 의해 상기 메디아(7a)에 초음파 진동을 일으키는 것을 특징으로 하는 초음파 진동을 이용한 역세척이 가능한 여과장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 원수 유입구(2)는 상기 여과기 본체의 접선방향으로 유입되도록 형성되어 자연적으로 와류현상을 일으키도록 하는 것이 특징인 초음파 진동을 이용한 역세척이 가능한 여과장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 역세수 유입구(9)에는 왯지형태의 와류 방지판(8)이 설치되어 유입되는 역세수가 상기 메디아(7a)에 직접적으로 접촉되는 면적이 최대치가 되도록 구성되는 것이 특징인 초음파 진동을 이용한 역세척이 가능한 여과장치.
5. 오, 폐수를 여과장치에 통과시켜 오, 폐수에 포함된 불순물을 여과, 분리하는 역세척방법에 있어서,

   상기 1차 여과기 본체(1a)의 하단부에 형성된 원수 유입구(2)를 통해 하, 폐수를 유입되고 상기 여과기 본체(1a)내에서 하, 폐수의 수면을 상승시켜 상기 여과기 본체(1a)의 내부에 설치된 메디아(7a)를 강제 통과하고, 상기 메디아(7a)를 통과한 여과수는 상기 여과기 본체(1a)의 상단부에 형성된 여과수 유통구(10)를 통해 2차 여과기 본체(1b)의 내부로 유입되는 과정을 가지는 것을 특징으로 하는 초음파 진동을 이용한 역세척방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 1차 여과기 본체(1a)의 내부에 형성된 원수 유입구(2)는 상기 여과기 본체(1a)의 내부면에 접선방향으로 유입되도록 형성되어 상기 여과기 본체(1a)의 내부에 설치된 분리망(3)에 의해 큰 입자의 고형물이 분리되고, 접선방향으로 유입되는 유속에 의해 자연적인 와류현상에 의하여 고농축 큰 입자의 고형물은 아래로 침전되도록 하는 초음파 진동을 이용한 역세척방법.
7. 오, 폐수를 여과장치에 통과시켜 오, 폐수에 포함된 불순물을 여과, 분리하는 역세척방법에 있어서,

   역세척 방법은 상기 원수 유입구(2)와 여과수 유통구(10)의 일측에 장치된 압력 게이지(11)에서의 유출압력손실에 의해 역세척의 적당한 시기가 상기 자동 제어 시스템(6)에 의해 감지되고, 상기 1차 여과기 본체(1a)에 설치된 메디아(7a)의 일측면에 구성된 초음파 발진기(5a)의 진동에 의해 상기 메디아(7a)에 부착된 미생물과 고형물을 탈리시키고, 상기 1차 여과기 본체(1a)의 상단부 일측에 형성된 역세수 유입구(9a)로 인해 유입된 역세수에 의해 상기 메디아(7a)가 세척되어 상기 초음파 발진기(5a)의 초음파 진동에 의해 탈리된 미생물 및 유, 무기질이 역세척 되는 것이 특징인 초음파 진동을 이용한 역세척방법.

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