KR100739436B1 - 오폐수 처리 장치의 에어 공급 장치 및 그를 채용하는 오폐수 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 오폐수 처리 장치용의 에어 공급 장치 및 그를 채용하는 오폐수 처리 장치를 제공한다. 에어 공급 장치는, 평막모듈의 아래에 배치되고 적어도 하나 이상의 에어분사구를 가지는 산기관부와 산기관부에 각각 연결되어 산기관부로 에어를 공급하는 제1 및 제2 에어공급라인과, 제2 에어공급라인에 연결되는 드레인라인을 포함하고, 폐수 처리 동작시에는 드레인라인을 닫은 상태에서 제1 및 제2 에어공급라인을 통해 산기관부로 에어를 공급하고, 청소 동작시에는 드레인라인을 연 상태에서 제1 에어공급라인으로 에어를 공급하여 산기관부 내부 및 제1 및 제2 에어공급라인 내부의 이물질이 드레인라인을 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.

드레인라인, 산기관부, 삼방향밸브

Description

오폐수 처리 장치의 에어 공급 장치 및 그를 채용하는 오폐수 처리 장치{DEVICE OF AIR-SUPPLYING FOR WASTE WATER TREATMENT APPARATUS AND WASTE WATER TREATMENT APPARATUS HAVING THEM}

도 1은 본 발명의 에어 공급 장치를 포함하는 침지형 오폐수 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2a 및 2b는 본 발명의 오폐수 처리 장치의 주요요소가 분리된 사시도로서, 도 2a는 평막모듈의 분해사시도이고, 도 2b는 에어 공급 장치와 모듈안착부가 결합설치된 형태를 도시한다.

도 3a 및 3b는 본 발명의 에어 공급 장치에 적용되는 삼방향밸브를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

본 발명은 오폐수 처리 기술 분야에 관한 것으로서, 특히 막분리 기술을 이용하는 오폐수 처리 분야에 있어서 효율적인 크린 구조를 갖춘 에어 공급 장치 및 그를 채용하는 오폐수 처리 장치에 관한 것이다.

오폐수의 처리를 위해 이용되는 막분리(membrane filtration) 처리는 특정 성분을 선택적으로 통과시킴으로써 혼합물을 분리시키는 기술이며, 통상적으로 생물학적 처리와 병용된다. 지금까지 이용되는 막분리 기술의 예로서는 정밀여과(microfiltration), 한외여과(ultrafiltration), 나노여과(nanofiltration), 역삼투여과(reverse osmosis) 등이 있다. 이러한 막분리 기술은 공경의 크기, 흡착, 막표면에서의 용해 및 확산 등의 원리를 이용하며, 일반적으로 세로로 배열되는 다수개의 개별막으로 이루어지는 모듈 형태를 갖게 된다. 현재까지 개발되어 이용되는 모듈로서는 관형, 중공사형, 나선형, 평판형 등을 들 수 있다. 한편, 평막 기술은 상술한 평막 모듈의 아래에 소위 에어리프트(airlift)로서 에어 공급 장치를 채용한다. 이러한 에어 공급 장치는 기포 분사기로서 스파져(sparger)라고 불리우기도 한다.

막분리 기술에서 중요한 요소는 막 표면에서의 유체 속도이다. 낮은 유속은 농도분극과 막표면의 오염을 증가시키게 되고 결과적으로 투과율을 감소시킨다. 이는 평막 모듈의 빈번한 소제를 요하게 됨으로써 효율을 떨어뜨린다. 적절한 유속을 유지하기 위해서 에어 공급 장치는 설정된 압력으로 압축 에어를 분사하고, 한편으로는 슬러지를 막표면으로부터 제거하게 된다.

그러나 최근에 야기되는 문제는 에어 공급 장치의 관 내부에 폭기조의 슬러지 유입에 따른 이물질이 발생한다는 점이다. 이는 주로 필연적으로 생성되는 부식물이며, 이러한 부식물이 노즐이나 분사구를 막게 되어 문제를 일으킨다. 이러한 경우에 적절한 유속이 유지되지 않아서 처리효율을 낮추게 되는 것이다. 또한 부식 물은 또다른 막표면의 오염물질로서도 영향을 주게 된다. 결과적으로, 소제를 위한 잦은 분해 결합을 유발하여 전체적인 효율이 낮아지게 된다.

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 매우 간편하게 수동 또는 자동의 조작이 가능하여 장치 전체의 효율을 높일 수 있는 오폐수 처리 장치용 에어 공급 장치를 제공하는 목적을 가진다.

본 발명의 다른 목적은 상술한 개선된 에어 공급 장치를 채용하는 오폐수 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 목적에 따른 침지형 평막모듈을 이용하는 오폐수 처리 장치용의 에어 공급 장치는: 평막모듈의 아래에 배치되고 적어도 하나 이상의 에어분사구를 가지는 산기관부; 산기관부에 각각 연결되어 산기관부로 에어를 공급하는 제1 및 제2 에어공급라인; 및 제2 에어공급라인에 연결되는 드레인라인;을 포함하고, 폐수 처리 동작시에는 드레인라인을 닫은 상태에서 제1 및 제2 에어공급라인을 통해 산기관부로 에어를 공급하고, 청소 동작시에는 드레인라인을 연 상태에서 제1 에어공급라인으로 에어를 공급하여 산기관부 내부 및 제1 및 제2 에어공급라인 내부의 이물질이 드레인라인을 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 드레인라인은 제2 에어공급라인에 삼방향밸브를 통해 연결되고, 삼방향밸브는 제2 에어공급라인과 드레인라인의 개폐가 상호 역으로 동작한다.

본 발명의 다른 목적에 따른 오폐수 처리 장치는 상술한 개선된 에어 공급 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리 장치이다.

바람직하게 오폐수 처리 장치는: 프레임과, 프레임에 일정간격으로 배열되는 다수개의 평막 및 평막들의 필터링된 물을 집수하는 집수부를 포함하는 평막모듈; 평막모듈이 안착되되 모듈의 아래로부터 물 및 에어가 통과되도록 형성된 모듈안착부를 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명은 하나의 실시예로서 침지형 오폐수 처리장치에 적용되는 에어 공급 장치와, 다른 실시예로서 그 에어 공급 장치를 포함하는 오폐수 처리 장치를 제공한다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 에어 공급 장치가 적용될 수 있는 예로서 침지형 오폐수 처리 장치로 통합하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 에어 공급 장치를 포함하는 침지형 오폐수 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2a 및 2b는 본 발명의 오폐수 처리 장치의 주요요소가 분리된 사시도로서, 도 2a는 평막모듈의 분해사시도이고, 도 2b는 에어 공급 장치와 모듈안착부가 결합설치된 형태를 도시한다. 도 3a 및 3b는 본 발명의 에어 공급 장치에 적용되는 삼방향밸브를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

먼저, 본 발명의 침지형 오폐수 처리장치(100)용 에어 공급 장치(10)는 평막모듈(30)의 아래에 배치되는 산기관부(11)와, 산기관부(11)에 연결되어 산기관부로 에어를 공급하는 제1 및 제2 에어공급라인(12, 13)과, 제2에어공급라인(13)에 연결되는 드레인라인(14)를 포함한다. 제1 및 제2 에어공급라인(12, 13)에는 블로워와 같은 압축공기 공급수단(16-1, 16-2)를 연결하여 이용할 수 있다.

정상적인 폐수 처리 동작시에는 제1 및 제2 에어공급라인(12, 13)을 통해 산기관부(11)로 압축 에어를 공급한다. 청소 처리 동작 시에는 제1 에어공급라인(12)으로만 압축 에어를 공급하여 제1 및 제2 에어공급라인(12, 13) 및 산기관부(11) 내부의 이물질이 드레인라인을 통해 배출되는 것을 특징으로 한다. 통상 분사되는 에어는 압축 에어로서 에어분사구(11-1)는 노즐의 형태를 갖기 때문에, 제1 에어공급라인(12)만으로 에어를 공급하면 에어는 제2 에어 공급라인(13) 쪽으로 향하고, 그 때 열려져 있는 드레인라인(14)으로 이물과 함께 배출되는 것이다.

상술한 청소 동작을 수행하기 위해서는 드레인라인(14)은 제2 에어공급라인(13)에 삼방향밸브(15)를 통해 연결되는 것이 바람직하다. 여기에서의 삼방향밸브(15)는 도 3a 및 3b에서 알 수 있는 바와 같이, 제2 에어공급라인(13)과 드레인라인(14)의 개폐가 상호 역으로 연동하여 동작하도록 한다. 도 3a 및 3b에 도시한 삼방향밸브는 볼 밸브 형태로서 하나의 예이며 원터치 동작으로 제 2 에어공급라인(13)과 드레인라인(14)의 개폐를 상호 역으로 동작시키는 모든 형태가 가능하다. 이를테면, 제2에어 공급라인(13)과 드레인라인(14)에 각각 전자밸브를 설치하고 개폐가 상호 역으로 동작하도록 제어하는 방식을 들 수 있다.

이와 같은 본 발명의 에어 공급 장치(10)는 전체 장치를 전혀 분해하지 않고서도 수시로 원하는 때에 간단히 배관들 내부를 소제할 수 있게 된다. 이는 에어 공급 장치(10)가 거의 항상 일정한 압력을 가지는 에어를 분사할 수 있다는 것을 의미하며, 결과적으로 평막 표면에서의 일정한 유속의 유지는 물론, 표면의 청결도를 한층 높이게 된다. 물론, 배관들 내부의 부식물과 같은 이물이 원천적으로 감소하게 됨으로써 그로인한 2차 오염은 거의 발생하지 않게 된다.

이미 언급한 바와 같이, 본 발명의 다른 목적은 상술한 에어 공급 장치(10)를 포함하는 침지형 평막을 이용하는 오폐수 처리 장치(100)이다.

바람직하게 본 발명의 오폐수 처리 장치(100)는 평막모듈(30)과, 평막모듈(30)이 안착되는 모듈안착프레임(40)과, 그 아래에 배치되는 상술한 에어 공급장치(10)를 포함한다.

예를 들어 평막모듈(30)은 프레임(30)과, 프레임(30)에 일정간격으로 세로로 배열되는 다수개의 평막(32) 및 평막들의 필터링된 물을 집수하는 집수부(33)를 포함한다. 각각의 평막(32)은 2개의 막으로 이루어져 있는 일반적인 구조이며, 집수부(33)의 집수관(33-1)이 대응되는 평막의 집수구(32-1)와 연결되어 필터링된 물을 집수한다. 집수된 물은 집수부(33)의 배관(33-2)을 통해 흡입된다. 도시한 바와 같은 예와 같이, 개별 평막(32)을 배열하기 위해 다수개의 삽입홈을 구비한 판재(34)를 설치할 수 있다. 도면부호 (35)는 평막(32)들을 고정하기 위해 프레임(30)에 결합설치될 수 있는 누름판(35)이다. 또한, 도면부호(36)는 평막모듈(30) 전체를 후술하는 모듈안착프레임(40)에 안착시키거나 해체시킬 때 이용하는 체인(36)이다.

이와 같은 평막모듈(30)은 모듈안착프레임(40)에 안착된다. 바람직하게 모듈안착프레임(40)은 평막모듈(30)의 아래로부터 물 및 에어가 통과되도록 형성된다. 이를 위해서, 도 2b에서 알 수 있는 바와 같이, 바(bar) 형 받침대(41)를 구비하도록 하는 것이 좋다.

이상에서 설명한 오폐수 처리 장치는 바람직한 실시예이며, 평막모듈의 형태나 결합구조에 있어서 다른 형태가 적용될 수도 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 에어 공급 장치 및 그를 채용하는 오폐수 처리 장치는 장치를 분해하지 않고도 수동 또는 자동 동작으로 언제든지 매우 간편하게 배관들 내부의 청소 작업을 수행할 수 있다. 따라서, 평막표면에서의 일정한 유속의 유지는 물론 표면의 청결 상태를 양호하게 유지할 수 있게 된다. 결국, 저렴한 비용으로 처리 효율을 높이게 된다.

Claims (4)

1. 침지형 평막모듈을 이용하는 오폐수 처리 장치의 에어 공급 장치로서:

   상기 평막모듈의 아래에 배치되고, 적어도 하나 이상의 에어분사구를 가지는 산기관부;

   상기 산기관부에 각각 연결되어 상기 산기관부로 에어를 공급하는 제1 및 제2 에어공급라인; 및

   상기 제2 에어공급라인에 연결되는 드레인라인;를 포함하고,

   폐수 처리 동작시에는 상기 드레인라인을 닫은 상태에서 상기 제1 및 제2 에어공급라인을 통해 상기 산기관부로 에어를 공급하고, 청소 동작시에는 상기 드레인라인을 연 상태에서 상기 제1 에어공급라인으로 에어를 공급하여 상기 산기관부 내부 및 상기 제1 및 제2 에어공급라인 내부의 이물질이 상기 드레인라인을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 에어 공급 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 드레인라인은 상기 제 2에어공급라인에 삼방향밸브를 통해 연결되고, 상기 삼방향밸브는 상기 제2 에어공급라인과 상기 드레인라인의 개폐가 상호 역으로 동작하는 것을 특징으로 하는 에어 공급 장치.
3. 상기 제 1항 또는 제 2항의 에어 공급 장치를 포함하는 오폐수 처리 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 오폐수 처리 장치는:

   프레임과, 상기 프레임에 일정간격으로 배열되는 다수개의 평막 및 상기 평막들의 필터링된 물을 집수하는 집수부를 포함하는 평막모듈;

   상기 평막모듈이 안착되되 모듈의 아래로부터 물 및 에어가 통과되도록 형성된 모듈안착프레임; 및

   상기 평막모듈 아래에 상기 산기관부가 배치되도록 설치되는 에어 공급 장치를 포함하는 오폐수 처리 장치.

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