KR100974076B1 - 탁도 제거기 - Google Patents

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KR100974076B1
KR100974076B1 KR1020100000830A KR20100000830A KR100974076B1 KR 100974076 B1 KR100974076 B1 KR 100974076B1 KR 1020100000830 A KR1020100000830 A KR 1020100000830A KR 20100000830 A KR20100000830 A KR 20100000830A KR 100974076 B1 KR100974076 B1 KR 100974076B1
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water tank
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김근희
김창용
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이코리더 주식회사
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Abstract

본 발명은 물에 혼입된 입자를 여과에 의해 제거하고, 역세척이 용이하도록 한 탁도 제거기에 관한 것이다.
본 발명은 입구(22)와 출구(24)가 형성되고, 하부로 갈수록 직경이 작아지도록 하여 깔때기부(27)가 형성된 수조(2); 상기 수조(2) 내에 형성된 내통체(3); 상기 내통체(3)의 내부에 다수로 설치된 필터부재(4); 입구(22)에 설치되어 약품이 투입되는 투입장치(6);로 구성되며, 상기 투입장치(6)는, 전방 개구부를 통해 유체가 유입되는 제1관체(61); 상기 제1관체(61)의 내부에 결합된 약품 투입관(66); 상기 제1관체(61)의 후방 개구부에 연결되며 후방으로 갈수록 관경이 확대되는 이음관(63); 상기 이음관(63)의 후단에 연결되며 내주면에 다수의 돌기(69)가 형성된 제2관체(62)로 구성된다.

Description

탁도 제거기{FILTERING APPARATUS FOR WATER}
본 발명은 탁도 제거기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물에 혼입된 입자를 여과에 의해 제거하고, 역세척이 용이하도록 하며, 유량변동에 따른 교반력의 변화를 최소화하고, 현장에 적합한 적정한 교반력을 설정할 수 있도록 한 탁도 제거기에 관한 것이다.
일반적으로 오염입자가 혼입되어 탁도가 진한 원수는 물리적 침전이나 여과방식의 여과장치를 통해 여과시킴으로써 정제된 물만 얻어 낼 수 있다.
상기 여과장치에는 여과 원수(原水)로부터 입자상 오염물질을 여과할 수 있는 여과재가 구비되는데, 이들 여과재들은 일정 사용기간 경과하면 표면에 여과 과정에서 발생된 입자상 오염물질이 축적되어 여과성능이 급격히 저하되거나 상실하기 때문에 주기적으로 세척해주거나 또는 일정 사용기간이 경과하면 교체해주어야 한다.
이러한 문제점을 개선하기 위해 본 출원인은 대한민국 등록특허 10-0899071호를 특허출원하여 등록받은 바 있다.
상기 등록특허 10-0899071호는 혼탁한 유입수를 필터를 통해 여과시켜 정제된 물을 얻을 수 있고, 필터에 누적된 오염물질을 역세척에 의해 세척함으로써 필터 성능을 최적화할 수 있도록 한 탁도 제거기에 관한 것이다.
도 1은 등록특허 10-0899071호를 나타낸 사시도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 등록특허 10-0899071호의 탁도 제거기(A')는, 입구(22')와 출구(24')가 형성된 수조(2')와, 상기 수조(2') 내에 형성된 내통체(3')와, 상기 내통체(3')의 내부에 다수로 설치된 필터부재(4')를 포함하며, 상기 내통체(3')는, 상기 수조(2')의 내경보다 작은 내경을 갖는 원통형이며, 일단부는 상기 수조(2')의 내벽에 고정되고, 타단부는 상기 일단부와 이격되어 입수부(32')가 형성되고, 상부에는 다수의 통공을 갖는 중간판(25')이 형성되어 이루어진다.
한편 상기 등록특허는 물리적으로만 여과를 시킬 수 있도록 한 것이나 유입되는 원수의 오염도가 높은 경우 여과력이 저하되어 만족할만한 여과효율을 얻지 못하는 문제점이 발생되었다.
본 발명은 본 출원인의 선행특허인 대한민국 등록특허 10-0899071호를 개량하기 위해 안출된 것으로, 혼탁한 유입수를 필터를 통해 여과시켜 정제된 물을 얻을 수 있고, 필터에 누적된 오염물질을 역세척에 의해 세척함으로써 필터 성능을 최적화할 수 있도록 한 탁도 제거기를 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 응집제를 투입하여 오염물질을 침전시킴으로써 고농도의 오염수를 여과시킬 수 있도록 한 탁도 제거기를 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 물이 이동되는 저장부의 측벽에 다수의 배플을 돌출시킴으로써 유속의 완만을 조절할 수 있고, 이를 통해 응집효율을 배가시킬 수 있도록 한 탁도 제거기를 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 오염수가 유입되는 입구에 약품을 투입할 수 있는 투입장치를 설치하되, 상기 투입장치에는 유속을 증가시킬 수 있고, 약품 투입에 의한 1차 응집이 형성되도록 한 탁도 제거기를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 입구와 출구가 형성된 수조와, 상기 수조 내에 형성된 내통체와, 상기 내통체의 내부에 다수로 설치된 필터부재로 구성된 탁도 제거기에 있어서, 상기 입구에는 약품을 투입할 수 있는 투입장치가 설치되며, 상기 투입장치는, 전방 개구부를 통해 유체가 유입되는 제1관체; 상기 제1관체의 내부에 결합된 약품 투입관; 상기 제1관체의 후방 개구부에 연결되며 후방으로 갈수록 관경이 확대되는 이음관; 상기 이음관의 후단에 연결되며 내주면에 다수의 배플이 형성된 제2관체를 포함하는 탁도 제거기에 의해 달성될 수 있다.
상기 제1관체의 내부에는 제1격벽과, 상기 제1격벽과 일정한 간격을 두고 형성된 제2격벽으로 된 챔버가 더 형성되며, 상기 챔버의 내부에 약품 투입관이 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1격벽 및 제2격벽은 중심에 중앙통공이 형성되고, 외측에 다수의 세공이 형성된 것이며, 상기 제1격벽의 중앙통공 보다 제2격벽의 중앙통공의 직경이 더 크게 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 약품 투입관은 외부로부터 도입된 수직관체와, 하부가 수평으로 절곡되어 형성된 수평관체로 구성되며, 상기 수평관체가 제1격벽을 향하도록 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제2관체의 배플은 중심에 개구공을 갖는 환턱형상이며, 입구측에서 출구측을 향할수록 그 중심의 개구공의 직경이 증대되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 수조는 하부로 갈수록 직경이 작아지도록 하여 깔때기부가 형성되고, 그 하단에는 배수구 및 밸브가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 수조의 일측에는 에어주입구가 형성되며, 상기 에어주입구에 고압 공기를 공급하는 호스 및 공기압축기가 연결된 것을 특징으로 한다.
상기 필터부재는, 상기 통공에 통하는 통로가 내측에 형성되고, 외주면에 다수의 세공이 형성된 관체와, 상기 관체의 외주면에 부착된 여과재로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 혼탁한 유입수를 필터를 통해 여과시켜 정제된 물을 얻을 수 있고, 필터에 누적된 오염물질을 역세척에 의해 세척함으로써 필터 성능을 최적화할 수 있는 효과가 있다.
또한 응집제와 유입수의 혼합이 충분히 이루어질 수 있어 응집효율이 향상됨으로써 여과성능이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술인 등록특허 10-0899071호를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 탁도 제거기에 대한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 탁도 제거기에 대한 종단면도,
도 4는 본 발명에 따른 탁도 제거기에 대한 평단면도,
도 5는 본 발명에 따른 탁도 제거기에서 '투입장치'를 확대한 측단면도.
도 6은 상기 도 5의 'I-I'선 단면도.
도 7은 상기 도 5의 'II-II'선 단면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 2는 본 발명에 따른 탁도 제거기에 대한 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 탁도 제거기에 대한 종단면도, 도 4는 본 발명에 따른 탁도 제거기에 대한 평단면도이다.
도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 탁도 제거기(A)는, 입구(22)와 출구(24)가 형성된 수조(2)와, 상기 수조(2) 내에 형성된 내통체(3)와, 상기 내통체(3)의 내부에 다수로 설치된 필터부재(4)로 구성된다.
내통체(3)는, 수조(2)의 내경보다 작은 내경을 갖는 원통형이며, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 일단부(t1)는 상기 수조(2)의 내벽에 고정되고, 타단부(t2)는 상기 일단부(t1)와 이격되어 입수부(32)가 형성되고, 상부에는 다수의 통공(252)을 갖는 중간판(25)이 형성된다.
따라서, 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 내통체(3)와 수조(2)의 내벽 사이에 원수가 이동되는 틈새(s)가 형성될 수 있으며, 상기 틈새(s)를 경유한 원수는 입수부(32)를 통해 내통체(3)의 내부로 유입된다.
또한 상기 틈새(s)에는 물의 유속이 완만해지도록 지체시킴으로써 응집에 필요한 시간을 얻기 위해 다수의 배플(29)이 더 형성된다.
즉, 수조(2)의 내주면과 내통체(3)의 외주면에 각기 배플(29)이 형성되는데, 상기 배플(29)은 일정 면적을 갖는 직사각형의 판형이며, 수조(2)의 내주면에 형성된 배플(29)과 내통체(3)의 외주면에 형성된 배플(29)이 상호 어긋나게 형성됨이 바람직하다.
또한 도 4에 나타낸 바와 같이, 다수의 배플(29)의 배열 형상에 따라 배플(29)간의 간격이 조밀하게 밀집시킨 급속구간(H)과, 배플(29) 간의 간격이 넓게 이격된 완속구간(L)이 형성될 수 있다.
따라서 급속구간(H)과 완속구간(L)을 지나는 동안 유속의 완급을 조절함으로써 적정한 교반력을 설정할 수 있어 응집율이 향상될 수 있다.
물론, 도 2에 나타낸 바와 같이, 내통체(3)의 하단이 수조(2)의 깔때기부(27)와 맞닿아있지는 않으므로 그 사이의 공간을 통해서도 원수가 이동하여 내통체(3)로 유입될 수 있다.
상기 중간판(25)에 의해 수조(2)의 내부 공간은 상,하로 분할될 수 있으며, 상부는 여과된 물이 저장되는 집수통(21)이고, 하부는 원수가 저장된 저장부(23)가 되며, 바람직하게는 필터부재(4)의 교환 및 내부세척이 용이하도록 집수통(21)와 저장부(23)는 나뉘어져 형성되고, 집수통(21)와 저장부(23)의 단부에 맞결합되는 플랜지(f)가 형성되고, 상기 플랜지(f)끼리 볼트가 결합되어 연결된다.
싱기 중간판(25)의 통공(252)에는 필터부재(4)의 상단이 결합되는데, 나사결합에 의해 결합될 수 있도록 통공(252)의 내주면에 나사부가 형성된다.
상기 수조(2)는 원통형의 통체로써 상부에 개폐가능하게 뚜껑이 설치되고, 하부로 갈수록 직경이 작아지도록 하여 깔때기부(27)가 형성되고, 그 하단에는 배수구(D) 및 밸브(DV)가 설치되며, 측면에는 상기 내통체(3)가 설치된 부위에 입구(22)가 형성되고, 상부의 집수통(21)에 출구(24)가 형성되어 이루어진다.
상기 수조(2)의 챔버(21) 일측에는 에어주입구(212)가 형성되며, 상기 에어주입구(212)에 고압 공기를 공급하는 호스(h) 및 공기압축기(미도시)가 연결된다.
상기 필터부재(4)는, 상기 통공(252)에 통하는 통로(420)가 내측에 형성되고, 외주면에 다수의 세공(422)이 형성된 관체(42)와, 상기 관체(42)의 외주면에 부착된 여과재(44)로 구성된다.
상기 관체(42)의 상단에는 중간판(25)의 통공(252)에 나사결합되도록 나사부가 형성된다.
상기 여과재(44)를 관체(42)의 외주면에 감싸서 필터부재(4)가 완성되며, 여과재(44)를 통과하면서 원수에 혼입된 탁도물질 및 오염물질은 제거되고, 처리된 물만 세공(422)을 통해 유입되어 집수통(21)로 저장될 수 있는 것이다.
상기 집수통(21)에 저장된 여과수는 출구(24)를 통해 배출되어 외부의 저장탱크에 저장되거나 또는 직접 사용할 수 있도록 출구(24)에 연결된 급수관을 통해 공급된다.
본 발명에서는 상기 여과재(44)가 중공사막필터이나 반드시 이에 한정되지는 않고 시중에 유통되는 여러 종류의 필터가 모두 사용될 수 있음을 밝혀둔다.
또한 상기 필터부재(4)의 통로(420)에는 여과체(7)가 더 충입된다.
상기 여과체(7)는 다공성의 망체와, 상기 망체 내에 충입된 활성탄으로 구성된다.
또한, 입구(22)에는 원수가 유입되는 호스(h)가 연결되며, 상기 호스(h)의 단부에 약품을 투입할 수 있는 투입장치(6)가 설치된다. 물론 호스(h)는 없어도 된다.
도 5는 본 발명에 따른 탁도 제거기에서 '투입장치'를 확대한 측단면도이고, 도 6은 상기 도 5의 'I-I'선 단면도, 도 7은 상기 도 5의 'II-II'선 단면도이다.
도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 투입장치(6)는, 전방 개구부를 통해 유체가 유입되는 제1관체(61); 상기 제1관체(61)의 내부에 결합된 약품 투입관(66); 상기 제1관체(61)의 후방 개구부에 연결되며 후방으로 갈수록 관경이 확대되는 이음관(63); 상기 이음관(63)의 후단에 연결되며 내주면에 다수의 돌기(69)가 형성된 제2관체(62);를 포함하여 구성된다.
상기 제1관체(61)의 내부에는 제1격벽(65)이 입구쪽에 형성되고, 이 제1격벽(65)과 일정한 간격을 두고 제2격벽(67)이 형성됨으로써, 제1격벽(65)과 제2격벽(67) 사이에 챔버(68)가 형성되며, 상기 챔버(68)의 내부에 약품 투입관(66)이 설치된다.
또 제1격벽(65) 및 제2격벽(67)은 중심에 중앙통공(650)이 형성되고, 외측에 다수의 세공(660)이 형성된 것이며, 상기 제1격벽(65)의 중앙통공(650) 보다 제2격벽(67)의 중앙통공(650)의 직경이 더 크게 형성된다.
상기 약품 투입관(66)은, 외부로부터 도입된 수직관체(662)와, 하부가 수평으로 절곡되어 형성된 수평관체(664)로 구성되며, 상기 수평관체(664)가 제1격벽(65)을 향하도록 형성된다.
상기 제2관체(62)의 돌기(69)는 직사각형이며 내주면을 따라 다수로 배열됨으로써 상부와 하부 돌기 사이에 간극(690)이 형성된다.
본 발명의 실시예에서 돌기(69)는 제1열(691)에서 제4열(694)까지 다수 열로 형성된다. 물론 열의 갯수는 필요에 따라 증감될 수 있으며 반드시 4개의 열로 한정되지는 않는다.
특히 각 열을 이루는 돌기(69)의 간극(690)은 출구쪽의 열로 갈수록 더 크게 형성된다.
즉, 제1관체(61)와 인접된 입구측에서 출구측을 향할수록 제1열(691)의 돌기(69)의 간극(690) 보다 제4열(694)의 돌기(69)의 간극(690)이 더 크게 형성되는 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
원수가 투입장치(6)를 통해 수조(2)의 입구(22)로 유입되는데, 이때 투입장치(6)의 약품 투입관(66)을 통해 응집제가 투입된다.
투입된 응집제는 제1 및 제2격벽(65,67) 사이의 챔버(68)에 체류되며, 제1격벽(65)의 중앙통공(650)을 통해 유입된 원수와 혼합되어 응집이 이루어진 후 제2격벽(67)의 중앙통공(650)을 통해 제2관체(62)로 이동된다.
이때 챔버(68) 내의 응집제의 일부는 제1격벽(65)의 세공(660)을 통해 역류되어 입구측으로 흘러나오게 되고, 이에 의해 제1격벽(65)의 앞쪽, 즉 도면에서 좌측부위에서도 응집이 시작되면서 제1격벽(65)의 중앙통공(650)을 통해 챔버(68) 내로 유입된다.
또한 응집제의 일부는 제2격벽(67)의 세공(660)을 통해 제2관체(62)로도 흘러나오게 되며, 제2격벽(67)을 통과하여 응집이 이루어진 물과 재차 응집작용이 이루어진다.
한편 제2관체(62)로 유입된 물에는 응집에 의해 형성된 다수의 응집덩어리, 즉 플럭이 혼합되어 있는데, 이들 플럭들은 돌기(69)에 의해 잘게 부숴진 후 다시 응집되는 과정을 반복하면서 플럭이 더욱 커지게 된다.
이렇게 플럭이 포함된 물은 수조(2)로 유입된다.
이후, 내통체(3)와 수조(2) 사이의 틈새(s) 및 하부의 공간을 통해서도 내통체(3)의 내부로 유입되므로 수조(2)의 내측 저장부(23)가 원수로 충만된다.
특히 틈새(s)에 형성된 배플(29)들을 지나면서 상술한 바와 같이, 다시 응집이 이루어지게 된다.
이후, 원수는 필터부재(4)에 의해 여과된다.
즉, 필터부재(4)의 여과재(44)를 통과하여 1차 여과된 후 여과수는 관체(42)의 세공(422)을 통해 유입된 다음 여과체(7)에서 2차 여과를 거친 후 중간판(25)의 통공(252)을 통해 집수통(21)으로 유입되어 충만된 다음 출구(24)를 통해 배출된다.
한편, 여과재(44)에 오염물질이 누적되어 성능이 저하되면 역세척을 수행하여 여과재에 누적된 오염물질을 제거한다.
즉, 먼저 필터부재(4) 내의 여과체(7)를 분리하여 제거한다.
이후 수조(2)의 집수통(21)에 깨끗한 세척수를 공급하면서 에어주입구(212)를 통해 고압의 공기를 주입하면, 세척수가 필터부재(4)의 관체(42)의 세공(422)을 통해 배출되고, 배출된 세척수가 여과재(44)에 붙어있던 오염물질을 털어냄으로써 역세척에 의해 필터부재(4)의 청소가 가능하게 된다.
이렇게 역세척을 수행하면서 수조(2)의 깔때기부(27)의 하단에 형성된 밸브(DV)를 열어 배수구(D)를 개방하여 역세척에서 발생된 찌꺼기를 배출한다.
한편, 역세척을 하지 않더라도 본 발명의 탁도 제거기(A)를 사용하면서 수조(2)의 깔때기부(27)에 슬러지가 어느 정도 누적되면, 밸브(DV)를 열어 배수구(D)를 통해 곧바로 슬러지를 배출해줌으로써 역세척 주기를 좀더 연장시킬 수 있으면서도 이물질의 배출은 용이하게 이루어질 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
2 : 수조 3 : 내통체
4 : 필터부재 6 : 주입장치
21 : 챔버 22 : 입구
23 : 저장부 24 : 출구
25 : 중간판 27 : 깔때기부
42 : 관체 44 : 여과재
61 : 제1관체 62 : 제2관체
63 : 이음관 65 : 제1격벽
66 : 약품투입관 67 : 제2격벽
69 : 돌기

Claims (9)

  1. 입구(22)와 출구(24)가 형성되고, 하부에 깔때기부(27)가 형성된 수조(2);
    상기 수조(2) 내에 형성되며, 상기 수조(2)의 내경보다 작은 내경으로 형성되어 틈새(s)가 형성된 내통체(3);
    상기 내통체(3)의 내부에 다수로 설치된 필터부재(4);
    상기 입구(22)에 설치되며 원수와 약품이 투입되는 투입장치(6);로 구성되며,
    상기 투입장치(6)는,
    전방 개구부를 통해 유체가 유입되는 제1관체(61);
    상기 제1관체(61)의 내부에 결합된 약품 투입관(66);
    상기 제1관체(61)의 후방 개구부에 연결되며 후방으로 갈수록 관경이 확대되는 이음관(63);
    상기 이음관(63)의 후단에 연결되며 내주면에 다수의 돌기(69)가 형성된 제2관체(62);를 포함하며,
    상기 제1관체(61)는,
    내부에 형성된 제1격벽(65);
    상기 제1격벽(65)과 일정한 간격을 두고 형성된 제2격벽(67);
    상기 제1 및 제2격벽(65,67)에 의해 형성된 챔버(68);
    상기 챔버(68)의 내부에 설치된 약품 투입관(66);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 탁도 제거기.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1격벽(65) 및 제2격벽(67)은 중심에 중앙통공(650)이 형성되고, 외측에 다수의 세공(660)이 형성된 것이며, 상기 제1격벽(65)의 중앙통공(650) 보다 제2격벽(67)의 중앙통공(650)의 직경이 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 탁도 제거기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 약품 투입관(66)은
    외부로부터 도입된 수직관체(662)와,
    하부가 수평으로 절곡되어 형성된 수평관체(664)로 구성되며,
    상기 수평관체(664)가 제1격벽(65)을 향하도록 형성된 것을 특징으로 하는 탁도 제거기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제2관체(62)의 돌기(69)는 직사각형이며 내주면을 따라 다수로 배열됨으로써 상부와 하부 돌기 사이에 간극(690)이 형성된 것을 특징으로 하는 탁도 제거기.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 돌기(69)는 다수 열로 형성되며, 각 열을 이루는 돌기(69)의 간극(690)은 출구쪽의 열로 갈수록 입구쪽의 간극보다 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 탁도 제거기.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 필터부재(4)는,
    상기 통공(252)에 통하는 통로(420)가 내측에 형성되고, 외주면에 다수의 세공(422)이 형성된 관체(42);
    상기 관체(42)의 외주면에 부착된 여과재(44);
    다공성의 망체 내에 충입된 활성탄으로 구성되며 상기 통로(420)에 결합되는 여과체(7);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 탁도 제거기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 틈새(s)에는 수조(2)의 내주면과 내통체(3)의 외주면에 각기 배플(29)이 형성되며,
    상기 수조(2)의 내주면에 형성된 배플(29)과 내통체(3)의 외주면에 형성된 배플(29)이 상호 어긋나게 형성된 것을 특징으로 하는 탁도 제거기.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 틈새(s)에는
    상기 배플(29)간의 간격이 조밀하게 밀집시킨 급속구간(H)과,
    상기 배플(29) 간의 간격이 넓게 이격된 완속구간(L)이 형성된 것을 특징으로 하는 탁도 제거기.
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