KR101091092B1 - 2단 응집 직여과 정수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2단 응집 직여과 정수장치 및 이를 역삼투막의 전처리 장치로 이용하는 정수장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 원수를 정수 처리함에 있어서 처리 공정을 간략화하여 설비규모 및 처리 시간이 단축되어 고속으로 순수를 생산할 수 있고, 시설비용과 부지 소요비용, 유지 관리 비용을 절감할 수 있는 고성능 정수장치가 제공된다.

Description

2단 응집 직여과 정수장치{TWO STEP ADVANCED WATER PURIFICATION APPARATUS}

본 발명은 2단 응집 직여과 정수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는

처리 원수를 정수처리함에 있어서 처리 공정을 단순화하여 고속으로 순수를 생산할 수 있는 2단 응집 직여과 정수 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 오수에 포함된 부유물질 및 콜로이드 등의 탁도 유발물질, 색ㆍ냄새ㆍ이취미 등을 유발하는 일부 용존물질 및 각종 세균 및 바이러스와 같은 미생물 등의 불순물을 제거하기 위해서 다양한 정수 처리 기술들이 사용되고 있다.

일반적인 정수처리과정은 취수원으로부터 취수된 원수를 혼화지에서 응집제 등을 투입하여 원수와 응집제가 급속 혼화되도록 한다. 혼화된 물은 응집지로 이동되어 플록(Floc)이 형성되도록 교반되고 침전지로 이동되어 물과 현탁입자들을 분리시키기 위한 침전과정을 거치게 되고, 침전후 여과처리된다.

따라서 일반적인 정수 처리 장치는 원수유입관으로부터 유입된 원수를 일시 수용하며 응집제 등이 투입되는 혼화조와, 혼화조에 연결되는 응집조와, 응집조의 둘레영역에 형성되는 침전조와, 침전조의 하측에 형성되는 여과조와, 여과조와 상호 연통되도록 형성되어 여과조로부터 여과된 정수를 일시 수용하는 정수저장조를 포함하여 구성된다. 이러한 정수 장치를 이용해서 혼화조, 응집조, 침전조, 및 여과조를 거쳐서 4 단계 공정으로 처리할 경우, 넓은 부지와, 막대한 설비 투자비와 건설비, 운전유지비 등이 소요될 뿐만 아니라, 상기 4단계의 정수 처리공정에는 300분 이상의 장시간이 소요되는 문제점이 있다.

한편 하수 혹은 폐수 2차 처리 방류수를 공업용수 등 고급수질로 재사용하기 위해서는 역삼투막에 의한 역삼투 공정의 사용이 불가피한데, 역삼투막의 운전성능을 확보하기 위해서는 역삼투막 유입수 중 탁질을 제거한 정도를 나타내는 SDI₁₅가 5.0 이하가 되어야 한다. 기존에는 역삼투막 이전의 전처리 장치로서 화학응집침전조와 모래여과기 혹은 다층여과기 및 활성탄 여과기를 사용하여야 간신히 5 이하의 SDI₁₅를 충족시켰다. 그러나 이 공정은 높은 건설비뿐만 아니라 침전조 사용에 따른 필요 부지가 대단히 크고, 주 장치인 활성탄 여과기의 짧은 교체주기로 인한 고가의 운전비용으로 인해서 실제 적용 사례가 거의 전무하다.

세계적으로 침전조 없이 생활하수 방류수를 직접 여과하여 역삼투막 유입수 기준인 5.0 이하의 SDI₁₅를 만족시킬 수 있는 실용화된 전처리 기술은 MF 혹은 UF를 사용하는 막분리 공정이 유일하다. 그러나 이는 전처리수의 SDI₁₅가 3.0 이하의 고수질로 생산할 수 있는 반면 고가의 건설 및 운전비용 즉, 전처리수 생산에 드는 경제성이 낮고, 주기적인 화학세정을 수반하는 운전상의 기술적 난이도 때문에 보편화되지 못하고 있는 실정이다.

한편 분리막 이외에 여과기에 직조 고정형 여과망을 여과소재로 사용하는 기술이 시도되고 있지만, 여과막 폐색과 여과/역세성능 부족으로 하수 방류수 원수를 응집 후 직접여과를 하는 역삼투막 전처리 공정으로 단독 채택된 사례는 없다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 정수 처리 공정을 2단계의 응집 및 여과공정으로 대폭 간략화하여 정수처리 시간을 크게 단축시킬 뿐만 아니라, 정수 설비 건설과 설비비용, 부지면적, 유지 관리비용 등을 대폭적으로 절감할 수 있는 2단 응집 직여과 정수장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 2단 응집 직여과 정수장치를 역삼투막의 전처리 수단으로 이용함으로써 기존의 공정인 여과막 전처리 공정 보다 훨씬 저렴한 건설비와 운전비로 용존 염류까지 제거된 고수질의 순수를 생산할 수 있고, 역삼투막의 오염을 방지하여 역삼투막 생산수의 원가를 낮출 수 있는 정수장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 정수설비가 요구되는 장소로 손쉽게 이동이 가능하고, 고속으로 음용수를 생산할 수 있는, 상기 2단 응집 직여과 장치가 콘테이너 내에 수용된 이동형 정수장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은

원수와 제1여과조의 여과수에 응집제를 공급하는 응집제 공급장치;

상기 응집제 공급장치에 의해서 원수에 응집제를 가해 제1 라인믹서(line mixer)로 순간혼화한 후 응집하는 제1응집조;

상기 제1응집조를 거쳐 유입되는 응집수중의 플록(floc)을 여과하는 제1여과조;

상기 제1여과조의 여과수에 상기 응집제 공급장치에 의해서 응집제를 가해 제2라인믹서로 순간혼화한 후 응집하는 제2응집조;

상기 제2응집조를 거쳐 유입되는 응집수 중의 플록을 여과하는 제2여과조; 및

상기 제2여과조의 여과수를 소독하는 소독장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 응집 직여과 정수장치에 관한 것이다.

상기 제1 여과조와 제2 여과조의 단위 여과기는 미세 공극을 가지는 역세가 가능한 섬유 여과기일 수 있다.

본 발명의 다른 양상은 상기 장치가 상기 제2여과조를 통과한 원수의 이온성 물질들을 여과하는 역삼투막 여과부와 부속 기재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 응집 직여과 정수장치에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 양상은 2단 응집 직여과 정수장치 또는 역삼투막 여과부를 포함하는 정수장치가 이동형 콘테이너에 실장되고, 이러한 정수장치에 원수를 공급하는 원수 유입구 및 정수 처리된 물을 외부로 배출시키는 처리수 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 이동형 정수장치에 관한 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 처리공정의 간략화 및 설비 규모를 축소함으로써 여과 선속을 단축하고 건설비용과 부지, 유지 관리비용 등을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 정수처리가 필요한 장소에 시설 설비를 이동시킬 수 있으며, 상수도의 고속 정수가 가능한 고도의 정수 처리장치 및 이를 포함하는 이동형 정수장치를 제공하는 이점이 있다.

본 발명의 2단 직결형 섬유여과기를 사용하는 2단 응집 직여과 정수장치에 의한 정수 공정은 MF 혹은 UF를 사용하는 공정 보다 초기 투자비 및 운전비가 거의 1/3 정도 수준이면서 여과수의 SDI₁₅를 3 이하로 안정적으로 생산할 수 있기 때문에 역삼투막의 전처리로서 저가의 고속 공정에 의해 순수를 생산할 수 있다.

본 발명에 따르면, 각 구성 장치를 효율적으로 조합하여 매우 작은 크기로 축합 설치 가능하여, 간편하고도 신속하게 현지의 하천이나 지표수로부터 음용수와 일반 생활 용수를 제조하는 이동형 정수장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 시급한 물공급이 요구되는 상황에 대처할 수 있는 신속한 정수 성능을 가지는 이동형 정수장치를 제공할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일실시예의 2단 응집 직여과 정수장치의 블록도이다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예의 2단 응집 직여과 정수장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 2단 응집 직여과 정수장치의 평면구조도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 2단 응집 직여과 정수장치에 의한 정수 처리 시의 탁도 및 SDI₁₅ 변화를 나타낸 그래프이다.

이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예들은 예시로서 도시된 것이며, 첨부된 도면의 구성으로 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않는 한 다른 실시예들이 사용될 수 있으며, 구조적 또는 논리적 변화가 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명을 모호하게 하지 않기 위해 공지된 구성들에 대한 설명은 생략되거나 간략화될 수 있다.

본 발명은 취수원으로부터 직접 유입되는 처리 원수를 식음용 기준에 맞는 상수도로 고속 정수하기 위한 것으로서, 화학응집 후 침전조에 의한 처리를 생략하는 직접 기계적 여과 처리 기술에 관한 것이다. 본 발명은 기존의 막 처리 기술의 단점인 초기 투자비 및 운전비 상승의 문제를 극복하기 위해서 침전조를 2단의 응집조 및 여과조로 대체함으로써, 부유물질이 사전에 최소 85% 정도 제거되어 오염도가 낮아진 원수를 2차 여과하는 정수처리 기술에 관한 것이다. 1단 응집 및 여과를 통해서 콜로이드 및 친수성, 소수성 NOM과의 상호 경쟁 반응에 의해서 어떤 특정한 부분만이 1단에서의 응집제와 반응하게 되어 오염물질의 표면의 Zeta potential을 0에 가깝게 함으로써 1단 여과를 통해서 제거된다. 그리고 후속 2단 응집을 통해서 1단 응집제 투입을 통해서 제거되지 못한 오염물질 부분이 응집제와 충분히 반응하게 되어 추가적으로 제거효율을 향상시킬 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예의 정수장치의 블럭도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예의 정수장치의 평면 구조도이다. 도 1a를 참조하면, 본 발명의 일실시예의 정수장치는 제1 응집조(20) 및 제1 여과조(30)와 제2 응집조(21) 및 제2 여과조(31)로 구성된다. 상기 정수장치는 응집제 공급장치(10)에 의해서 투입된 응집제를 가해서 제1 라인믹서(200)로 순간혼화한 후 응집하는 제1 응집조(20); 상기 제1 응집조(20)를 거쳐서 유입되는 응집수 중의 플록(floc)을 여과하는 제1여과조(30); 상기 제1 여과조의 여과수에 상기 응집제 공급장치(10)에 의해서 투입된 응집제를 가해서 제2 라인믹서(210)로 순간혼화한 후 응집하는 제2 응집조(21); 및 상기 제2 응집조로부터 유입된 응집수 중의 플록을 여과하는 제2 여과조(31)를 포함한다.

제1 응집조(20)에서는 현탁물질을 응집시키기 위해서 처리 원수에 응집제가 투하된다. 응집제 공급장치(10)는 정수장치로 공급되는 원수와 제1 여과조의 여과수에 응집제를 공급한다. 상기 제1 응집조(20)는 상기 응집제 공급장치(10)에 의해서 처리 원수에 응집제를 가하여 제1 라인믹서(200)로 순간 혼화한 후 2.5 분 이내에 수중에 현탁 분산되어 있는 미세입자를 응집시키는 수조이다. 상기 응집조(20)의 내부에는 상기 여과조(30)로 들어갈 때까지의 응집시간을 확보하기 위해서 유수 흐름을 지연시키는 방해판(미도시)이 형성될 수 있다.

본 발명의 정수장치에서는 라인 믹서를 생략하고 원수의 펌핑과 동시에 응집제를 혼합할 수 있다.

상기 제1 라인믹서(200)에 유입되는 처리 원수 중의 큰 부유물을 사전에 걸러내기 위해서 상기 제1 라인믹서(200) 이전에 스크린(미도시)이 설치될 수 있다.

상기 제1 여과조(30)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 단위 여과기(300)를 복수개 병렬 연결시킨 여과기이고, 상기 단위 여과기(300)는 상기 제1 응집조(20)에서 응집시킨 미세입자에 대한 여과능을 갖는 섬유여과기이다. 일례로 상기 단위 여과기는 5 내지 10 마이크로미터의 미세 공극을 가지는 여과기일 수 있다. 상기 제1 응집조(20)에서는 응집제 투입 후, 2.5분 이내의 비교적 짧은 응집시간을 가지므로 응집된 입자의 크기가 크지 않다. 그러나, 섬유 여과기와 같이 여과 공극은 미세하면서 여과 속도는 빠른, 그리고, 역세가 가능한 여과기를 이용하면 작게 응집된 입자라도 충분한 고속 여과 및 여재의 반복 재생이 가능하다.

본 발명의 장치는 처리 용량을 증가시킬 때, 다수 개의 단위여과기를 복수로 연결하여 구성될 수 있다.

본 발명은 고속 정수를 목적으로 상기 단위 여과기(300)를 제1 응집조(20)에 병렬로 연결하며, 상기 고속 정수 시간이 약 2.5분 이내가 되도록 한다. 따라서, 상기 고속 정수 시간은 단위 여과기(300)의 선속에 의하여 일정하게 되고, 전체 처리용량은 병렬로 결합하는 여과기에 의하여 결정될 수 있다.

상기 단위 여과기는 미세공들이 조밀하게 형성되어 있는 지지체인 스트레이너, 상기 스트레이너의 주위를 둘러싸고 상하부 걸대 사이에 고정되는 미세 유연사 다발로 이루어진 하나 이상의 섬유여재층, 및 처리 대상수를 여과할 때 상기 상부 걸대를 승강 또는 회전시키는 엑츄에이터를 포함하고, 상기 스트레이너 내통의 하부에는 상기 섬유여재를 향하여 공기가 분출되도록 형성된 역세공기 분사장치가 추가로 설치될 수 있고, 기타 역세를 위한 구성이 추가될 수 있다.

상기 스트레이너는 표면에 통공이 형성된 원통체 또는 판통체이며, 상기 섬유여재는 상기 스트레이너의 주위를 둘러싸고 외측에 밀집 배열되어 여과층을 형성하는 섬유 여과재로서, 상기 섬유여재의 공극은 상기 섬유여재를 회전 압착시키거나, 누름 또는 당김과 같은 물리력을 가하여 조절한다. 이를 위하여 섬유여재 하부걸대는 고정단을 형성하고, 섬유여재 상부 걸대에는 엑츄에이터가 결합되어 회전 또는 당김, 누름의 운동이 발생되는 작용단을 구성한다. 엑츄에이터는 모터 또는 실린더와 같은 구동장치로서, 회전 또는 승하강 변위를 발생시킨다. 원수를 여과할 때는 엑츄에이터를 후퇴시키는 것에 의하여 여재의 상부에 위치된 여재 걸대를 당기거나, 또는 상부 및 하부의 여재 걸대를 비틀어서 섬유 여재 사이의 간격을 좁히게 되는데, 원수가 좁혀진 간격의 섬유 여재 사이로 흐르는 동안 원수 내의 이물질들이 효율적으로 여과된다.

섬유 여재는 상기 스트레이너의 주위를 둘러싸고 외부에 위치되고, 섬유여재를 통해서 여과된 처리수가 스트레이너의 내부로 이동한다. 섬유여과기는 처리 대상수가 섬유 여재를 통과하기 위해 사용되는 동력에 따라 압력식 또는 중력식 섬유여과기가 사용될 수 있다. 압력식 섬유여과기는 펌프를 이용하여 처리 대상수에 직접 압력을 가함으로써 섬유여재를 통과시키는 방법이고, 중력식 섬유여과기는 처리 대상수의 유입구와 처리수의 유출구의 높이 차인 수두 차를 이용하여 중력에 의해 여과되는 방식이다. 부유물질의 농도가 낮은 저 오염 원수의 경우 여과에 필요한 압력이 낮기 때문에 여과동력이 거의 필요 없는 중력식 섬유여과기가 운전비용 및 제작비용 측면에서 저렴한 장점이 있는 반면에, 압력식 섬유여과기는 여과 시 어느 정도의 동력이 필요한 고농도로 오염된 원수에 보다 바람직하다.

제1 여과조(30)를 통과한 물을 제1 여과수라고 하면, 상기 제1 여과

수에는 상기 제1 응집조(20)의 비교적 짧은 응집시간에 의하여 미쳐 응집

되지 않은 현탁 부유물질들이 존재할 수 있다. 본 발명에서는 상기한 바와 같이 취수원으로부터 순수를 생산하기 위하여 고속 정수하는 장치이므로 고도의 정수 수준이 필요하다. 따라서, 본 발명은 이전 단계의 여과 과정을 재실시함으로써, 제1 여과수 내에 잔존하는 현탁 부유물들을 모두 여과 처리할 수 있다.

본 발명의 제2 응집조(21)와 제2 여과조(31)는 여과 과정을 재실시하는 장치

로서, 상기 제2 응집조(21)는 상기 제1 여과조(30)의 유출수(제1 여과수)에 응집제를 가하여 2.5분 이내에 미세입자를 다시 응집시킨다. 제2 여과조(31)는 제2 응집조(21)를 거쳐서 유입되는 응집수 중의 플록을 여과한다.

상기 제1 응집조(20)와 같이 제2 응집조(21)의 전단에는 응집제 공급장치(10)에 의해서 투입되는 응집제를 순간혼화하는 제2 라인믹서(210)가 결합될 수 있다.

본 발명의 제2 여과조(31)는 상기 제2 응집조(21)에 의해서 성장된 미세

입자에 대한 여과능을 가진 단위 여과기(310)를 상기 제2 응집조(21) 유출

시간으로부터 약 2.5분 이내에 여과가 실시되도록 복수개 병렬 연결시킨다.

이러한 구성에 의해서 본 발명의 정수장치는 응집조와 여과조만으로 구성된 비교적 간단한 장치에 의해 취수된 원수를 짧은 시간 내에 고도 정수 처리된 순수로 정수할 있다.

상기와 같이 2단 응집 직여과 정수처리 장치를 통과하면서 처리 원수는 탁도 유발물질, 색ㆍ냄새ㆍ이취미 등을 유발하는 일부 용존물질, 각종 미생물 등이 제거된다. 본 발명의 다른 실시예의 정수장치는, 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예의 2단 응집 직여과 정수장치는 정수 처리된 순수 중의 이온성 물질들을 여과하여 고급 수질로 정수하기 위해서, 역삼투막 여과부(70) 및 부속기재를 추가로 포함할 수 있다. 상기 정수장치는 역삼투막 여과부(70)로 원수가 유입되기 전, 원수의 수압을 높이기 위하여 펌프(미도시)를 구비할 수 있다. 운전압력은 수질, 온도 생산용량에 따라서 다르지만 약 8kg/㎠ 내지 12kg/㎠ 정도에서 운전이 가능하고 적용 pH는 3 내지 10의 조건이 바람직하며 사용온도는 최저 5도에서 최고 40도까지 사용할 수가 있다. 본 발명에서 사용하는 역삼투막 여과부(70)에 사용되는 역삼투막은 염제거율이 99% 이상으로서 질산성질소, 유기물, 불소, 중금속성분 등은 90% 이상 제거된다. 역삼투막 여과부(70)에 의해서는 세균이나 3-6㎛ 크기인 크립토스프리디움, 지아디아 등의 원생동물이 100% 제거된다. 역삼투막 여과부(70)에서 걸러진 질산성질소성분, 유기물, 원생동물 등을 포함한 농축수는 별도로 방류된다.

한편, 여과수는 역삼투막 여과부(70)를 통과함으로써 음용수 수질기준을 만족하여 안전하게 먹을 수 있는 조건이 되지만, 최종 소비자에게 장시간 송수되는 과정에서 배관내부나 정수시설의 대기 중 세균에 의해 오염될 가능성이 있기 때문에, 정수장치의 순수 유출단에 염소, 하이포클로리드, 이산화염소 등의 소독제를 투입하는 소독장치(40)가 연결될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는 상술한 2단 응집 직여과 정수장치 또는 역삼투막 여과부를 포함하는 2단 응집 직여과 정수장치가 이동형 콘테이너에 실장되고, 이러한 정수장치에 원수를 공급하는 원수 유입구 및 정수 처리된 물을 외부로 배출시키는 처리수 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 이동식 고도 정수장치에 관한 것이다.

본 발명의 정수장치는 운전조건과 수질조건을 장치가 설치되는 현장에서도 제어가 가능하지만 필요한 통신설비를 갖추면 원격감시와 제어도 가능하다.

이와 같은 본 발명에 의하면 짧은 시간내 고도 정수 처리된 순수를 생산할 수 있기 때문에, 홍수와 같은 자연 재해에 의하여 상수도 공급이 중단된 곳이나 오지에서 시급히 정수된 순수를 공급해야 하는 경우에 차량 등으로 컨테이너를 이동시켜 상수도를 고속으로 생산할 수 있는 장치가 제공된다.

상기의 본 발명에 의하면 본 발명은 상기 취수원으로 이동 가능한 콘테이너 내장 방식이어서 강이나 호소 등의 물을 취수원으로 이동하여 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 또한, 취수원의 원수가 곧바로 유입되므로, 적정한 수질을 가진 수원에서 필요한 수량을 취수 및 집수하는 취수 및 집수시설이나, 취수장에서 들어오는 물의 양을 조절하고 수위 동요를 안정시켜 주기 위한 착수정이 불필요하다. 따라서, 종래의 기술방식에서 반드시 필요했던 침전지나 여과지 등의 대규모 설비가 본 발명에서는 정수의 준비단계에서 불필요하므로 시설 및 부지 경비가 크게 절감된다.

본 발명의 제1응집조 및 제2 응집조에서는 평균적으로 약 2.5분 이하의 시간이 필요한데, 종래 기술방식에서는 원수의 현탁 부유물을 제거하기 위해 혼화지에서 약 1분 이내, 응집지에서 약 30분이 소비되는 것과 대조되며, 본 발명의 경우에는 짧은 응집 시간과 작은 응집 입경 요구치에 따라 투입되는 응집제의 양도 크게 줄일 수 있는 효과를 수득할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 종래의 넓은 침전지가 생략되므로, 설치에 필요한 면적은 종래의 약 1/30 정도로 줄어들고, 또한, 종래에는 침전지에서 물속의 응집물질을 가라앉히고 깨끗한 상등수를 여과지로 보내주기 위하여 240분의 시간이 필요한데 비하여 본 발명에서는 침전지 공정이 생략되고 직접적인 여과가 실시되므로, 침전 소요시간이 불필요하게 된다.

또한, 종래에는 상기 침전지에서 보내온 물을 여과지에서 처리하는데 통상 30분의 시간이 소요되는데, 본 발명에서는 2차 여과하는데 다시 약 2.5분 이내의 시간만 소비된다. 따라서, 종래의 기술방식에서는 전체 공정의 소비시간이 300분이 필요한데 비하여 본 발명에 의하면 10분 이내의 시간만 소비되어 설비용량과 체류시간이 1/30로 단축될 수 있다. 또한 10㎛ 내외 입경 여과기능으로 약품이 40% 이상 절약되며, 수백 NTU 원수를 0.5NTU 이하로 처리한다. 기타, 종래기술방식에서는 상기 정수된 물은 공급지로 이동시키기 위하여 배수지 및 가압장, 배수관 등의 설비가 필요하였으나, 본 발명은 공급지에 직접 이동되어 상수도를 공급하므로 이러한 추가 설비가 불필요하다.

이하에서, 실시예를 들어 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명할 것이나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

실험예

본 발명에 의한 2단 응집 직여과 정수장치와 종래 기술 방식의 정수장치를 이용하여 동일한 탁도의 원수를 이용하여 정수 처리를 행한 후, 정수처리 전후의 원수 및 처리수의 수질 분석과 함께 정수 처리에 소요되는 처리시간, 및 응집제 투여량의 상대적인 비율을 대비하여 하기 표 1 및 도 3에 나타내었다. 종래 기술 방식의 정수장치는 혼화지, 응집지, 침전지 및 여과지를 포함하는 설비를 이용하였다. SDI 수치는 수중에 포함되어 있는 현탁물질에 의한 공칭공경 0.14㎛의 막의 1분간 당의 막힘도를 의미하는 것으로, ASTM D4189-95에 따라서 측정하였다.

설비	처리시간 (분)	응집제 투입량 (mg/L)	탁도(NTU)
			유입수	여과수
실시예	10	65	324.1	0.37
비교예	300	100	324.1	1.0

상기 표 1의 결과를 통해서 확인되는 바와 같이, 2단 응집 및 2단 여과를 통해서 고탁도 물질이 들어온다고 하더라도 최종 2단 여과를 거치고 나면 제거율이 99.9%에 가까운 수질을 확보할 수 있다.

이상에서 본 발명을 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 한정되는 본 발명의 정신이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변경될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 후술하는 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10 : 응집제 공급장치 200 : 제1 라인믹서
20 : 제1 응집조 30 : 제1 여과조
210: 제2 라인 믹서 21 : 제2 응집조
31 : 제2 여과조 300, 310 : 단위 여과기
40 : 소독장치 50 : 컨테이너
70: 역삼투막 여과부

Claims (6)

1. 원수와 제1여과조의 여과수에 응집제를 공급하는 응집제 공급장치;
   상기 응집제 공급장치에 의해서 원수에 응집제를 가해 제1 라인믹서(line mixer)로 순간혼화한 후 응집하는 제1응집조;
   상기 제1응집조를 거쳐 유입되는 응집수중의 플록(floc)을 여과하는 제1여과조;
   상기 제1여과조의 여과수에 상기 응집제 공급장치에 의해서 응집제를 가해 제2라인믹서로 순간혼화한 후 응집하는 제2응집조;
   상기 제2응집조를 거쳐 유입되는 응집수 중의 플록을 여과하는 제2여과조; 및
   상기 제2여과조의 여과수를 소독하는 소독장치를 포함하고,
   상기 제1 여과조 및 제2 여과조는 미세공들이 조밀하게 형성되어 있는 지지체인 스트레이너, 상기 스트레이너의 주위를 둘러싸고 상하부 걸대 사이에 고정되는 미세 유연사 다발로 이루어진 하나 이상의 섬유여재층, 및 처리 대상수를 여과할 때 상기 상부 걸대를 승강 또는 회전시키는 엑츄에이터를 구비하는 단위 여과기를 포함하고, 상기 단위 여과기의 상기 스트레이너 내통의 하부에 상기 섬유여재를 향하여 공기가 분출되도록 형성된 역세공기 분사장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 응집 직여과 정수장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 장치는 용량 증대시 다수 개의 단위 여과기들이 복수로 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 2단 응집 직여과 정수장치.
   
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4. 제1항에 있어서, 상기 장치는 제1 응집조의 전단에 설치되어 처리 원수 중에 포함된 큰 부유입자를 걸러내는 스크린을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 응집 직여과 정수장치.
   
5. 제 1항 또는 제2항의 2단 응집 직여과 정수장치가 이동형 콘테이너에 실장되고, 이러한 정수장치에 원수를 공급하는 원수 유입구 및 정수 처리된 물을 외부로 배출시키는 처리수 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 이동형 정수장치.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 장치가 상기 제2여과조를 통과한 원수의 이온성 물질들을 여과하는 역삼투막 여과부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 응집 직여과 정수장치.
   
   

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