KR101155948B1 - Apparatus and method for water treatment to purify the storm run-off employing self-backwash - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비점오염물질을 물리적 여과를 통해 효과적으로 제거함과 함께 별도의 동력 공급 없이 여과재의 역세척이 가능하도록 함으로써 운전 수명을 극대화할 수 있는 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리장치는 강우유출수를 저류하는 저류수조 및 상기 저류수조 내에 구비되어 강우유출수를 여과하는 여과수조를 포함하여 이루어지며, 상기 여과수조는, 상기 저류수조로부터 유입되는 강우유출수를 상향류로 여과하는 제 1 여과수조와, 상기 제 1 여과수조를 통과한 강우유출수를 하향류로 여과하는 제 2 여과수조를 구비하며, 상기 제 1 여과수조 내에 상기 제 1 여과수조 전체 높이 중 일부 높이만큼 채우는 제 1 여재층이 구비되고, 상기 제 1 여재층은 제 1 여과수조 내의 수위 상승 또는 하강에 따라 함께 상승 또는 하강되며, 상기 제 1 여과수조의 일측에 상기 저류수조와 상기 제 1 여과수조를 공간적으로 연결시키는 역세공기 주입구가 구비되며, 상기 저류수조의 수위에 따라 선택적으로 상기 저류수조의 공기가 상기 역세공기 주입구를 통해 상기 제 1 여과수조 내부로 공급되는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a rainwater runoff treatment apparatus and method using a non-powered backwashing method that can effectively remove the non-point pollutants through physical filtration and backwashing of the filter material without a separate power supply to maximize the operating life. Rainfall runoff treatment apparatus using a non-powered backwashing method according to the present invention comprises a storage tank for storing rainfall outflow water and a filtering water tank provided in the storage tank for filtering rainfall runoff, the filtered water tank, inflow from the storage tank And a first filtration tank for filtering the rainfall effluent to be upflow, and a second filtration tank for filtration of the rainfall effluent passing through the first filtration tank in a downward flow, and the first filtration tank as a whole in the first filtration tank. A first mediator layer is provided that fills a portion of the height, and the first mediator layer It is raised or lowered together as the water level rises or falls in the first filtration tank, and a reverse air inlet port for spatially connecting the storage tank and the first filtration tank is provided at one side of the first filtration tank, and the water level of the storage tank. Optionally, the air of the storage tank is supplied into the first filtered water tank through the backwash air inlet.
Description
본 발명은 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비점오염물질을 물리적 여과를 통해 효과적으로 제거함과 함께 별도의 동력 공급 없이 여과재의 역세척이 가능하도록 함으로써 운전 수명을 극대화할 수 있는 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a rainwater runoff treatment apparatus and method using a non-powered backwashing method, and more specifically, to effectively remove the non-point pollutants through physical filtration and backwashing of the filter medium without a separate power supply to improve the operating life The present invention relates to a rainwater runoff treatment apparatus and method using a non-powered backwash method that can be maximized.
일반적으로, 비점오염물질은 인간의 활동에 의한 다양한 토지이용에 기인하며, 주로 강우시 우수에 씻겨 강우 유출수의 형태로 수계에 배출된다. 비점오염물질은 배출지역이 불분명하고 광범위한 지표면 상에 잔존해 있다가 빗물과 함께 하천 등의 공공수역이나 지하수로 유입되어 수질오염을 야기하는 주요 원인이 되고 있다. In general, nonpoint pollutants are caused by various land uses by human activities, and are mainly washed in rainwater during rainfall and discharged into the water in the form of rainfall runoff. Non-point pollutants remain unclear and remain on a wide range of land surfaces, and are the main cause of water pollution as they enter the public or groundwater such as rivers with rainwater.
비점오염물질의 폐해를 극복하기 위해 다양한 비점오염물질 처리방법이 제시된 바 있는데, <초기 강우 유출수 처리장치 및 이를 이용한 초기 강우 유출수 처리방법>(한국등록특허 제848042호)과 같은 장치형 처리시설과 <토양 및 식생을 이용한 강우 유출수 처리장치>(한국등록특허 제810556호)와 같은 자연형 처리시설이 대표적이다. 이와 같은 시설들은 여과재로의 물리적 여과를 통해 비점오염물질 내에 존재하는 고형 오염물을 제거함으로써 유기물, 영양염류, 중금속 등의 배출 농도를 저감하는 것을 주목적으로 한다. Various non-point pollutant treatment methods have been proposed to overcome the harmfulness of non-point pollutants, such as <initial rainfall effluent treatment device and initial rainfall effluent treatment method> (Korea Patent No. 880482), and Natural type treatment facilities such as <rainfall runoff treatment apparatus using soil and vegetation> (Korea Patent No. 810556) are representative. These facilities primarily aim to reduce the concentrations of organics, nutrients, heavy metals, etc. by removing solid contaminants present in nonpoint pollutants through physical filtration into the filter media.
하지만, 수계 인근에 산발적으로 설치되는 비점오염 처리시설의 위치 특성 및 경제성 등의 이유로 상기 시설들에 전력을 공급하는 것은 어려운 실정이고, 이에 따라 장기 운전에 따른 여과재의 공극 폐색 현상(clogging)이 발생할 경우 역세척 등의 인위적 방법을 통한 성능 회복이 곤란하며, 시설의 일부 또는 시설 전체를 교체해야 한다는 한계점을 가지고 있다.
However, it is difficult to supply power to the facilities due to the location characteristics and economical efficiency of the non-point pollution treatment facility installed sporadically near the water system, and thus, clogging of the filter medium may occur due to long-term operation. In this case, it is difficult to recover the performance through an artificial method such as backwashing, and it has a limitation in that a part or the whole of the facility needs to be replaced.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 비점오염물질을 물리적 여과를 통해 효과적으로 제거함과 함께 별도의 동력 공급 없이 여과재의 역세척이 가능하도록 함으로써 운전 수명을 극대화할 수 있는 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made in order to solve the above problems, a non-powered backwashing method that can effectively remove the non-point pollutants through physical filtration and backwashing of the filter medium without a separate power supply to maximize the operating life It is an object of the present invention to provide a rainwater runoff treatment apparatus and method.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리장치는 강우유출수를 저류하는 저류수조 및 상기 저류수조 내에 구비되어 강우유출수를 여과하는 여과수조를 포함하여 이루어지며, 상기 여과수조는, 상기 저류수조로부터 유입되는 강우유출수를 상향류로 여과하는 제 1 여과수조와, 상기 제 1 여과수조를 통과한 강우유출수를 하향류로 여과하는 제 2 여과수조를 구비하며, 상기 제 1 여과수조 내에 상기 제 1 여과수조 전체 높이 중 일부 높이만큼 채우는 제 1 여재층이 구비되고, 상기 제 1 여재층은 제 1 여과수조 내의 수위 상승 또는 하강에 따라 함께 상승 또는 하강되며, 상기 제 1 여과수조의 일측에 상기 저류수조와 상기 제 1 여과수조를 공간적으로 연결시키는 역세공기 주입구가 구비되며, 상기 저류수조의 수위에 따라 선택적으로 상기 저류수조의 공기가 상기 역세공기 주입구를 통해 상기 제 1 여과수조 내부로 공급되는 것을 특징으로 한다. Rainfall runoff treatment apparatus using a non-powered backwashing method according to the present invention for achieving the above object comprises a storage tank for storing rainfall runoff and a filtering water tank provided in the storage tank for filtering rainfall runoff, the filtered water The tank includes a first filtration tank for filtering the rainfall effluent flowing from the storage tank in an upstream flow, and a second filtration tank for filtering the rainfall effluent flowing through the first filtration tank in a downward flow, and the first filtration tank A first filter medium layer is provided in the first filter water tank to fill a part of the height of the entire height, wherein the first filter material is raised or lowered as the water level rises or falls in the first filter water tank, and one side of the first filter water tank. A backwashing air inlet for spatially connecting the storage tank and the first filtration tank, According to the water level, the air of the reservoir tank is selectively supplied to the inside of the first filtration tank through the backwash air inlet.
상기 제 1 여과수조와 제 2 여과수조는 격벽을 사이에 두고 구분되며, 상기 제 1 여과수조 및 제 2 여과수조의 상부에는 여과 유로가 더 구비되며, 상기 제 1 여과수조를 상향류로 통과한 강우유출수는 상기 여과 유로를 따라 이동되어 상기 제 2 여과수조로 하향류로 공급된다. The first filtration tank and the second filtration tank are divided by a partition wall therebetween, and an upper portion of the first filtration tank and the second filtration tank is further provided with a filtration flow path, and the rainfall effluent flowing through the first filtration tank in an upstream flow is It is moved along the filtration flow path and is supplied downstream to the second filtration tank.
상기 제 1 여과수조 및 제 2 여과수조의 상부, 하부에 각각 상부 유공판, 하부 유공판이 구비되고, 상기 상부 유공판 상에 여과 유로가 구비될 수 있다. 또한, 상기 저류수조의 바닥면은 경사판 형태로 구성되며, 상기 경사판과 여과수조의 바닥면 사이의 공간을 통해 강우유출수가 상기 제 1 여과수조의 내부로 상향류로 유입된다. An upper perforated plate and a lower perforated plate may be provided at upper and lower portions of the first and second filtration tanks, respectively, and a filtration passage may be provided on the upper perforated plate. In addition, the bottom surface of the storage tank is configured in the form of an inclined plate, the rainfall outflow water is introduced into the interior of the first filtered water tank through the space between the inclined plate and the bottom surface of the filtered water tank.
상기 제 1 여재층은 물보다 비중이 낮은 물질로 이루어지는 부상여재로 구성될 수 있으며, 상기 제 1 여재층은 퍼라이트 또는 물보다 비중이 낮은 합성수지 여재로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 여재층은 물보다 비중이 높은 물질로 구성되며, 상기 제 2 여재층은 제올라이트, 활성탄, 슬래그 중 어느 하나로 구성될 수 있다. The first filter layer may be composed of a floating filter made of a material having a specific gravity lower than water, and the first filter layer may be composed of a ferrite or a synthetic resin filter having a specific gravity lower than water. In addition, the second media layer is composed of a material having a higher specific gravity than water, the second media layer may be composed of any one of zeolite, activated carbon, slag.
상기 여과수조의 상단에 여과수조 내의 공기를 배출시키는 체크밸브가 구비될 수 있다. 또한, 상기 제 2 여과수조 내에 제 2 여재층이 구비되고, 상기 제 2 여과수조 내에 유입수 분배관이 더 구비되며, 상기 유입수 분배관의 일단은 상기 여과 유로와 연결되고, 다른 일단은 상기 여과수조의 상부로부터 일정 거리 이격된 위치에 구비될 수 있다. A check valve for discharging air in the filtrate tank may be provided at an upper end of the filtrate tank. In addition, a second filter layer is provided in the second filtration tank, an inflow water distribution pipe is further provided in the second filtration tank, one end of the inflow water distribution pipe is connected to the filtration channel, and the other end of the filtration tank It may be provided at a position spaced a predetermined distance from the top.
상기 제 1 여재층은 상기 제 1 여과수조 전체 높이의 1/2~2/3만큼 채우는 것이 바람직하며, 상기 제 2 여과수조의 일측에 여과처리된 처리수가 최종 배출되는 유출관이 더 구비될 수 있다. Preferably, the first filter layer is filled by 1/2 to 2/3 of the total height of the first filtrate tank, and an outlet pipe through which the filtered water is finally discharged may be further provided at one side of the second filtrate tank. .
본 발명에 따른 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리방법은 강우유출수를 저류하는 저류수조와, 상기 저류수조 내에 구비되고 격벽에 의해 구분되는 제 1 여과수조와 제 2 여과수조를 포함하며, 상기 제 1 여과수조, 제 2 여과수조 내에 각각 제 1 여재층, 제 2 여재층이 구비되며, 상기 제 1 여과수조의 일측에 역세공기 주입구가 구비되는 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리방법에 있어서, 상기 저류수조 내에 강우유출수가 저류되는 단계와, 상기 저류수조 내의 강우유출수가 상기 제 1 여과수조에 공급되는 단계와, 상기 제 1 여과수조의 수위 상승에 따라 상기 제 1 여과수조의 제 1 여재층이 상승되며, 상기 제 1 여재층의 상승이 정지된 상태에서 제 1 여재층에 의한 여과가 진행되는 단계와, 상기 제 1 여과수조를 통과한 강우유출수가 상기 제 2 여과수조에 공급되고, 상기 제 2 여과수조의 제 2 여재층에 의한 여과가 진행되는 단계 및 상기 저류수조의 수위가 상기 역세공기 주입구 이하로 하강하여, 상기 역세공기 주입구를 통해 상기 제 1 여과수조 내에 공기가 주입되어 상기 제 1 여재층의 역세가 진행되는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Rainfall runoff treatment method using the non-powered backwashing method according to the present invention includes a storage tank for storing rainfall runoff, and the first filtration tank and the second filtration water tank provided in the storage tank and separated by a partition, the first filtration A rainwater effluent treatment method using a non-powered backwashing method in which a first filter layer and a second filter layer are respectively provided in a water tank and a second filter water tank, and a reverse air inlet is provided at one side of the first filter water tank. The first filtering layer of the first filtration tank is raised according to the step of storing the rainfall effluent, supplying the rainfall effluent in the storage tank to the first filtration tank, and raising the level of the first filtration tank. Filtration by the first filter layer is performed while the rising of the filter layer is stopped, and the rainfall runoff water passing through the first filter water tank is Supplied to a second filtration tank, the filtration by the second filter layer of the second filtration tank proceeds, and the water level of the storage tank is lowered to or below the backwashing air inlet, and the first filtration water tank through the backwashing air inlet. Air is injected into the back, characterized in that it comprises the step of backwashing the first media layer.
본 발명에 따른 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다. Rainfall runoff treatment apparatus and method using a non-powered backwashing method according to the present invention has the following effects.
상향류의 제 1 여재층과 하향류의 제 2 여재층의 수리 구조를 이용하여 강우 종료시 무동력 역세척으로 제 1 여재층을 세척함과 함께, 제 2 여과층에 구비된 유입수 분배관을 이용하여 제 2 여재층의 표면 폐색을 지연시킴으로써 장치의 운전 수명을 최대화할 수 있게 된다. By using the hydraulic structure of the upstream first filter layer and the downflow second filter layer to clean the first filter layer by non-powered backwashing at the end of the rainfall, the influent distribution pipe provided in the second filter layer By delaying the surface occlusion of the second media layer, it is possible to maximize the operating life of the device.
또한, 저류수조와 여과수조를 하나의 공간 내에 구비시켜 부지 소요를 최소화하고 여과수조의 수위를 일정하게 유지시킴으로써 강우유출수의 발생량 변동에 관계없이 고형물, 영양염류, 중금속, 탄화수소 등을 효과적으로 제거하여 하천 등의 공공수역의 오염을 최소화할 수 있게 된다.
In addition, the storage tank and the filtration tank are provided in one space to minimize the site requirements and maintain the constant level of the filtration tank to effectively remove solids, nutrients, heavy metals, hydrocarbons, etc. regardless of fluctuations in rainfall outflow. It is possible to minimize pollution in public waters.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리방법을 설명하기 위한 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리방법을 설명하기 위한 참고도.
도 5는 유입수 분배관의 역할을 설명하기 위한 참고도. 1 is a perspective view of a rainfall runoff treatment apparatus using a non-powered backwashing method according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the rainfall runoff treatment apparatus using a non-powered backwashing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flow chart for explaining the rainfall runoff treatment method using a non-powered backwashing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a reference diagram for explaining the rainfall runoff treatment method using a non-powered backwashing method according to an embodiment of the present invention.
5 is a reference diagram for explaining the role of the influent distribution pipe.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, an apparatus and method for rainfall runoff treatment using a non-powered backwashing method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리장치는 크게 저류수조(100)와 여과수조(200)의 조합으로 이루어진다. 1 and 2, the rainfall runoff treatment apparatus using the non-powered backwashing method according to an embodiment of the present invention consists of a combination of the
상기 저류수조(100)는 강우유출수가 저류되는 공간 및 상기 여과수조(200)가 구비되는 공간을 제공한다. 이 때, 상기 여과수조(200)는 저류수조(100)의 체적보다 작으며 이에 따라, 상기 저류수조(100) 내에서 여과수조(200)가 구비되는 공간 이외의 공간은 강우유출수가 저류되는 공간이 된다. The
상기 저류수조(100)의 일측에는 강우유출수가 유입되는 강우유입관(101)이 구비되며, 유입된 강우유출수는 상기 여과수조(200)의 하부를 통해 여과수조(200) 내부로 유입되는 구조를 갖는다. 이를 위해 도 1에 도시한 바와 같이 저류수조(100)의 바닥면은 경사판 형태로 구성될 수 있으며, 상기 경사판과 여과수조(200)의 바닥면 사이의 공간을 통해 강우유출수가 상기 여과수조(200)의 내부로 상향류로 유입된다. One side of the
이와 같이 저류수조(100)의 바닥면이 경사판으로 구성되고, 저류수조(100) 내의 강우유출수가 상향류의 형태로 상기 여과수조(200) 내부로 유입됨에 따라, 강우유출수 내에 포함되어 있는 조대 고형물 및 협잡물 등은 중력에 의해 경사판을 따라 하강되며, 하강하는 조대 고형물 및 협잡물은 상기 저류수조(100)의 하부 일측에 구비된 고형물 저장부(110)에 저장된다. As such, the bottom surface of the
한편, 상기 여과수조(200)는 격벽(201)을 사이에 두고 제 1 여과수조(210)와 제 2 여과수조(220)로 구분된다. 또한, 상기 제 1 여과수조(210)와 제 2 여과수조(220)의 상부에는 여과 유로가 구비되며, 상기 제 1 여과수조(210)를 거친 강우유출수는 상기 여과 유로를 통해 상기 제 2 여과수조(220)로 공급된다. 이와 함께, 상기 제 1 여과수조(210) 및 제 2 여과수조(220)의 상부와 하부에는 각각 강우유출수의 출입이 가능하도록 상부 유공판(203), 하부 유공판(204)이 구비되며, 상기 상부 유공판(203)은 상기 여과 유로를 정의한다. 여기서, 상기 상부 유공판(203)과 하부 유공판(204) 상에는 특정 구경의 스크린이 구비될 수 있다. Meanwhile, the filtered
상기 제 1 여과수조(210), 제 2 여과수조(220) 각각에는 제 1 여재층(211), 제 2 여재층(221)이 구비되며, 상기 제 1 여과수조(210)는 제 1 여재층(211)을 이용하여 강우유출수 내에 포함되어 있는 미세 고형물을 여과, 제거하는 역할을 하며, 상기 제 2 여과수조(220)는 제 2 여재층(221)을 이용하여 강우유출수에 수용상태로 존재하는 영양염류, 중금속 및 탄화수소를 흡착, 제거하는 역할을 한다. Each of the
상기 제 1 여과수조(210) 내에 구비되는 제 1 여재층(211)은 부상여재 즉, 물보다 비중이 작은 물질로 이루어진 여재로 구성되며, 상기 제 1 여재층(211)은 상기 제 1 여과수조(210) 높이의 1/2~2/3만큼 채워진다. 이와 같이 제 1 여재층(211)이 부상여재로 구성됨과 함께 제 1 여과수조(210)의 일부 높이만큼만 제 1 여재층(211)이 채워짐에 따라, 제 1 여과수조(210) 내에서 수위가 상승하게 되면 제 1 여재층(211) 역시 상승하게 된다. 이 때, 상승되는 제 1 여재층(211)은 상기 상부 유공판(203)에 의해 상승이 정지되며, 정지된 상태에서 제 1 여재층(211)에 의한 강우유출수의 여과 과정이 진행된다. 참고로, 상기 제 1 여재층(211)은 퍼라이트, 합성수지 여재 등의 부상여재로 구성될 수 있다. The
또한, 상기 제 1 여과수조(210)의 일측에는 역세공기 주입구(202)가 구비된다. 상기 역세공기 주입구(202)는 상기 제 1 여과수조(210) 내부와 저류수조(100) 내부를 공간적으로 연결시키며, 상기 저류수조(100)의 수위가 상기 역세공기 주입구(202)보다 낮으면 저류수조(100) 내의 공기는 상기 역세공기 주입구(202)를 통해 상기 제 1 여과수조(210) 내부로 주입되며, 주입된 공기는 제 1 여과수조(210) 내에서 제 1 여재층(211)을 역세척하는 역할을 한다.In addition, a
상기 제 2 여과수조(220) 내에 구비되는 제 2 여재층(221)은 물보다 비중이 큰 여재 흡착여재로 구성되며, 상기 제 2 여과수조(220) 내의 거의 모든 공간을 채우는 형태로 구비된다. 상기 제 2 여재층(221)은 세부적으로, 제올라이트, 활성탄, 슬래그 등으로 구성될 수 있다. The
한편, 상기 제 2 여과수조(220) 내에는 상기 여과 유로와 공간적으로 연결되는 유입수 분배관(240)이 구비된다. 상기 유입수 분배관(240)은 상기 여과 유로의 강우유출수를 상기 제 2 여과수조(220) 상부로부터 일정 거리 이격된 위치의 제 2 여재층(221)으로 공급하는 역할을 한다. On the other hand, the second filtered
상기 유입수 분배관(240)을 구비시키는 이유는 다음과 같다. 상기 제 2 여과수조(220)는 상기 여과 수로(230)로부터 강우유출수를 공급받아 제 2 여재층(221)을 이용하여 여과를 진행하는데, 여과 과정이 하향류의 강우유출수를 대상으로 진행됨에 따라, 상기 제 2 여과수조(220)의 상부에 위치한 제 2 여재층(221)의 폐색이 제 2 여과수조(220) 하부의 제 2 여재층(221)보다 상대적으로 빠르게 진행된다. 제 2 여과수조(220) 상부의 제 2 여재층(221)의 폐색이 발생되면 통수능이 급격하게 저하되어 제 2 여과수조(220) 하부의 제 2 여재층(221)은 그 기능을 상실하게 된다. 이를 방지하기 위해 유입수 분배관(240)을 구비시키는 것이며, 상기 유입수 분배관(240)을 통해 일정 깊이의 제 2 여재층(221) 내로 강우유출수가 공급됨에 따라, 제 2 여재층(221) 전체를 통한 여과 과정이 진행되는 것이 가능하게 된다. 이 때, 제 2 여재층(221) 내에 구비되는 유입수 분배관(240)의 일단의 위치는 제 2 여재층(221)의 폐색 정도에 따라 선택적으로 설계할 수 있다. The reason for having the inflow
또한, 상기 유입수 분배관(240)은 상부는 무공관, 하부는 유공관으로 구성할 수 있다(도 5 참조). 즉, 제 2 여재층(221)의 표면에 상응하는 위치에 구비되는 부위는 밀폐된 형태의 무공관으로 구성하고, 상기 무공관의 하부는 유공관의 형태로 구성하여 여러 방향으로 강우유출수가 공급되도록 할 수 있다. In addition, the inflow
상기 제 2 여과수조(220)의 일측에는 유출관(102)이 구비되며, 상기 제 2 여과수조(220)에서의 여과 과정을 거친 여과수는 상기 유출관(102)을 통해 외부로 배출된다.
One side of the
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리장치에 대해 설명하였으며, 이를 이용한 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리방법은 다음과 같다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리방법은 크게 유입 단계, 여과 단계, 역세 단계의 세 단계로 진행된다. The rainfall runoff treatment apparatus using the non-powered backwashing method according to an embodiment of the present invention has been described above, and the rainfall runoff treatment method using the non-powered backwashing method is as follows. Rainfall runoff treatment method using the non-powered backwashing method according to an embodiment of the present invention is largely proceeded in three stages of the inflow step, filtration step, backwash step.
<유입 단계><Entry stage>
먼저, 유입 단계일 설명하면 다음과 같다. First, the inflow stage is described as follows.
도 3 및 도 4의 (a)를 참고하면, 강우유입관(101)을 통해 저류수조(100) 내에 강우유출수가 공급된다(S301). 저류수조(100) 내에 유입된 강우유출수는 저류수조(100) 하부에 저류되며, 일정량 이상 강우유출수가 저류되면 제 1 여과수조(210)의 하부를 통해 상향류의 형태로 제 1 여과수조(210)에 공급된다(S302). 이 때, 상향류의 형태로 제 1 여과수조(210)에 강우유출수가 공급됨에 따라, 강우유출수 내에 포함되어 있는 조대 고형물 및 협잡물은 중력에 의해 하강되며, 하강되는 조대 고형물 및 협잡물은 저류수조(100) 하부의 경사판을 따라 이동되어 고형물 저장부(110)에 저장된다. 3 and 4 (a), the rainfall outflow water is supplied into the
한편, 제 1 여과수조(210)로의 강우유출수 유입이 증가되어 제 1 여과수조(210) 내의 수위가 상승되면 제 1 여재층(211)이 상승됨과 함께 제 1 여과수조(210) 및 제 1 여재층(211)의 공극 사이에 존재하는 공기가 유출관(102)을 통해 배출된다(S303). 이 때, 여과수조(200)의 상부에 체크밸브(205)가 더 구비될 수 있으며, 상기 체크밸브(205)를 통해 제 1 여과수조(210) 내의 공기가 배출되는 것을 촉진할 수 있다.On the other hand, when the rainfall outflow water flows into the
<여과 단계><Filtration stage>
수위 상승에 의해 상승되는 제 1 여재층(211)은 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이 제 1 여과수조(210) 상부에 구비된 상부 유공판(203)에 의해 상승이 정지되며, 상승이 정지된 상태(즉, 상부 유공판(203)에 의해 지지된 상태)에서 제 1 여재층(211)에 의한 여과 과정이 진행된다(S304). 상기 제 1 여재층(211)에 의한 여과를 통해 강우유출수 내에 포함되어 있는 미세 고형물이 제거된다. As shown in (b) of FIG. 4, the
상기 제 1 여재층(211)을 통과한 강우유출수는 여과 유로로 공급되며, 여과 유로를 따라 이동된 강우유출수는 최종적으로 제 2 여과수조(220)로 공급된다. 상기 제 2 여과수조(220)의 상부를 통해 강우유출수가 공급되면 제 2 여과수조(220)의 제 2 여재층(221)의 공극 사이에 존재하는 공기는 유출관(102)을 통해 배출된다(S305). Rainfall outflow water passing through the
또한, 제 2 여재층(221)을 통과하면서 강우유출수 내에 포함되어 있는 영양염류, 중금속, 탄화수소 등은 흡착, 제거된다. 이 때, 제 2 여재층(221)으로의 강우유출수 공급은 여과 수로(230)에서 제 2 여재층(221) 상부로의 공급 경로 이외에 유입수 분배관(240)을 통한 제 2 여재층(221) 내부로의 공급이 가능하며, 이를 통해 제 2 여재층(221) 상부의 폐색이 발생하더라도 유입수 분배관(240)을 통해 제 2 여재층(221) 하부로 강우유출수가 공급됨으로 인해 제 2 여재층(221) 전체의 투수성을 균일하게 유지할 수 있게 된다. In addition, while passing through the
한편, 강우유출수의 여과수조(200) 내부로의 유입에 의해 제 1 여과수조(210) 및 제 2 여과수조(220) 내에 존재하는 공기가 모두 유출관(102)을 통해 배출됨에 따라, 여과수조(200) 내에는 대기압보다 낮은 부압(negative pressure)이 작용하게 되며, 이와 같은 상태에서 저류수조(100)의 수위가 최고수위에 도달하게 되면 여과수조(200)에 가해지는 수위(hydraulic head)는 일정하게 유지되어 강우유출수의 유입유량 변화에 관계없이 일정한 선속도의 강우유출수 처리가 가능하게 된다. On the other hand, all of the air present in the
<역세 단계><Back stage>
상술한 유입 및 여과 과정이 진행되는 상태에서, 강우가 종료되면 저류수조(100)의 수위는 하강된다(S306). 이 때, 저류수조(100)의 수위가 여과수조(200)의 높이 이하로 하강되더라도 전술한 바와 같이 여과수조(200) 내의 압력 상태가 부압 상태임에 따라, 대기압과 부압의 압력차에 의해 저류수조(100) 내의 강우유출수는 제 1 여과수조(210) 내부로 유입된다. In the state of the inflow and filtration process described above, when the rainfall is finished, the water level of the
이와 같은 상태에서 저류수조(100)의 수위가 역세공기 주입구(202) 이하로 떨어지게 되면, 역세공기 주입구(202)를 통해 제 1 여과수조(210) 내부에 무동력으로 공기가 유입되고 이에 따라 여과수조(200) 내부의 부압 상태는 해제된다. 이와 동시에 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이 제 1 여과수조(210) 내에 유입된 공기는 제 1 여재층(211)을 세척한다(S307). 제 1 여재층(211)의 세척으로 탈리된 미세 고형물은 잔존하는 강우유출수와 함께 하강되어 고형물 저장부(110)에 저장된다.
When the water level of the
100 : 저류수조
101 : 강우유입관 102 : 유출관
110 : 고형물 저장부
200 : 여과수조
201 : 격벽 202 : 역세공기 주입구
203 : 상부 유공판 204 : 하부 유공판
205 : 체크밸브 210 : 제 1 여과수조
211 : 제 1 여재층 220 : 제 2 여과수조
221 : 제 2 여재층 230 : 여과 수로
240 : 유입수 분배관100: storage tank
101: rainfall inlet pipe 102: outflow pipe
110: solids storage
200: filtered water tank
201: bulkhead 202: back-air inlet
203: upper perforated plate 204: lower perforated plate
205: check valve 210: first filtration tank
211: first filter layer 220: second filtration water tank
221: second filter layer 230: filtration channel
240: influent distribution pipe
Claims (17)
상기 저류수조 내에 구비되어 강우유출수를 여과하는 여과수조를 포함하여 이루어지며,
상기 여과수조는, 상기 저류수조로부터 유입되는 상향류의 강우유출수를 여과하는 제 1 여과수조와, 상기 제 1 여과수조를 통과한 하향류의 강우유출수를 여과하는 제 2 여과수조를 구비하며,
상기 제 1 여과수조 내에 상기 제 1 여과수조 전체 높이 중 일부 높이만큼 채우는 제 1 여재층이 구비되고, 상기 제 1 여재층은 제 1 여과수조 내의 수위 상승 또는 하강에 따라 함께 상승 또는 하강되며,
상기 제 1 여과수조의 일측에 상기 저류수조와 상기 제 1 여과수조를 공간적으로 연결시키는 역세공기 주입구가 구비되며, 상기 저류수조의 수위에 따라 선택적으로 상기 저류수조의 공기가 상기 역세공기 주입구를 통해 상기 제 1 여과수조 내부로 공급되는 것을 특징으로 하는 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리장치.
A reservoir tank for storing rainfall runoff; And
It is provided in the storage tank and comprises a filtered water tank for filtering rainfall runoff,
The filtration tank includes a first filtration tank for filtering upstream rainfall effluent flowing from the storage tank, and a second filtration tank for filtering downflow runoff water flowing through the first filtration tank.
The first filter layer is provided in the first filtrate tank to fill a part of the height of the entire height of the first filtrate tank, the first filter layer is raised or lowered together as the water level in the first filtrate rises or falls,
One side of the first filtration tank is provided with a backwashing air inlet for spatially connecting the storage tank and the first filtration tank, the air of the storage tank selectively through the backwasher inlet according to the level of the storage tank Rainfall runoff treatment apparatus using a non-powered backwashing method characterized in that it is supplied into the first filtered water tank.
상기 제 1 여과수조를 통과한 상향류의 강우유출수는 상기 여과 유로를 따라 이동되어 상기 제 2 여과수조로 하향류로 공급되는 것을 특징으로 하는 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리장치.
According to claim 1, wherein the first filtration tank and the second filtration tank is divided with a partition between, the first filtration tank and the second filtration tank is further provided with a filtration flow path,
Rainfall runoff treatment apparatus using a non-powered backwash method characterized in that the upstream rainfall runoff water passing through the first filtration tank is moved along the filtration flow path and supplied downward to the second filtration tank.
The rainfall runoff treatment apparatus of claim 1, wherein an upper perforated plate and a lower perforated plate are provided at upper and lower portions of the first and second filtration tanks, respectively.
4. The rainfall runoff treatment apparatus of claim 3, wherein a filtration flow path is provided on the upper perforated plate.
According to claim 1, wherein the bottom surface of the storage tank is formed in the form of an inclined plate, the rainfall flow through the space between the inclined plate and the bottom surface of the filtered water tank is characterized in that the flow in the upflow into the interior of the first filtered water tank Rainwater runoff treatment system using non-powered backwashing.
The rainfall runoff treatment apparatus of claim 1, wherein the first filter layer is made of a floating filter made of a material having a specific gravity lower than that of water.
7. The rainfall runoff treatment apparatus of claim 6, wherein the first filter layer is made of a synthetic resin filter having a specific gravity lower than that of perlite or water.
The rainfall runoff treatment apparatus of claim 1, further comprising a second filter layer filling the entire height of the second filtrate in the second filtrate.
9. The rainfall runoff treatment apparatus of claim 8, wherein the second filter layer is made of a material having a specific gravity higher than that of water.
10. The apparatus of claim 9, wherein the second media layer is composed of any one of zeolite, activated carbon, and slag.
2. The rainfall runoff treatment apparatus of claim 1, wherein a check valve for discharging air in the filtrate tank is provided at an upper end of the filtrate tank.
상기 유입수 분배관의 일단은 상기 여과 유로와 연결되고, 다른 일단은 상기 여과수조의 상부로부터 일정 거리 이격된 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리장치.
According to claim 2, wherein the second filter medium is provided in the second filtration tank, the inlet water distribution pipe is further provided in the second filtration tank,
One end of the inflow water distribution pipe is connected to the filtration flow path, the other end of the rainfall outflow water treatment system using a non-powered backwash method, characterized in that provided at a position spaced apart from the upper portion of the filtered water tank.
2. The rainfall runoff treatment apparatus of claim 1, wherein the first filter layer fills 1/2 to 2/3 of the total height of the first filtration tank.
2. The rainfall runoff treatment apparatus of claim 1, further comprising an outlet pipe through which the filtered water is finally discharged on one side of the second filtration tank.
상기 저류수조 내에 강우유출수가 저류되는 단계;
상기 저류수조 내의 강우유출수가 하향류로 상기 제 1 여과수조에 공급되는 단계;
상기 제 1 여과수조의 수위 상승에 따라 상기 제 1 여과수조의 제 1 여재층이 상승되며, 상기 제 1 여재층의 상승이 정지된 상태에서 제 1 여재층에 의한 여과가 진행되는 단계;
상기 제 1 여과수조를 통과한 강우유출수가 상향류로 상기 제 2 여과수조에 공급되고, 상기 제 2 여과수조의 제 2 여재층에 의한 여과가 진행되는 단계; 및
상기 저류수조의 수위가 상기 역세공기 주입구 이하로 하강하여, 상기 역세공기 주입구를 통해 상기 제 1 여과수조 내에 공기가 주입되어 상기 제 1 여재층의 역세가 진행되는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무동력 역세방식을 이용한 강우유출수 처리방법.
A storage tank for storing rainfall effluent, and a first filtration tank and a second filtration tank provided in the storage tank and separated by partition walls, each of the first filter layer and the second filtration tank in the first filtration tank and the second filtration tank, respectively. In the rainfall effluent treatment method using a non-powered backwashing method using a non-powered backwashing method using a non-powered backwashing method is provided with two filter layers, the backwashing air inlet on one side of the first filtration tank,
Storing rainfall runoff in the storage tank;
Supplying the rainfall runoff water in the reservoir to the first filtered water tank in a downward flow;
A step in which the first filter layer of the first filter water tank is raised as the level of the first filter water tank rises, and filtration by the first filter layer is performed while the rising of the first filter layer is stopped;
Rainfall runoff water passing through the first filtering water tank is supplied to the second filtering water tank in an upflow, and filtration by the second filter layer of the second filtering water tank is performed; And
And the water level of the storage tank is lowered to or below the backwashing air inlet, and air is injected into the first filtered water tank through the backwashing air inlet to perform backwashing of the first media layer. Rainfall runoff treatment using non-powered backwashing.
16. The method of claim 15, wherein as the rainfall effluent is supplied into the first filtration tank, a negative pressure is formed in the first filtration tank.
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