KR101300438B1 - 패키지형 상수도 고도정수처리시설 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패키지형 상수도 고도정수처리시설에 관한 것으로 직사각형의 컨테이너 형태의 박스(1)로 된 정수실(1a)에 패키지화된 필터여과기(2)와, 모래여과기(3)와, 활성탄여과기(4)와, 이온교환수지 여과기(5)와, 마이크로필터 여과기(6) 및 염소(鹽素) 소독기(7)가 하나의 모듈(filter module)로써 각 한 쌍씩 직렬로 도관(d)으로 연관되게 배치되어, 복수 조(組)의 정수처리시설을 구성하여 된 것이다.
본 발명에 의하면 상수도 시설이 어려운 환경에서 패키지형의 상수도 정수처리시설의 설치, 제작의 효용성이 증대되고 정수처리상태를 모니터링 할 수 있게 하여 처리수를 효과적으로 관리할 수 있다.

Description

패키지형 상수도 고도정수처리시설{A PACKAGE-TYPE WATER-PURIFYING APPARATUS FOR WATER-SUPPLY}

본 발명은 마을 단위로 간편하게 설치하여 자체적으로 사용할 수 있는 패키지형 상수도 고도정수처리시설에 관한 것이다.

일반적으로 도시에서는 대형의 상수도 시설이 구비되어 법정 기준에 맞게 정수 처리된 수돗물이 가정에 공급되고 또한 전문적으로 정수처리 및 그 시설을 관리하고 있기 때문에 수돗물에 대한 불신은 비교적 적다.

그러나 도시에서 벗어난 외딴 지역이나 섬 등의 마을 단위 상수도 급수 시설은 대부분 계곡물이나 지하수를 사용하여 1차 정수 처리한 다음 마을로 공급하는 형태이다. 이때 정수처리시설은 간단한 염소 소독이 대부분이며 이를 관리하는 방법은 일반적으로 육안이나 후각을 이용하고는 실정이다.

또한 정수 처리된 물의 정확한 처리 상태를 확인할 수 없기 때문에 물에 대한 불신이 가중되고 있고 또한 계곡물에 의한 수인성 질병이 인체의 건강을 위협하고 있다.

마을의 정수처리시설을 설치할 장소는 대부분 계곡이나, 산정의 외딴곳, 그리고 섬 등이 대부분이어서, 어려운 환경으로 인하여 현장에서 정수처리시설 공사를 하기 매우 어려울 뿐 아니라 공사 비용이 증가하여 시골 마을의 각 가정의 경제적인 부담이 가중되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 마을 단위 상수도 정수처리시설을 패키지화하여 제작 및 설치의 효율성을 높일 수 있는 패키지형 마을상수도 고도정수처리시설을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 정수의 각 정수 단계의 규격화된 여과기의 모듈로 복수조의 정수처리시설을 조립 구성하여 한 조씩 가동(稼動)과 청소를 번갈아 하면서 연속적으로 정수(淨水)할 수 있는 패키지형 마을 상수도 고도정수시설을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 정수 시설 공사가 어려운 곳에서도 정수 시설을 간편하게 조립할 수 있고 처리수의 상태를 모니터링하여 주기적으로 관리 사무실로 전송하여 정수의 수질을 보다 높일 수 있는 패키지형 마을상수도 고도정수시설을 제공하는 데 있다.

본 발명은 일정한 크기의 직사각형의 컨테이너 형태의 박스로 된 정수실의 내부에 관상(管狀)의 필터가 내장된 필터여과기, 무기질의 여과 기능을 가진 모래여과기, 각종 유기질 및 무기질 입자의 흡착여과기능을 가진 활성탄여과기, 각종 이온물질의 여과기능을 가진 이온교환수지 여과기, 초미립자의 여과기능을 가진 마이크로필터 여과기, 미생물을 화학적으로 사멸(死滅)시키는 염소(鹽素)소독기 등의 규격화된 여과기 모듈(filter module)이 각 한 쌍씩 직렬로 배치되어, 복수 조(組)의 정수처리시설을 구성하여 된 것이다.

본 발명에서 정수처리시설은 각 여과기 모듈로 구성되며, 한 조(組)의 정수시설이 가동할 동안에는 다른 조의 정수처리시설은 유체의 역류에 의해 자동으로 여과기가 청소되어 두 조의 정수처리시설이 번갈아 가동 및 청소를 하여 연속적으로 다량의 물을 정수(淨水)할 수 있게 되어 있다.

또 여과기는 패키지로 되어 각각 운반과 조립이 용이하며, 정수처리시설공사 현장에서 개별적으로 운반된 정수처리시설의 유니트를 조립하여 정수처리시설을 구성하게 되어 있다.

또 정수처리시설의 사용중 여과기능이 저하되거나 훼손된 여과기 패키지는 간편하게 새것으로 교체하게 되어 있다.

정수처리시설의 한 필터여과기의 구성을 보면, 일반적으로 기체 내부의 공간이 격판(隔板)에 의해 상하 격실(隔室)로 구획되어 있고 격판에는 복수의 다공성 세라믹 또는 섬유로 된 관상(管狀)의 필터가 여과 표면적이 증대되도록 평면적으로 배치되어 있다.

기체의 상부 격실과 하부 격실에는 급수 펌프에 연결된 물의 유입관이 상하 대칭으로 배관되어, 하부 유입관은 정수용으로 사용되고 상부 유입관은 역류에 의한 필터의 소제용으로 사용된다. 따라서, 하부 격실에는 배수용 드레인(drain)이 구비되고 상부 격실에는 정수된 물의 유출관이 외부로 배치되어 다음 단계의 여과기로 유입 가능하게 연관되어 있으며 각 유입관 및 유출관 등의 각 도관에는 제어밸브가 적소(適所)에 구비되어 있다. 따라서 정수기능 및 청소기능을 겸할 수 있게 되어 있다.

본 발명은 정수 단계별로 각 특정의 여과기능을 가진 여러 여과기가 패키지로 되어 패키지로 운반이 가능하고 컨테이너 형태의 박스로 된 정수실의 공간 내부에 하나의 여과기 모듈로서 복수 조로 정수처리시설을 조립하게 된 것을 특징으로 한다.

따라서 각 여과의 구성은 기본적으로는 공지한 것으로 각 여과기의 구성에 대한 설명은 생략한다.

또한 정수할 수질 조건, 정수량, 상수도의 특성에 맞게 선택되는 여과기의 종류와 배열을 다양하게 조절 가변할 수 있다.

또 전기가 송전 되지 않는 지역에서는 풍력이나 태양광 전지를 이용하여 가동할 수 있다.

이러한 구성으로 된 본 발명은 산간 벽지나 시골 마을, 도서(島嶼)지방의 마을에서 상수도 시설을 해야 할 장소에 조립 전의 상수도 정수처리시설 유니트를 운반한 다음 수원(水源)이 인접(隣接)한 곳에 정수실 박스를 설치하고 정수실의 내부 공간에 각 정수처리 단계별의 여과기를 하나의 모듈로 배치하여 복수의 정수처리시설을 연결 조립한다.

모든 정수처리시설 유니트는 정수실 내부에 하나의 모듈로 조립되어 있고 각 정수처리시설 유니트는 단열재를 적층 피복(被覆)하여, 겨울철에도 지하수 또는 하천수를 여과처리할 때 빙결(氷結)되지 않고 유효하게 정수 처리할 수 있게 한다.

수원(水源)에서 급수모터 펌프에 의해 공급되는 정수 처리할 물은 정수처리시설의 필터여과기의 하부 격실로 유입되고 하부 격실에 유입된 물은 하부 격실의 수압에 의해 각 필터의 외주면에서 내부측으로 통과하여 상부 격실로 유입되는 과정에서 필터에 의해 협잡물, 유기질물, 무기질물 등의 미립자가 여과된다. 여과된 물은 유출관을 통하여 모래 여과기의 상부로 유입되어 모래층을 거쳐 하부층으로 유출된다. 물이 모래층을 통과하는 과정에서 각종 유기질물 및 무기질물이 모래층에 의해 여과된다. 모래 여과기는 물에 함유된 산화철이나 무기질 염의 여과기능이 양호하다. 이어서 모래 여과기에 의해 여과된 물은 활성탄 여과기에 유입되어 각종 미세(微細)물질이 흡착으로 여과되고, 이어서 이온교환수지 여과기에 유입되어 물에 함유된 전하를 띤 각종 부유물질, 수중에 분산된 유기질 물질, 무기질 물질 등의 미립자가 여과된다. 이온교환수지에서 여과된 물은 최종적으로 마이크로 필터 여과기에 유입되어 지금까지 여과되지 아니한 초미립자가 여과되어 불순물이 모두 제거된 정수(淨水)로 된다. 그러나 여과처리된 정수에는 인체에 유해한 미생물이 존재할 수 있다

따라서 정수처리의 최종 단계는 물에 존재하는 미생물을 정수처리 규정에 의해 지정된 화학약품처리 또는 자외선 조사(照射)에 의한 살균처리이다. 본 발명에서는 편의상 물에 잔류물이 생기지 않으면서 살균력이 매우 강력한 염소가스를 물에 기포 상태로 분산시키어 살균처리한다.

살균 처리된 물은 정수처리 규정에 따라 최종적으로 체크한 다음 양호한 판정이 나오면 가정에 공급한다.

또한 각 처리수의 상태는 모니터링하여 자동으로 관리 사무실에 전송하기 때문에 정수상태를 용이하게 파악할 수 있어 양호한 수질의 물을 공급할 수 있다.

본 발명은 정수처리의 각 단계의 여과기를 규격화된 패키지로 하고 이들 여과기를 하나의 모듈로 하여 복수 조의 정수처리시설을 구성하였기 때문에 정수처리시설을 규격적으로 다량 제작이 가능하다.

또 환경적으로 정수처리시설공사가 어려운 곳에서도 정수처리시설의 유니트를 간편하게 운반 조립하여 설치할 수 있으므로 정수처리시설의 설치에 대한 효율성이 증대되고 시설 비용이 경제적으로 보다 절감된다.

또 복수 조의 정수처리시설에 의해 가동과 청소가 번갈아 이루어지기 때문에 지체(遲滯)없이, 연속적인 고도의 정수처리가 가능하다.

또 처리수의 상태를 자동 모니터링하기 때문에 정수 처리의 관리가 간편하고 수질이 양호한 정수를 각 가정에 제공할 수 있는 등의 여러 가지 효과가 있다.

도1은 본 발명의 정수처리시설의 개략도이다.

도1에 표시된 바와 같이, 일정한 크기의 직사각형의 컨테이너 형태의 박스(1)로 된 정수실(1a), 상기 정수실(1a)의 내부에 일정한 규격의 패키지로 된 복수의 필터여과기(2)와, 모래여과기(3)와, 활성탄여과기(4)와, 이온교환수지 여과기(5)와, 마이크로필터 여과기(6) 및 염소(鹽素) 소독기(7)가 하나의 여과기 모듈(filter module)로써 각 한 쌍씩 직렬로 도관(d)이 연결되게 배치되어, 복수 조(組)의 정수처리시설로 조립되어 구성된다. 그리고 정수처리시설의 각 여과기는 도시되지 않은 단열재로 피복되어 있다.

본 실시예에서 정수처리시설의 유니트인 필터여과기(2)의 구성을 보면, 병열로 배치된 복수의 여과통(2a)(2b)의 내부공간에는 여러 개의 필터(f1)(f2)가 구비된 격판(隔板)(2p)에 의해 상하 격실(隔室)(r1)(r2)로 구획되고 하부 격실(r2)에는 밸브(v2)(v3)를 가진 유입관(d2)이 밸브(v1)를 통하여 급수펌프(p1)에 연결된 물의 유입관(d1)과 연관되게 배관되고 상부 격실(r1)에는 밸브(v4)(v5)를 가진 유출관(d3)이 외부의 다른 여과기에 도관(d)으로 연관되게 배관되어 있다. 여과통(2a)(2b)의 상단부 측에는 급수펌프(p1)에 연결된 청소용수가 유입되는 유입관(d4)이 밸브(v7)(v8)를 통하여 상부 격실(r1)에 연관되고 각 여과통(2a)(2b)의 하단부에는 밸브(v9)(v10)를 가진 드레인(d5)(d6)가 구비되어 있다.

상기 여과기의 구성은 본 발명의 요지는 아니며 정수 처리할 수질에 따라 여과기의 종류와 개수는 선택적으로 조절 변경이 가능하다.

이러한 구성으로 된 본 발명은 2조(組)의 정수처리시설 중 한 조(組)의 정수처리시설이 가동되는 동안 다른 조의 정수시설은 가동정지 또는 청소작동을 하게 된다.

도1에서 급수펌프(p1)의 가동에 의해 유입관(d1)을 통하여 공급된 정수할 물은 밸브(v1)(v2)의 개방에 따라 유입관(d2)을 통하여 하부 격실(r2)로 유입되어 필터(f1)의 외부에서 내부로 통과하여 상부 격실(r1)로 유입되는 과정에서 필터(f1)에 의해 여과된다. 여과수는 유출관(d3)을 통하여 다음 정수 단계의 모래 여과기(3)로 유입되어 여과되고 이어서 활성탄여과기(4)와, 이온교환수지 여과기(5) 및 마이크로필터 여과기(6)를 순차적으로 거치는 동안 물에 함유되어 있는 협잡물, 유기물, 무기물의 크고 작은 입자가 흡착제거된다. 그리고 최종적으로 염소(鹽素) 소독기(7)에서 지정된 염소가스를 물에 기포형태로 주입하여 살균처리한 다음 정수 결과를 체크한 다음 양호한 수질의 물을 공급한다.

한편, 여과기(2)의 1조에 속하는 여과통(2a)이 여과하는 중에는 2조에 속하는 여과통(2b)은 가동이 정지되거나 청소작동을 하게 된다.

청소작동에 있어서는 급수펌프(p1)에 의해 공급된 물이 유입관(d4) 및 밸브(v8)를 통하여 여과통(2b)의 상부 격실(r1)로 유입된다. 상부 격실(r1)로 유입된 물은 필터(f2)의 내부에서 외부로 통과하면서 필터(f2)의 외주면에 부착된 슬러지를 세척하여 여과통(2b)의 하부 격실(r2)로 유입되어 개방된 밸브(v10)를 통하여 외부로 배수된다. 청소작동은 두 여과기(2)가 동일하다. 또한 다른 여과기도 구조에 따라 각각 상응한 청소작동이 이루어진다.

본 실시예에서는 하나의 필터 여과기에 대하여 설명하였으나 각 여과기는 공지한 것이므로 각 여과기의 여과 동작에 대한 설명은 생략한다.

또한 각 처리수의 상태는 모니터링하여 자동으로 관리 사무실에 전송하여 정수 상태를 파악하면서 양호한 수질의 물을 공급할 수 있게 정수하는 것이다.

1 : 정수실 박스 1a : 정수실 2 : 필터 여과기 3 : 모래 여과기
4 : 활성탄 여과기 5 : 이온교환수지 여과기 6 : 마이크로필터 여과기
7 : 염소소독기 d : 도관 v : 밸브 p1 : 급수펌프 f1, f2 : 필터

Claims (2)

1. 삭제
2. 직사각형의 컨테이너 형태의 박스(1)로 된 정수실(1a)에 패키지화된 필터여과기(2)와, 모래여과기(3)와, 활성탄여과기(4)와, 이온교환수지 여과기(5)와, 마이크로필터 여과기(6) 및 염소(鹽素) 소독기(7)가 하나의 모듈(filter module)로서 각 한 쌍씩 직렬로 도관(d)으로 연관되게 배치된 것에 있어서,
   필터여과기(2)는 복수의 여과통(2a)(2b)의 내부공간이 여러 개의 필터(f1)(f2)가 구비된 격판(隔板)(2p)에 의해 상하 격실(隔室)(r1)(r2)이 구획되고 하부 격실(r2)에는 밸브(v2)(v3)를 가진 유입관(d2)이 밸브(v1)를 통하여 급수펌프(p1)에 연결된 물의 유입관(d1)과 연관되게 배관되며, 상부 격실(r1)에는 밸브(v4)(v5)를 가진 유출관(d3)이 외부의 다른 여과기구에 연관되게 배관되고 여과통(2a)(2b)의 상단부 측에는 급수펌프(p1)에 연결된 청소 용수의 유입관(d4)이 밸브(v7)(v8)를 통하여 상부 격실(r1)에 연관되며 각 여과통(2a)(2b)의 하단부에는 밸브(v9)(v10)를 가진 드레인(d5)(d6)이 구비된 것을 특징으로 하는 패키지형 상수도 고도정수처리시설.

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