KR101305567B1 - 수처리 장치 - Google Patents

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Abstract

수처리 장치는 오폐수의 유량을 조절할 수 있는 집수조 및 상기 집수조로부터 상기 오폐수를 공급받아 미생물 또는 약품을 이용하여 오폐수에 함유된 오염물을 처리하는 반응 유닛 및 상기 반응 유닛에 의해 처리되어 2,000 내지 30,000 ppm의 부유 고형물 농도를 갖는 오폐수를 상기 부유 고형물의 농도에 따라 순차적으로 여과하도록 섬유 여재를 각각 구비한 복수의 여과 유닛들을 갖는 반응/여과조를 포함한다.

Description

수처리 장치{APPARATUS FOR TREATING WATER}
본 발명은 수처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 유체 내에 잔류하는 오염물질을 제거하는 수처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 오수 및 폐수 등의 처리과정에 있어서는 수처리 장치가 이용되고 있다. 상기 오폐수는 그 내의 모래나 협잡물 등과 같은 잔존물을 별도로 분리한 뒤, 수처리 장치를 이용하여 정화시켜 하천 등에 방류하게 한다.
종래의 수처리 장치는 오폐수를 처리하기 위한 집수조와, 포기조 및 침전조로 구성된다. 이러한 구조의 수처리 장치는 통상적으로 오폐수에 함유된 미생물 및 슬러지(플럭)를 수거하기 위한 침전조가 설치된다.
이러한 침전조는 막대한 비용과 시설 면적이 필요하게 됨으로, 초기 시설비의 큰 문제점으로 대두되고 있다. 나아가 상기 포기조 내부에 분리막이 배치될 경우 상기 분리막에 부착된 유기물을 세척하기 위하여 산세척 공정이 요구된다. 상기 산세척 공정이 수행될 경우 2차 오염원이 발생할 수 있고 상기 2차 오염원이 상기 분리막을 폐쇄시킴으로써 역세척이 어려운 동시에, 상기 산세척 공정에 필요한 비용이 증대되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 별도의 분리막에 대한 산세척이 생략할 수 있는 동시에 수처리 효율이 개선될 수 있는 수처리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치는 오폐수의 유량을 조절할 수 있는 집수조 및 상기 집수조로부터 상기 오폐수를 공급받아 미생물 또는 약품을 이용하여 오폐수에 함유된 오염물을 처리하는 반응 유닛 및 상기 반응 유닛에 의해 처리되어 2,000 내지 30,000 ppm의 부유 고형물 농도를 갖는 오폐수를 상기 부유 고형물의 농도에 따라 순차적으로 여과하도록 섬유 여재를 각각 구비한 복수의 여과 유닛들을 갖는 반응/여과조를 포함한다. 여기서, 상기 여과 유닛들 각각은 제1 방향으로 연장된 회전축, 상기 회전축의 상하 단부 각각에 상기 제1 방향에 대하여 수직한 제2 방향으로 연결되며 상기 회전축에 따라 함께 회전하는 여과재 고정부들 및 상기 여과재 고정부들에 각각 그 단부가 연결되어 상기 회전축의 회전에 따라 공극 크기를 제어하여 여과 및 역세척 할 수 있도록 구비된 섬유 여재를 포함한다. 이와 다르게, 상기 여과 유닛들 각각은, 제1 방향으로 연장된 복수의 섬유 여재들 및 상기 섬유 여재들 사이에 개재되어 팽창 또는 수축되어 상기 섬유 여재들의 공극 크기를 제어하여 상기 섬유 여재가 여과 및 역세척 할 수 있도록 구비된 공극 제어부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 여과 유닛들 각각은 상호 마주 보도록 배치된 다공체들 및 상기 다공체들 사이에 개재되어 상기 다공체들 중 어느 하나에 접근하거나 멀어질 수 있는 구동되는 구동체 및 상기 다공체들 중 어느 하나 및 상기 구동체 사이에 배치되며, 상기 구동체의 구동에 따라 오폐수를 여과하거나 역세척할 수 있도록 구비된 섬유 여재를 포함할 수 있다.
한편, 상기 여과 유닛들은 상호 직렬 배치된 제1 및 제2 여과 유닛들을 포함하고, 상기 제2 여과 유닛에 포함된 섬유 여과 다발의 섬유는 상기 제1 여과 유닛에 포함된 섬유 여과 다발의 섬유보다 얇은 굵기를 가질 수 있다. 또한,상기 여과 유닛들은 상호 직렬 배치된 제1 및 제2 여과 유닛들을 포함하고, 상기 제2 여과 유닛에 포함된 섬유 여과 다발은 상기 제1 여과 유닛에 포함된 섬유 여과 다발보다 큰 두께를 가짐으로써 상기 부유 고형물의 농도가 순차적으로 낮아질 수 있도록 구비될 수 있다.
그리고, 상기 여과 유닛들은 중공의 루프 구조를 갖는 제1 여과 유닛 및 상기 중공 내에 배치되며 상기 제1 여과 유닛으로부터 1차 여과된 오폐수를 2차 여과하는 제2 여과 유닛을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 여과 유닛들을 연통시키며 상기 오폐수에 대한 유로를 개폐하는 연결 라인부가 추가적으로 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 수처리 장치는 처리수 내부의 부유 고형물의 농도에 따라 순차적으로 여과할 수 있는 여과 유닛들을 구비함으로써 고농도의 부유 고형물을 갖는 처리수를 정화할 수 있다. 나아가 여과 유닛에 포함된 섬유 여재에 대한 역세척 공정이 수행함에 따라 분리막에 대한 별도의 산세척 공정이 생략될 수 있다. 따라서, 상기 수처리 장치는 2,000 내지 30,000 ppm의 농도의 부유고형물을 상기 오폐수로부터 제거하여 식수화할 수 있는 장치에 적용될 수 있다. 나아가, 상기 수처리 장치는 해수를 담수화하는 해수 담수화 설비에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 반응/여과조의 일 예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 반응 유닛의 일 예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 도 1에 도시된 반응/여과조의 다른 예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 도 1에 도시된 여과 유닛의 일 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 여과 유닛의 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 여과 유닛의 또 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 8은 도 1에 도시된 여과 유닛들의 배치에 대한 일 예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 9는 도 1에 도시된 여과 유닛들의 배치에 대한 다른 예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들인 단면 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화들은 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되는 것은 아니라 형상들에서의 편차들을 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상들은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다. 이하에서는 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부도면을 기준으로 하여, 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치를 설명하기 위한 구성도이다. 도 2는 도 1에 도시된 반응/여과조의 일 예를 설명하기 위한 구성도이다. 도 3은 도 1에 도시된 반응 유닛의 일 예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치(1000)는 집수조(100) 및 반응/여과조(200)를 포함한다. 상기 수처리 장치(1000)는 오폐수로부터 오염 물질을 제거하여 상기 오폐수를 정화할 수 있다. 또한 상기 수처리 장치(1000)는 2,000 내지 30,000 ppm의 농도의 부유고형물을 상기 오폐수로부터 제거하여 식수화할 수 있는 장치에 해당할 수 있다. 나아가, 상기 수처리 장치는 해수를 담수화하는 해수담수화 설비에 적용될 수 있다.
상기 집수조(100)는 그 내부로 유입되는 처리수를 저장하다. 상기 집수조(100)는 상기 처리수의 유량을 조정하여 다음 단계인 반응/여과조로 공급되는 처리수의 유량을 조정한다.
상기 집수조(100)는 도시되지 않았지만, 이송 펌프 및 이송관을 이용하여 상기 반응/여과조(200)에 처리수를 공급할 수 있다.
한편, 상기 집수조(100)에는 공기 공급부(300)가 연통되어 상기 공기 공급원(300)으로부터 공기를 제공받아 상기 집수조(100) 내에 산소를 공급함으로써 처리수의 오염을 방지할 수 있다.
상기 반응/여과조(200)는 상기 집수조(100)에 인접하게 배치된다. 상기 반응/여과조(200)는 상기 처리수 내의 오염물질을 제거하고 나아가 상기 오염물질을 포함하는 부유 고형물을 여과 공정을 통하여 제거할 수 있다. 상기 반응/처리조(200)는 반응 유닛(210) 및 여과 유닛들(260a, 206b; 도 4 참조 )을 포함한다.
상기 반응 유닛(210)은 상기 집수조(100)로부터 공급받은 오폐수를 화학적 또는 생물학적 반응을 통하여 오염원을 제거한다.
상기 화학적 반응은 상기 반응 유닛(210) 내부에 첨가제를 공급하여 진행될 수 있다. 예를 들면, 상기 첨가제는 인(P) 제거 물질을 포함할 수 있다. 즉, 알루미늄 염 또는 철염과 같은 인 제거 물질을 상기 몸체 내부에 유입된 유체에 공급함으로써 불용성 인산염을 형성함으로써 상기 인을 유체로부터 제거할 수 있다. 상기 인은 하천의 녹조 현상을 발생하는 성분으로서 유체의 녹조 현상을 억제하는 효과가 있다.
상기 생물학적 반응은 예를 들면, 미생물 및 산소를 이용하는 호기성 반응을 통하여 상기 처리수 내부의 오염 물질을 제거하는 포기 공정을 포함할 수 있다.
상기 포기 공정에 따르면, 상기 반응 유닛(210) 내부에 상기 공기 공급부(300)로부터 공기를 공급함으로써 호기성 분위기를 생성한다. 이어서, 상기 반응 유닛(210) 내부에 존재하는 미생물 담체에 잔류하는 미생물이 처리수의 오염 물질인 유기 물질을 영양분으로서 섭취하고 상기 호기성 분위기 하에서 산소를 이용하여 물, 가스, 여러 무기물을 산화 분해하여 상기 처리수를 정화 처리할 수 있다. 여기서 상기 포기 공정을 수행하기 위하여, 상기 공기 공급부(300) 및 상기 반응 유닛(210)을 상호 연통시키는 제1 공기 공급 라인(215) 및 상기 제1 공기 공급 라인(215)의 단부에 배치되며 상기 반응 유닛(210) 내에 공기를 공급하는 공기 분사 노즐(213)가 배치될 수 있다.
상기 여과 유닛(260)들은 상기 반응/여과조(200) 내에 상기 반응 유닛(210)에 인접하게 배치된다. 상기 여과 유닛(260)들은 종래의 분리막을 대체하며 상기 부유 고형물의 농도에 따라 순차적으로 여과 공정을 수행할 수 있다. 상기 여과 유닛들(260)은 섬유 여재를 포함할 수 있다.
상기 여과 유닛들(260) 각각은 상기 여과 공정을 수행할 경우 섬유 여재의 공극을 밀하게 하여 상기 부유 고형물을 여과한다. 또한 상기 여과 유닛들(260) 각각은 상기 섬유 여재에 잔류하는 고형물을 제거하기 위하여 상기 섬유 여재의 공극을 소하게 하여 상기 섬유 여재로부터 상기 고형물을 제거하는 역세척 공정이 수행될 수 있다. 이로써 상기 섬유 여재의 공극의 크기를 제어함으로써 여과 공정 및 역세척 공정이 수행될 수 있다.
상기 반응/여과조(200)는 상기 처리수 내의 부유 고형물의 농도에 따라 순차적으로 상기 처리수를 여과하도록 복수의 여과 유닛들(260)을 포함한다.
도 4는 도 1에 도시된 반응/여과조의 다른 예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4를 참조하면, 상기 여과 유닛들(260)은 상기 반응 유닛에 일측에 배치되며 상하로 적층된 제1 여과 유닛(260a) 및 제2 여과 유닛(260b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 여과 유닛들(260a, 260b)은 여과 공정 및 역세척 공정이 교대로 수행됨에 따라 상기 반응/여과조(200)가 동시에 상기 처리수를 정화시킬 수 있도록 조절될 수도 있다.
이와 다르게, 상기 제1 여과 유닛(260a)은 상기 부유 고형물의 농도가 상대적으로 높은 처리수에 대하여 1차 여과 공정을 수행하고, 상기 제2 여과 유닛(260b)은 제1 여과 유닛(260a)에 의하여 여과되어 상기 부유 고형물의 농도가 상대적으로 처리수에 대하여 2차 여과 공정을 수행할 수 있다.
또한 상기 여과 유닛들(260)은 상기 반응/여과조(200) 내에 부유할 수 있도록 구비될 수 있다. 따라서, 상기 여과 유닛들(260)이 상기 반응/여과조(200) 내에 부유하여 처리수의 상부 수위에 배치될 수 있음에 따라, 상기 여과 유닛들(260)의 여과 효율이 개선될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반응/포기조(200)는 복수로 구비될 수 있다. 즉, 제1 반응/여과조(200a) 및 제2 반응/여과조(200b)가 직렬로 배치될 수 있다. 제1 반응/여과조(200a)가 처리수를 1차 정화하고, 상기 제2 반응/여과조(200b)가 상기 처리수를 2차 정화할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 여과 유닛의 일 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 여과 유닛들 각각은 회전축(261), 여과재 고정부들(236) 및 섬유 여재(265)를 포함할 수 있다. 상기 여과 유닛들(260) 각각은 섬유 여재(265)의 공극의 크기를 제어함으로써 여과 공정 및 역세척 공정을 수행할 수 있다.
상기 회전축(261)은 제1 방향으로 연장된다. 상기 회전축(261)은 상기 제1 방향으로 회전축으로 하여 회전할 수 있도록 구비된다.
상기 여과재 고정부들(263)은 상기 회전축(261)의 일단 및 타단에 각각 상기 제1 방향으로 수직한 제2 방향으로 연결된다. 상기 여과재 고정부들(263)은 상기 회전축(261)이 회전함에 따라 함께 회전할 수 있다.
상기 섬유 여재(265)는 상기 여과재 고정부들(263)에 그 단부들이 연결된다. 상기 섬유 여재(265)는 상기 회전축(261) 및 여과재 고정부들(263)이 함께 회전함에 따라 상기 섬유 여재(265)가 감기거나 풀리면서 상기 섬유 여재(265) 내의 섬유 공극의 크기가 조절될 수 있다. 즉, 상기 섬유 여재(265)가 감겨서 상기 섬유의 공극이 밀해질 경우 여과 공정이 수행되며, 반대로 상기 섬유 여재(265)가 풀려서 상기 섬유 공극이 소해질 경우, 역세척 공정이 수행될 수 있다.
상기 섬유 여재(265)를 이루는 섬유의 굵기 및 상기 섬유 여재(265)의 두께는 조절될 수 있다. 또한 상기 섬유는 나노 크기의 섬유, 탄소 섬유로 이루어 질 수 있다. 또한 상기 섬유 여재(265)를 이루는 상기 섬유의 표면에는 금속 이온으로 이루어진 금속층이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 섬유 여재(265)는 보다 효과적으로 이온성 물질을 흡착하여 여과 효율이 개선될 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 여과 유닛의 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 여과 유닛들(260) 각각은 섬유 여재들(265) 및 공극 제어부(262)를 포함할 수 있다. 상기 여과 유닛들(260) 각각은 섬유 여재(265)에 포함된 섬유 공극의 크기를 제어함으로써 여과 공정 및 역세척 공정을 수행할 수 있다.
상기 섬유 여재(265)는 제1 방향으로 연장된 복수의 섬유를 포함한다.
상기 공극 제어부(262)는 상기 섬유 여재(265)의 양측에 배치된다. 상기 공극 제어부(262)는 상기 제1 방향에 대하여 수직한 제2 방향으로 팽창 및 수축함으로써 상기 섬유 여재(265) 내 섬유 공극의 크기를 제어한다. 이로써 섬유 여재(265)가 여과 및 역세척 공정을 수행할 수 있다. 즉, 상기 공극 제어부(262)가 상기 섬유 여재(265)를 중심으로 접근하여 상기 섬유 여재(265)를 압착할 경우 상기 섬유 공극이 밀해져 여과 공정이 수행되며, 반대로 상기 공극 제어부(262)가 상기 섬유 여재(265)를 중심으로부터 멀어져 상기 섬유 여재(265)로부터 이격될 경우 상기 섬유 공극이 소해질 경우, 역세척 공정이 수행될 수 있다.
도시되지 않았지만, 상기 섬유 여재(265)의 일단을 그리핑한 후 상기 섬유 여재(265)의 일단을 당겨서 상기 섬유 여재(265)의 공극을 제어할 수도 있다.
도 7은 도 1에 도시된 여과 유닛의 또 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다.
상기 여과 유닛은 다공체들(266), 구동체(267) 및 섬유 여재(265)를 포함한다.
상기 다공체들(266)은 상호 마주보며 상호 이격되어 배치될 수 있다. 상기 다공체들(266) 각각에는 관통홀들이 형성된다.
상기 구동체(267)는 다공체들(266) 사이에 배치된다. 상기 구동체(267)는 상기 다공체들(266) 중 하나로부터 멀어지거나 상기 다공체들(266) 중 하나로 접근하는 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들면, 구동체(267)는 제1 방향으로 구동할 수 있도록 구비될 수 있다. 상기 구동체(267)에는 관통홀들이 형성되어 유체가 관통할 수 있도록 한다. 상기 구동체(267)에는 상기 여과제가 고정될 수 있다.
상기 섬유 여재(265)는 상기 다공체들(266) 중 하나 및 상기 구동체(267) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 섬유 여과 다발(265)은 상기 다공체들(266) 및 상기 구동체(267) 중 적어도 하나에 일 단부가 연결될 수 있다. 예를 들면, 도시된 바와 같이 상기 섬유 여과 다발(265)은 상기 다공체들(266) 중 어느 하나 및 상기 구동체(265) 각각에 그 단부들이 연결될 수 있다.
상기 섬유 여과 다발(265)은 다공체들(266) 중 어느 하나 및 상기 구동체(267) 각각에 그 단부들이 연결된 경우, 상기 구동체(267)가 상기 다공체(266)를 향하여 접근할 경우 상기 섬유 공극들이 조밀해진다. 이때 처리수가 상기 섬유 여과 다발(265)을 통과하면서 상기 유체 내부의 불순물이 상기 여과 섬유에 부착하여 상기 유체로부터 상기 불순물을 제거하는 여과 공정이 수행될 수 있다. 한편, 상기 구동체(267)가 하강하여 상기 구동체(267) 및 상기 다공체(266) 사이의 이격 거리가 멀어지면서 상기 섬유 공극이 소해진다. 이때 유체를 이용하여 상기 섬유에 부착된 불순물을 제거하는 역세척 공정이 수행될 수 있다.
도 8은 도 1에 도시된 여과 유닛들의 배치에 대한 일 예를 설명하기 위한 구성도이다. 도 9는 도 1에 도시된 여과 유닛들의 배치에 대한 다른 예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 여과 유닛들(260a, 260b)은 직렬로 배치될 수 있다. 상기 여과 유닛들(260a, 260b)은 제1 여과 유닛(260a) 및 제2 여과 유닛, (260b)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 여과 유닛들(260a, 260b)은 상기 처리수 내의 부유 고형물의 농도에 따라 순차적으로 상기 부유 고형물을 여과할 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 제1 및 제 여과 유닛들(260a, 260b)은 직렬로 배치된다. 상기 제1 및 제2 여과 유닛들(260a, 260b)은 그 내부에 섬유로 이루어진 섬유 여과 다발을 포함할 수 있다. 상기 제1 여과 유닛(260a)에 포함된 섬유는 상대적으로 굵은 굵기를 가지는 반면에, 상기 제2 여과 유닛(260b)에 포함된 섬유는 상대적으로 얇은 굵기를 가질 수 있다. 따라서, 상기 제1 여과 유닛(260a)은 상대적으로 높은 농도의 부유 고형물의 처리수로부터 부유 고형물을 제거하고, 이어서, 상기 제2 여과 유닛(260b)은 상대적으로 낮은 농도의 부유 고형물의 처리수로부터 부유 고형물을 제거할 수 있다.
이와 다르게, 상기 제2 여과 유닛(260b)에 포함된 섬유 여과 다발은 상기 제1 여과 유닛(260a)에 포함된 섬유 여과 다발보다 큰 두께를 가짐으로써 상기 부유 고형물의 농도가 순차적으로 낮아질 수 있도록 조절될 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 제1 및 제2 여과 유닛들(260a, 260b)은 직렬로 배치된다. 상기 제1 여과 유닛(260a)은 중공의 루프 구조를 갖는다. 예를 들면, 상기 제1 여과 유닛(260a)은 중공의 도넛 기둥 형상을 가질 수 있다. 상기 제2 여과 유닛(260b)은 상기 중공의 내부에 배치된다. 상기 제2 여과 유닛(260b)은 상기 제1 여과 유닛(260a)에서 1차 여과된 처리수를 2차 여과할 수 있다. 따라서, 상기 제1 및 제2 여과 유닛들은(260a, 260b) 상기 처리수 내의 부유 고형물의 농도에 따라 순차적으로 상기 부유 고형물을 여과할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 여과 유닛(260a)은 전체적으로 원기둥 형상을 가질 수 있으며, 사각 기둥 또는 오각 기둥과 같은 다각 기둥 형상을 가질 수도 있다.
또한, 상기 제1 및 제 2 여과 유닛들(260a, 260b) 사이에는 격벽(미도시)이 형성된다. 상기 격벽을 관통하여 상기 제1 및 제 2 여과 유닛들(260a, 260b)을 상호 연통시키는 유로관이 형성된다. 상기 유로관 상에는 상기 처리수가 이동할 수 있도록 유로를 개폐할 수 있는 밸브(미도시)가 설치된다. 상기 유로관 및 상기 밸브로 이루어진 연결 라인부가 구비될 수 있다. 따라서, 상기 제1 여과 유닛(260a)에 의한 여과 공정을 통하여 여과된 유체가 상기 유로를 통하여 제2 여과 유닛(260b)으로 이동할 수 있다. 반면에, 상기 제1 여과 유닛(260a)의 역세척 공정시 상기 유료를 폐쇄하여, 역세척에 사용된 유체가 상기 제2 여과 유닛(260b)으로 유입되어 상기 제2 여과 유닛(260b)이 오염되는 것을 억제할 수 있다.
한편, 수처리 여과 장치는 공기 공급부(300)를 더 포함할 수 있다. 상기 공기 공급부(300)는 상기 집수조(100) 및 반응/여과조(200)와 연통된다. 상기 공기 공급부(300)는 상기 집수조(100)에 공기를 공급하여 상기 집수조(100) 내의 처리수의 오염을 억제할 수 있다. 또한, 상기 공기 공급부(300)는 상기 반응 유닛에 공기를 공급하여 포기 공정이 이루어질 수 있다. 나아가, 상기 공급부는 상기 여과 유닛에 공기를 공급하여 상기 여과 유닛에 포함된 섬유 여과 다발의 역세척시 불순물이 포함된 처리수를 배출할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치는 상기 집수조(100) 및 반응/여과조(200) 사이에 무산소조(400) 및 탈질조(500)를 더 포함할 수 있다.
상기 무산소조(100)는 상기 집수조(100)로부터 유입된 처리수를 교반하여 무산소 분위기에서 정화 처리할 수 있다.
상기 탈질조(500)는 상기 무산소조(400)에서 정화된 처리수 내에 질소를 제거할 수 있다. 상기 탈질조(500)는 활성 오니를 이용하여 처리수 내의 질소를 추가적으로 제거할 수 있다.
본 발명에서 적용되는 수처리 장치는 하천, 개울, 하수처리장 또는 해수 담수화 설비 등에 설치되어 유체를 정화시키는 효율을 개선시킬 수 있다.
지금까지는 본 발명의 바람직한 실시예를 기준으로 본 발명의 기술적 사상을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 구체화된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양한 형태로 변형되어 구현될 수 있다.

Claims (8)

  1. 오폐수의 유량을 조절할 수 있는 집수조; 및
    상기 집수조로부터 상기 오폐수를 공급받아 미생물 또는 약품을 이용하여 오폐수에 함유된 오염물을 처리하는 반응 유닛 및 상기 반응 유닛에 의해 처리되어 2,000 내지 30,000 ppm의 부유 고형물 농도를 갖는 오폐수를 상기 부유 고형물의 농도에 따라 순차적으로 여과하도록 섬유 여재를 각각 구비한 복수의 여과 유닛들을 갖는 반응/여과조를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 여과 유닛들 각각은,
    제1 방향으로 연장된 회전축;
    상기 회전축의 상하 단부 각각에 상기 제1 방향에 대하여 수직한 제2 방향으로 연결되며 상기 회전축에 따라 함께 회전하는 여과재 고정부들; 및
    상기 여과재 고정부들에 각각 그 단부가 연결되어 상기 회전축의 회전에 따라 공극 크기를 제어하여 여과 및 역세척 할 수 있도록 구비된 섬유 여재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 여과 유닛들 각각은,
    제1 방향으로 연장된 복수의 섬유 여재들; 및
    상기 섬유 여재들 사이에 개재되어 팽창 또는 수축되어 상기 섬유 여재들의 공극 크기를 제어하여 상기 섬유 여재가 여과 및 역세척 할 수 있도록 구비된 공극 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 여과 유닛들 각각은,
    상호 마주 보도록 배치된 다공체들; 및
    상기 다공체들 사이에 개재되어 상기 다공체들 중 어느 하나에 접근하거나 멀어질 수 있는 구동되는 구동체; 및
    상기 다공체들 중 어느 하나 및 상기 구동체 사이에 배치되며, 상기 구동체의 구동에 따라 오폐수를 여과하거나 역세척할 수 있도록 구비된 섬유 여재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 여과 유닛들은 상호 직렬 배치된 제1 및 제2 여과 유닛들을 포함하고, 상기 제2 여과 유닛에 포함된 섬유 여과 다발의 섬유는 상기 제1 여과 유닛에 포함된 섬유 여과 다발의 섬유보다 얇은 굵기를 갖는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 여과 유닛들은 상호 직렬 배치된 제1 및 제2 여과 유닛들을 포함하고, 상기 제2 여과 유닛에 포함된 섬유 여과 다발은 상기 제1 여과 유닛에 포함된 섬유 여과 다발보다 큰 두께를 가짐으로써 상기 부유 고형물의 농도가 순차적으로 낮아질 수 있도록 구비된 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 여과 유닛들은 중공의 루프 구조를 갖는 제1 여과 유닛; 및 상기 중공 내에 배치되며 상기 제1 여과 유닛으로부터 1차 여과된 오폐수를 2차 여과하는 제2 여과 유닛을 포함하는 수처리 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 여과 유닛들을 상호 연통시켜 상기 오폐수에 대한 유로를 개폐하는 연결 라인부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
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