KR101387606B1 - Upflow filtration tank convenient for maintenance - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수처리장치의 여과공정에 사용되는 여과조에 관한 것이다.
The present invention relates to a filtration tank used in the filtration step of the water treatment device.
통상 상수, 하수 또는 폐수 처리과정은 원수중의 부유물질과, 중금속, 미량유기물질, 세균 등의 유해물을 제거하기 위해 온화/응집공정, 약품처리공정, 침전공정, 여과공정, 살균공정 등의 단위공정의 조합으로 구성된다. 이중 여과공정은 침전지에서 침전되지 않은 미세 플록(floc)을 제거하기 위한 것으로, 정수처리과정에서 탁질을 제거하는 공정이다. 도 1에 통상의 상수, 하수 또는 폐수 처리과정을 흐름도로 표시하였다. 여과공정이 수행되는 여과조 또는 여과지에서는 수중의 미립자, 조류 등의 부유물질이 여과재로 충진된 여과층에서 확산(diffusion), 여별효과(straining), 차단(interception), 관성충돌(impaction), 침전(sedimentation), 응집(flocculation) 및 흡착(adsorption) 등과 같은 물리·화학적 단위조작이 상호작용하는 복잡한 메카니즘에 의해 포획·제거되고, 이로써 청정 여과수가 배출된다. 한편, 여과공정에서는 운전 시간이 경과될수록 수중의 입자성 물질이 여과재 내에 축적되어 폐색이 되고, 이에 따른 여과 유속 및 유량의 감소가 자연적으로 발생하기 때문에 주기적인 역세척이 필수적으로 요구된다.
In general, water, sewage, or wastewater treatment processes include mild / aggregate, chemical treatment, precipitation, filtration, and sterilization processes to remove suspended substances in raw water and harmful substances such as heavy metals, trace organic substances, and bacteria. It consists of a combination of processes. The double filtration process is to remove fine flocs that have not settled in the sedimentation basin, and is a process of removing turbidity in the water purification process. 1 is a flow chart of a conventional water treatment, sewage or wastewater treatment process. In the filtration tank or filter paper where the filtration process is carried out, diffusion, straining, interception, inertial collision and precipitation in the filtration layer filled with particulate matter, algae, etc. Physical and chemical unit operations, such as sedimentation, flocculation and adsorption, are captured and removed by a complex mechanism that interacts with each other, resulting in clean filtered water discharge. Meanwhile, in the filtration process, periodic backwashing is essential because the particulate matter in the water accumulates in the filter medium and becomes clogged as the operation time elapses, and thus a decrease in the filtration flow rate and the flow rate occurs naturally.
따라서 여과공정이 효율적으로 이루어지기 위해서는 ① 여과특성이 우수할 것 ② 여과조 또는 여과지(이하 '여과조'라 함)의 크기가 작을 것 ③ 역세척 주기, 역세척에 소비되는 에너지 및 물의 양 등 역세척 특성이 우수할 것 ④ 설비가 간단하고 관리가 용이할 것 등이 요구된다. 현재까지는 이러한 요구사항을 모두 만족하는 장치가 제시된 바 없다.Therefore, in order for the filtration process to be carried out efficiently, the filtration characteristics must be excellent. ② The size of the filtration tank or the filter paper (hereinafter referred to as the 'filtration tank') must be small. ③ The backwash cycle, the backwashing cycle, etc. Excellent characteristics ④ Simple and easy management is required. To date, no device has been proposed that meets all of these requirements.
등록실용 20-0183914에는, 역세척중에 순간순간 고압의 공기를 발사하여 여과사면 또는 표층부에 퇴적된 부유물, 니토 등을 완전히 제거하고 외부의 공기를 표층부에 분사시켜 여과재의 표면 및 여과층의 세척효과를 증대시킨 여과조 세척장치가 개시되어 있다. 그러나 상기 고안은 여과재층 표면만의 세척효과가 커질 뿐 전체 여과재층에 대한 처리효과는 증대되지 않는다.For 20-0183914, the high-temperature air is momentarily fired during backwashing to completely remove suspended solids, nito, etc. deposited on the filtration slope or surface layer and spray external air to the surface layer to wash the surface of the filter medium and the filtration layer. Disclosed is a filtration tank washing apparatus. However, the above design only increases the cleaning effect only on the surface of the filter medium layer, and does not increase the treatment effect on the entire filter medium layer.
등록특허 10-0796013은, 내부에 저장공간이 형성된 본체; 폐수가 유입되도록, 상기 본체에 관통형성된 폐수 유입부; 상기 폐수 유입부를 통해 유입된 폐수가 상측으로 역류하면서 여과되도록 설치된 역류필터; 상기 역류필터를 투과하면서 정화된 정화수가 유출되도록, 상기 역류필터의 상측에 관통형성된 정화수 유출부; 상기 역류필터의 하측에 형성된 슬러지 침적부; 상기 역류필터의 상측에 설치되어, 상기 역류필터를 향하여 고압 유체를 방사하는 필터 청소장치;를 포함하는 역류필터형 여과조에 관한 것이다. 그러나 이에 의하면 비록 소형화는 가능하지만 역세척 특성에 제한이 있다. Patent Document 10-0796013, The main body is formed with a storage space therein; A wastewater inlet formed through the body so that the wastewater flows in; A backflow filter installed to filter the wastewater introduced through the wastewater inlet while being flowed upward; A purified water outlet formed through the upper side of the counter flow filter so that the purified water is discharged while passing through the counter flow filter; A sludge deposit formed on the lower side of the backflow filter; And a filter cleaning device installed at an upper side of the counter flow filter to radiate a high pressure fluid toward the counter flow filter. However, according to this, although miniaturization is possible, there are limitations in backwashing characteristics.
등록특허 10-0977059에는, 위 여과조의 역류필터에 추가적으로 바이브레이터를 장착하여 역류필터의 청소 도중 진동에 의해 역류필터의 미세공극에 낀 이물질을 더욱 잘 제거할 수 있도록 한 여과조가 개시되어 있다. 그러나 이에 의하면 전기장치인 바이브레이터가 상시 수중에 노출되어 있으므로 설비가 복잡하고 관리에 어려움이 있다.
Patent Document 10-0977059 discloses a filtration tank in which a vibrator is additionally attached to the counter-flow filter of the upper filtration tank so as to remove foreign substances caught in the micropores of the counter-flow filter by vibration during cleaning of the counter-flow filter. However, according to this, since the vibrator, which is an electric device, is exposed to water at all times, the installation is complicated and difficult to manage.
본 발명은 소규모이면서도 효율이 높으며, 에너지 소모가 적고 관리가 용이한 새로운 구조의 소형 여과조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is an object of the present invention to provide a small filtration tank having a new structure which is small in size and high in efficiency, low in energy consumption and easy to manage.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하단부에 내측으로 유입수가 유입되는 유입관, 상단부에 여과수가 유출되는 유출관, 중간에 여과재층이 형성된 수처리용 상향류 여과조에 있어서, (A) 상기 여과재층은, ① 상기 여과재층의 하면을 구획하며 복수개의 투수공이 형성된 하지지판; ② 상기 여과재층의 상면을 구획하며 복수개의 투수공이 형성된 상지지판; 및 ③ 상기 하지지판과 상지지판 사이에 개재되는 다공성의 고탄성 재질의 여과재;를 포함하며, (B) 상기 여과재층의 하지지판 또는 상지지판을 상하이동시키는 압착수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리용 상향류 여과조인 것을 특징으로 한다.
In the present invention for achieving the above object, in the inlet pipe into which the inflow water flows into the lower end, the outflow pipe outflow of the filtered water at the upper end, in the upflow filtration tank for water treatment formed with a filter medium layer in the middle, (A) the filter medium The layer comprises: ① a base plate partitioning the lower surface of the filter medium layer and having a plurality of permeable holes; ② an upper support plate partitioning the upper surface of the filter medium layer and having a plurality of permeable holes; And ③ a porous high elastic material filter medium interposed between the base plate and the upper support plate; and (B) further comprising a pressing means for moving the base plate or the upper support plate of the filter medium layer. It is characterized in that the upstream filtration tank for water treatment.
이상과 같이 본 발명에 의하면 작은 사이즈로 효율적으로 처리수의 여과가 가능하게 되므로 대규모 수처리설비에 뿐만 아니라 폐수의 정화처리가 요구되는 중소규모 공장의 수처리설비에 적용될 수 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently filter the treated water in a small size, so that it can be applied not only to a large-scale water treatment facility but also to a water treatment facility of a small and medium-sized plant that requires purification of waste water.
또한 본 발명에 의하면 유입수의 특성이나 여과수의 목표수질에 따라 여과효율과 여과율을 제어할 수 있으므로 특히 처리수의 특성이나 용량에 변동이 심한 수처리설비에서 유용하게 활용될 수 있다.
In addition, according to the present invention, since the filtration efficiency and the filtration rate can be controlled according to the characteristics of the influent or the target water quality of the filtered water, the present invention can be usefully used in a water treatment facility in which fluctuations in the characteristics or capacity of the treated water are severe.
도 1은 통상의 상수, 하수 또는 폐수 처리과정을 보여주는 흐름도.
도 2a는 본 발명에 의한 수처리용 상향류 여과조의 개념도.
도 2b는 본 발명에 의한 상향류 여과조에서 여과재층이 압착된 상태를 도시한 개념도.
도 3a~3c는 각각 본 발명에 의한 상향류 여과조가 여과운전을 하는 동안, 역세척운전을 하는 동안, 보다 완전한 세척을 위한 린즈운전을 하는 동안의 처리수 또는 세척수의 흐름을 보여주는 개념도.1 is a flow chart showing a conventional water treatment, sewage or wastewater treatment process.
2a is a conceptual diagram of an upflow filtration tank for water treatment according to the present invention;
Figure 2b is a conceptual diagram showing a state in which the filter medium layer is compressed in the upflow filter tank according to the present invention.
3A to 3C are conceptual views showing the flow of treated water or washing water during the upstream filtration tank according to the present invention during the filtration operation, during the backwash operation, and during the rinse operation for a more complete washing.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, this is only an example for easily explaining the content and scope of the technical idea of the present invention, whereby the technical scope of the present invention is not limited or changed. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention based on these examples.
전술하였듯이 본 발명은, 하단부에 내측으로 유입수가 유입되는 유입관(31), 상단부에 여과수가 유출되는 유출관(32), 중간에 여과재층(10)이 형성된 수처리용 상향류 여과조에 관한 것으로서, (A) 상기 여과재층(10)은, ① 상기 여과재층(10)의 하면을 구획하며 복수개의 투수공이 형성된 하지지판(11); ② 상기 여과재층(10)의 상면을 구획하며 복수개의 투수공이 형성된 상지지판(12); 및 ③ 상기 하지지판(11)과 상지지판(12) 사이에 개재되는 다공성의 고탄성 재질의 여과재(13);를 포함하며, (B) 상기 여과재층(10)의 하지지판(11) 또는 상지지판(12)을 상하이동시키는 압착수단(20)을 추가로 포함하는 수처리용 상향류 여과조이다(도 2a 참조). 본 발명에 의한 수처리용 상향류 여과조의 하단부에 내측으로 (역)세척수 배출을 위한 세척수배출관(33)을 둔다.As described above, the present invention relates to an
본 발명은 다공성의 고탄성 재질의 여과재(13)를 적용하며, 세척시 이를 압착하여 여과재(13)에 흡착된 이물질을 강제적으로 탈락시키도록 하는 것을 기본 개념으로 한다. 따라서 본 발명에서 상기 여과재(13)는 투수공이 형성된 하지지판(11) 및 상지지판(12) 사이에 포획되어 있으며, 하지지판(11)과 상지지판(12)의 어느 하나 또는 둘 모두 상하로 이동가능한 구조로 되어 있으며, 상기 압착수단(20)이 하지지판(11) 또는 상지지판(12)이 상하이동되도록 하는 동력을 부여한다. 본 발명에서 상기 압착수단(20)은 유압실린더와 유압모터 세트이거나, 전동모터와 스크루축 세트일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 이러한 압착수단(20)은 당업자에게 있어 용이하게 선택할 수 있는 것이므로 구체적인 설명이나 도면의 도시를 생략한다.The present invention is applied to the
본 발명에 의한 상향류 여과조를 운용하다가 여과재층(10)을 세척할 필요가 있으면, 통상의 여과조와는 달리 반드시 '역세척'할 필요가 없다. 예를 들면, 여과재층(10)이 잠길 정도로 세척수를 도입시킨 다음 여과재층(10)을 반복적으로 압착-압착해제한다. 도 2b에 본 발명에 의한 상향류 여과조에서 여과재층(10)이 압착수단(20)에 의해 상지지판(12)과 하지지판(11) 사이의 간격이 좁아지면서 여과재(13)가 압착된 상태를 도시하였다. 반복적인 압착-압착해제에 의해 여과재(13)는 마치 빨래가 되듯이, 압착될 때 이물질이 '짜여'지면서 여과재층(10)에서 탈락되고 압착해제될 때 세척수가 여과재(13)에 흡수되고, 다시 압착되면 잔류된 이물질이 '짜여'지면서 또 탈락되고.... 하는 과정을 통해 빠르고 효과적으로 제거된다. 여과재층(10)에 남아있는 이물질의 농도와 세척수중으로 탈락된 이물질의 농도가 비슷해 지면 여과재층(10)을 짜면서 세척수를 교환한 다음 위 과정을 반복하게 된다. 물론 이 과정에서 역세척이 동시에 이루어질 수도 있다. 역세척을 고려하는 경우, 상부에 역세용급수관(34)을 설치한다.
If it is necessary to wash the
본 발명에 의한 상향류 여과조가 여과운전을 하는 동안, 역세척운전을 하는 동안, 보다 완전한 세척을 위한 린즈운전을 하는 동안의 처리수 또는 세척수의 흐름을 각각 도 3a~3c에 도시하였다. 도면에서 적색 화살표가 처리수 또는 세척수의 흐름을 나타낸다. 도면에서는 역세척을 위한 역세척급수관과, 린즈를 위한 린즈수이송관(35)이 설치된 것을 예시하였다.
The flow of the treated water or the wash water during the upstream filtration tank according to the present invention during the filtration operation, during the backwash operation, and during the rinse operation for a more complete washing is shown in FIGS. 3A to 3C, respectively. Red arrows in the figure indicate the flow of treated or washed water. In the drawings, a backwash water supply pipe for backwashing and a rinse
이러한 방식에 의해 본 발명에 의한 상향류 여과조는 종래 단순한 역세에 의한 여과재(13) 표면만의 세척에 비해 세척에 사용되는 세척수의 양도 월등히 적고 세척에 소요되는 시간도 대폭 줄어든다. 본 발명자들의 간이실험에 의하면 동일한 규격의 여과조일 때 본 발명에 의한 것은 종래기술(등록특허 10-0796013)의 여과조에 비해 처리능력은 2~5배, 역세척회수는 1/2(하루 1회)로 충분하며, 세척시 소요되는 세척수도 여과수량의 1% 이내로서 종래기술의 2~4%에 비해 월등히 적은 효과를 보인다.
In this way, the upflow filtration tank according to the present invention has a much smaller amount of washing water used for washing than the conventional washing of only the surface of the
한편, 본 발명에서는 전술한 세척의 효과뿐만 아니라 여과재(13)의 압착정도를 조절함으로써 처리수의 특성(이물질을 얼마나 함유하고 있는지... 등)이나 수량, 방출수의 목표수질 등의 변동에 용이하게 대응할 수 있는 장점이 있다. 즉, 예를 들면 처리수에 제거해야 할 이물질이 적고 처리수량이 많은 경우에는 여과재(13)의 압착정도를 약하게 하여 처리수의 통과저항을 낮춤으로써 대용량 처리가 가능하며, 제거해야 할 이물질이 많거나 방출수 수질 기준이 높은 경우 여과재(13)의 압착정도를 강하게 하여 이물질의 통과가 매우 어려워지도록 하는 것이다. 본 발명의 이러한 운용특성은 종래 여과조로는 얻을 수 없는 독특한 것이다.
On the other hand, in the present invention, by controlling the degree of compression of the
본 발명에서 상기 여과재(13)는 판형상의 스펀지이거나 상기 투수공을 통과하지 못하는 크기의 다양한 형상의 스펀지 조각인 것이 바람직하다.
In the present invention, it is preferable that the
본 발명에 의한 수처리용 상향류 여과조에서, 상기 유출관(32)보다 높은 곳에 수평으로 위어가 형성되어 있고, 위어를 월류한 여과수가 유출관(32)으로 유출되도록 하는 것이 좋다.
In the upstream filtration tank for water treatment according to the present invention, the weir is formed horizontally higher than the
10. 여과재층
11. 하지지판 12. 상지지판 13. 여과재
20. 압착수단
31. 유입관
32. 유출관
33. 세척수배출관
34. 역세용급수관
35. 린즈수이송관10. Filter layer
11.
20. Crimping means
31. Inlet pipe
32. Outflow pipe
33. Washing water discharge pipe
34. Backwash water supply pipe
35. Linz Sui Transport Hall
Claims (9)
(A) 상기 여과재층(10)은,
상기 여과재층(10)의 하면을 구획하며 복수개의 투수공이 형성된 하지지판(11);
상기 여과재층(10)의 상면을 구획하며 복수개의 투수공이 형성된 상지지판(12); 및
상기 하지지판(11)과 상지지판(12) 사이에 개재되는 다공성의 고탄성 재질의 여과재(13);를 포함하며,
(B) 상기 여과재층(10)의 하지지판(11) 또는 상지지판(12)을 상하이동시키는 압착수단(20);을 추가로 포함는 수처리용 상향류 여과조의 여과재 세척방법에 있어서,
상기 여과재층(10)이 잠기도록 세척수를 도입한 다음 여과재층(10)을 반복적으로 압착-압착해제함으로써 상기 여과재(13)에 흡착 또는 부착된 이물질을 효과적으로 탈락시키는 것을 특징으로 하는 수처리용 상향류 여과조의 여과재 세척방법.
As an inflow pipe 31 into which the inflow water flows into the lower end, an outflow pipe 32 through which the filtered water flows out, and a filter medium layer 10 formed in the middle,
(A) The filter medium layer 10,
A base plate 11 partitioning a lower surface of the filter medium layer 10 and having a plurality of permeation holes formed therein;
An upper support plate 12 partitioning an upper surface of the filter medium layer 10 and having a plurality of permeation holes formed therein; And
It includes; and the filter medium 13 of a porous high elastic material interposed between the base plate 11 and the upper support plate 12,
In the method for washing the filter medium of the upstream filter tank for water treatment, further comprising a pressing means (20) for moving the base plate 11 or the upper support plate (12) of the filter medium layer (10).
Introducing washing water so that the filter medium layer 10 is submerged, and then repeatedly press-release the filter medium layer 10 to effectively remove foreign substances adsorbed or adhered to the filter medium 13. Method of washing filter medium in filtration tank.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130006402A KR101387606B1 (en) | 2013-01-21 | 2013-01-21 | Upflow filtration tank convenient for maintenance |
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| KR (1) | KR101387606B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109908635A (en) * | 2019-03-29 | 2019-06-21 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | Filter |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07275611A (en) * | 1994-04-12 | 1995-10-24 | Tokyu Constr Co Ltd | Filtering device for waste liquid and method for washing filter medium |
| JP2000167308A (en) * | 1998-12-03 | 2000-06-20 | Ishigaki:Kk | Sedimentation and separation apparatus for solid pollutant in raw water |
| KR100875389B1 (en) * | 2008-05-22 | 2008-12-23 | 정수환 | Filtration device having variable filter |
-
2013
- 2013-01-21 KR KR1020130006402A patent/KR101387606B1/en active IP Right Grant
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