KR101469634B1

KR101469634B1 - 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템

Info

Publication number: KR101469634B1
Application number: KR20140073009A
Authority: KR
Inventors: 김남두
Original assignee: 주식회사 코레드
Priority date: 2014-06-16
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2014-12-05

Abstract

본 발명은 공기 역세와 자연 유하 운전에 적합한 관형여과기모듈을 이용하여 수중의 오염물질을 제거하고 관형막 내부에 배플을 설치하여 역세 효율을 향상시킬 수 있도록 한 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 관형여과기모듈(100)은 원수가 공급되는 수처리조(110); 상기 수처리조(110) 내부에 설치되어 수처리조(110)로 공급되는 원수를 여과시키고 배출시키는 관형막(120); 상기 관형막(120) 내부에 삽입되어 공기를 이용하여 순간 역세할 수 있도록 역세공기를 하향 이송하고 균등하게 역세하기 위한 관형파이프(130); 상기 수처리조(110)의 상부에 설치되면서 관형막(120)에서 처리되는 처리수가 집수되고 역세를 위해 관형파이프(130)로 공기를 주입할 수 있도록 하는 헤더 형태의 집수관(140);을 포함하여 구성되며, 상기 수처리조(110)에 배출라인(160,160a)으로 연결되어 수처리조(110)에서 공기와 함께 배출되는 플록을 침강 배출시키며 상등수로 관형여과기모듈(100)에 재유입시키는 농축보조장치(200)를 더 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템{WATER TREATMENT SYSTEM USE OF TUBULAR FILTER MODULE}

본 발명은 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기 역세와 자연 유하(nonpressure flow) 운전에 적합한 관형여과기모듈을 이용하여 수중의 오염물질을 제거하고 관형막 내부의 관형파이프에 배플을 설치하여 역세 효율을 향상시킬 수 있도록 한 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템에 관한 것이다.

수자원의 효율적이고 안정적인 이용을 위해 정수처리, 하폐수처리 등 수처리 방법에 대한 기술개발 노력이 계속되고 있으며, 최근 중수 및 빗물 등의 재이용 등 수자원의 추가확보 차원에서도 수처리 기술개발 노력이 활발하게 진행되고 있고, 최근 각종 수처리 분야에서 멤브레인(막)을 이용한 수처리 기술이 각광을 받고 있다.

분리막을 이용한 분리, 정제 및 분획은 산업 전반에 걸쳐 오늘날 광범위하게 이루어지고 있다. 분리막은 용액 또는 혼합물을 적은 에너지로 효과적으로 분리할 수 있으며 분리 후 제 3의 폐기물을 발생시키지 않고 간단한 조작에 의해 쉽게 원하는 목적을 달성할 수 있는 이점을 지닌다.

분리막(Membrane)이란 특정 성분을 선택적으로 통과시킴으로써 용해되어 있지 않은 입자의 분리뿐만 아니라 액체에 용해된 용존 물질, 어떤 물질에서 성질이 다른 물질을 간단하게 분리하는 장점이 있다.

특히 분리막은 수중에 포함된 유기 오염물질, 무기 오염물질, 기생충, 박테리아 등을 분리시킬 수 있다.

이러한 분리막을 이용한 막 여과 기술은 모래여과와 같은 여과방식보다 작은 면적에서 처리가 가능하며 원수 탁도 변동에 안정적이며 운영 인력이 적은 장점이 있다.

또한, 운전자의 숙련도와 상관없이 양호한 처리수를 얻을 수 있으며, 운전관리의 자동화가 용이하여 수질의 안정적 확보가 가능하다.

정수처리에서 사용되는 분리막은 중공사형으로서, 중공사 다발을 내장하는 방식에는 가압식(Pressurized module)과 침지식(Submerged system)이 있다.

종래의 가압식 모듈에서는, 중공사 다발이 케이싱 내에 정렬되고 케이싱은 정격 압력으로 유지되며, 필요시 역세 압력이 형성되도록 급수 펌프가 가동되도록 한다.

침지식은 별도의 케이싱 없이 운용되며, 일반적으로 여과막을 개방형 수조에 침수시켜, 진공으로 막의 여과수를 취출한다. 이러한 침지식 모듈은 저압에서 운전할 수 있는 장점이 있는 반면 일정 압력 이상에서 운전이 어려운 단점이 있으나, 가압식 모듈은 한계 압력 이상에서도 일정기간 동안 운전이 가능하여 유지관리가 용이하고 1일 계획용수량을 공급하는데 장점이 있다.

분리막은 적은 에너지로 고액분리가 가능하나 분리막 오염(Fouling)이 막의 성능을 떨어뜨리는 문제가 있으며, 오염 현상은 물에 함유된 부유물질이나 분리막 표면에 쉽게 흡착되는 성질을 가진 물질이 막 표면과 공경에 축적되어 유체의 흐름을 방해하여 투과율을 감소시키는 것이다.

특히 가압형 모듈의 경우 여과공정에서 원수가 하단 유입구 한쪽에서만 공급되어 분리막에서 처리된 생산수는 상단 배출구로 빠져나가므로, 분리막의 오염이 원수가 공급되는 하단부에서 더 급격히 진행되어 막의 오염이 편중되는 문제점이 있다.

이에 한국 특허공개 제2012-0033674호(2012.04.09.공개)에서는 여과 공정시 원수의 공급방향을 가압형 모듈 하우징의 상단부 및 하단부에 수평으로 형성된 개구부를 통해 양방향으로 교대로 하여, 케이스 내부 및 막의 오염이 편중되지 않도록 하는 가압식 모듈을 이용한 여과 시스템 및 여과 방법을 개시하고 있다.

또한 한국 특허공개 제2011-0054507호(2011.05.25.공개)에서는 중공사막 양 종단부에 퇴적되는 오염물의 양을 줄이고, 중공사막에 오염물이 균일하게 퇴적될 수 있도록 바텀 필트레이션 및 탑 필트레이션을 교대로 수행하는 수처리 방법을 제시하고 있다.

이와 같이, 기존 수처리에 흔히 사용되는 여과기는 막힐 경우 교체하는 카트리지 형태의 필터를 주로 사용하며, 역세공정은 적용하지 않는다.

역세공정을 적용하는 여과기의 경우에는 섬유사를 여러 방법으로 압착하는 역세공정을 도입하는 것이 일반적이며, 물과 공기를 혼합하여 역세하고 드레인 공정을 별도로 적용함으로써 회수율이 낮게 된다.

그러나, 상기와 같은 특허문헌에 의한 여과 및 수처리시스템은 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 기존의 일반적으로 사용되는 카트리지 형태의 필터는 역세가 어려워 오염물질이 원활하게 제거되지 못하는 문제점이 있었다.

둘째, 기존의 섬유사는 역세시 압착공정으로 인해 별도의 동력이 필요하고, 복잡한 모듈 형태를 갖게 되며, 또한 물을 사용한 역세와 막의 표면을 털어 주는 세정공기를 혼용 사용한 후 드레인 공정이 필요하므로 원수 수질에 따라 회수율이 낮아지고 에너지비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.

셋째, 기존의 중공사막 또는 여과기는 여과시 농축수를 일정하게 배출하든지 역세공정에서 역세 후 여과기 모듈 내에 있는 농축 침전물을 배출하는 드레인 공정을 구성함으로써 역세 시간이 길어 공기 역세만 하여 회수율을 높이는 공정 구성이 어렵다.

넷째, 기존의 중공사막은 물 또는 물과 공기를 혼합하여 역세를 하나 각각의 막의 내경이 너무 작아 구조적으로 전반적 역세가 어려워 역세 효율이 낮고 역세 수량이 과다하게 소비되는 문제점이 있었다.

다섯째, 기존의 중공사막 또는 관형막은 상,하부를 개별 또는 다발로 몰딩하는 형태로서 이러한 구조는 공기 역세를 할 경우 역세 후 충분한 잔류공기가 완벽하게 배출되지 않음에 따라 하우징 타입(Hosing Type)에서는 막의 유효여과면적을 감소시키고 탈리된 오염물의 일부가 모듈 상부 내에 잔류하게 되어 운전성능이 떨어지는 문제점이 있으며, 또한 일반적으로 중공사막 또는 관형막은 가압식으로 크로스 플로우(Cross Flow) 방식에 의해 처리수 이외에 농축수를 리턴시킴으로써 회수율이 낮고 에너지 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.

대한민국 특허공개 제2012-0033674호 대한민국 특허공개 제2011-0054507호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 관형막을 이용하여 오염된 물을 외부에서 내부로 여과함에 있어 공기를 이용해서 내부에서 외부로 역세함으로써 역세 효율을 최대화할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 목적은 관형막 내의 관형파이프 외부에 일정간격으로 배플을 설치함으로써 배플 저항에 의해 공기를 이용한 고른 역세가 가능하게 된다.

본 발명의 또 다른 목적은 관형막에 농축된 플록(floc) 등 탈리된 오염물을 농축보조장치에서 농축,분리하여 농축 상등수를 회수함으로써 회수율을 높일 수 있도록 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 원수를 여과 처리하기 위한 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템으로서, 상기 관형여과기모듈은 원수가 공급되는 수처리조; 상기 수처리조 내부에 설치되어 수처리조로 공급되는 원수를 여과시키고 배출시키는 관형막; 상기 관형막 내부에 삽입되어 공기를 이용하여 순간 역세할 수 있도록 역세공기를 하향 이송하고 균등하게 역세하기 위한 관형파이프; 상기 수처리조의 상부에 설치되면서 관형막에서 처리되는 처리수가 집수되고 역세를 위해 관형파이프로 공기를 주입할 수 있도록 하는 헤더 형태의 집수관;을 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 수처리조의 상부 일측과 하부는 역세공기에 의해 탈리되어 침전되는 플록이 공기와 함께 배출될 수 있도록 벤트노즐과 슬러지배출노즐이 구성된다.

상기 관형파이프의 외부 즉 관형막 내의 틈새에는 상승공기에 저항을 주어 고른 역세가 이루어질 수 있도록 복수의 배플이 설치된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 수처리조의 벤트노즐과 슬러지배출노즐에 배출라인으로 연결되면서 관형여과기모듈의 역세공기에 의해 벤트노즐과 슬러지배출노즐을 통해 공기와 함께 배출된 플록을 침강시켜 배출시키는 농축보조장치가 더 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 농축보조장치는 상부에 수처리조의 벤트노즐과 슬러지배출노즐에 배출라인으로 연결되어 공기 및 플록의 혼합 배출로 인한 충격을 완화시킬 수 있도록 완충구가 구성되며, 상기 완충구의 배관이 위치되는 농축보조장치의 농축조 내부에 역세 후 원수유입에 따른 수류의 흐름에 방해를 받지 않고 농축조 하부의 침강부로 플록이 원활하게 침강될 수 있도록 상,하부가 개방된 통 형태의 격벽통이 설치되어진다.

또한, 상기 농축조의 상부에는 농축 상등수를 원수유입관을 통해 수처리조로 유입시킬 수 있도록 자연 유하 운전이 가능한 웨어(weir)가 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 원수를 정수하기 위한 수처리시스템을 관형막 내부에 관형파이프가 삽입된 관형여과기모듈로 구성하고 공기를 이용하여 역세를 행하며, 관형여과기모듈에 농축보조장치를 연결함으로써 여과시 농축수를 별도로 배출하지 않고 역세시 농축된 침전물을 별도 공정으로 배출하지 않으며, 공기만을 이용한 순간 역세시 관형여과기모듈 내에 축적된 침전물을 농축보조장치로 이송한 후 상등수 및 유입수를 유입시킬 수 있어 회수율을 획기적으로 높일 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 침지형이 아닌 하우징 형태에서 단점인 대량의 공기배출이 원활하도록 구성한 노즐, 공기 역세시 상부에서 하부로 역세공기를 유도한 하향식 관형파이프 형태의 배플을 이용함으로써 역세시 역세효율을 높일 수 있고 공기 배출을 원활히 할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 별도의 배출공정 없이 공기를 이용한 순간 역세만으로 관형여과기모듈 내의 플록을 농축보조장치로 이송하고 농축보조장치의 하부를 농축이 가능하도록 콘 형태로 구성하고 상등수는 자연 유하로 유입수와 함께 관형여과기모듈에 재유입되도록 함으로써 회수율을 높여 제품의 효율성을 최대화할 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명은 관형여과기모듈의 전단에 전해응집장치를 구비함으로써 일차적으로 오염물을 응집침전시킨 후 수처리조로 유입시키게 되어 미세 입자에 의한 관형여과기모듈의 막힘을 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 수처리시스템의 관형여과기모듈을 도시한 종단면도이다.
도 2는 도 1의 "A"부 확대도이다.
도 3은 도 1의 "B"부 확대도이다.
도 4는 도 1의 "C"부 확대도이다.
도 5는 본 발명에 따른 관형여과기모듈의 다른 실시 예를 도시한 종단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 관형여과기모듈에 농축보조장치가 연결된 종단면예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 수처리시스템의 다른 일실시 예를 도시한 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 수처리시스템의 관형여과기모듈을 도시한 종단면도이며, 도 2는 도 1의 "A"부 확대도이고, 도 3은 도 1의 "B"부 확대도이며, 도 4는 도 1의 "C"부 확대도이고, 도 5는 본 발명에 따른 관형여과기모듈의 다른 실시 예를 도시한 종단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 관형여과기모듈에 농축보조장치가 연결된 종단면예시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 수처리시스템의 다른 일실시 예를 도시한 개념도이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일측면에 따른 수처리시스템은 크게 관형여과기모듈(100), 농축보조장치(200)를 포함한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 관형여과기모듈(100)은 수처리조(110), 관형막(120), 관형파이프(130), 집수관(140)을 포함한다.

상기 수처리조(110)는 유입부(101)에 유입되는 원수가 원수유입관(102)을 통해 유입되면서 관형막(120)에 의해 여과 처리되도록 한다.

상기 수처리조(110)의 상부 일측에는 관형막(120)에 침적된 플록이 역세공기에 의해 탈리되어 공기와 함께 배출될 수 있도록 벤트노즐(111)이 형성된다.

또한, 상기 수처리조(110)의 하부에는 역세공기에 의해 탈리되어 침전되는 플록이 배출될 수 있도록 슬러지배출노즐(112)이 형성된다.

이때, 상기 벤트노즐(111)과 슬러지배출노즐(112)에는 플록이 공기와 함께 농축보조장치(200)로 배출될 수 있도록 배출라인(160,160a)이 농축보조장치(200)로 연결된다.

그리고, 상기 수처리조(110)의 내측 하부에는 복수의 관형막(120) 사이사이 전반에 걸쳐 침전물이 원활하게 배출되고 세정 공기가 일정하게 분포되도록 복수의 홀(113)이 배열된다.

상기 수처리조(110)의 내부에는 원형 또는 각형 배열을 갖는 복수의 관형막(120)이 설치된다. 이때, 상기 관형막(120)은 원수를 통과시킬 수 있는 미세 통기공들을 갖는 여과막을 원통형으로 제작한 것으로서, 원수가 통과되는 과정에서 원수에 포함된 불순물이 필터링되도록 한다.

이와 같은 관형막(120)은 수처리조(110)로 공급된 원수가 관 외면에서 미세 통기공들을 통해 내측 방향으로 원수가 통과되어 불순물이 여과되도록 하며, 관형막(120) 내부유로를 통해 여과된 처리수를 배출하게 된다.

그리고, 상기 관형막(120)은 수처리(110)조 내부에 원수와 처리수가 헤더 형태의 집수관(140)으로 분리되도록 다발로 몰딩된다. 이때 상기 수처리조(110)의 내부 즉 관형막(120)의 상,하부 끝단 외부에는 여과 처리되지 않은 원수가 집수관(140)으로 유입되지 않도록 패킹(114)이 설치된다.

한편, 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 수처리조(110) 하부의 슬러지배출노즐(112)에는, 관형막(120) 표면에 오염입자가 달라붙지 않도록 수처리조(110) 내부로 세정용 공기를 주입하기 위한 세정용 공기공급관(150)이 연결되어진다.

이때, 상기 세정용 공기공급관(150)으로 세정용 공기를 주입하기 위해서는 밸브(V14)를 열어 수처리조(110) 내로 세정용 공기를 주입하게 된다.

상기 관형막(120)의 내부에는 공기를 이용하여 순간 역세할 수 있도록 내부에 역세공기를 하향이송하고 균등하게 역세하기 위한 관형파이프(130)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 관형파이프(130)의 외부 즉 관형막(120) 내의 틈새에는 상승공기에 저항을 주어 공기가 균등하게 역세될 수 있도록 배플(131)이 구성되어진다.

상기 배플(131)은 연질의 고무 또는 실리콘의 합성수지로 구성되면서 판 형태로 형성된다.

또한, 상기 배플(131)은 관형파이프(130)의 상,하에 일정간격을 두고 복수로 설치되어진다.

이와 같은 배플(131)은 관형파이프(130)에 복수로 설치되어 관형파이프(130)를 통과한 공기가 상승하면서 배플(131) 저항에 의해 고른 역세가 가능하게 된다.

상기 집수관(140)은 수처리조(110)의 상부에 분리 가능하게 결합되는 것이다.

또한, 상기 집수관(140)은 일측에 관형막(120)에서 처리된 처리수가 배출될 수 있도록 처리수배관(141)이 연결되며, 타측에 관형파이프(130) 내부로 공기를 주입시켜 순간 역세시키게 되는 공기주입관(142)이 연결되어진다.

이때, 상기 처리수배관(141)과 공기주입관(142)에는 각각 처리수를 배출시키고 공기를 주입할 수 있도록 밸브(V11)(V12)가 설치되어진다.

이와 같은 집수관(140)은 관형막(120)에서 처리되는 처리수가 집수되면서 처리수배관(141)을 통해 배출되도록 하며, 역세를 위해 관형파이프(130)로 공기를 주입하게 된다.

또한, 상기 공기주입관(142)에 설치되는 밸브(V12)를 개방하여 공기주입관(142)을 통해 관형파이프(130)로 공기를 주입하여 역세시에는 처리수배관(141)에 설치되는 밸브(V11)를 닫아 역세공기를 순간 주입하며, 상기 처리수배관(141)을 통해 처리수를 배출시킬 때에는 처리수배관(141)에 설치되는 밸브(V11)를 열고 공기주입관(142)에 설치되는 밸브(V12)는 닫게 된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 농축보조장치(200)는 농축조(210), 완충구(220), 격벽통(230)을 포함하여 구성된다.

상기 농축보조장치(200)는 관형여과기모듈(100)의 수처리조(110)와 배출라인(160,160a)으로 연결되면서 관형여과기모듈(100)에서 처리되어 벤트노즐(111)과 슬러지배출노즐(112)을 통해 공기와 함께 배출되는 플록을 농축, 침강 배출시키며 수처리조(110)에 상등수를 재유입시키게 된다.

한편, 상기 농축보조장치(200)는 수위가 유지될 수 있도록 관형여과기모듈(100) 보다 높게 설치되어짐이 바람직한 것이다.

상기 농축조(210)는 관형여과기모듈(100)에서 역세공기로 처리된 플록이 배출라인(160,160a)을 통해 공기와 함께 배출되고 완충구(220)를 통해 침강부(211)로 유입되어 침강되면서 배출되도록 한다.

이때, 상기 농축조(210) 하부의 침강부(211)는 농축된 플록의 침강 및 배출을 원활히 할 수 있도록 경사(211a)진 형태로 구성되어진다.

또한, 상기 농축조(210)의 내측 상부에는 수처리조(110)와 원수유입관(102)으로 연결되어 농축 상등수를 원수유입관(102)을 통해 수처리조(110)로 유입시킬 수 있도록 자연 유하 운전이 가능한 웨어(212)가 설치되어진다.

이와 같은 웨어(212)는 농축조(210)의 상부에 설치되면서 원수유입관(102)을 통해 수처리조(110)로 자연 유하되어 수위를 조절할 수 있게 된다.

상기 완충구(220)는 농축조(210)의 상부에 구성되어 수처리조(110)의 벤트노즐(111)과 슬러지배출노즐(112)에 배출라인(160,160a)으로 연결되면서 공기 및 플록의 혼합 배출로 인한 충격을 완화시키게 된다.

상기 완충구(220)는 밀폐된 박스 형태로 구성되되 내,외부를 관통하여 역세공기로 인한 공기가 바깥으로 배출될 수 있도록 공기배출구(221)가 구성되어진다.

또한, 상기 완충구(220)의 하부에는 농축보조장치(200)의 내부로 위치되면서 배출수가 일시에 배출되지 않도록 역세수 완충배출구(222)가 형성되어진다.

상기 격벽통(230)은 농축조(210) 내부에 설치되며, 역세 후 원수유입에 따른 수류의 흐름에 방해를 받지 않고 농축조(210)의 침강부(211)로 플록을 원활하게 침강시키는 역할을 한다.

즉, 상기 격벽통(230)은 완충구(220)의 역세수 완충배출구(222) 외부에 위치되면서 역세수 완충배출구(222)를 통해 농축조(210) 내로 유입되는 플록이 수처리조(110)로 쉽게 재유입되지 않도록 막아주게 된다.

상기 격벽통(230)은 역세수 완충배출구(222)를 통해 농축조(210) 내로 플록이 유입될 수 있도록 상,하부가 개방된 통 형태로 구성되어진다.

이때, 상기 격벽통(230)은 원통이나 사각통, 육각통 등 다양한 통 형태의 어느 하나로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 수처리시스템은 관형여과기모듈(100)을 복수로 구성하면서 복수의 관형여과기모듈(100)에 하나의 농축보조장치(200)가 적용되어진다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 일측면에 따른 수처리시스템은 상기 농축보조장치(200)가 연결되는 관형여과기모듈(100)의 유입부(101) 전단에는 수중에 포함된 오염물의 농도가 높은 경우 일차적으로 오염물을 응집침전시킨 후 관형여과기모듈(100)로 유입시켜 미세 입자에 의한 관형막의 막힘을 방지하고 오염 부하를 줄일 수 있도록 전해응집장치(300)가 더 포함된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템으로 이루어진 본 발명에 따른 작동 상태를 살펴보면 아래와 같다.

상기 관형여과기모듈(100)의 수처리조(110) 내부로 원수가 유입되어지면 상기 수처리조(110)에 유입된 원수는 관형막(120)에 의해 오염물질이 걸려진 후 여과 처리된 처리수는 관형막(120)의 내부유로를 통해 집수관(140)으로 집수되고 처리수배관(141)을 통해 배출되어진다.

이와 같이, 상기 관형막(120)의 폐색 시 처리수배관(141)에 설치되는 밸브(V11)를 닫고 공기주입관(142)에 설치되는 밸브(V12)를 연 후 공기주입관(142)를 통해 역세공기를 순간 주입시키면 역세공기는 관형파이프(130)를 통해 관형막(120) 내부로 이동하여 여과방향과 반대방향으로 관형막(120)을 통과하면서 관형막(120) 표면에 부착된 오염물을 탈리시키게 된다.

그리고, 상기 공기주입관(142)을 통해 주입되는 역세공기에 의해 탈리되어 침전되는 플록(floc)은 수처리조(110) 하부로 침전되어 역세시 슬러지배출노즐(112)을 통해 배출되면서 농축보조장치(200)의 완충구(220)로 유입되어지게 된다.

또한, 상기 공기주입관(142)을 통한 역세시 공기의 상승력에 의해 일부 플록은 수처리조(110) 하부로 침강되지 않고 수처리조(110) 상부로 상승하게 되는데 이러한 수처리조(110) 상부로 부상한 플록은 역세시 벤트노즐(111)을 통해 공기와 같이 빠져나와 농축보조장치(200)의 완충구(220)로 유입되어지게 된다.

한편, 상기 벤트노즐(111)을 관형막(120)의 유효높이 최상부 보다 높게 설치함으로써 역세시 공기와 함께 부상 플록이 원활히 배출될 수 있게 된다.

이때, 상기 관형막(120)의 내부에 관형파이프(130)를 삽입하여 공기주입관(142)을 통한 역세시 역세공기가 관형막(120) 하부로 이동되도록 유도하였으며, 상기 관형파이프(130) 하단에서 배출된 역세공기가 관형막(120) 내부에서 상승하면서 여과방향과 반대방향으로 관형막(120) 표면을 뚫고 나와 오염물을 탈리시키게 된다.

또한, 상기 관형파이프(130)의 외부에 일정 간격으로 복수의 배플(131)을 설치함으로써 역세공기가 하부에서 상부로 이동시 배플(131)의 저항을 받아 고르게 역세되어진다.

상기의 수처리조(100)의 벤트노즐(111)과 슬러지배출노즐(112)에서 공기와 함께 배출되는 플록은 완충구(220)로 유입되고 역세수 완충배출구(222)를 통해 농축조(210) 내부로 유입되어지는데 이때 상기 완충구(220)와 격벽통(230)에 의해 농축보조장치(200)의 충격을 완화시킬 수 있으며, 역세 후 유입에 따른 수류의 흐름에 방해를 받지 않고 농축조(210) 하부의 침강부(211)로 효율적으로 침강되어 배출되는 것이다.

그리고, 상기 농축조(210)의 침강부(211)가 경사(211a)지게 형성됨에 따라 플록의 침강 및 배출이 원활하게 이루어지는 것이다.

상기 농축조(210)의 내측 상부에 웨어(212)를 설치함으로써 상등수가 웨어(212)를 통과 후 유입수와 함께 유입부(101)를 통해 수처리조(110)로 자연 유하되면서 재유입되어진다.

따라서, 본 발명에 따른 수처리시스템은 상기 수처리조(110) 내부에 관형파이프(130)가 삽입된 관형막(120)을 설치하여 별도의 배출공정 없이 공기를 이용한 순간 역세만으로 수처리조(110) 내에 축전된 침전물을 배출하여 농축보조장치(200)로 이송한 후 상등수 및 유입수를 유입시킴으로 회수율을 획기적으로 높일 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100 : 관형여과기모듈 101 : 유입부
102 : 원수유입관 110 : 수처리조
111 : 벤트노즐 112 : 슬러지배출노즐
113 : 홀 114 : 패킹
120 : 관형막 130 : 관형파이프
131 : 배플 140 : 집수관
141 : 처리수배관 142 : 공기주입관
150 : 세정용 공기공급관 160,160a : 배출라인
200 : 농축보조장치 210 : 농축조
211 : 침강부 212 : 웨어
220 : 완충구 221 : 공기배출구
222 : 역세수 완충배출구 230 : 격벽통
300 : 전해응집장치 V11,V12,V13,V14 : 밸브

Claims

원수를 공급받아 여과 처리하고 배출시키는 수처리시스템에 있어서,
원수를 여과 처리할 수 있도록 유입부에 연결된 원수유입관을 통해 원수가 공급되는 수처리조;
상기 수처리조 내부에 설치되어 원수를 여과 처리하는 관형막;
상기 관형막 내부에 설치되어 역세공기를 하향이송하고 균등하게 역세하기 위한 관형파이프;
상기 수처리조의 상부에 설치되어 관형막에서 처리되는 처리수가 집수되고 역세를 위해 관형파이프로 공기를 주입할 수 있도록 하는 헤더 형태의 집수관;을 포함한 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 수처리조의 상부 일측에는 관형막에 침적된 플록이 역세공기에 의해 탈리되면서 공기와 함께 배출되도록 벤트노즐이 형성되며, 하부에는 역세공기에 의해 탈리되어 침전되는 플록이 배출되도록 슬러지배출노즐이 형성된 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 수처리조의 내측 하부에는 상기 관형막을 복수개 설치하고 관형막 사이사이 전반에 걸쳐 침전물이 원활하게 배출되고 세정 공기가 일정하게 분포될 수 있도록 복수의 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 수처리조의 하부에는 관형막 표면에 오염입자가 달라붙지 않도록 수처리조 내부로 세정용 공기를 주입하기 위한 세정용 공기공급관이 연결된 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 관형파이프의 외부에는 상승공기에 저항을 주어 공기를 균등하게 역세시키기 위한 배플이 설치된 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 배플은 연질의 고무 또는 실리콘의 합성수지로 구성되면서 판 형태로 형성되며 관형파이프에 일정 간격으로 복수개 설치된 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 집수관의 일측에는 관형막에서 처리된 처리수가 배출될 수 있도록 처리수배관이 연결되며, 타측에는 관형파이프 내부로 공기를 주입시켜 순간 역세시키기 위한 공기주입관이 연결된 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 집수관은 수처리조의 상부에 분리 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 수처리조의 벤트노즐과 슬러지배출노즐에 배출라인으로 연결되면서 관형여과기모듈의 역세공기에 의해 벤트노즐과 슬러지배출노즐을 통해 배출된 플록이 농축조로 유입되어 농축조에서 플록을 침강 배출시키며 상등수로 관형여과기모듈에 재유입시키는 농축보조장치를 더 포함한 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 농축보조장치는 수위가 유지될 수 있도록 관형여과기모듈 보다 높게 구성된 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 농축보조장치의 농축조 상부에는 수처리조의 벤트노즐과 슬러지배출노즐에 배출라인으로 연결되어 공기와 플록의 혼합 배출로 인한 충격을 완화시킬 수 있도록 완충구가 구성된 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 완충구는 밀폐된 박스 형태로 구성되며, 내,외부를 관통하여 공기역세로 인한 공기가 바깥으로 배출될 수 있도록 공기배출구가 구성되고, 하부에 농축조 내부로 연결되면서 배출수가 일시에 배출되지 않도록 역세수 완충배출구가 구성된 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 농축보조장치의 농축조 내부에는 역세 후 원수유입에 따른 수류의 흐름에 방해를 받지 않고 농축조 하부의 침강부로 플록이 원활하게 침강될 수 있도록 격벽통이 설치된 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 격벽통은 상,하부가 개방된 통 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 농축조의 하부는 플록의 침강 및 배출을 원활히 할 수 있도록 경사진 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 농축조의 내측 상부에는 농축 상등수를 원수유입관을 통해 수처리조로 유입시킬 수 있도록 자연 유하 운전이 가능한 웨어가 설치된 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 관형여과기모듈을 복수로 구성하고 복수의 관형여과기모듈에 하나의 농축보조장치를 연결시켜 구성한 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 수처리조와 원수유입관으로 연결되는 유입부 전단에는 미세 입자에 의한 관형막의 막힘 방지 및 오염 부하를 줄일 수 있도록 전해응집장치가 더 포함된 것을 특징으로 하는 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템.