KR101663309B1 - 대용량 섬유여과장치 - Google Patents
대용량 섬유여과장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101663309B1 KR101663309B1 KR1020150068927A KR20150068927A KR101663309B1 KR 101663309 B1 KR101663309 B1 KR 101663309B1 KR 1020150068927 A KR1020150068927 A KR 1020150068927A KR 20150068927 A KR20150068927 A KR 20150068927A KR 101663309 B1 KR101663309 B1 KR 101663309B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pressure vessel
- raw water
- porous
- mixed
- fiber
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 61
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 30
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims description 24
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims description 24
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims description 19
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 15
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 11
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 6
- 244000144992 flock Species 0.000 claims description 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 4
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims description 3
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims 1
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 abstract description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 6
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 7
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 5
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 4
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 1
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 206010061592 cardiac fibrillation Diseases 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002600 fibrillogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/50—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
- B01D29/52—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
- C02F1/004—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using large scale industrial sized filters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
본 발명은 대용량 섬유여과장치에 관한 것으로서, 제작비용 및 설치면적을 감소시키고, 단위장치당 여과 용량을 증가시킬 수 있으며, 유지/보수 작업을 위한 공간 확보가 용이하고, 밸브, 배관, 계측장비 등의 부수 설비를 최소화할 수 있어 효율적인 대용량 섬유여과장치에 대한 것이다.
Description
본 발명은 대용량 섬유여과장치에 관한 것으로서, 제작비용 및 설치면적을 감소시키고, 단위장치당 여과 용량을 증가시킬 수 있으며, 유지/보수 작업을 위한 공간 확보가 용이하고, 밸브, 배관, 계측장비 등의 부수 설비를 최소화할 수 있어 효율적인 대용량 섬유여과장치에 대한 것이다.
일반적으로 여과장치는 오염된 원수를 필터를 통해 여과시켜 깨끗한 처리수로 만들어 공급하는 장치로서, 음용을 위한 식수 뿐 아니라 상하수나 공장용수의 처리에 이르기까지 널리 사용되고 있다. 특히, 하천수나 공장폐수의 처리 또는 해수의 담수화 설비에 사용되는 여과장치는 처리수량의 확대와 수질의 개선을 위하여 점차 대형화되는 추세에 있다.
여과장치에 사용되는 여과재로는 과거 모래나 무연탄 등이 활용되었으나, 부유물질의 포획공간이 표층부근에 한정된다는 점, 폐색이 쉽게 일어난다는 점, 세척이 어렵다는 점 등의 문제점 때문에 근래에는 공극제어 섬유사 여재(Pore Control Fiber Filter)가 사용되고 있다.
상기 섬유사 여재는 미세한 필라멘트를 가진 섬유사를 다발로 묶어 이를 유수의 경로 상에 배치하여 여과재료로 사용하는 것으로, 물리적인 제어에 의하여 필라멘트가 형성하는 공극이 쉽게 조절되어 여과성능이 우수할 뿐만 아니라, 세척이 쉬워 그 수명이 오래가는 장점이 있다. 특히, 물속에 현탁 물질로 존재하는 입자 크기별 제거효율, 조류의 제거 효율 등이 여타 여과방식에 비하여 뛰어난 효과가 있다.
일반적으로, 섬유사 여재를 이용한 섬유여과장치는 도 1a에 도시된 것과 같이 압력용기 중앙부에 다공성 원통을 배치하고 상기 다공성 원통 외부에 섬유사 여재를 배치하여 원수가 섬유사 여재를 통과하도록 하는 방식으로 구성된다. 상기 섬유사 여재의 하단과 상단은 각각 다공성 원통의 상하부에 고정되며, 상기 섬유사 여재의 일단이 상하로 이동하거나 좌우로 회전하면서 섬유사 여재의 공극 크기가 제어되는 것이 일반적이다.
일 예로, 상기 섬유사 여재의 상단이 상향이동하는 경우 섬유사 여재가 당겨져 다공성 원통에 압착되면서 공극의 크기가 줄어들게 되고, 공극의 크기가 줄어든 상태에서 유입수의 여과공정이 이루어지게 된다. 역세척시에는, 상기 섬유사 여재의 상단이 하향 이동하면서 섬유사 여재가 이완되어 공극의 크기가 커지게 되며, 공극의 크기가 커진 상태에서 역세수가 다공성 원통으로부터 역으로 유입되고 압축공기가 하우징 하부로부터 공급되어 이물질이 섬유사 여재로부터 제거되게 된다.
한편, 종래의 섬유여과장치는 단일용량이 약 12,000 ㎥/day 정도로서, 해수 담수화 설비 등 2,500 m3/day 급 이상의 대용량 설비에 적용되기 위해서는 Scale Up 방안이 필요하였다.
이에, 종래에는 도 1b에 도시된 것과 같이, 단일 여과기들을 트레인(train)으로 구성하여, 상기 단일 여과기들에 원수를 동시에 공급함으로써 처리용량을 높이는 것이 일반적이었다. 그러나, 이러한 대용량 처리장치는 필요한 밸브, 배관, 계측장비의 개수, 제작비용 및 설치면적이 증가하고 유지/보수가 어려우며, 단위장치당 여과 용량 또한 증가시키는 데 한계가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 밸브, 배관, 계측장비 등의 부수 설비, 제작비용 및 설치면적을 최소화하며, 유지/보수 작업을 위한 공간 확보가 용이할 뿐만 아니라, 단위장치당 여과 용량을 증가시킬 수 있는 대용량 섬유여과장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 대용량 섬유여과장치는 압력용기(100); 상기 압력용기(100) 내부에 위치하는 다공성 원통(200); 및 상기 다공성 원통(200)의 상,하부에 양단이 고정 설치되어 상기 다공성 원통의 외주면을 감싸는 섬유사 여재(300);를 포함하는 섬유여과장치에 있어서, 단일 압력용기(100) 내에 다수개의 다공성 원통이 위치하며, 상기 압력용기(100) 내부에 유입된 원수가 상기 섬유사 여재(300)를 통과하여 다수개의 다공성 원통(200) 내부로 유입되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 다수개의 다공성 원통(200) 외주면을 감싸는 섬유사 여재(300)들은 단일 구동부에 의하여 동시에 압축 또는 이완되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 압력용기(100)는 원통 형태이며, 상기 다공성 원통(200)은 상기 원통 형태의 압력용기(100) 가장자리를 따라 배열될 수 있다.
이때, 상기 압력용기(100)의 내부 중앙에 무동력 혼화응집조(400)가 위치하여, 상기 압력용기(100) 내부에 유입된 원수가 상기 무동력 혼화응집조(400)를 통과한 후, 압력용기(100) 가장자리를 따라 배열된 다공성 원통(200) 내부로 유입되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 압력용기(100)는 직사각통 형태이며, 상기 다공성 원통(200)은 상기 직사각통 형태의 압력용기(100) 내부에 일렬로 배열될 수 있다. 공간 효율을 높이기 위하여, 상기 압력용기(100)가 병렬로 다수개 배치되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 압력용기(100) 내부에 무동력 혼화응집조(400)가 위치하여, 상기 압력용기(100) 내부에 유입된 원수가 상기 무동력 혼화응집조(400)를 통과한 후, 일렬로 배열된 다공성 원통(200) 내부로 유입되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 무동력 혼화응집조(400)가 원수에 투입된 응집제와 원수 내 미립자를 응집시켜 플록(floc)을 형성 및 성장시키기 위한 것으로서, 내부 공간에 제1 난류형성 유도체(411)가 충진되어 투입된 원수에 1차적으로 플록을 형성시키기 위한 고속 난류를 발생시키는 제1 혼화응집부(410); 및 내부 공간에 제2 난류형성 유도체(421)가 충진되어 상기 제1 혼화응집부를 통과한 원수에 2차적으로 플록을 성장시키기 위한 상기 제1 혼화응집부에 비해 낮은 속도의 완속 난류를 발생시키는 제2 혼화응집부(420);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 무동력 혼화응집조(400)는 제1 혼화응집부(410)와 제2 혼화응집부(420) 간의 상이한 난류강도를 유지하기 위하여 상기 제1 혼화응집부(410)와 제2 혼화응집부(420)를 구획하는 다공성의 분리막(430);을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 혼화응집부(410)는 상기 제2 혼화응집부(420)의 상부 측 영역에 구비되어, 상기 제1 혼화응집부(410)를 통과하는 원수가 중력에 의해 제2 혼화응집부(420)에 공급되는 것이 바람직하다.
상기 제1 난류형성 유도체(411)는 여러 겹 적층된 메쉬(Mesh) 타입의 재료 또는 서로 얽혀 있는 복수 개의 섬유 다발이 사용될 수 있으며, 상기 제2 난류형성 유도체(421)는 복수 개의 폴링(Pall Ring) 타입의 재료가 사용될 수 있다.
또한, 상기 제2 혼화응집부(120)는 상기 폴링 타입의 재료가 충진된 형태의 단(stage)이 서로 분리되어 복수 개 구비될 수 있으며, 상기 복수 개의 단은 하류 측으로 갈수록 상기 폴링 타입의 재료의 충전밀도(Packing Density)가 작아지도록 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명의 대용량 섬유여과장치는 단일 압력용기(100), 즉 하나의 베셀(vessel) 내에 여과를 위한 다수개의 다공성 원통을 설치함으로써, 섬유여과장치의 제작비용을 줄이고, 설치 부지면적을 최소화할 수 있다.
또한, 하나의 베셀 내부에 다수의 다공성 원통이 설치됨으로써 하나의 다공성 원통 당 수처리 용량이 단일 섬유여과장치에 비하여 증가하는 시너지 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 대용량 섬유여과장치는 설치해야 할 밸브, 배관, 계측장비 등의 부수 설비를 최소화할 수 있으며, 설치되는 설비들 사이에 이격 거리 확보가 용이하여 작업이 편리하며, 무동력 혼화 응집 장치와의 결합으로 하나의 압력용기내에서 모든 수처리 과정의 수행이 가능하다.
도 1a,b - 종래의 대용량 섬유여과장치를 보여주는 모식도
도 2a,b - 본 발명의 일 실시예에 따른 대용량 섬유여과장치, 및 무동력 혼화응집조가 구비된 대용량 섬유여과장치을 도시한 모식도
도 3a~e - 본 발명의 다른 실시예에 따른 대용량 섬유여과장치(상면도, 정면도, 측면도), 상기 섬유여과장치가 병렬로 배열된 모습, 및 무동력 혼화응집조가 구비된 모습을 도시한 모식도
도 4a,b - 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 혼화응집조를 도시한 모식도
도 2a,b - 본 발명의 일 실시예에 따른 대용량 섬유여과장치, 및 무동력 혼화응집조가 구비된 대용량 섬유여과장치을 도시한 모식도
도 3a~e - 본 발명의 다른 실시예에 따른 대용량 섬유여과장치(상면도, 정면도, 측면도), 상기 섬유여과장치가 병렬로 배열된 모습, 및 무동력 혼화응집조가 구비된 모습을 도시한 모식도
도 4a,b - 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 혼화응집조를 도시한 모식도
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, '원수'는 각종 오염물질이 포함된 폐수 및 해수를 포함하는 것으로 수처리가 필요한 대상을 의미한다. 따라서, 이하에서 언급되는 원수에 포함된 '미립자'는 조류, 고농도 유기물을 포함하는 다양한 오염물질 등의 각종 협잡물을 의미한다. 또한, '처리수'는 각 단이나 단계를 거친 원수를 의미하며, '응집(Coagulation)'은 원수에 포함된 미립자가 응집제와 상호 간의 접촉에 의해 엉키어 큰 덩어리를 이루는 현상을 의미하는 것으로서, 이하에서는 일반적으로 보다 큰 덩어리로 응집되는 현상을 나타내는 '응결(Flocculation)'의 의미와 구분하지 않고 이를 포함하는 넓은 의미로 이해하여야한다.
일반적으로, 섬유사 여재를 이용한 섬유여과장치는 도 1a 에 도시된 것과 같이 압력용기(100) 내부에 길이방향을 따라 설치되며, 측벽부에 다수개의 통공이 형성된 다공성 원통(200), 및 상기 다공성 원통(200)의 상,하부에 양단이 고정 설치되어 상기 다공성 원통의 외주면을 감싸는 섬유사 여재(300)로 구성되며, 상기 압력용기(100)에 연결된 원수유입관을 통해 상기 압력용기 내부에 유입된 원수가 상기 섬유사 여재(300)를 통과하면서 여과되고, 여과된 여과수는 상기 다공성 원통(200) 내부로 유입되어 상기 다공성 원통(200) 하부에 연결된 여과수배출관을 통해 빠져나가게 된다.
한편, 상기 섬유여과장치를 해수 담수화 설비 등 대용량 설비에 적용되기 위하여, 섬유여과장치의 스케일 업(Scale Up)이 필요한 경우, 다공성 원통(200) 자체의 크기를 키우는 것은 설비 제작도 어렵지만 수처리 용량을 높이는 데에도 효과적이지 못하다.
이에, 종래에는 도 1b에 도시된 것과 같이, 단일 여과기들을 트레인(train)으로 구성하여, 상기 단일 여과기들에 원수를 동시에 공급함으로써 처리용량을 높이는 것이 일반적이었다. 그러나, 이러한 대용량 처리장치는 필요한 밸브, 배관, 계측장비의 개수, 제작비용 및 설치면적이 증가하고 유지/보수가 어려우며, 단위장치당 여과 용량 또한 증가시키는 데 한계가 있었다.
이에, 본 발명에서는 도 2 내지 3에 도시된 것과 같이, 단일 압력용기(100) 내에 다수개의 다공성 원통(200)이 위치하도록 하여, 외부에서 압력용기(100) 내부로 유입된 원수가 상기 섬유사 여재(300)를 통과하여 다수개의 다공성 원통(200) 내부로 동시에 유입되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 하나의 베셀(vessel) 내에 여과를 위한 다수개의 다공성 원통을 설치함으로써, 설치 부지면적을 최소화하고, 여과장치마다 설치해야 하는 밸브, 배관, 계측장비 등의 부수 설비를 최소화할 수 있다.
이때, 설비의 간소화 및 운용의 편이를 위하여, 상기 다수개의 다공성 원통(200) 외주면을 감싸는 섬유사 여재(300)들은 단일 구동부에 의하여 동시에 압축 또는 이완되는 것이 바람직하다. 즉, 단일 구동부에 의하여 섬유사 여재의 일단이 상하로 이동하거나 좌우로 회전하면서 섬유사 여재의 공극 크기가 제어될 수 있다.
또한, 본 발명의 대용량 섬유여과장치는 하나의 베셀 내부에 다수의 다공성 원통이 설치됨으로써 하나의 다공성 원통 당 수처리 용량이 단일 섬유여과장치에 비하여 증가하는 시너지 효과를 얻을 수 있다.
한편, 상기 압력용기(100)는 다양한 형태를 가질 수 있으며, 상기 다공성 원통(200) 또한 상기 압력용기(100) 내에서 다양한 형태로 배치될 수 있다.
일 실시예로, 상기 압력용기(100)는 도 2a에 나타난 것과 같이 원통 형태를 가질 수 있으며, 이때 상기 다공성 원통(200)은 압력용기(100) 중앙이 아닌 가장자리를 따라 배열될 수 있다. 이와 같이 다공성 원통(200)을 배치함으로써, 다공성 원통(200) 사이에 이격 거리 확보가 용이하여 유지/보수 작업이 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 상기 압력용기(100)의 내부 중앙에는 도 2b와 같이 무동력 혼화응집조(400)가 위치하여, 상기 압력용기(100) 내부에 유입된 원수가 상기 무동력 혼화응집조(400)를 통과한 후, 압력용기(100) 가장자리를 따라 배열된 다공성 원통(200) 내부로 유입되도록 섬유여과장치를 구성할 수 있다. 이와 같이 섬유여과 장치 내부에 무동력 혼화 응집 장치를 결합함으로써, 대용량 수처리시 하나의 압력용기 내에서 모든 수처리 과정의 수행이 가능하며, 설치 면적 및 부수 설비를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 압력용기(100)는 도 3a~3c에 도시된 것과 같이 직사각통 형태이며, 상기 다공성 원통(200)은 상기 직사각통 형태의 압력용기(100) 내부에 일렬로 배열될 수 있다. 이때, 공간 효율을 높이기 위하여, 상기 압력용기(100)는 도 3d와 같이 병렬로 다수개 배치되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 압력용기(100) 내부에 도 3e와 같이 무동력 혼화응집조(400)가 위치하여 상기 압력용기(100) 내부에 유입된 원수가 상기 무동력 혼화응집조(400)를 통과한 후, 일렬로 배열된 다공성 원통(200) 내부로 유입되도록 섬유여과장치를 구성할 수 있다.
본 발명의 압력용기(100)의 형태 및 다공성 원통(200)의 배열은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시예 이외에도 다양한 형태 및 배열이 가능하다.
한편, 상기 무동력 혼화응집조(400)는 원수에 투입된 응집제와 원수 내 미립자를 응집시켜 플록(floc)을 형성 및 성장시키는 장치로서, 이어지는 여과 공정이 더욱 효율적으로 이루어지도록 하기 위한 전처리를 수행하는 장치이다.
도 4a는 본 발명의 무동력 혼화응집조(400)의 일 실시예를 도시한 모식도로서, 좀 더 상세하게는 원수에 투입된 응집제와 원수 내 미립자를 응집시켜 플록(floc)을 형성 및 성장시키기 위한 혼화응집조에 있어서, 종래의 기계식 혼화응집조의 기능을 대신하도록 내부 공간에 제1 난류형성 유도체(411)가 충진되어 투입된 원수에 1차적으로 플록을 형성시키기 위한 고속난류를 발생시키는 제1 혼화응집부(410) 및 내부 공간에 제2 난류형성 유도체(421)가 충진되어 상기 제1 혼화응집부를 통과한 원수에 2차적으로 플록을 성장시키기 위한 상기 제1 혼화응집부에 비해 낮은 속도의 완속 난류를 발생시키는 제2 혼화응집부(420)가 포함됨으로써 별도의 교반동력 없이 무동력으로 원수에 포함된 미립자를 난류에 의해 내부에서 순환시키면서 응집제와 서로 접촉하여 일정 크기로 응집되도록 하는 무동력 혼화응집조가 도시되어 있다.
상기 무동력 혼화응집조(400)는 상기 제1 혼화응집부(410)와 제2 혼화응집부(420) 간의 상이한 난류강도를 유지하기 위하여 상기 제1 혼화응집부와 제2 혼화응집부를 구획하는 다공성 분리막(430)이 더 구비될 수 있다.
먼저, 제1 혼화응집부(410)는 내부로 유입된 원수가 제1 난류형성 유도체(411)를 통과하여 발생된 난류에 의해 상기 원수에 포함된 미립자가 순환되면서 플럭(floc)을 형성시킬 수 있는 수밀한 공간으로서, 상부측 영역에는 원수가 유입되는 유입관이 포함될 수 있다.
상기 유입관을 통해 직선 수류의 형태로 유입되는 원수는 제1 혼화응집부(410) 내부에 충진된 제1 난류형성 유도체(411)를 통과하면서 급속난류를 형성하게되고, 발생된 난류로 인하여 원수에 포함된 미립자와 응집제가 서로 접촉하면서 플록이 형성된다. 상기 제1 난류형성 유도체(411)는 메쉬(Mesh)타입의 재료가 여러 겹 적층된 형태이거나, 복수 개의 섬유다발이 서로 얽혀 있는 형태로 바람직하게는 상기 홀이 형성된 메쉬 타입의 재료와 인접한 메쉬 타입의 재료 간에 홀이 수직 방향으로 일치되지 않도록 비대칭으로 적층될 수 있다. 상기 메쉬 타입의 재료 간의 홀이 수직방향으로 비대칭으로 적층되어 있으므로 중력에 의해 원수가 메쉬 타입의 재료를 통과하면서 난류를 발생시킬 수 있고, 상기 홀의 크기에 따라 발생되는 난류의 속도를 제어할 수 있다.
상기 제2 혼화응집부(420)은 제1 혼화응집부(410)를 통과한 처리수가 제2 난류형성 유도체(421)를 통과하면서 발생된 완속난류로 인하여 원수에 포함된 플록이 성장시킬 수 있는 공간으로서, 하부측 영역에는 플럭이 포함된 처리수가 배출되는 처리수배출관이 포함될 수 있다.
상기 제2 난류형성 유도체(421)은 복수 개의 폴링(Pall Ring) 타입의 재료가 충진된 형태로, 바람직하게는 상기 복수 개의 폴링 타입의 재료가 충진된 단이 분리된 형태의 복수 개의 단으로 적층된 형태일 수 있다.
도 4b는 복수 개의 폴링 타입의 재료가 충진된 단이 복수 개의 단으로 적층된 형태의 제2 혼화응집부(420)가 포함된 무동력 혼화응집조(400)를 개략적으로 나타낸 모식도로서, 본 발명의 무동력 혼화응집조(400)의 제2 혼화응집부(420)는 원수의 상태에 따라서 복수 개의 폴링 타입의 재료가 충진된 단을 분리된 형태의 복수 개의 단의 갯수를 제어하여 사용할 수 있으며, 상기 복수 개의 단은 각각이 분리된 형태로 하류측 영역으로 갈수록 충전밀도(Packing Density)를 작게하는 것이 바람직한데, 이는 충전밀도가 낮아질수록 난류속도가 낮아져 플록을 좀 더 큰 덩어리로 성장시킬 수 있기 때문이다.
상기 분리막(430)은 제1 혼화응집부(410)과 제2 혼화응집부(420)를 구획하는 분리막으로서, 상기 제1 혼화응집부(410)와 제2 혼화응집부(420) 간의 상이한 난류속도를 유지하기 위해 구획한다. 상기 제1 혼화응집부(410)는 급속난류를 제2 혼화응집부(120)는 완속난류를 발생시켜 원수에 포함된 미립자를 응집시켜 플록을 형성 및 성장시키는데 상기 급속난류 또는 완속난류의 속도는 특별히 제한되지 않고, 혼화응집조 내 난류강도의 상대적인 차이로서 정의될 수 있다.
따라서, 본 발명의 무동력 혼화조는 상기 제1 혼화응집부(410)가 제2 혼화응집부(420)에 비해 상류 측 영역에 구비되어, 제1 혼화응집부에 투입된 원수가 제1 난류형성 유도체(411)를 통과하면서 급속난류를 발생시켜 1차적으로 플록을 형성하고, 중력에 의해 분리막(430)에 포함된 다공을 거쳐 제2 혼화응집부의 제2 난류형성 유도체(421)가 충진된 복수 개의 단(120a, 120b, 120c)을 통과하면서 형성된 완속난류로 인하여 상기 제1 혼화응집부에서 형성된 플록을 성장시킬 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
100 : 압력용기
200 : 다공성 원통
300 : 섬유사 여재
400 : 혼화응집조
410 : 제1 혼화응집부
411 : 제1 난류형성 유도체
420 : 제2 혼화응집부
421 : 제2 난류형성 유도체
430 : 분리막
200 : 다공성 원통
300 : 섬유사 여재
400 : 혼화응집조
410 : 제1 혼화응집부
411 : 제1 난류형성 유도체
420 : 제2 혼화응집부
421 : 제2 난류형성 유도체
430 : 분리막
Claims (14)
- 압력용기(100);
상기 압력용기(100) 내부에 위치하는 다공성 원통(200); 및
상기 다공성 원통(200)의 상,하부에 양단이 고정 설치되어 상기 다공성 원통의 외주면을 감싸는 섬유사 여재(300);를 포함하는 섬유여과장치에 있어서,
단일 압력용기(100) 내에 다수개의 다공성 원통이 위치하며, 상기 압력용기(100) 내부에 유입된 원수가 상기 섬유사 여재(300)를 통과하여 다수개의 다공성 원통(200) 내부로 유입되되,
상기 압력용기(100)의 내부에 무동력 혼화응집조(400)가 위치하며,
상기 무동력 혼화응집조(400)는 원수에 투입된 응집제와 원수 내 미립자를 응집시켜 플록(floc)을 형성 및 성장시키기 위한 것으로서,
내부 공간에 제1 난류형성 유도체(411)가 충진되어 투입된 원수에 1차적으로 플록을 형성시키기 위한 고속 난류를 발생시키는 제1 혼화응집부(410); 및
내부 공간에 제2 난류형성 유도체(421)가 충진되어 상기 제1 혼화응집부를 통과한 원수에 2차적으로 플록을 성장시키기 위한 상기 제1 혼화응집부에 비해 낮은 속도의 완속 난류를 발생시키는 제2 혼화응집부(420);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 대용량 섬유여과장치. - 제1항에 있어서,
상기 다수개의 다공성 원통(200) 외주면을 감싸는 섬유사 여재(300)들이 단일 구동부에 의하여 동시에 압축 또는 이완되는 것을 특징으로 하는 대용량 섬유여과장치. - 제1항에 있어서,
상기 압력용기(100)가 원통 형태이며, 상기 다공성 원통(200)이 상기 원통 형태의 압력용기(100) 가장자리를 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 대용량 섬유여과장치. - 제3항에 있어서,
상기 압력용기(100) 내부에 유입된 원수가 상기 무동력 혼화응집조(400)를 통과한 후, 압력용기(100) 가장자리를 따라 배열된 다공성 원통(200) 내부로 유입되는 것을 특징으로 하는 대용량 섬유여과장치. - 제1항에 있어서,
상기 압력용기(100)가 직사각통 형태이며, 상기 다공성 원통(200)이 상기 직사각통 형태의 압력용기(100) 내부에 일렬로 배열된 것을 특징으로 하는 대용량 섬유여과장치. - 제5항에 있어서,
상기 압력용기(100)가 병렬로 다수개 배치되는 것을 특징으로 하는 대용량 섬유여과장치. - 제5항에 있어서,
상기 압력용기(100) 내부에 유입된 원수가 상기 무동력 혼화응집조(400)를 통과한 후, 일렬로 배열된 다공성 원통(200) 내부로 유입되는 것을 특징으로 하는 대용량 섬유여과장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1 혼화응집부(410)와 제2 혼화응집부(420) 간의 상이한 난류강도를 유지하기 위하여 상기 제1 혼화응집부(410)와 제2 혼화응집부(420)를 구획하는 다공성의 분리막(430);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대용량 섬유여과장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 혼화응집부(410)는 상기 제2 혼화응집부(420)의 상부 측 영역에 구비되어, 상기 제1 혼화응집부(410)를 통과하는 원수가 중력에 의해 제2 혼화응집부(420)에 공급되는 것을 특징으로 하는 대용량 섬유여과장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 난류형성 유도체(411)는 여러 겹 적층된 메쉬(Mesh) 타입의 재료 또는 서로 얽혀 있는 복수 개의 섬유 다발인 것을 특징으로 하는 대용량 섬유여과장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2 난류형성 유도체(421)는 복수 개의 폴링(Pall Ring) 타입의 재료인 것을 특징으로 하는 대용량 섬유여과장치. - 제12항에 있어서,
상기 제2 혼화응집부(420)는 상기 폴링 타입의 재료가 충진된 형태의 단(stage)이 서로 분리되어 복수 개 구비되는 것을 특징으로 하는 대용량 섬유여과장치. - 제13항에 있어서,
복수 개의 단은 하류 측으로 갈수록 상기 폴링 타입의 재료의 충전밀도(Packing Density)가 작아지도록 구비되는 것을 특징으로 하는 대용량 섬유여과장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150068927A KR101663309B1 (ko) | 2015-05-18 | 2015-05-18 | 대용량 섬유여과장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150068927A KR101663309B1 (ko) | 2015-05-18 | 2015-05-18 | 대용량 섬유여과장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101663309B1 true KR101663309B1 (ko) | 2016-10-14 |
Family
ID=57157030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150068927A KR101663309B1 (ko) | 2015-05-18 | 2015-05-18 | 대용량 섬유여과장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101663309B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110668635A (zh) * | 2019-09-10 | 2020-01-10 | 苏州金螳螂园林绿化景观有限公司 | 一种基于水生植物的生态磁化过滤系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200292996Y1 (ko) | 2002-07-27 | 2002-10-25 | 주식회사 나노엔텍 | 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치 |
| KR20030079862A (ko) * | 2003-08-30 | 2003-10-10 | (주)성신엔지니어링 | 멀티형 공극제어 섬유여과기 |
| KR100955913B1 (ko) * | 2010-03-22 | 2010-05-03 | 주식회사 삼윤이엔씨기술사사무소 | 물리화학적 수질정화장치 |
| KR101369975B1 (ko) * | 2013-08-27 | 2014-03-06 | 경상북도 경주시 | 무동력 플럭응집 장치 |
| KR20140046812A (ko) * | 2012-10-11 | 2014-04-21 | 주식회사 생 | 정수장치 모듈 구조 |
-
2015
- 2015-05-18 KR KR1020150068927A patent/KR101663309B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200292996Y1 (ko) | 2002-07-27 | 2002-10-25 | 주식회사 나노엔텍 | 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치 |
| KR20030079862A (ko) * | 2003-08-30 | 2003-10-10 | (주)성신엔지니어링 | 멀티형 공극제어 섬유여과기 |
| KR100955913B1 (ko) * | 2010-03-22 | 2010-05-03 | 주식회사 삼윤이엔씨기술사사무소 | 물리화학적 수질정화장치 |
| KR20140046812A (ko) * | 2012-10-11 | 2014-04-21 | 주식회사 생 | 정수장치 모듈 구조 |
| KR101369975B1 (ko) * | 2013-08-27 | 2014-03-06 | 경상북도 경주시 | 무동력 플럭응집 장치 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110668635A (zh) * | 2019-09-10 | 2020-01-10 | 苏州金螳螂园林绿化景观有限公司 | 一种基于水生植物的生态磁化过滤系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1229980B1 (en) | Method and apparatus for treating of water/wastewater | |
| JP5033130B2 (ja) | 浄水装置および実施方法 | |
| US9718004B2 (en) | Filter medium layer and filter device provided with same | |
| KR100600567B1 (ko) | 섬유여과기 내에 침지식 분리막 모듈을 일체화한 수처리장치 | |
| CN204734994U (zh) | 多层过滤分离清洗的污水过滤装置 | |
| KR101432025B1 (ko) | 분리처리부를 사용하여 연속 필터로부터의 거절물의 불순물을 제거하는 방법 및 장치 | |
| KR101663309B1 (ko) | 대용량 섬유여과장치 | |
| JP2008055282A (ja) | ろ過システム | |
| KR20080010909A (ko) | 섬유여과기 내에 침지식 분리막 모듈을 일체화한 수처리장치 및 수처리방법 | |
| KR101529272B1 (ko) | 정수장치 모듈 구조 | |
| JP2007222872A (ja) | ろ過装置 | |
| CN106731060A (zh) | 水平流砂滤池及其水处理工艺 | |
| KR101697357B1 (ko) | 무동력 혼화응집조를 포함한 여과장치 및 이를 이용한 해수담수화 플랜트 | |
| CN206553348U (zh) | 一种水平流砂滤池 | |
| CN114933379A (zh) | 一种短流程反渗透预处理系统和方法 | |
| KR101469634B1 (ko) | 관형여과기모듈을 이용한 수처리시스템 | |
| KR101912781B1 (ko) | 고속 여과형 대용량 여과장치 | |
| JP2005125177A (ja) | 凝集沈澱装置及び当該装置を用いた被処理水の処理方法 | |
| KR101091092B1 (ko) | 2단 응집 직여과 정수장치 | |
| CN207619145U (zh) | 一种污水净化处理系统 | |
| KR101889546B1 (ko) | 부상형 여과장치 및 여과방법 | |
| KR101787078B1 (ko) | 부상형 여과장치 및 여과방법 | |
| KR101075955B1 (ko) | 흡착분리를 이용하여 방류수 중의 총인을 제거하는 장치 | |
| JPH05285478A (ja) | 懸濁成分を含む水の処理装置 | |
| KR101781496B1 (ko) | 다단 여과장치 및 여과방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |