KR101757205B1 - 선회 상향류식 수처리 여과장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선회 상향류식 수처리 여과기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어 스트리핑(Air Stripping) 방식으로 여과층의 여재를 역방향으로 세척하여 2차 오염물질 배출과 역세수 발생과 역세척 시간과 여재의 손상을 최소화할 수 있도록 하고, 또한 내부조로 공급된 원수는 별도의 동력수단 없이 내부조의 접선방향으로 연결되는 원수유입관과 내부조 내의 나선형 날개에 의해 선회 상향류로 전환시켜 장치의 단순화와 운전 편리성과 더불어 효율적이고 안정적인 운전이 가능한 특징이 있다.

Description

선회 상향류식 수처리 여과장치{A Filtration Device For Swirl Upflow Type Water Processing}
본 발명은 선회 상향류식 수처리 여과기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어 스트리핑(Air Stripping) 방식으로 여과층의 여재를 역방향으로 세척하여 2차 오염물질 배출과 역세수 발생과 역세척 시간과 여재의 손상을 최소화할 수 있도록 하고, 또한 공급된 원수는 별도의 동력수단 없이 내부조의 접선방향으로 연결되는 원수유입관과 내부조 내의 나선형 날개에 의해 선회 상향류로 전환시켜 장치의 단순화와 운전 편리성과 더불어 효율적이고 안정적인 운전이 가능하도록 구성된 선회 상향류식 수처리 여과장치에 관한 것이다.
일반적으로 수처리 여과장치는 하수 및 폐수의 부유물 등을 처리하기 위해 모래나 활성탄으로 이루어진 여과기를 사용한 상/하향류 여과방식을 사용하였다.
선행등록된 특허로는 "스크류 상향류식 여과필터(대한민국 등록특허 제10-10-0774583호)"가 있다.
이러한 종래의 발명은 모래를 여재로 한 모래여과층을 통해 원수를 여과처리하도록 구성된다.
그리고 슬러지를 흡착한 오염된 모래는 스크류을 이용한 기계 방식에 의하여 상층부까지 올라가 서로 부딪히면서 모래로부터 이물질을 탈리할 수 있도록 구성된다.
하지만 스크류를 이용한 기계 방식 구성은 대체로 처리용량 대비 규모가 크고 효율성이 떨어지고, 스크류의 회전동력에 많은 에너지를 소비하는 문제점이 있었다.
또한 모래의 세척시 많은 세척수가 발생되고, 이러한 세척수 역시 처리하는데 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.
또한 종래의 "스크류 상향류식 여과필터"는 원수에 포함된 이물질이나 협잡물을 제거하기 위한 추가적인 공정이 필요하다는 문제점이 있었다.
아울러 도 7은 종래의 부상여재를 이용한 여과장치의 단면 구성도이다.
이 여과장치는 원수유입 -> 원수 여과 -> 처리수 배출 -> 여재 교반 -> 여재세정 -> 역세수배출 공정으로 이루어진다.
이러한 공정이 진행되면서 여재의 역세가 필요한데, 도면에 나타나듯이 역세시 역세수가 매우 많이 발생되는 구조임을 알 수 있다.
또한, 임펠러가 하우징 내부에 수직으로 설치되어 있는데, 사용기간이 지날수록 외부 동력전달 장치로부터의 축 회전에 따른 본체의 축 마찰부위에서 누수문제가 발생되고, 임펠러와 여재의 직접 접촉으로 여재의 손상 여지가 크다.
또한, 본체의 하부에 여재 세정 임펠러가 위치한 이유로 상부의 여재 세정시 충분한 세정이 잘 이루어지지 않는 문제가 발생된다.
또한 충분한 교반력을 얻기 위해선 더 큰 동력과 더 긴 교반 시간이 필요로 하는데, 이는 바로 더 큰 에너지소비와 직결되어 경제적으로 비효율적인 문제가 나타난다
대한민국 등록특허 제10-0529867호
본 발명은 상기와 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 스트리핑(Air Stripping) 방식으로 여과층의 여재를 역방향으로 세척하여 2차 오염물질 배출과 역세수 발생과 역세척 시간과 여재의 손상을 최소화할 수 있도록 한 선회 상향류식 수처리 여과장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 제 2목적은, 공급된 원수는 별도의 동력수단 없이 내부조의 접선방향으로 연결되는 원수유입관과 내부조 내의 나선형 날개에 의해 선회 상향류로 전환시켜 장치의 단순화와 운전 편리성과 더불어 효율적이고 안정적인 운전이 가능하도록 구성된 선회 상향류식 수처리 여과장치를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 특징에 따르면, 제 1발명은, 선회 상향류식 수처리 여과장치에 관한 것으로, 이를 위해 하부가 호퍼 형태로 하단에는 제 1슬러지수집구가 형성된 원통형상의 외부조;와, 상기 외부조의 내부에 설치되고, 상부에는 여재가 충전된 여과층이 형성되고, 하단에는 제 2슬러지수집구가 형성된 원통형상의 내부조;와, 외부의 원수조로부터 원수를 펌핑하여 내부조로 원수를 공급하는 원수유입관;과, 고압의 공기를 송풍시켜 여과층의 여재를 역세척할 수 있도록 상기 여과층을 하부를 수평방향으로 가로질러 설치되는 역세송풍관;과, 상기 역세송풍관을 통해 여재를 에어 스프링(Air Stripping) 방식으로 세척하여 발생된 세척수를 배출할 수 있도록 상기 여과층의 중앙을 수직방향으로 가로질러 설치되는 역세수배출관; 및 상기 여과층의 상부에 형성된 공간부에 저장되는 정화된 처리수를 배출할 수 있도록 상기 내부조의 공간부 상에 연결되는 처리수배출관;을 포함하여 이루어지되, 상기 원수유입관은 내부조의 접선방향에 연결되어 원수를 선회시키고, 상기 내부조의 내벽면에는 선회되는 원수를 상향으로 유도할 수 있도록 나선형 날개가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
제 2발명은, 제 1발명에서, 상기 여재는 폴리프로필렌 재질의 섬유여재로 이루어진 구형체 또는 편백나무 또는 코르크(cork)나무로 이루어진 다면체 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 3발명은, 제 2발명에서, 상기 여재는 동일크기 또는 다양한 크기로 혼재 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 4발명은, 제 1발명에서, 상기 여과층은 여재의 이탈방지를 위한 메쉬망을 포함하되, 상기 여재는 역세척 시 여재의 회전과 위치이동을 통하여 여재에 부착된 SS 및 폐생물막의 탈리가 원활하도록 메쉬망 내에서 40 ~ 60% 범위의 충전율을 갖고, 상기 내부조의 전체 체적의 20 ~ 40%의 범위의 충전율을 갖는 것을 특징으로 한다.
제 5발명은, 제 1발명에서, 상기 내부조는 원수에 포함된 부유물 및 협잡물이 외부조와의 사이로 배출될 수 있도록 다수의 부유물유도관이 더 형성되되, 상기 부유물유도관은 내부조의 선회수류가 외부조의 협잡물과 부유물의 안정/침강 기능에 미치는 영향을 차단하는 동시에, 부유물과 협잡물의 유입을 원활히 하기 위해 내부조의 45°측하방향 및 90°하방향으로 형성되고, 내부조 내의 선회수류 방향과 동일하게 측방향으로 연계 설치되는 것을 특징으로 한다.
제 6발명은, 제 1발명에서, 상기 외부조의 상단에는 상등수순환관이 더 연결되되, 상기 상등수순환관은 원수유입관과 연결되어 부유물유도관을 통해 원수에 포함된 부유물 및 협잡물의 배출이 외부조로 원활하게 유도할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 7발명은, 제 1발명에서, 상기 역세송풍관은 여과층의 여재로 고압의 공기를 송출할 수 있도록 다수의 분사공이 형성되고, 역세수배출관과 연결되어 선택적으로 역세수배출관을 세정할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 8발명은, 제 1발명에서, 상기 제 2슬러지수집구에는 유입되는 원수의 선회수류가 외부조의 안정/침강 상태의 농축된 슬러지에 미치는 영향을 차단하기 위해 "갓" 형태의 수류억제부재와, 슬러지를 배출하기 위한 슬러지배출관이 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선회 상향류식 수처리 여과장치에 따르면, 공급된 원수는 별도의 동력수단 없이 내부조의 접선방향으로 연결되는 원수유입관과 내부조 내의 나선형 날개에 의해 선회 상향류로 전환시켜 장치의 단순화와 운전 편리성과 더불어 효율적이고 안정적인 운전이 가능한 효과가 있다.
또한 기계적인 임펠라(Impeller) 교반 방식의 직접 접촉으로 인한 여재의 손상을 최소화하며, 운전/관리의 단순함 및 편리성이 항시 유지되도록 구성하여, 관리 인력의 과 투입 낭비를 줄임과 동시에 항시적으로 효율적인 운영이 가능한 효과가 있다.
또한 에어 스트리핑(Air Stripping) 방식으로 종래의 임펠러를 가동시키는데 필요한 동력 대비 1/2이하의 송풍기 동력만으로 가능하여 에너지 소비를 최소화할 수 있으며, 임펠러식 세척 방식 대비 1/10 이하의 짧은 시간에 여재를 세척할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 에어 스트리핑 방식의 역세척 방식은 역세척수의 양을 종래의 임펠러 방식 대비 1/10으로 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한 폴리프로필렌(PP) 재질의 반영구적으로 사용가능한 섬유여재를 이용함으로써 잦은 여재 교체로 인한 폐기물 발생을 근본적으로 감소시키고, 여재 교체비용 및 폐기물 처리비용을 줄일 수 있어서 평소 유지관리비의 저감 효과를 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 선회 상향류식 수처리 여과장치의 구성도,
도 2는 도 1의 단면 구성도,
도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면 구성도,
도 4는 도 2에서 발췌된 여재의 사진,
도 5는 본 발명에 따른 선회 상향류식 수처리 여과장치의 원수 여과 처리과정을 나타내는 작동도,
도 6은 본 발명에 따른 선회 상향류식 수처리 여과장치의 여과층을 역세척하는 과정을 나타내는 작동도,
도 7은 종래의 부상여재를 이용한 여과장치의 단면 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "결합된다", "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속되거나 또는 직접 결합될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 결합되거나 또는 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하에서는 본 발명에 따른 선회 상향류식 수처리 여과장치에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 선회 상향류식 수처리 여과장치의 구성도이고, 도 2는 도 1의 단면 구성도이고, 도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면 구성도이고, 도 4는 도 2에서 발췌된 여재의 사진이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 에어 스트리핑(Air Stripping) 방식으로 여과층의 여재를 역방향으로 세척하여 2차 오염물질 배출과 역세수 발생과 역세척 시간과 여재의 손상을 최소화할 수 있도록 하고, 또한 내부조로 공급된 원수는 별도의 동력수단 없이 내부조의 접선방향으로 연결되는 원수유입관과 내부조 내의 나선형 날개에 의해 선회 상향류로 전환시켜 장치의 단순화와 운전 편리성과 더불어 효율적이고 안정적인 운전이 가능하도록 구성된 선회 상향류식 수처리 여과장치(100)에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 선회 상향류식 수처리 여과장치(100)는 크게 6개 부분으로 구성되는데, 이는 외부조(10)와, 내부조(20)와, 원수유입관(40)과, 역세송풍관(60)과, 역세수배출관(70) 및 처리수배출관(80)으로 구성된다.
상기 외부조(10)는 하부가 호퍼 형태로 구성되고, 하단에는 제 1슬러지수집구(11)가 형성된 원통형상의 갖는 구성이다.
그리고 상기 내부조(20) 역시 원통형상으로 이루어지고, 하부가 호퍼 형태로 이루어지며, 다만 외부조(10)의 내부에 설치될 수 있도록 상대적으로 작은 크기를 갖는 구성이다.
또한 상기 내부조(20)의 상부에는 여재(221)가 충전된 여과층(22)이 형성되고, 하단에는 제 2슬러지수집구(21)가 형성된다. 이 때 상기 여과층(22)의 상부에는 공간부(23)가 형성되어 여과 처리된 처리수를 일시 저장할 수 있도록 구성된다.
아울러 상기 처리수배출관(80)은 상기 내부조(20)의 공간부(23) 상에 연결되어 정화처리된 처리수를 배출할 수 있도록 한 구성이다.
한편 상기 내부조(20)의 여과층(22)은 메쉬망(222)과 상기 메쉬망(222)에 충전된 여재(221)로 구성된다.
이 때 상기 여재(221)는 폴리프로필렌 재질의 섬유여재로 이루어진 구형체 또는 편백나무 또는 코르크(cork)나무로 이루어진 다면체 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
여기서 본 발명을 하/폐수 수처리 용도에 사용할 경우, 도 4의 (a)와 같이, 상기 여재(221)는 수중 부상형 폴리프로필렌 재질의 섬유여재로 구성할 수 있으며, 공극율 0.95, 비중 0.82∼0.95, 규격은 지름3mm∼ 10mm 범위를 갖는 구형체로, 동일규격 또는 범위 내 다양한 규격을 혼합하여 구성될 수 있다.
또한 본 발명을 상수도 수처리 용도에 사용할 경우, 도 4의 (b)와 같이, 상기 여재(221)는 편백나무 또는 코르크(cork)나무로부터 지름 3mm ∼ 10mm 범위를 갖는 정육면체 ∼ 정십이면체로, 단위별 동일규격 또는 단위별 여러 규격을 혼합하여 이용할 수 있다.
이러한 상기 여과층(22)의 여재(221)는 상기 역세송풍관(60)을 통해 에어 스트리핑(Air Stripping) 방식으로 세척시 회전과 위치이동을 통하여 표면에 부착된 SS 및 폐생물막의 탈리가 원활하도록 메쉬망(222) 내에서 40 ~ 60% 범위의 충전율을 갖고, 상기 내부조(20)의 전체 체적의 20 ~ 40%의 범위의 충전율을 갖는 것이 바람직하다.
아울러 상기 원수유입관(40)은 외부의 원수조(30)로부터 원수를 펌핑하여 내부조로 원수를 공급하는 기능을 한다.
이러한 원수유입관(40)은 외부의 원수조(30)와 연결되고, 펌프(P)를 통해 원수조(30) 내의 원수를 고압으로 송출하여 내부조(20)의 하부로 공급하는 기능을 한다.
그리고 도 3과 같이, 상기 원수유입관(40)은 내부조(20)의 접선방향에 연결되어 공급되는 원수가 내부조(20)에서 선회되어 선회수류로 전환될 수 있도록 한다.
그리고 상기 내부조(20)는 선회수류가 여과층(22)을 거쳐 여과처리될 수 있도록 내벽면에 선회수류를 상향으로 유도할 수 있도록 나선형 날개(24)가 더 형성되어 선회수류를 상승시키기 위한 추가적인 동력장치를 사용치 않아 불필요한 에너지 소비를 줄일 수 있는 구조가 마련된다.
또한 상기 내부조(20)는 원수에 포함된 부유물 및 협잡물이 외부조(10)와의 사이로 배출될 수 있도록 다수의 부유물유도관(25)이 더 형성된다.
이러한 상기 부유물유도관(25)은 내부조(20)의 선회수류가 외부조(10)의 협잡물과 부유물의 안정/침강 기능에 미치는 영향을 차단하는 동시에, 부유물과 협잡물의 유입을 원활히 하기 위해 내부조(20)의 45°측하방향 및 90°하방향으로 형성되고, 내부조(20) 내의 선회수류 방향과 동일하게 측방향으로 연계 설치되는 구성이다.
한편 상기 외부조(10)의 상단에는 상등수순환관(90)이 더 연결되되, 상기 상등수순환관(90)은 원수유입관(40)과 연결되어 부유물유도관(25)을 통해 원수에 포함된 부유물 및 협잡물의 배출이 외부조(10)로 원활하게 유도할 수 있도록 구성된다.
이러한 상등수순환관(90)은 관경을 작게 구성하여 유체의 압력은 낮추고, 속도는 빠르게 한 인젝터의 원리를 이용한 구성으로, 외부조(10) 내의 상등수를 원수유입관(40)에 재공급하여 원수유입관(40)으로 공급되는 원수의 압력을 더욱 증폭시킬 수 있는 부가적인 기능을 겸한다.
한편 상기 역세송풍관(60)은 송풍기(62)를 연결시켜 고압의 공기로 여과층(22)의 여재(221)를 역세척할 수 있도록 상기 여과층(22)을 하부를 수평방향으로 가로질러 설치되는 구성이다.
그리고 상기 역세수배출관(70)은 상기 역세송풍관(60)을 통해 여재(221)를 에어 스프링(Air Stripping) 방식으로 세척하여 발생된 세척수를 배출할 수 있도록 상기 여과층(22)의 중앙을 수직방향으로 가로질러 설치되는 구성이다.
상술된 구성은 역세송풍관(60)을 통해 고압이 공기를 송출시켜 에어 스트리핑(Air Stripping) 방식으로 여과층(22)의 여재(221)를 역세척할 시 세척수를 역세수배출관(70)을 통해 배출시킬 수 있도록 한 구성이다.
이 때 상기 역세송풍관(60)은 상기 여과층(22)의 여재(221)로 고압의 공기를 송출할 수 있도록 다수의 분사공(61)이 형성되고, 역세수배출관(70)과 연결되어 선택적으로 역세수배출관(70)을 세정할 수 있도록 구성된다.
상술된 에어 스트리핑 방식의 여재 세척 방법은 종래의 임펠러식 세척 방식의 여재(221) 손상을 방지할 수 있어 손상된 여재(221)에서 발생되는 폐기물 처리의 2차 오염문제를 감소시킬 수 있어 유지관리비를 저감할 수 있게 된다.
또한 종래의 임펠러를 가동시키는데 필요한 동력 대비 1/2이하의 송풍기(62) 동력만으로 가능하여 에너지 소비를 최소화할 수 있으며, 임펠러식 세척 방식 대비 1/10 이하의 짧은 시간에 여재(221)를 세척할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 에어 스트리핑 방식의 역세척 방식은 역세척수의 양을 종래의 임펠러 방식 대비 1/10으로 줄일 수 있다.
한편 상기 제 2슬러지수집구(21)에는 유입되는 원수의 선회 수류가 외부조(10)의 안정/침강 상태의 농축된 슬러지에 미치는 영향을 차단하기 위해 "갓" 형태의 수류억제부재(211)와, 슬러지를 배출하기 위한 슬러지배출관(50)이 더 설치되는 구성이다.
아울러 상기 외부조(10)에는 여과층(22)이 협잡물에 의해 막혀 외부조(10) 내부 수위가 상승하면 이를 감지할 수 있는 수위센서(12)가 설치되는 구성이다.
이상에서와 같이, 본원발명은 역세송풍관(60)과, 역세수배출관(70),상등수순환관(90), 처리수배출관(80), 슬러지배출관(50)에는 수동 또는 자동밸브가 장착되며, 이러한 각 밸브(V)의 기능는 하기의 선회 상향류식 수처리 여과장치(100)의 작동 설명하는데 있어 설명하기로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 선회 상향류식 수처리 여과장치에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 간단히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 선회 상향류식 수처리 여과장치의 원수 여과 처리과정을 나타내는 작동도이고, 도 6은 본 발명에 따른 선회 상향류식 수처리 여과장치의 여과층을 역세척하는 과정을 나타내는 작동도이다.
먼저 도 5와 같이, 원수를 공급하기에 앞서 역세수배출관(70), 역세송풍관(60)은 밸브(V)에 의해 차단된 상태이다.
원수조(30) 내의 원수는 펌프(P)를 이용하여 원수유입관(40)을 통해 내부조(20)로 강제 공급한다.
원수유입관(40)으로 송출되는 원수는 내부조(20)의 접선방향에 연결되기 때문에 내부조에서 선회되어 선회수류가 발생된다.
내부조(20) 내의 선회수류는 내부조 내의 나선형 날개(24)에 의해 상향으로 유도되고, 결국 원수는 저류조 내부에서 상승되어 여과층(22)을 거쳐 정화 처리되고, 내부조(20) 최상부에 형성된 공간부(23)에 일시저장된 후 처리수배출관(80)을 통해 배출된다.
그리고 원수에 포함된 비중이 높은 협잡물 및 슬러지는 침전되어 제 2슬러지수집구(21)를 통해 외부조(10)로 배출된다.
아울러 원수에 포함된 일부의 부유물, 슬러지, 협잡물은 원심력에 의해 부유물유도관(25)으로 배출되어 외부조(10)로 공급된다.
외부조(10)로 유입된 부유물, 슬러지, 협잡물은 내부조(20) 내의 선회수류에 영향을 받지 않기 때문에 제 1슬러지수집구(11)로 침전되어 슬러지배출관(50)으로 배출된다.
아울러 외부조(10) 내의 상등수는 인젝터 방식으로 상등수순환관(90)을 통해 원수유입관(40)에 재공급되어 원수유입관(40)으로 공급되는 원수의 압력을 더욱 증폭시키고, 내부조(20) 내의 부유물, 슬러지 및 협잡물이 부유물유도관(25)으로 원활히 배출될 수 있도록 한다.
그리고 여과층(22)이 막힘이 없을 경우에는 일정시간 또는 기간이 경과된 후, 자동으로 여과층(22)을 역방향으로 세척할 수 있게 운영된다.
도 6과 같이, 여과층(22)을 역세척할 경우에는 처리수배출관(80), 슬러지배출관(50) 및 상등수순환관(90)의 밸브(V)는 차단된 상태로 전환된다.
그리고 송풍기(62)를 가동시켜 역세송풍관(60)으로 공기를 강제 송풍하면 분사공(61)을 통해 고압으로 공기가 송출되어 에어 스프링(Air Stripping) 방식으로 여과층(22)의 여재를 역세척하고, 역세척된 세척수는 역세수배출관(70)을 통해 배출된다.
이 때 송풍기(62)는 10 ~ 60초 정도 가동(역세척수가 모두 배출되는 량을 산출하여 시간을 조절할 수 있다.)되고, 송풍기가 정지 후 원수가 공급되고, 10초 후(선택적으로 시간을 조절할 수 있다.)에 역세송풍관(60)의 밸브가 차단되고, 일련의 원수 여과처리가 운전된다.
이렇게 본원 발명은 원수공급 -> 원수의 선회 상승 -> 원수의 여과 -> 처리수배출 -> 여재의 역세척공정의 순환과정이 반복되어 운전된다.
또한 오염물질에 의해 여과층의 공극이 막혀 외부조(10)의 수위가 상승할 경우, 상기 외부조(10)에 결합된 수위센서(12)가 이를 감지하고, 여재(221)의 역세척 공정이 바로 운전되고 상술된 일련을 순환 과정이 반복되어 운전될 수 있음은 물론이다.
본원 발명은 하/폐수의 부유물질 여과처리, 총인(P-T)처리, 우수 및 하수가 혼합된 간이 공공하수처리 및 상수도 정화처리에 사용될 수 있음은 물론이다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.
10: 외부조 11: 제 1슬러지수집구 12: 수위센서
20: 내부조 21: 제 2슬러지수집구 211: 수류억제부재
22: 여과층 221: 여재
222: 메쉬망 23: 공간부
24: 나선형 날개 25: 부유물유도관
30: 원수조
40: 원수유입관;
50: 슬러지배출관
60: 역세송풍관 61: 분사공 62: 송풍기
70: 역세수배출관
80: 처리수배출관
90: 상등수순환관
P: 펌프 V: 밸브
100: 선회 상향류식 수처리 여과장치

Claims (8)

  1. 하부가 호퍼 형태로 하단에는 제 1슬러지수집구(11)가 형성된 원통형상의 외부조(10)와, 상기 외부조(10)의 내부에 설치되고 상부에는 여재(221)가 충전된 여과층(22)이 형성되며 하단에는 제 2슬러지수집구(21)가 형성된 원통형상의 내부조(20)와, 외부의 원수조(30)로부터 원수를 펌핑하여 내부조(20)로 원수를 공급하는 원수유입관(40)과, 고압의 공기를 송풍시켜 여과층(22)의 여재(221)를 역세척할 수 있도록 상기 여과층(22)을 하부를 수평방향으로 가로질러 설치되는 역세송풍관(60)과, 상기 역세송풍관(60)을 통해 여재(221)를 에어 스트리핑(Air Stripping) 방식으로 세척하여 발생된 세척수를 배출할 수 있도록 상기 여과층(22)의 중앙을 수직방향으로 가로질러 설치되는 역세수배출관(70)과, 상기 여과층(22)의 상부에 형성된 공간부(23)에 저장되는 정화된 처리수를 배출할 수 있도록 상기 내부조(20)의 공간부(23) 상에 연결되는 처리수배출관(80)을 포함하는 수처리 여과장치로서,
    상기 원수유입관(40)은 내부조(20)의 접선방향에 연결되어 원수를 선회시키고, 상기 내부조(20)의 내벽면에는 선회되는 원수를 상향으로 유도할 수 있도록 나선형 날개(24)가 형성되며,
    상기 내부조(20)에는 원수에 포함된 부유물 및 협잡물이 외부조로 배출될 수 있도록 복수의 부유물유도관(25)이 더 형성되되, 상기 부유물유도관(25)은 내부조의 선회수류가 외부조의 협잡물과 부유물의 안정/침강 기능에 미치는 영향을 차단하는 동시에, 부유물과 협잡물의 유입을 원활히 하기 위해 내부조의 45°측하방향 및 90°하방향으로 형성되고, 내부조 내의 선회수류 방향과 동일하게 측방향으로 연계 설치되는 것을 특징으로 하는 선회 상향류식 수처리 여과장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 여재(221)는 폴리프로필렌 재질의 섬유여재로 이루어진 구형체 또는 편백나무 또는 코르크(cork)나무로 이루어진 다면체 중 어느 하나로 구성되어, 동일크기 또는 다양한 크기로 혼재 구성되는 것을 특징으로 하는 선회 상향류식 수처리 여과장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 여과층(22)은 여재의 이탈방지를 위한 메쉬망(222)을 포함하되, 상기 여재(221)는 역세척 시 여재의 회전과 위치이동을 통하여 여재(221)에 부착된 SS 및 폐생물막의 탈리가 원활하도록 메쉬망(222) 내에서 40 ~ 60% 범위의 충전율을 갖고, 상기 내부조(20)의 전체 체적의 20 ~ 40%의 범위의 충전율을 갖는 것을 특징으로 하는 선회 상향류식 수처리 여과장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 외부조의 상단에는 상등수순환관(90)이 더 연결되되, 상기 상등수순환관(90)은 원수유입관(40)과 연결되어 부유물유도관(25)을 통해 원수에 포함된 부유물 및 협잡물의 배출이 외부조로 원활하게 유도할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선회 상향류식 수처리 여과장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 역세송풍관(60)은 여과층(22)의 여재(221)로 고압의 공기를 송출할 수 있도록 다수의 분사공(61)이 형성되고, 역세수배출관(70)과 연결되어 선택적으로 역세수배출관(70)을 세정할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선회 상향류식 수처리 여과장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2슬러지수집구(21)에는 유입되는 원수의 선회수류가 외부조(10)의 안정/침강 상태의 농축된 슬러지에 미치는 영향을 차단하기 위해 "갓" 형태의 수류억제부재(211)와, 슬러지를 배출하기 위한 슬러지배출관(50)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 선회 상향류식 수처리 여과장치.
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