KR101814987B1 - 수처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수처리시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템은, 오염물이 함유된 원수를 공급하는 원수유입배관; 상기 원수유입배관에서 공급된 원수가 수용되고, 하측에는 다공질의 여재를 수용하는 침강조가 형성되고 상측에는 상승하는 부유물을 수용하는 부상조가 일체로 형성된 원수처리조; 상기 부상조에 연결되어 부유물을 배출하는 슬러지배출관; 및 상기 슬러지배출관에 배치되어 부유물의 배출을 단속하는 압력단속밸브를 포함한다.

Description

수처리시스템{Water treatment system}

본 발명은 수처리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 침강조와 부상조가 일체로 형성된 원수처리조를 포함하는 수처리시스템에 관한 것이다.

정수장이나 폐수처리장에서는 물이나 폐수에 함유된 고형물을 제거하기 위하여 중력침강장치가 사용된다. 비교적 비중이 1보다 큰 무거운 고형물은 쉽게 침전되어 제거되나 비중이 작은 것과 기름(비중이 1보다 조금 크거나 작음)은 중력침강이 어렵거나 불가능하다. 이와같이 비중이 1에 가까운 것은 용존공기부상(Dissolved-air floatation) 분리장치를 이용하여 제거한다. 용존공기부상 분리장치는 처리하고자 하는 물이나 폐수에 공기를 주입시켜 용존시킨 물과 접촉하게 하면 공기가 작은 방울로 유출된다. 물, 불용성 물질(비중이 1에 가까운 고형물 또는 기름 등)과 작은 공기방울이 함께 용존공기부상 분리탱크에 들어가며, 작은 공기방울이 수면으로 부상하면서 공기방울 표면에 불용성 물질이 달라붙게 된다. 따라서 용존공기부상 분리탱크 표면에 부상된 불용물을 제거하여 분리하게 된다.

그러나, 물이나 폐수에 함유된 불용물은 비중이 1보다 작은 것에서 1보다 큰 것까지 다양한 경우 중력침강장치나 용존공기 부상분리탱크 하나만으로는 불용물을 모두 제거하는 것이 쉽지않다. 따라서, 비중이 큰 것을 중력침강원리를 이용하여제거한 후 비중이 작은 것을 용존공기부상 원리를 이용하여 제거하는 것이 이상적이다.

하수처리는 응집, 침전 또는 부상, 여과 및 소독과 같은 물리·화학적 처리 공정으로 이루어지는데, 응집-침전-여과 또는 응집-부상-여과와 같은 기술은 각 공정을 독립된 단위 공정으로 구성되어있어 부지 면적을 많이 차지하는 문제가 있다.

따라서 종래의 하수 고도 처리 공정 기술들은 건설비용이 많이 들고, 운영비도 많이 소요되는 문제가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.

첫째, 원수처리조의 구조를 단순화하여 크기와 비용을 절감하는 것이다.

둘째, 원수처리조의 압력을 증가시켜 원수처리조의 원수처리효율을 증가시키는 것이다.

셋째, 침강조에 쌓인 오염여재의 세척을 원활히 하는 것이다.

넷째, 여재를 수용하는 스트레이너의 여과수 배출능력을 원활히 하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템은, 오염물이 함유된 원수를 공급하는 원수유입배관; 상기 원수유입배관에서 공급된 원수가 수용되고, 하측에는 다공질의 여재를 수용하는 침강조가 형성되고 상측에는 상승하는 부유물을 수용하는 부상조가 일체로 형성된 원수처리조; 상기 부상조에 연결되어 부유물을 배출하는 슬러지배출관; 및 상기 슬러지배출관에 배치되어 부유물의 배출을 단속하는 압력단속밸브를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템은, 오염물이 함유된 원수를 공급하는 원수유입배관; 상기 원수유입배관에서 공급된 원수를 수용하고 다공질의 여재를 수용하는 원수처리조; 및 여재 내에 매립되어 여재를 통과한 처리수를 상기 원수처리조의 가장자리로 분산시키는 처리수분배판을 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템은, 오염물이 함유된 원수를 공급하는 원수유입배관; 상기 원수유입배관에서 공급된 원수를 수용하고 다공질의 여재를 수용하는 원수처리조; 및 처리수가 통과하는 투공 형성되며, 상기 원수처리조에 배치되어 여재를 지지하고 하단으로 갈수록 직경이 줄어드는 대략 역 원뿔형상의 스트레이너를 포함하고, 상기 스트레이너는, 상기 투공들들 사이에 처리수의 하향 유동을 촉진하는 유동홈이 형성된다.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 원수처리조의 구조를 단순화하여 수처리시스템의 크기와 비용을 절감할 수 있다.

둘째, 원수처리조를 원수처리효율을 증가시킬 수 있다.

셋째, 침강조의 여재 세척을 원활히 할 수 있다.

넷째, 여재를 수용하는 스트레이너의 여과수 배출능력을 원활히 할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 물의 유동을 표현한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 원수처리조의 내부를 표현한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 스트레이너의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 처리수분배판의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 원수의 여과과정을 표현한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템의 순서도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 수처리시스템의 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시 예들에 의하여 수처리시스템 및 수처리시스템의 제어방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 물의 유동을 표현한 개념도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 원수처리조(100)의 내부를 표현한 개념도이다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템은, 오염물이 함유된 원수를 공급하는 원수유입배관(70); 원수유입배관(70)에서 공급된 원수가 수용되고, 하측에는 다공질의 여재(F1, F2)를 수용하는 침강조(110)가 형성되고 상측에는 상승하는 부유물을 수용하는 부상조(120)가 일체로 형성된 원수처리조(100); 부상조(120)에 연결되어 부유물을 배출하는 슬러지배출관(87); 및 슬러지배출관(87)에 배치되어 부유물의 배출을 단속하는 압력단속밸브(60)를 포함한다.

원수처리조(100)는 상측에는 부상조(120)가 배치되고 하측에는 침강조(110)가 배치된다. 침강조(110)와 부상조(120)는 별도로 만들어져 조립될 수 있다. 부상조(120)에는 부유물 즉, 슬러지가 모인다. 비중이 낮은 슬러지는 부상조(120)에 모인다.

압력단속밸브(60)를 개방하지 않는 한, 슬러지배출관(87)은 폐쇄되어 있다. 원수는 원수처리조(100)로 유입되므로 원수처리조(100)의 압력은 상승한다. 원수처리조(100)의 압력 상승은 여재(F1, F2)를 통과하는 원수의 배출속도를 증가시킨다. 즉 원수의 여과속도가 증가한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템은, 침강조(110)에 연결되어 여재(F1, F2)를 통과한 처리수를 배출하는 처리수배출관(85); 및 처리수배출관(85)에 연결되어 처리수의 배출을 단속하는 처리수배출밸브(41)를 포함한다.

여재(F1, F2)를 통과한 원수인 처리수는 처리수배출관(85)을 통해 원수처리조(100)의 외부로 배출된다. 배출된 처리수는 방류될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템은, 처리수배출관(85)과 연결된 가압펌프(32); 가압펌프(32)와 연결된 공기용해조(300); 공기용해조(300)와 원수유입배관(70)을 연결하는 재순환배관(86); 및 재순환배관(86)을 단속하는 재순환밸브(53)를 포함한다.

가압펌프(32)는 처리수를 가압하여 공기용해조(300)로 유동시킨다. 공기용해조(300)는 공기압축기(33)에서 생성된 압축공기와 처리수가 혼합된 폭기용해수를 저장한다. 폭기용해수는 재순환배관(86)을 통해 원수유입배관(70)으로 유동한다. 원수는 폭기용해수와 만나 원수에 포함된 이물질의 부유량을 증가시킨다.

본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템은, 원수를 가압하는 원수펌프(31); 원수펌프(31)로부터 공급된 원수가 유동하고, 담체를 수용하는 담체조(200); 원수펌프(31)와 담체조(200)의 상단을 연결하는 제1공급배관(71); 원수펌프(31)와 담체조(200)의 하단을 연결하는 제2공급배관(72); 담체조(200)의 하단과 원수유입배관(70)을 연결하는 제1배출배관(81); 담체조(200)의 상단과 원수유입배관(70)을 연결하는 제2배출배관(82); 제1공급배관(71)과 제2공급배관(72)의 유로를 단속하는 공급밸브(42); 제1배출배관(81)의 유로를 단속하는 제1배출밸브(51); 및 제2배출배관(82)의 유로를 단속하는 제2배출밸브(52)를 포함한다.

원수펌프(31)에서 가압된 원수는 담체조(200)로 이동한다. 담체조(200)에는 수생 미생물이 농축되어있는 담체를 수용한다. 담체조(200)는 원수가 생물학적 반응을 통해 정화되는 장소를 제공한다. 공급밸브(42)는 제1공급배관(71)과 제2공급배관(72)의 유로를 조절한다.

공급밸브(42)는 원수의 유동방향을 위에서 아래로 또는 아래에서 위로 변경하여 수생 미생물의 쏠림이나 탈리를 방지한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템은, 공기를 압축하고 공기용해조(300)와 연결된 공기압축기(33); 공기압축기(33)에서 배출된 압축공기를 침강조(110)에 공급하는 제1폭기공급배관(83); 공기압축기(33)에서 배출된 압축공기를 담체조(200)에 공급하는 제2폭기공급배관(84); 제1폭기공급배관(83)과 제2폭기공급배관(84)을 단속하는 폭기조절밸브(54); 침강조(110)에 연결되고, 여재(F1, F2)와 슬러지가 혼합된 오염여재를 흡입하는 흡입부(91)와 흡입된 오염여재를 배출하는 배출부(92)가 형성된 여재수송관(90)을 포함하고, 제1폭기공급배관(83)은, 여재수송관(90)과 연결된다.

제1폭기공급배관(83)은 여재수송관(90)으로 압축공기를 공급한다. 여재수송관(90)으로 유입된 압축공기는 여재(F1, F2) 및 여재(F1, F2)에 포함된 각종 이물질을 상승시킨다. 따라서 여재수송관(90)은 흡입부(91)에서는 오염여재를 계속 흡입하고 배출부(92)에서는오염여재를 배출하는 과정을 반복한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템은, 부상조(120)의 하측에 배치되어 여재(F1, F2)를 방출하는 여재방출배관(88); 및 여재방출배관(88)을 단속하는 여재방출밸브(55)를 포함한다.

여재(F1, F2)의 세척이 불가능할 정도록 여재(F1, F2)의 수명이 다한 경우, 여재방출밸브(55)를 개방하여 여재(F1, F2)를 배출한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템은, 원수처리조(100)의 압력을 측정하는 압력센서(21)를 포함하고, 슬러지배출관(87)은 부상조(120)의 상단에 연결되고, 부상조(120)는 부유물을 슬러지배출관(87)으로 상승할수록 직경이 줄어드는 형상이며, 압력단속밸브(60)는, 원수처리조(100)의 압력에 따라 개폐가 조절된다.

압력센서(21)는 원수처리조(100) 내부의 압력을 측정한다. 유량센서(22)는 원수처리조(100)에서 배출되는 처리수의 유량을 측정한다.

부상조(120)는 대략 원뿔형상이므로 부상한 슬러지등 부유물은 부상조(120)의 상단에 배치된 슬러지배출관(87)으로 이동한다.

원수처리조(100)는 일정 압력 이상을 유지하고 있는 것이 바람직하지만, 미리 정해진 압력을 넘어설 경우 원수처리조(100)의 파손 및 슬러지의 분리를 방해하는 문제가 생길수 있다. 따라서 압력단속밸브(60)는 미리 정해진 압력을 초과하면 슬러지를 배출하여 원수처리조(100)의 압력을 낮춘다.

본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템은, 침강조(110)에 연결되고, 여재(F1, F2)와 슬러지가 혼합된 오염여재를 흡입하는 흡입부(91)와 흡입된 오염여재를 배출하는 배출부(92)가 형성된 여재수송관(90); 및 배출부(92)를 수용하고, 오염여재의 세척을 촉진하는 세척챔버(130)를 포함한다.

여재수송관(90)은 침강조(110)의 하단 중앙에 연결된다. 침강조(110)에는 복수의 종류의 여재(F1, F2)를 수용할 수 있다. 침강조(110)의 중심에는 직경이 상대적으로 큰 여재(F1)이 배치되고, 침강조(110)의 가장자리에는 상대적으로 직경이 작은 여재(F2)배치된다.

여재수송관(90)은 여재(F1, F2) 및 침강조(110)의 중심에 몰린 각종 이물질(오염여재라 한다)이 유동하는 경로를 형성한다.

여재수송관(90)의 배출부(92)에서 배출된 오염여재는 세척챔버(130)로 투입된다.

오염여재에 포함된 이물질 중 비중이 낮은 이물질은 상승하여 부상조(120)에 남고, 비중이 큰 이물질 및 여재(F1, F2)는 중력에 의해 낙하한다.

세척챔버(130)의 하측에 배치된 원뿔형상의 여재분리판(140)을 포함하고, 세척챔버(130)는, 오염여재의 진동을 촉진하는 굴곡이 형성되며, 하단은 여재분리판(140)을 향하여 형성되고, 상단은 원수유입배관보다 높은 곳에 형성된다.

여재분리판(140)으로 떨어진 이물질 및 여재(F1, F2)는 여재분리판(140)의 경사면을 따라 침강조(110)의 가장자리 방향으로 낙하한다.

세척챔버(130)의 상측으로 상승하는 슬러지는 원수유입배관에서 배출된 원수에 방해받지 않고 부상조(120)의 상측으로 이동한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 스트레이너(150)의 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 처리수분배판(160)의 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 원수의 여과과정을 표현한 것이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템은, 오염물이 함유된 원수를 공급하는 원수유입배관(70); 원수유입배관(70)에서 공급된 원수를 수용하고 다공질의 여재(F1, F2)를 수용하는 원수처리조(100); 및 여재(F1, F2) 내에 매립되어 여재(F1, F2)를 통과한 처리수를 원수처리조(100)의 가장자리로 분산시키는 처리수분배판(160)을 포함한다.

처리수분배판(160)은 여재(F1, F2) 내에 배치될 수 있다. 여재(F1, F2)를 통과한 처리수는 처리수분배판(160)으로 인해 침강조(110)의 가장자리 방향으로 이동한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템은, 원수처리조(100)에 배치되어 여재(F1, F2)를 지지하고 처리수는 통과하는 투공(151)이 형성된 스트레이너(150)를 포함하고, 처리수분배판(160)은 스트레이너(150)의 상측에 배치된다.

여재(F1, F2)의 최외곽에는 스트레이너(150)가 배치된다 스트레이너(150)는 그물망, 철망일 수 있다. 스트레이너(150)의 메쉬는 여재(F1, F2)보다 직경이 작다. 투공(151)은 여재(F1, F2)보다 직경이 작다.

처리수분배판(160)으로 인해 침강조(110)의 가장자리를 따라 내려오는 처리수와 여재(F1, F2)는 스트레이너(150)의 빗면을 따라 내려온다.

처리수와 여재(F1, F2)는 스트레이너(150)와 스트레이너(150)의 투공(151)에 밀착된 여재(F1, F2)들 사이를 흐른다. 처리수와 여재(F1, F2)는 스트레이너(150)의 투공(151)을 세척하는 효과가 있다. 처리수분배판(160)은, 중앙으로 하향하는 처리수가 통과하는 중심홀(161)이 형성되고 가장자리는 높이가 낮게 경사가 형성된 경사판(163)을 포함한다.

처리수분배판(160)은, 경사판(163)의 가장자리에서 낙하는 처리수를 스트레이너(150)의 가장자리로 유도하는 가이드판(165)을 포함한다.

여재(F1, F2)를 통과하는 처리수중 일부는 중심홀(161)을 통해 침강조(110)의 중심으로 계속 이동하고, 나머지 일부는 경사판(163)을 따라 침강조(110)의 가장자리로 이동한다. 이러한 구조는 여재(F1, F2)에 쌓인 이물질을 침강조(110)의 중앙하단으로 집중시키는 효과가 있다.

스트레이너(150)는 경사판(163) 및 가이드판(165)으로 인해 이동한 처리수에 의해 세척된다.

침강조(110)의 중앙하단에 집중된 오염여재는 여재수송관(90)을 통해 세척첨버로 옴겨져 세척된다. 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템은, 오염물이 함유된 원수를 공급하는 원수유입배관(70); 원수유입배관(70)에서 공급된 원수를 수용하고 다공질의 여재(F1, F2)를 수용하는 원수처리조(100); 및 처리수가 통과하는 투공(151) 형성되며, 원수처리조(100)에 배치되어 여재(F1, F2)를 지지하고 하단으로 갈수록 직경이 줄어드는 대략 역 원뿔형상의 스트레이너(150)를 포함하고, 스트레이너(150)는, 투공(151)들들 사이에 처리수의 하향 유동을 촉진하는 유동홈(153)이 형성된다.

스트레이너(150)를 따라 이동하는 처리수는 일부는 투공(151)을 통해 배출되고, 나머지 일부는 유동홈(153)을 통해 하측에 있는 다른 투공(151)을 향해 이동한다. 스트레이너(150)의 빗면을 타고 흐르는 처리수는 유동홈(153)을 통해 보다 낮은 저항을 받으며 보다 하측에 형성된 투공(151)방향으로 이동할 수 있다. 따라서 하측에 형성된 투공(151)에도 세척효과가 미치게 된다.

본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템은 스트레이너(150)의 상측에 배치되고, 여재(F1, F2) 내에 매립되어 여재(F1, F2)를 통과한 처리수를 스트레이너(150)의 가장자리 방향으로 분산시키는 처리수분배판(160)을 포함한다. 처리수분배판(160)은 처리수를 스트레이너(150)의 가장자리로 유동시킨다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템의 순서도이다.

도 7 참조하면, 오염물이 함유된 원수를 가압하는 원수펌프(31); 원수펌프(31)로부터 원수를 공급받는 원수유입배관(70); 원수유입배관(70)에서 공급된 원수가 수용하고, 부상조(120)와 침전조가 일체로 형성된 원수처리조(100); 부상조(120)에 연결되어 부유물을 배출하는 슬러지배출관(87); 및 슬러지배출관(87)에 배치되어 부유물의 배출을 단속하는 압력단속밸브(60)를 포함하는 수처리시스템의 제어방법에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템의 제어방법은, 원수펌프(31)를 구동하는 단계(S100); 원수처리조(100)의 여재(F1, F2)를 통과한 처리수가 유동하는 처리수배출배관이 처리수를 외부로 배출하도록 처리수배출밸브(41)를 구동하는 단계(S110); 및 슬러지배출관(87)에 설치되어, 원수처리조(100)의 압력을 증가시키도록 압력단속밸브(60)를 폐쇄 또는 개폐량을 조절하는 단계(S120)를 포함한다.

제어부(10)는 원수펌프(31)를 구동한다. 제어부(10)는 처리수배출밸브(41)를 구동하여 처리수를 원수처리조(100)의 외부로 배출한다. 제어부(10)는 압력단속밸브(60)를 폐쇄 또는 개폐량을 조절하여 원수처리조(100)의 압력을 증가시킨다. 원수처리조(100)의 압력증가는 여재(F1, F2)를 통과하는 원수의 통과속도를 증가시킨다.

본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템의 제어방법은, 처리수배출배관을 유동하는 처리수의 유량을 측정하는 단계(S130)를 포함한다. 유량센서(22)는 처리수배출배관을 유동하는 처리수의 유량을 측정한다. 유량센서(22)는 제어부(10)에 처리수의 배출정도에 대한 정보를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템의 제어방법은, 측정된 처리수의 유량이 미리 정해진 수준 이상인 경우, 압력단속밸브(60)를 개방하는 단계(S151)를 포함한다.

제어부(10)는 처리수의 배출유량이 상대적으로 큰 경우, 원수의 여재(F1, F2)통과속도가 지나치게 빠른 것으로 판단할 수 있다. 제어부(10)는 압력단속밸브(60)를 개방하여 원수처리조(100)의 압력을 낮춘다.

제어부(10)는 압력단속밸브(60)를 폐쇄하여 압력이 증가하는 상황임에도 처리수의 유량이 상대적으로 낮다고 판단되면, 여재(F1, F2)의 오염도가 높다고 판단할 수 있다. 제어부(10)는 여재수송관(90)으로 유입되는 압축공기량을 높여 세척챔버(130)로 유입되는 여재(F1, F2)의 세척순환량을 높임으로써 오염도를 낮춰 원수처리조(100)의 압력을 낮춘다

수처리시스템은, 공기를 압축하고 공기용해조(300)와 연결된 공기압축기(33); 공기압축기(33)에서 배출된 압축공기를 침강조(110)에 공급하는 제1폭기공급배관(83); 공기압축기(33)에서 배출된 압축공기를 원수펌프(31)와 연결된 담체조(200)에 공급하는 제2폭기공급배관(84); 제1폭기공급배관(83)과 제2폭기공급배관(84)을 단속하는 폭기조절밸브(54)를 포함하고, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템의 제어방법은, 제2폭기공급배관(84)을 개방하도록 폭기조절밸브(54)를 구동하는 단계(S153)를 포함한다.

제어부(10)는 압력단속밸브(60)를 개방할 경우, 원수처리조(100)의 압력이 낮아지는 단계라고 인식하고, 압력단속밸브(60)의 개방시간을 최소화 하기 위해, 압축공기를 원수처리조(100)가 아닌 담체조(200)에 공급한다. 담체에 포함된 수중미생물은 압축공기로 인해 활성화된다.

수처리시스템은, 원수펌프(31)와 담체조(200)의 상단을 연결하는 제1공급배관(71); 원수펌프(31)와 담체조(200)의 하단을 연결하는 제2공급배관(72); 담체조(200)의 하단과 원수유입배관(70)을 연결하는 제1배출배관(81); 담체조(200)의 상단과 원수유입배관(70)을 연결하는 제2배출배관(82); 제1공급배관(71)과 제2공급배관(72)의 유로를 단속하는 공급밸브(42); 제1배출배관(81)의 유로를 단속하는 제1배출밸브(51); 및 제2배출배관(82)의 유로를 단속하는 제2배출밸브(52)를 포함하고, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템의 제어방법은, 공급밸브(42)가 제2공급배관(72)이 개방되도록 구동하는 단계(S155); 및 제2배출밸브(52)가 제2배출배관(82)이 개방되도록 구동하는 단계(S157)를 포함한다.

담체조(200)로 유입된 압축공기는 하측에서 상측으로 이동하므로 이때에는 원수도 하측에서 상측으로 유동하도록 하는 것이 바람직하다. 제어부(10)는 공급밸브(42) 및 제2배출밸브(52)를 제어한다.

수처리시스템은, 원수펌프(31)와 담체조(200)의 상단을 연결하는 제1공급배관(71); 원수펌프(31)와 담체조(200)의 하단을 연결하는 제2공급배관(72); 담체조(200)의 하단과 원수유입배관(70)을 연결하는 제1배출배관(81); 담체조(200)의 상단과 원수유입배관(70)을 연결하는 제2배출배관(82); 제1공급배관(71)과 제2공급배관(72)의 유로를 단속하는 공급밸브(42); 제1배출배관(81)의 유로를 단속하는 제1배출밸브(51); 및 제2배출배관(82)의 유로를 단속하는 제2배출밸브(52)를 포함하고, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템의 제어방법은, 측정된 처리수의 유량이 미리 정해진 수준 이하인 경우, 공급밸브(42)가 제1공급배관(71)이 개방되도록 구동하는 단계(S141); 및 제1배출밸브(51)가 제1배출배관(81)이 개방되도록 구동하는 단계(S143)를 포함한다.

제어부(10)는 압력단속밸브(60)를 폐쇄하여 압력이 증가하는 상황임에도 처리수의 유량이 상대적으로 낮다고 판단되면, 여재(F1, F2)의 오염도가 높다고 판단할 수 있다. 제어부(10)는 여재수송관(90)으로 압축공기를 공급하기 전에 먼저 원수의 공급방향을 변경할 수 있다.

수처리시스템은, 공기를 압축하고 공기용해조(300)와 연결된 공기압축기(33); 공기압축기(33)에서 배출된 압축공기를 침강조(110)에 공급하는 제1폭기공급배관(83); 공기압축기(33)에서 배출된 압축공기를 원수펌프(31)와 연결된 담체조(200)에 공급하는 제2폭기공급배관(84); 제1폭기공급배관(83)과 제2폭기공급배관(84)을 단속하는 폭기조절밸브(54)를 포함하고, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템의 제어방법은, 폭기조절밸브(54)가 제1폭기공급배관(83)이 개방되도록 구동하는 단계(S145)를 포함한다.

제어부(10)는 오염여재를 세척챔버(130)로 이송시키기 위해 압축공기를 여재수송관(90)에 공급하도록 폭기조절밸브(54)를 구동한다.

수처리시스템은, 처리수배출관(85)과 연결된 가압펌프(32); 가압펌프(32)와 연결된 공기용해조(300); 공기용해조(300)와 원수유입배관(70)을 연결하는 재순환배관(86); 및 재순환배관(86)을 단속하는 재순환밸브(53)를 포함하고, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템의 제어방법은, 처리수배출관(85)과 연결된 가압펌프(32)를 구동하는 단계(S147); 가압펌프(32)와 연결된 공기용해조(300)로부터 배출되는 폭기용해수가 유동하는 재순환배관(86)을 단속하는 재순환밸브(53)를 개방하는 단계(S148); 및 재순환배관(86)에서 배출된 폭기용해수가 원수유입배관(70)으로 유동하는 단계(S149)를 포함한다.

제어부(10)는 원수에 폭기용해수를 공급할 수 있다. 폭기용해수는 원수에 포함된 이물질의 상승을 촉진시킨다. 즉 여재(F1, F2)의 오염정도를 낮춘다. 또한 폭기용해수는 상승하려는 성질로 인해 세척챔버(130)에서 배출된 농도 높은 이물질을 부유시킨다. 따라서 세척챔버(130)에서 배출된 이물질로 인한 여재(F1, F2)의 재오염을 방지한다.

오염물이 함유된 원수를 가압하는 원수펌프(31); 원수펌프(31)로부터 원수를 공급받는 원수유입배관(70); 원수유입배관(70)에서 공급된 원수가 수용하고, 부상조(120)와 침전조가 일체로 형성된 원수처리조(100); 부상조(120)에 연결되어 부유물을 배출하는 슬러지배출관(87); 및 슬러지배출관(87)에 배치되어 부유물의 배출을 단속하는 압력단속밸브(60)를 포함하는 수처리시스템의 제어방법에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템의 제어방법은, 원수펌프(31)를 구동하는 단계(S100); 원수처리조(100)의 여재(F1, F2)를 통과한 처리수가 유동하는 처리수배출배관이 처리수를 외부로 배출하도록 처리수배출밸브(41)를 구동하는 단계(S110); 슬러지배출관(87)을 폐쇄하여, 원수처리조(100)의 압력을 증가시키도록 압력단속밸브(60)를 폐쇄하는 단계(S120); 처리수배출배관을 유동하는 처리수의 유량을 측정하는 단계(S130); 및 처리수의 유량이 미리 정해진 수준에 도달하면 슬러지배출관(87)을 개방하도록 압력단속밸브(60)를 개방하는 단계(S151)를 포함한다.

제어부(10)는 처리수의 유량이 미리 정해진 수준에 도달하면 압력단속밸브(60)를 개방하여 과도한 압력증가를 방지한다. 다만 정해진 수준이라하면 높은 압력을 유지하도록 압력단속밸브(60)를 폐쇄한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 수처리시스템의 순서도이다.

도 8을 참조하면, 오염물이 함유된 원수를 가압하는 원수펌프(31); 원수펌프(31)로부터 원수를 공급받는 원수유입배관(70); 원수유입배관(70)에서 공급된 원수가 수용하고, 부상조(120)와 침전조가 일체로 형성된 원수처리조(100); 부상조(120)에 연결되어 부유물을 배출하는 슬러지배출관(87); 슬러지배출관(87)에 배치되어 부유물의 배출을 단속하는 압력단속밸브(60); 원수펌프(31)와 담체조(200)의 상단을 연결하는 제1공급배관(71); 담체조(200)의 하단과 원수유입배관(70)을 연결하는 제1배출배관(81); 원수펌프(31)와 담체조(200)의 하단을 연결하는 제2공급배관(72); 담체조(200)의 상단과 원수유입배관(70)을 연결하는 제2배출배관(82); 제1공급배관(71)과 제2공급배관(72)의 유로를 단속하는 공급밸브(42); 제1배출배관(81)의 유로를 단속하는 제1배출밸브(51); 및 제2배출배관(82)의 유로를 단속하는 제2배출밸브(52)를 포함하는 수처리시스템의 제어방법에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리시스템의 제어방법은, 원수펌프(31)를 구동하는 단계(S200); 공급밸브(42)가 제1공급배관(71)이 개방되도록 구동하는 단계(S210); 제1배출밸브(51)가 제1배출배관(81)이 개방되도록 구동하는 단계(S220); 원수처리조(100)의 여재(F1, F2)를 통과한 처리수가 유동하는 처리수배출배관이 처리수를 외부로 배출하도록 처리수배출밸브(41)를 구동하는 단계(S230); 및 슬러지배출관(87)을 폐쇄하여, 원수처리조(100)의 압력을 증가시키도록 압력단속밸브(60)를 폐쇄하는 단계(S240)를 포함한다.

제어부(10)는 슬러지배출관(87)을 폐쇄하여 원수처리조(100)의 압력이 일정수준을 유지하도록 한다. 슬러지의 증가로 인해 부상조(120)에 슬러지가 가득차더라도 제어부(10)는 일정시간동안 압력단속밸브(60)를 폐쇄할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 수처리시스템의 제어방법은, 원수처리조(100)의 압력을 측정하는 단계(S250); 및 측정된 원수처리조(100)의 압력이 미리 정해진 수준 이상이면, 슬러지배출관(87)을 개방하도록 압력단속밸브(60)를 개방하는 단계(S261)를 포함한다.

제어부(10)는 원수처리조(100)의 압력이 상대적으로 높다고 판단되면 원수의 여과능력이 상대적으로 낮아질 수 있음을 고려하여 압력단속밸브(60)를 개방하여 원수의 여재 통과속도를 늦출 수 있다.

수처리시스템은, 공기를 압축하고 공기용해조(300)와 연결된 공기압축기(33); 공기압축기(33)에서 배출된 압축공기를 침강조(110)에 공급하는 제1폭기공급배관(83); 공기압축기(33)에서 배출된 압축공기를 원수펌프(31)와 연결된 담체조(200)에 공급하는 제2폭기공급배관(84); 제1폭기공급배관(83)과 제2폭기공급배관(84)을 단속하는 폭기조절밸브(54)를 포함하고, 본 발명의 다른 실시예에 의한 수처리시스템의 제어방법은, 제2폭기공급배관(84)을 개방하도록 폭기조절밸브(54)를 구동하는 단계(S263)를 포함한다. 제어부(10)는 압력단속밸브(60)의 개방시간 동안 압축공기를 담체조(200)에 공급할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 수처리시스템의 제어방법은, 공급밸브(42)가 제2공급배관(72)이 개방되도록 구동하는 단계(S265); 및 제2배출밸브(52)가 제2배출배관(82)이 개방되도록 구동하는 단계(S267)를 포함한다.

제어부(10)는 담체조(200)에 압축공기가 유입되는 경우 담체조(200)를 유동하는 원수의 유동방향을 변경할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 수처리시스템의 제어방법은, 미리 정해진 시간이 경과할때까지 측정된 압력이 미리 정해진 수준 이하로 하강하지 않는 경우, 폭기조절밸브(54)가 제1폭기공급배관(83)이 개방되도록 구동하는 단계(S271)를 포함한다.

제어부(10)는 원수처리조(100)의 압력이 감소하지 않는 경우, 여재(F1, F2)의 오염정도가 높다고 판단할 수 있다. 제어부(10)는 여재수송관(90)으로 여재(F1, F2)가 이동하도록 폭기조절밸브(54)를 구동할 수 있다. 제어부(10)는 압력 정도에 따라 여재(F1, F2) 세척량을 증가시키도록 압축공기의 공급량을 증가시킬 수 있다. 제어부(10)는 폭기조절밸브(54)를 조절하여 제1폭기공급배관(83)의 개도를 조절한다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 수처리시스템의 제어방법은, 처리수배출관(85)과 연결된 가압펌프(32)를 구동하는 단계(S273); 가압펌프(32)와 연결된 공기용해조(300)로부터 배출되는 폭기용해수가 유동하는 재순환배관(86)을 단속하는 재순환밸브(53)를 개방하는 단계(S275); 및 재순환배관(86)에서 배출된 폭기용해수가 원수유입배관(70)으로 유동하는 단계(S277)를 포함한다.

제어부(10)는 여재(F1, F2)의 오염정도를 낮추고, 세척챔버(130)에서 배출된 이물질이 다시 여재(F1, F2)를 오염시키지 않도록 폭기용해수가 원수유입배관(70)으로 유입되도록 재순환밸브(53)를 구동할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

예를 들면, 밸브의 폐쇄는 밸브의 개도량 감소를 포함하며, 밸브의 개방은 밸브의 개도량 증가를 포함한다.

10: 제어부 21: 압력센서
22: 유량센서 31: 원수펌프
32: 가압펌프 33: 공기압축기
41: 처리수배출밸브 42: 공급밸브
51: 제1배출밸브 52: 제2배출밸브
53: 재순환밸브 54: 폭기조절밸브
55: 여재방출밸브 60: 압력단속밸브
70: 원수유입배관 71: 제1공급배관
72: 제2공급배관 81: 제1배출배관
82: 제2배출배관 83: 제1폭기공급배관
84: 제2폭기공급배관 85: 처리수배출관
86: 재순환배관 87: 슬러지배출관
88: 여재방출배관 90: 여재수송관
91: 흡입부 92: 배출부
100: 원수처리조 110: 침강조
120: 부상조 130: 세척챔버
140: 여재분리판 150: 스트레이너
151: 투공 153: 유동홈
160: 처리수분배판 161: 중심홀
163: 경사판 165: 가이드판
200: 담체조 300: 공기용해조

Claims (15)

1. 오염물이 함유된 원수를 공급하는 원수유입배관;
   상기 원수유입배관에서 공급된 원수가 수용되고, 하측에는 다공질의 여재를 수용하는 침강조가 형성되고 상측에는 상승하는 부유물을 수용하는 부상조가 일체로 형성된 원수처리조;
   상기 부상조에 연결되어 부유물을 배출하는 슬러지배출관;
   상기 슬러지배출관에 배치되어 부유물의 배출을 단속하는 압력단속밸브;
   원수를 가압하는 원수펌프;
   상기 원수펌프로부터 공급된 원수가 유동하고, 담체를 수용하는 담체조;
   상기 원수펌프와 상기 담체조의 상단을 연결하는 제1공급배관;
   상기 원수펌프와 상기 담체조의 하단을 연결하는 제2공급배관;
   상기 담체조의 하단과 상기 원수유입배관을 연결하는 제1배출배관;
   상기 담체조의 상단과 상기 원수유입배관을 연결하는 제2배출배관;
   상기 제1공급배관과 상기 제2공급배관의 유로를 단속하는 공급밸브;
   상기 제1배출배관의 유로를 단속하는 제1배출밸브; 및
   상기 제2배출배관의 유로를 단속하는 제2배출밸브를 포함하는 수처리시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 침강조에 연결되어 여재를 통과한 처리수를 배출하는 처리수배출관; 및
   상기 처리수배출관에 연결되어 처리수의 배출을 단속하는 처리수배출밸브를 더 포함하는 수처리시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 처리수배출관과 연결된 가압펌프;
   상기 가압펌프와 연결된 공기용해조;
   상기 공기용해조와 상기 원수유입배관을 연결하는 재순환배관; 및
   상기 재순환배관을 단속하는 재순환밸브를 더 포함하는 수처리시스템.
4. 삭제
5. 제 3 항에 있어서,
   공기를 압축하고 상기 공기용해조와 연결된 공기압축기;
   상기 공기압축기에서 배출된 압축공기를 상기 침강조에 공급하는 제1폭기공급배관;
   상기 공기압축기에서 배출된 압축공기를 상기 담체조에 공급하는 제2폭기공급배관;
   상기 제1폭기공급배관과 상기 제2폭기공급배관을 단속하는 폭기조절밸브;
   상기 침강조에 연결되고, 오염여재를 흡입하는 흡입부와 흡입된 오염여재를 배출하는 배출부가 형성된 여재수송관을 더 포함하고,
   상기 제1폭기공급배관은,
   상기 여재수송관과 연결된 수처리시스템.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 부상조의 하측에 배치되어 여재를 방출하는 여재방출배관; 및
   상기 여재방출배관을 단속하는 여재방출밸브를 더 포함하는 수처리시스템.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 원수처리조의 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함하고,
   상기 슬러지배출관은 상기 부상조의 상단에 연결되고,
   상기 부상조는 부유물을 상기 슬러지배출관으로 상승할수록 직경이 줄어드는 형상이며,
   상기 압력단속밸브는,
   상기 원수처리조의 압력에 따라 개폐가 조절되는 수처리시스템.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 침강조에 연결되고, 오염여재를 흡입하는 흡입부와 흡입된 오염여재를 배출하는 배출부가 형성된 여재수송관; 및
   상기 배출부를 수용하고, 오염여재의 세척을 촉진하는 세척챔버를 더 포함하는 수처리시스템.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 세척챔버의 하측에 배치된 원뿔형상의 여재분리판을 더 포함하고,
   상기 세척챔버는,
   오염여재의 진동을 촉진하는 굴곡이 형성되며, 하단은 상기 여재분리판을 향하여 형성되고, 상단은 상기 원수유입배관 보다 높은 곳에 형성된 수처리시스템.
10. 오염물이 함유된 원수를 공급하는 원수유입배관;
    상기 원수유입배관에서 공급된 원수를 수용하고 다공질의 여재를 수용하는 원수처리조;
    여재 내에 매립되어 여재를 통과한 처리수를 상기 원수처리조의 가장자리로 분산시키는 처리수분배판; 및
    상기 원수처리조에 배치되어 여재를 지지하고 처리수는 통과하는 투공이 형성된 스트레이너를 포함하고,
    상기 처리수분배판은 상기 스트레이너의 상측에 배치되고,
    상기 처리수분배판은,
    중앙으로 하향하는 처리수가 통과하는 중심홀이 형성되고 가장자리는 높이가 낮게 경사가 형성된 경사판을 포함하는 수처리시스템.
11. 삭제
12. 삭제
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 처리수분배판은,
    상기 경사판의 가장자리에서 낙하는 처리수를 상기 스트레이너의 가장자리로 유도하는 가이드판을 더 포함하는 수처리시스템.
14. 삭제
15. 삭제

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