KR101967186B1 - 마이크로 수중 막필터 및 이를 이용한 오탁수 저감시설 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수 및 폐수 등의 오탁수의 여과의 여과 과정중에 필터의 공극이 이물질에 의해 오염되거나 막힘되는 것을 방지하는 마이크로 수중 막필터 및 이를 이용한 오탁수의 저감시설에 관한 것으로서, 상기 마이크로 수중 막필터는 봉재로 구성되는 사각프레임의 다수 개를 사각프레임의 수직 중심선을 기준으로 방사상으로 배치시킨 지지프레임과, 상기 지지프레임의 수직외면과 바닥면을 감싸도록 설치되는 막부재와, 출수공을 구비하여 상기 지지프레임의 상부면에 설치되는 고정플랜지 및, 상기 막부재의 내부에 설치되는 충격파발생장치가 포함되는 것으로서, 상기 막부재는 탄성재질로 이루어지고 일정한 크기의 입수공극을 다수 개 구비하고 있고, 상기 충격파발생장치는 고정플랜지에 고정되는 단자고정캡에 설치되는 한 쌍의 전극봉과, 상기 한 쌍의 전극봉 사이에 형성되는 스파크부로 이루어지되, 상기 스파크부는 다수 개의 스파크유닛이 전극봉의 전체 길이에 대하여 일정한 간격으로 병렬 설치되고, 각 스파크유닛은 한 쌍의 전극봉에서 상호간에 간극을 가지면서 대향하도록 수직방향으로 설치되는 한 쌍의 피크전극으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

마이크로 수중 막필터 및 이를 이용한 오탁수 저감시설{MICRO WATER MEMBRANE FILTER AND FILTHY WATER REDUCTION FACILITY}

본 발명은 하수 및 폐수 등의 오탁수의 여과를 위해 사용되는 필터 및 이를 이용한 오탁수의 처리방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 여과 과정중에 필터의 공극이 이물질에 의해 오염되거나 막힘되는 것을 방지하는 마이크로 수중 막필터 및 이를 이용한 오탁수의 저감시설에 관한 것이다.

물의 재이용을 통한 효율적인 수자원의 활용은 당면한 물 수급문제의 해소는 물론 경제적, 사회적, 환경적으로 매우 필요한 것으로 인식되고 있다. 아울러 국내외적으로 물 부족문제가 지속적으로 대두되고 있는 바, 이에 따른 효율적인 수자원의 확보 및 재활용 기술이 시급하게 요구되고 있다.

이를 위하여 하수처리장은 물론 비점오염발생지역이나 대형빌딩 등에 다양한 시스템의 오탁수 처리장치가 설치 및 가동되고 있다. 이러한 오탁수 처리방법은 물리 화학적 처리 및 생물학적 처리 방식 등이 있으며, 그 처리정도에 따라 이들이 복합적으로 사용된다.

특히 하수 및 폐수에 대한 생물학적 처리는 산소공급을 통한 호기성 미생물을 번식시켜 오염물질을 제거하는 활성 슬러지(conventional activated sludge) 공정이 주로 이용되고 있으나, 이는 큰 규모의 포기조 용량을 필요로 하며 슬러지의 팽화현상으로 과다한 부하가 발생하는 등의 문제점이 있다.

따라서 최근에는 부지면적을 줄일 수 있는 막결합형 생물반응기(membrance bioreactor)를 적용하고자 하는 시도가 있다.

상기 막결합형 생물반응기는 미생물을 분리 여과시키는 분리막을 이용하는 것으로서 침전조 포기조 등을 반드시 필요로 하는 것이 아니므로 상술한 바와 같이 부지면적이 대폭 줄일 수 있고, 미생물의 침강성에 영향을 받지 않아 처리 효율을 향상시킬 수 있는 등의 많은 장점을 가지고 있다. 그런데 상기의 분리막의 표면에는 케이크층에 의해 막오염이 발생하고, 이러한 막오염은 투과율을 감소시켜 안정적인 수량의 확보에 지장을 주는 문제점이 있다.

따라서 상기 분리막의 오염을 제거하기 위한 방안이 연구되고 있는데, 그 예의 하나로 등록특허공보 등록번호 10-1126871호의 플라즈마 방전조를 구비한 하폐수 고도처리 시스템이 제안된 바 있다.

등록특허공보 등록번호 10-1126871호에서는 호기조(30)와 별도로 플라즈마 방전조(100)를 구비시키고, 이들 각각의 내부에 침지형 분리막(90)의 착탈을 가능하게 하여, 고도처리 시스템의 운전모드에서는 분리막을 호기조(30)에 위치시켜 제 기능을 하도록 하고 세정모드에서는 케이크층이 형성된 분리막을 호기조(30)로부터 플라즈마 방전조(100)로 이동 시킨 후 상기 플라즈마 방전조(100)를 운전한다. 플라즈마 방전조(100)에서는 플라즈마에 의해 발생되는 라디칼과 오존 등의 높은 산화력으로 분리막의 표면에 형성된 케이크층을 산화시켜 제거한다.

그러나 상기 등록특허공보 등록번호 10-1126871호에 의한 분리막의 세정방법은 별도의 플라즈마 방전조를 구비시켜야 하고, 분리막의 세정시에는 하수 등의 정화작업이 중지되는 문제점이 있다. 아울러 분리막의 세정이 라디칼과 오존 등의 산화력에만 의존하는 것이므로 투수공에 끼인 무기물에 대한 처리가 쉽지 않고 처리시간이 길어지는 문제점이 있다.

KR 10-1126871 B1

본 발명은 종래기술의 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 물리적 처리 내지 생물학적 처리에 있어서 여과기능을 하는 막필터에 불가피하게 형성되는 오염물질을 쉽고 효율적으로 제거할 수 있으면서 반영구적 사용이 가능한 마이크로 수중 막필터와, 필터의 청소로 인해 정화처리가 중단됨에 따른 용수 공급이 중단되지 않도록 상기 마이크로 수중 막필터를 이용한 오탁수의 저감시설을 제공하고자 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 봉재로 구성되는 사각프레임의 다수 개를 사각프레임의 수직 중심선을 기준으로 방사상으로 배치시킨 지지프레임과, 상기 지지프레임의 수직외면과 바닥면을 감싸도록 설치되는 막부재와, 출수공을 구비하여 상기 지지프레임의 상부면에 설치되는 고정플랜지 및, 상기 막부재의 내부에 설치되는 충격파발생장치가 포함되는 것으로서, 상기 막부재는 탄성재질로 이루어지고 일정한 크기의 입수공극을 다수 개 구비하고 있고, 상기 충격파발생장치는 고정플랜지에 고정되는 단자고정캡에 설치되는 한 쌍의 전극봉과, 상기 한 쌍의 전극봉 사이에 형성되는 스파크부로 이루어지되, 상기 스파크부는 다수 개의 스파크유닛이 전극봉의 전체 길이에 대하여 일정한 간격으로 병렬 설치되고, 각 스파크유닛은 한 쌍의 전극봉에서 상호간에 간극을 가지면서 대향하도록 수직방향으로 설치되는 한 쌍의 피크전극으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로 수중 막필터를 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 수평격판에 의해 상부실과 여과실로 구획되는 여과수조와, 상기 여과실 내부에 설치되는 마이크로 수중 막필터 및, 상기 마이크로 수중 막필터의 충격파발생장치에 고전압 에너지를 순간적으로 보내주는 펄스전원장치로 이루어지는 것으로서, 수평격판의 상면에는 상부실을 전실과 후실로 구획하는 수직격판이 설치되며, 물이 공급되는 유입관은 여과실과 연통되고, 여과된 물이 배출되는 배출관은 후실에 연통되며, 상기 마이크로 수중 막필터는 전실과 후실 하부의 각각에 적어도 하나씩 설치되고, 전실에는 각 마이크로 수중 막필터의 막힘 여부를 확인하는 감지부가 설치되어, 상기 감지부의 감지결과에 따라 펄스전원장치가 전실 하부에 위치한 마이크로 수중 막필터와 후실 하부에 위치한 마아크로 수중 막필터 중 어느 하나의 내부에 충격파가 발생하도록 충격파발생장치에 고전압 에너지를 인가시키는 것을 특징으로 하는 오탁수 저감시설가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 여과실과 연통된 유입관의 타단부는 응집수조의 배수공에 설치되고, 상기 응집수조에는 유입소켓이 구비된 탈수튜브가 내장되어, 오탁수는 상기 유입소켓을 통해 탈수튜브로 보내지고, 탈수튜브에 구비된 탈수공극을 통해 탈수된 물이 유입관을 통해 상기한 여과수조의 여과실로 보내지는 것을 특징으로 하는 오탁수 저감시설이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 유입소켓에는 이송관이 설치되고, 상기 이송관을 통해 탈수튜브로 이송되는 오탁수에는 고분자 응집제가 믹싱되도록 상기 이송관과 연결된 믹싱장치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 오탁수 저감시설이 제공되며, 이때 상기 믹싱장치는, 오탁수공급관과 연통된 믹싱수조에 믹싱블레이드가 설치되는 구조로 이루어지거나 오탁수공급관과 이송관 사이에 설치되는 믹싱파이프로 이루어지고, 상기 믹싱파이프의 내부에는 믹싱날개가 설치되는 구조로 이루어진다.

본 발명의 마이크로 수중 막필터는 그 구성이 단순하여 제작이 용이하고 제작단가가 저렴하며 막부재를 교체함 없이 반영구적으로 사용 가능하므로 매우 경제적이며, 필터의 청소가 강력한 충격파에 의한 물리적 수단과 더불어 활성종들에 의한 유기물질 분해의 화학적 작용이 함께 작용하여 필처 청소가 매우 효율적으로 이루어진다.

또한 상기와 같은 마이크로 수중 막필터를 이용한 오탁수 저감시설은 필터 청소가 오탁수의 여과 과정 중에 스스로 이루어지므로, 필터 청소를 위해 여과과정을 중단할 필요가 없어 지속적인 오탁수의 여과가 가능하여 처리용량이 대폭 증대되면서 운영 및 유지관리비용이 절감되며, 믹싱파이프에 의한 오탁수와 고분자 응집제의 혼합은 별도의 수조 내지 전기적 에너지를 불필요하게 하면서 응집효율을 향상시킨다.

도 1은 종래 기술에 의한 하폐수 고도처리 시스템의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 오탁수 저감시설의 단면도이다.
도 3은 상기 오탁수 저감시설에 설치되는 마이크로 수중 막필터의 사시도 및 단면도이다.
도 4는 상기 마이크로 수중 막필터의 오염물질 제거원리를 설명하는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 오탁수 저감시설의 작동원리를 설명하는 각 단면도이다.
도 6은 응집수단이 포함된 본 발명의 오탁수 저감시설의 단면도이다.
도 7은 또 다른 응집수단이 포함된 본 발명의 오탁수 저감시설의 단면도이다.
도 8은 도 7의 응집수단을 구성하는 믹싱파이프의 사시도 및 내부 작동에 관한 개념도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 오탁수 저감시설의 단면도이고, 도 3은 상기 오탁수 저감시설에 설치되는 마이크로 수중 막필터(200)의 사시도 및 단면도이며, 도 4는 상기 마이크로 수중 막필터(200)의 오염물질 제거원리를 설명하는 개념도이고, 도 5는 상기 마이크로 수중 막필터(200)를 이용하여 지속적으로 오탁수 처리를 가능하게 하는 본 발명의 오탁수 저감시설의 작동원리를 설명하는 각 단면도이다.

본 발명의 오탁수 저감시설은 여과방식으로 오탁수를 정화시키는 마이크로 수중 막필터(200)를 이용하여 하,폐수 처리장, 산업체의 폐수, 대형빌딩의 폐수 및 비점오염수 등을 물리적 처리하여 수질을 개선한다.

이러한 마이크로 수중 막필터(200)는 탄성력을 가지는 천 또는 박판의 막부재(230)가 여과의 역할을 하도록 하는 한편, 펄스 플라즈마 전극에서 생성되는 충격파와 진동에 의해 여과과정 중에 막부재(230)에 부착된 부유물질, 유기성 오염물질, 미생물 등의 오염물질을 스스로 제거한다.

이를 위하여 상기 마이크로 수중 막필터(200)는 필터의 형상을 유지시키는 지지프레임(210)의 수직외면과 바닥면을 감싸도록 막부재(230)가 설치된다.

막부재(230)는 필터의 내부서 발생하는 충격파에 의해 면의 수직방향으로 탄성적으로 변위하면서 막부재(230)에 의해 설정되는 내부의 부피를 반복적으로 팽창 및 축소되어야 한다. 따라서 상기 막부재(230)는 그 재질을 폴리프로필렌, 니켈, 스테인레스 중 어느 하나로 하여 상술한 바와 같은 탄성력을 가짐과 함께 내식성을 가지도록 하는 것이 바람직하다.

아울러 상기 막부재(230)는 일정한 크기의 입수공극(231)을 다수 개 구비시키되, 입수공극(231)의 크기는 60㎛이하로 하여 높은 여과효율을 가지도록 하는 것이 바람직하다. 또한 이러한 막부재(230)는 다수 겹으로 구성시킬 수 있으나 입수공극(231)의 크기가 균일하도록 홀겹으로 구성시키는 것이 바람직하다.

막부재(230)를 지지하는 지지프레임(210)은 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 봉재로 구성되는 사각프레임(211)의 다수개를 사각프레임(211)의 수직 중심선(o-o)을 기준으로 방사상으로 배치시켜 구성된다. 따라서 필터의 수직단면은 상기 사각프레임(211)과 일치하며 그 내부에 충격파발생장치(240)가 설치된다.

지지프레임(210)의 상부면에는 고정플랜지(220)가 설치되고, 상기 고정플랜지(220)에는 막부재(230)를 통과하여 여과된 물이 상부로 배출될 수 있도록 하는 출수공(221)이 구비된다.

고정플랜지(220)에는 단자고정캡(241)이 더 고정 설치된다. 상기 단자고정캡(241)은 충격파발생장치(240)를 구성하는 한 쌍의 전극봉(242)의 상단을 고정시키면서 후술하는 펄스전원장치(미도시)로부터 인가받은 고전압 에너지를 상기 전극봉(242)으로 흘려보낸다. 전극봉(242)은 절연체로 감싸진다.

상기 한 쌍의 전극봉(242)에는 그 전체의 길이에 대하여 일정한 간격으로 다수 개의 스파크유닛(Su)이 병렬적으로 설치됨으로써, 상기 한 쌍의 전극봉(242) 사이에 충격파를 발생시키기 위한 스파크부(S)가 형성되도록 한다.

각 스파크유닛(Su)은 한 쌍의 전극봉(242)에서 상호간에 간극(△)을 가지면서 대향하도록 수직방향으로 설치되는 한 쌍의 피크전극(243)으로 이루어진다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 마이크로 수중 막필터(200)는 막부재(230)에 갑작스러운 큰 충격을 가하여 막부재(230)에 부착된 오염물질이 막부재(230)로부터 튕겨져 나가도록 하는 것을 오염물질 제거의 원리로 한다.

이를 위해 본 발명에서는 물안에서 플라즈마를 발생시키는 것으로서, 고전압 에너지를 순간적으로 보내주는 펄스전원장치를 이용하여 물안의 피크전극(243)에 에너지를 공급한다.

이와 같이 고전압의 에너지가 가해지면 피크전극(243) 주변의 물이 이온화되면서 플라즈마가 발생하게 되고, 이와 같은 물질의 성상 변화는 부피의 변화를 유도하여 약 10,000기압 이상의 내부 압력이 발생하게 한다.

그런데 그 주변의 액체상태인 물은 비압축성으로서 탄성이 없기 때문에 밀리지 않아 수중 충격파가 발생하게 되고, 상기 충격파는 상술한 바와 같이 막부재(230)에 충격을 가하여 이에 부착되어 있던 오염물질들이 떨어져 나가게 한다. 이때 부가적으로 전기분해에서와 같은 활성종들이 발생되어 유기물질이 분해되는 효과도 함께 수반된다.

도 5는 상기 마이크로 수중 막필터(200)를 이용하여 지속적으로 오탁수 처리를 가능하게 하는 본 발명의 오탁수 저감시설의 작동원리를 설명하는 각 단면도이다.

본 발명의 오탁수 저감시설은 마이크로 수중 막필터(200)의 막부재(230)에 막힘현상이 발생하면 즉시 막부재(230)의 내부에서 충격파를 발생시켜 상기한 막힘현상을 곧바로 제거함으로써 오탁수 처리가 끊김없이 지속적으로 이루어지게 하여 그 처리량을 극대화시킨다.

이를 위한 상기 오탁수 저감시설은 수평격판(331)에 의해 상부실(310)과 여과실(320)로 구획되는 여과수조(300)와, 상기 여과실(320) 내부에 설치되는 마이크로 수중 막필터(200A,200B)) 및, 상기 마이크로 수중 막필터(200A,200B)) 내부(구체적으로 막부재(230) 내부)에 설치된 충격파발생장치(240)에 고전압 에너지를 인가하는 펄스전원장치로 이루어진다.

또한 상부실(310)은 수평격판(331)의 상면에 수직으로 설치된 수직격판(332)에 의해 전실(311)과 후실(312)로 구획된다. 전실(311)에서는 마이크로 수중 막필터(200A,200B))에 발생하는 막힘현상을 감지하고, 후실(312)에서는 마아크로 수중 막필터(200B)에 의해 여과된 물이 외부로 배출되게 한다.

즉 여과되지 아니한 오탁수는 여과실(320)에서 여과된 후, 후실(312)을 통해 외부로 배출된다. 따라서 물이 공급되는 유입관(341)은 여과실(320)과 연통하며, 여과된 물이 배출되는 배출관(342)은 후실(312)에 연통된다.

또한 상기한 여과과정 중에 발생되는 마이크로 수중 막필터(200A,200B))의 막힘을 전실(311)의 감지부(350)를 통해 해결함으로써 오탁수의 지속적인 처리를 가능하게 한다.

이를 위해 여과실(320) 내부에 설치되는 마이크로 수중 막필터(200A,200B))는 전실(311)과 후실(312) 하부의 각각에 적어도 하나씩 설치된다. 이와 함께 전실(311)에는 각 마이크로 수중 막필터(200A,200B))의 막힘 여부를 확인하는 감지부(350)가 설치된다.

그리고 여과수조(300)의 외부에는 상술한 펄스전원장치가 설치되고, 상기 펄스전원장치로 하여금 상기 감지부(350)의 감지결과에 따라 전실(311) 하부에 위치한 마이크로 수중 막필터(200A)와 후실(312) 하부에 위치한 마아크로 수중 막필터(200B) 중 어느 하나의 내부에 충격파가 발생하도록 충격파발생장치(240)에 대한 고전압 에너지를 인가하게 한다.

상기 감지부(350)는 도 2에 도시된 바와 같이 수위에 따라 회동하는 플로팅 볼탑 구조로 이루어질 수 있다.

이와 같이 플로팅 볼탑 구조의 감지부(350)를 전실(311)에 설치한 본 발명의 오탁수 저감시설의 작동원리는 다음과 같다.

ⅰ) 유입관(341)을 통해 여과실(320)로 유입된 오탁수는 후실(312) 하부에 위치한 마아크로 수중 막필터(200B)를 통과한 후, 후실(312)을 통해 배출관(342)으로 흐르게 된다{도 5의 (a)}.

ⅱ) 계속적인 오탁수의 처리로 상기 후실(312) 하부의 마아크로 수중 막필터(200B)에 막힘현상이 발생하면 이를 통과하는 오탁수의 양이 점차 줄어들게 되고, 이와 같이 후실(312) 하부의 마아크로 수중 막필터(200B)를 통과하지 못한 오탁수는 전실(311) 하부의 마이크로 수중 막필터(200A)를 통과하여 전실(311)에 물이 차오르게 한다{도 5의 (b)}.

ⅲ) 전실(311)에 물이 차오름에 따라 감지부(350)의 볼탑(351) 역시 위로 올라가게 되고 설정된 높이만큼 올라가게 되면, 감지부(350)는 펄스전원장치에 전기적 신호를 보내어 후실(312) 하부에 위치한 마아크로 수중 막필터(200B) 내부의 충격파발생장치(240)에 고전압 에너지가 순간적으로 흐르게 한다.

이에 따라 후실(312) 하부에 위치한 마아크로 수중 막필터(200B) 내부에서는 충격파가 발생하면서 막부재(230)에 부착되어 있던 오염물질이 튕겨져 나가게 되면서 후실(312) 하부의 마아크로 수중 막필터(200B)에 대한 청소가 완료된다{도 5의 (c)}.

ⅳ) 상기 ⅲ)단계에서의 후실(312) 하부의 마아크로 수중 막필터(200B)에 대한 청소가 완료되면, 여과실(320) 내의 오탁수는 다시 후실(312) 하부의 마아크로 수중 막필터(200B)에 의한 여과작용을 통해 후실(312)과 배출관(342)으로 흐르게 된다.

이와 함께 전실(311)의 물 수위는 점차 낮아지게 되며, 그에 따라 볼탑(351) 역시 하부로 내려오게 된다. 볼탑(351)이 하부의 설정된 위치에 도달하게 되면 감지부(350)는 다시 펄스전원장치에 전기적 신호를 보내어 전실(311) 하부에 위치한 마이크로 수중 막필터(200A) 내부의 충격파발생장치(240)에 고전압 에너지를 순간적으로 흐르게 하여 충격파를 발생시킨다{도 5의 (d)}.

그에 따라 전실(311) 하부의 마이크로 수중 막필터(200A)는 막부재(230)에 부착된 오염물질이 제거됨으로써 차후의 후실(312) 하부에 위치한 마아크로 수중 막필터(200B)에 발생하게 되는 막힘현상을 대비할 수 있게 한다.

여과실(320)의 하부에는 마이크로 수중 막필터(200A,200B))로부터 떨어져 나온 퇴적 오염물질을 외부로 반출시킬 수 있는 퇴적물 제거밸브(343)가 더 구비된다.

위에서 설명한 오탁수 저감시설의 작동원리는 감지부(350)가 부레의 원리를 이용한 플로팅 볼탑 구조인 것을 예로 하였으나, 상기 감지부(350)의 구성은 전실(311)에 차오르는 수위를 감지할 수 있는 것이면 족하는 것이므로, 이를 반드시 플로팅 볼탑 구조로 한정할 필요는 없다. 예컨대 상기 감지부(350)를 전실(311)의 상하부에 각 위치시킨 수위감지센서(미도시)로 구성시킬 수도 있다.

상술한 오탁수 저감시설에는 오염물질의 응집수단이 더 포함될 수 있다. 도 6, 7은 상기 응집수단이 더 포함된 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 오탁수 저감시설을 각 도시한 것이다.

응집수단은 오탁수를 여과실(320)로 보내기 전에 콜로이드성 이물질을 응집시켜 제거함으로써 여과실(320)에서의 여과효율을 향상시킨다.

상기한 응집수단은 응집수조(400)와, 상기 응집수조(400)에 제거 가능하도록 내장되는 탈수튜브(410)로 이루어진다.

응집수단이 포함된 오탁수 저감시설에서는 고분자 응집제가 첨가된 오탁수가 먼저 탈수튜브(410)에 보내지며, 탈수튜브(410)에서는 고분자 응집제에 의해 응집된 이물질 덩어리를 제외한 물을 탈수작용으로 응집수조(400)에 모이게 하며, 응집수조(400)에 모인 물은 유입관(341)을 통해 상술한 여과수조(300)의 여과실(320)로 보내진다.

따라서 응집수조(400)에는 배수공(401)이 구비되고, 여과실(320)과 연통한 유입관(341)의 타단부는 상기 배수공(401)에 설치 고정된다. 아울러 탈수튜브(410)에는 고분자 응집제가 혼합된 오탁수를 유입시키기 위한 유입소켓(411) 및 탈수작용을 위한 탈수공극(412)이 각 구비된다. 응집수조(400)에서 응집물이 가득찬 탈수튜브(410)를 쉽게 제거 내지 교체할 수 있도록 탈수튜브(410)에 손잡이를 더 설치할 수도 있다.

상기한 응집수단에는 탈수튜브(410)로 보내어지는 오탁수와 고분자 응집제의 혼합이 충분하게 이루어져 응집효율을 극대화시키기 위한 믹싱장치가 더 구비될 수 있다.

상기 믹싱장치는 탈수튜브(410)의 유입소켓(411)에 설치되는 이송관(421)과 연결되어, 상기 이송관(421)을 통해 탈수튜브(410)로 이송되는 오탁수는 고분자 응집제가 충분히 믹싱된 상태가 되게 함으로써 응집효율을 향상시킨다.

이러한 믹싱장치는 도 6에 도시된 바와 같이, 오탁수공급관(520)과 연통된 믹싱수조(500)에 믹싱블레이드(510)가 설치되는 구조를 가질 수 있다. 상기 오탁수공급관(520)에는 고분자 응집제를 공급하기 위한 응집제투입관(530)이 연결되어 있다.

따라서 믹싱장치에 관한 본 실시예에서는 고분자 응집제가 첨가된 오탁수를 믹싱수조(500)에 저수시킨 후 믹싱블레이트를 회전시킴으로써 오탁수 전체에 대하여 고분자 응집제가 골고루 섞일 수 있게 한다.

이러한 믹싱과정 중에 발생한 응집물은 믹싱수조(500) 하부의 퇴적물 제거밸브(501)를 통해 제거된다.

도 7은 또 다른 믹싱장치의 실시예를 나타낸 것으로서, 본 실시예에서는 오탁수의 이송과정 중에 오탁수와 고분자 응집제가 효율적으로 골고루 혼합되게 함으로써 도 6의 실시예와 같은 믹싱수조(500) 내지 믹싱블레이드(510)의 설치를 불필요하게 한다.

이러한 도 7의 실시예에서는 오탁수공급관(520)과 이송관(421) 사이에 설치되는 믹싱파이프(600)로 이루어진다. 오탁수공급관(520)에 고분자 응집제를 공급하기 위한 응집제투입관(530)이 연결되어 있음은 앞선 도 6의 실시예와 다르지 않다.

도 8은 상기 믹싱파이프(600)를 설명하기 위한 것으로서, (a)는 그 외관을 나타낸 것이고, (b)는 내부의 구조 및 작동관계를 설명하기 위한 개념도이다.

상기 믹싱파이프(600)는 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 그 내부에 다수 개의 믹싱날개(610)가 서로 교차하며 경사지게 설치되어 있다. 따라서 믹싱파이프(600)를 통과하는 오탁수 및 고분자 응집제는 각 믹싱날개(610)에 의해 회전하고 서로 교차하면서 서로 교반된다. 이러한 믹싱파이프(600)는 처리하고자 하는 오탁수의 규모 등에 따라 그 길이를 조절할 수 있다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

200,200A,200B; 마이크로 수중 막필터 210; 지지프레임
211; 사각프레임 220; 고정플랜지
221; 출수공 230; 막부재
231; 입수공극 240; 충격파발생장치
241; 단자 고정캡 242; 전극봉
243; 피크전극 300; 여과수조
310; 상부실 311; 전실
312; 후실 320; 여과실
331; 수평격판 332; 수직격판
341; 유입관 342; 배출관
343,501; 퇴적물 제거밸브 350; 감지부
351; 볼탑 400; 응집수조
401; 배수공 410; 탈수튜브
411; 유입소켓 412; 탈수공극
421; 이송관 500; 믹싱수조
510; 믹싱블레이드 520; 오탁수공급관
530; 응집제투입관 600; 믹싱파이프
610; 믹싱날개 S; 스파크부
Su; 스파크유닛 △; 간극
o-o; 수직 중심선

Claims (9)

1. 여과방식으로 오탁수를 정화시키기 위한 필터에 있어서,
   봉재로 구성되는 사각프레임(211)의 다수 개를 사각프레임(211)의 수직 중심선(o-o)을 기준으로 방사상으로 배치시킨 지지프레임(210)과,
   상기 지지프레임(210)의 수직외면과 바닥면을 감싸도록 설치되는 막부재(230)와,
   출수공(221)을 구비하여 상기 지지프레임(210)의 상부면에 설치되는 고정플랜지(220) 및,
   상기 막부재(230)의 내부에 설치되는 충격파발생장치(240)가 포함되는 것으로서,
   상기 막부재(230)는 탄성재질로 이루어지고 일정한 크기의 입수공극(231)을 다수 개 구비하고 있고,
   상기 충격파발생장치(240)는 고정플랜지(220)에 고정되는 단자고정캡(241)에 설치되는 한 쌍의 전극봉(242)과, 상기 한 쌍의 전극봉(242) 사이에 형성되는 스파크부(S)로 이루어지되, 상기 스파크부(S)는 다수 개의 스파크유닛(Su)이 전극봉(242)의 전체 길이에 대하여 일정한 간격으로 병렬 설치되고, 각 스파크유닛(Su)은 한 쌍의 전극봉(242)에서 상호간에 간극(△)을 가지면서 대향하도록 수직방향으로 설치되는 한 쌍의 피크전극(243)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로 수중 막필터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 막부재(230)는 폴리프로필렌, 니켈, 스테인레스 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로 수중 막필터.
3. 수평격판(331)에 의해 상부실(310)과 여과실(320)로 구획되는 여과수조(300)와,
   상기 여과실(320) 내부에 설치되는 마이크로 수중 막필터(200) 및,
   상기 마이크로 수중 막필터(200)의 충격파발생장치(240)에 고전압 에너지를 순간적으로 보내주는 펄스전원장치로 이루어지는 것으로서,
   수평격판(331)의 상면에는 상부실(310)을 전실(311)과 후실(312)로 구획하는 수직격판(332)이 설치되며,
   물이 공급되는 유입관(341)은 여과실(320)과 연통되고, 여과된 물이 배출되는 배출관(342)은 후실(312)에 연통되며,
   상기 마이크로 수중 막필터(200)는 전실(311)과 후실(312) 하부의 각각에 적어도 하나씩 설치되고,
   전실(311)에는 각 마이크로 수중 막필터(200)의 막힘 여부를 확인하는 감지부(350)가 설치되어,
   상기 감지부(350)의 감지결과에 따라 펄스전원장치가 전실(311) 하부에 위치한 마이크로 수중 막필터(200A)와 후실(312) 하부에 위치한 마아크로 수중 막필터(200B) 중 어느 하나의 내부에 충격파가 발생하도록 충격파발생장치(240)에 고전압 에너지를 인가시키는 것을 특징으로 하는 오탁수 저감시설.
4. 제3항에 있어서,
   상기 감지부(350)는 수위에 따라 회동하는 플로팅 볼탑 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오탁수 저감시설.
5. 제3항에 있어서,
   상기 감지부(350)는 전실(311)의 상하부에 각 위치시킨 수위감지센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오탁수 저감시설.
6. 제 3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   여과실(320)과 연통된 유입관(341)의 타단부는 응집수조(400)의 배수공(401)에 설치되고,
   상기 응집수조(400)에는 유입소켓(411)이 구비된 탈수튜브(410)가 내장되어,
   오탁수는 상기 유입소켓(411)을 통해 탈수튜브(410)로 보내지고, 탈수튜브(410)에 구비된 탈수공극(412)을 통해 탈수된 물이 유입관(341)을 통해 여과수조(300)의 여과실(320)로 보내지는 것을 특징으로 하는 오탁수 저감시설.
7. 제6항에 있어서,
   상기 유입소켓(411)에는 이송관(421)이 설치되고,
   상기 이송관(421)을 통해 탈수튜브(410)로 이송되는 오탁수에는 고분자 응집제가 믹싱되도록 상기 이송관(421)과 연결된 믹싱장치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 오탁수 저감시설.
8. 제7항에 있어서,
   상기 믹싱장치는, 오탁수공급관(520)과 연통된 믹싱수조(500)에 믹싱블레이드(510)가 설치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 오탁수 저감시설.
9. 제7항에 있어서,
   상기 믹싱장치는, 오탁수공급관(520)과 이송관(421) 사이에 설치되는 믹싱파이프(600)로 이루어지며, 상기 믹싱파이프(600)의 내부에는 믹싱날개(610)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 오탁수 저감시설.
   

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