KR102144059B1 - Submerged water treatment and water reservoir system for adjusting siphon driving water level - Google Patents
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Abstract
가뭄에 대처하여 생활용수, 조경용수, 공업용수 등으로 사용할 수 있도록 빗물, 지하수, 지표수 또는 계곡수 등을 집수한 저류조 또는 저수지에서 상단 저류조와 하단 저류조가 수두차를 갖도록 사이펀 배관을 설치하되, 하단 저류조의 수위에 대응하여 사이펀 구동수위를 조절함으로써, 사이펀 현상에 의한 대상원수를 원활하게 공급하여 처리할 수 있고, 또한, 침지형 분리막을 이용하는 수처리장치와 하단 저류조를 일체로 형성함으로써, 대상원수의 수처리 및 저류를 동시에 수행할 수 있으며, 또한, 하단 저류조가 일정 수위를 유지하도록 사이펀 배관에 의해 취수되어 전달되는 대상원수의 유속변화 흐름을 제어함으로써 침지형 분리막의 물리적 세정이 가능한, 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 시스템 및 그 방법이 제공된다.Siphon piping is installed so that the upper and lower reservoirs have a head difference in a reservoir or reservoir that collects rainwater, groundwater, surface water, or valley water so that it can be used as living water, landscaping water, and industrial water in response to drought. By adjusting the siphon driving water level in response to the water level of the storage tank, it is possible to smoothly supply and treat the target raw water due to the siphon phenomenon.In addition, by forming a water treatment device using an immersion-type separator and a lower storage tank integrally, water treatment of the target raw water And storage can be performed at the same time, and by controlling the flow rate change flow of the target raw water collected and delivered by the siphon pipe so that the lower storage tank maintains a constant water level, physical cleaning of the submerged separator is possible. Submerged water treatment and storage systems and methods are provided.
Description
본 발명은 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 가뭄에 대처하여 생활용수, 조경용수, 공업용수 등으로 사용할 수 있도록 빗물, 지하수, 지표수 또는 계곡수 등을 집수한 저류조 또는 저수지에서, 침지형 분리막을 이용한 수처리장치와 저류 시스템을 일체화하고 사이펀(Siphon) 배관의 구동수위를 조절하는, 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an immersion type water treatment and storage integrated system, and more specifically, in a storage tank or a reservoir collecting rainwater, groundwater, surface water or valley water, etc., so that it can be used as living water, landscaping water, industrial water, etc. in response to drought. , An immersion type water treatment and storage integrated system and a method for integrating a water treatment device and a storage system using an immersion type separator and controlling the driving water level of a siphon pipe.
일반적으로, 만조시 4면이 바다로 둘러싸인 지역을 도서(Island)라고 하는데, 면적에 따라 도서를 분류할 경우 국내의 대부분의 도서는 면적이 100㎢ 이하인 극소규모 도서에 속하고 있다. 이러한 극소규모 도서는 하천의 발달이 미약하기 때문에 용수원의 확보가 용이하지 않고, 지리적인 여건상 태풍 및 가뭄 등의 재난에 취약하다.In general, the area surrounded by the sea on four sides at high tide is called Island. When islands are classified according to area, most of the islands in Korea belong to very small islands with an area of 100㎢ or less. These very small islands have poor river development, making it difficult to secure water sources, and are vulnerable to disasters such as typhoons and drought due to geographical conditions.
국내의 도서지역에서는 주로 소규모 급수시설, 관로 및 선박 수송, 빗물 집수시설 등을 이용하여 생활용수를 공급하고 있고, 또한, 거주 인구의 29%만이 상수도 보급을 받고 있어 단기간의 가뭄에도 상습적으로 식수가 고갈되는 어려움을 겪고 있다.Domestic islands mainly use small-scale water supply facilities, pipelines and ship transport, and rainwater collection facilities to supply water for daily use. Also, only 29% of the residents are receiving water supply, so drinking water regularly even in short-term droughts. I am having a hard time being exhausted.
특히, 일부 도서에서는 인근 육지 및 다른 도서로부터 급수선으로 용수를 수송하고 있는데, 대체로 급수선의 수가 부족하고 운반거리가 멀어 15~20일 간격으로 1회 정도 제한적인 급수를 받고 있는 실정이다. 또한, 많은 도서지역에서 해수담수화시설을 이용하여 용수를 공급하고 있지만, 이러한 해수담수화시설은 생산단가가 높고 유지보수가 어렵기 때문에 설비 가동률이 저조한 경우가 많고, 일부 지역에서는 짠물이 그대로 공급되고 있는 경우도 있다. 또한, 이러한 해수담수화시설이 노후화된 경우 지역마다 관정을 통해 지하수를 이용하여 용수로 활용하고 있다.In particular, some islands transport water from nearby land and other islands to the water supply line, but the number of water supply lines is generally insufficient and the transport distance is long, so water supply is limited once every 15 to 20 days. In addition, many islands use seawater desalination facilities to supply water, but these seawater desalination facilities have a high production cost and difficult maintenance, so the facility utilization rate is often low, and salty water is supplied as it is in some regions. There are cases. In addition, when such a seawater desalination facility is deteriorated, groundwater is used as water through the government office in each region.
한편, 도서지역 식수원개발사업을 통해 안정적인 용수공급을 추진하고 있지만, 최근 기후변화로 인한 극한 가뭄 발생으로 제한단수 또는 기존 용수공급시설이 기능을 상실하게 되는 문제점 등이 발생되고 있다. 예를 들면, 빗물 등을 활용하는 기존 용수공급시설은 집수시설, 처리시설, 급수시설 등이 분리되어 있고, 별도의 가압펌프에 의해 구동되는 여과시설 등과 각종 제어반이 설치되기 때문에 일정 규모 이상의 집수 구조를 갖는 중대규모 시설에 집중되어 왔다.Meanwhile, a stable water supply is being promoted through a drinking water source development project in islands, but a problem such as a limited water supply or a loss of function of existing water supply facilities has occurred due to the occurrence of extreme drought due to recent climate change. For example, in existing water supply facilities using rainwater, collection facilities, treatment facilities, and water supply facilities are separated, and various control panels such as filtration facilities driven by separate pressure pumps are installed. It has been concentrated in medium and large-scale facilities with
특히, 분리막을 이용하는 수처리 시스템의 경우, 별도의 구조 변경 없이 분리막 및 모듈을 사용하고, 압력 구동을 위해서 분리막 전단 또는 후단에 가압 또는 진공흡입식 펌프가 반드시 필요하였다. 통상적으로, 분리막을 이용한 수처리 시스템에서는 톤당 0.1~0.2㎾h의 전력소모가 발생하기 때문에 소규모 수처리시설에서는 별도의 전력공급이 필요하다.In particular, in the case of a water treatment system using a separation membrane, a separation membrane and a module were used without a separate structural change, and a pressurized or vacuum suction pump was required at the front or rear end of the separation membrane to drive pressure. Typically, in a water treatment system using a separation membrane, power consumption of 0.1 to 0.2 ㎾h per ton occurs, so a separate power supply is required in a small-scale water treatment facility.
한편, 도심지내 호소수 또는 저수지내 지표수를 유입수로 사용하는 정수장에서, 별도의 혼화, 응집, 침전, 모래여과 등의 수처리장치를 통해 용수를 공급하는 시설에 분리막 기술을 도입할 경우, 원수공급, 펌프, 막모듈, 세척, 배관 및 제어설비 등으로 구성되며, 이때, 막의 종류, 막여과 면적, 막여과 유속, 막여과 회수율 등은 원수수질 및 여과수의 수질기준과 시설의 규모 등을 고려하여야 한다. 또한, 필요에 따라 배출수 처리설비를 설치하여야 하며, 막모듈의 보호 및 여과수의 수질 향상을 위해 별도의 전처리 설비 및 후처리 설비를 설치한다. 최근 부각되고 있는 막여과 기술은 내염소성 원생동물의 완벽한 제거, 시스템의 콤팩트화, 운전 자동화, 에너지 절감 등에서 공정의 개선이 이루어지고 있다.On the other hand, in a water purification plant that uses lake water in an urban area or surface water in a reservoir as inflow water, when introducing a separation membrane technology into a facility that supplies water through a separate water treatment device such as mixing, coagulation, sedimentation, sand filtration, raw water supply, pump , Membrane module, washing, piping and control facilities, etc., in this case, the type of membrane, membrane filtration area, membrane filtration flow rate, membrane filtration recovery rate, etc. should consider the quality of raw water and filtered water quality standards and the size of the facility. In addition, discharge water treatment facilities should be installed if necessary, and separate pre-treatment facilities and post-treatment facilities are installed to protect the membrane module and improve the quality of filtered water. Membrane filtration technology, which has recently emerged, is improving processes in the complete removal of chlorine-resistant protozoa, system compaction, operation automation, and energy saving.
전술한 빗물 처리를 위한 분리막 수처리장치에 대한 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1786821호에는 "중력 구동 방식의 수처리장치"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 1을 참조하여 설명한다.As a prior art for the above-described separation membrane water treatment device for rainwater treatment, Korean Patent No. 10-1786821 discloses an invention entitled "gravity driven water treatment device", which will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 종래의 기술에 따른 중력 구동 방식의 수처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically showing a water treatment apparatus of a gravity driving method according to the prior art.
도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 중력 구동 방식의 수처리장치는, 유입수 배관(11); 유입수 배관(11)을 통하여 물이 유입되는 1차 저류조(13); 1차 저류조(13)에 저류된 물로부터 협잡물을 제거하기 위한 스크린 필터(14); 스크린 필터(14)를 통과한 물이 저류되는 2차 저류조(15); 2차 저류조(15)에 마련되는 평판형 한외여과 분리막(16); 한외여과 분리막(16)을 통과한 물이 저류되는 3차 저류조(18); 및 3차 저류조(18)로부터 물을 배출하는 유출수 배관(19)을 포함하며, 1차 저류조(13)와 2차 저류조(15)가 일체형으로 형성된 구조로서, 소규모 수처리장치에 적용될 수 있다.Referring to FIG. 1, a water treatment apparatus of a gravity-driven method according to the related art includes an
종래의 기술에 따른 중력 구동 방식의 수처리장치는, 1차 저류조(13) 및 2차 저류조(15)의 최소 수두 높이(d1)는 0.5~2.0m로 제안되어 있고, 특히, 1차 저류조(13)에서는 폴리프로필렌(polypropylene) 재질의 그래뉼(granule) 타입의 원형 여재나 모래 등 쉽게 구입이 가능한 일반 여재로 구성된 스크린필터(14)를 사용한다. 또한, 2차 저류조(15)에는 침지식의 평판형 한외여과 분리막(16)이 수직 형태로 유지하되, 분리막 전후 차압이 50~100mbar가 유지되도록 한다. 또한, 하단의 3차 저류조(18)에는 최종 처리수가 저장되는 저장조로 구성된다. In the water treatment apparatus of the gravity driven method according to the prior art, the minimum head height d1 of the
종래의 기술에 따른 중력 구동 방식의 수처리장치의 경우, 기계식 펌프나 높은 수두차가 필요하지 않으면서 중력 구동 방식으로 다공성 분리막을 이용하여 빗물이나 지표수, 그레이워터 등을 정화할 수 있다.In the case of a water treatment device of a gravity driven method according to the prior art, rainwater, surface water, gray water, etc. can be purified using a porous separator in a gravity driven method without requiring a mechanical pump or a high water head difference.
그러나 종래의 기술에 따른 중력 구동 방식의 수처리장치의 경우, 0.001~0.1㎛ 공경크기의 한외여과막을 사용함으로써, 농도분극 현상이 심화되어 공경 내부의 입자 막힘 현상이 전혀 투수가 되지 않는 경계면까지 진행되고, 이에 따라, 별도의 세척 설비가 필요하게 된다. 또한, 저류조의 수위를 일정하게 유지할 수 없게 되고, 분리막 표면의 농도분극 현상으로 투과 플럭스가 급격하게 감소되는 문제점이 있다.However, in the case of the gravity-driven water treatment apparatus according to the prior art, by using an ultrafiltration membrane having a pore size of 0.001 to 0.1 μm, the concentration polarization is intensified, and the particle clogging inside the pore proceeds to the interface where no permeability is allowed at all. Accordingly, a separate washing facility is required. In addition, there is a problem in that the water level of the storage tank cannot be kept constant, and the permeate flux is rapidly reduced due to concentration polarization on the surface of the separator.
한편, 다른 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-600567호에는 "섬유여과기 내에 침지형 분리막 모듈을 일체화한 수처리장치"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.On the other hand, as another prior art, Korean Patent No. 10-600567 discloses an invention entitled "a water treatment device in which an immersion type separator module is integrated in a fiber filter", which will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2는 종래의 기술에 따른 섬유여과기 내에 침지형 분리막 모듈을 일체화한 수처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 섬유여과기 내에 침지형 분리막 모듈을 일체화한 수처리장치를 이용한 정수 처리 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.2 is a view schematically showing a water treatment device in which an immersion-type separator module is integrated in a fiber filter according to the prior art, and FIG. 3 is a water treatment system using a water treatment device in which an immersion-type separator module is integrated in the fiber filter shown in FIG. It is a diagram schematically showing.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 섬유여과기 내에 침지형 분리막 모듈을 일체화한 수처리장치는, 처리 대상수가 유입되는 일체형 수처리장치(21) 내에 배치되어, 처리 대상수를 1차적으로 여과하는 섬유여과기(22); 섬유여과기(22) 내에 배치되어, 섬유여과기(22)에서 1차 여과된 처리 대상수를 2차적으로 여과하는 침지형 분리막 모듈(23); 및 일체형 수처리장치(21) 및 침지형 분리막 모듈(23)의 하부에 각각 설치되어, 섬유여과기(22) 및 침지형 분리막 모듈(23)의 역세정시에 공기를 공급하기 위한 산기관을 포함하며, 이때, 일체형 수처리장치(21)는 각각의 밸브를 통해 원수 집수조(31), 섬유여과기 농축수 배출조(32), 섬유여과기 처리수조(33), 막농축수 배출조(34) 및 분리막 처리수조(35)와 연결된다.As shown in FIG. 2, a water treatment device in which an immersion-type separator module is integrated in a fiber filter according to the prior art is disposed in the integrated
도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 섬유여과기 내에 침지형 분리막 모듈을 일체화한 수처리장치를 이용한 정수 처리 시스템은 스크린(41), 원수 집수조(31), 원수 공급펌프(43), 응집숙성 및 원수 조정조(42), 일체형 수처리장치(21), 막 농축수 배출조(34), 섬유여과기 역세정 펌프(24) 및 분리막 처리수조(35)를 포함하며, 일체형 수처리장치(21)는 섬유여과기(22) 및 분리막 모듈(23)로 이루어진다.As shown in Figure 3, the water treatment system using a water treatment device in which an immersion-type separator module is integrated in a fiber filter according to the prior art is a
종래의 기술에 따른 섬유여과기 내에 침지형 분리막 모듈을 일체화한 수처리장치에 따르면, 섬유여과기와 침지형 분리막 모듈을 결합함으로써, 처리수 수질에 있어 기존의 모래여과지에 비해 훨씬 우수한 막여과 기능을 유지하는 상태에서 기존의 분리막을 사용할 때 운전비를 획기적으로 절감할 수 있을 뿐만 아니라 전체공정의 크기를 소형화하고 제작비용을 절감할 수 있다.According to the water treatment device in which the immersion-type separator module is integrated in the conventional fiber filter, by combining the fiber filter and the immersion-type separator module, in the state of maintaining the membrane filtration function much better than the conventional sand filter paper in terms of treated water quality. When using an existing separator, not only can the operating cost be drastically reduced, but the size of the entire process can be reduced and manufacturing costs can be reduced.
그러나 종래의 기술에 따른 섬유여과기 내에 침지형 분리막 모듈을 일체화한 수처리장치의 경우, 침지형 분리막 모듈(23)로서 중공사 형태의 정밀여과 또는 한외여과를 사용하지만, 외부의 섬유여과기(22)와 내부의 분리막의 여과속도와 역세척 시기와 주기가 각기 유입수 농도에 따라 다르기 때문에 원수 조정조(42)에 별도의 분말활성탄 및 응집제를 투입하여 원수 상태를 조정이 필요하고, 별도의 가압식/흡입식 펌프가 필요하며, 또한, 유입수의 성상과 유량에 따라 여과시간이 불규칙하게 작동하는 문제점이 있다.However, in the case of a water treatment device in which an immersion-type separator module is integrated in a conventional fiber filter, a hollow fiber-type microfiltration or ultrafiltration is used as the immersion-
한편, 다른 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1526884에는 "침지형 분리막 장치를 이용한 정수처리 시스템"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 4를 참조하여 설명한다.On the other hand, as another prior art, Korean Patent No. 10-1526884 discloses an invention entitled "Water treatment system using an immersion type separator", which will be described with reference to FIG. 4.
도 4는 종래의 기술에 따른 침지형 분리막 장치를 이용한 정수처리 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.4 is a diagram schematically showing a water treatment system using an immersion type separator according to the prior art.
도 4를 참조하면, 종래의 기술에 따른 침지형 분리막 장치를 이용한 정수처리 시스템은, 유입수에 응집제를 혼화하여 응집하는 혼화 및 응집 공정; 혼화 및 응집공정에 의한 응집처리수를 경사판 침전지가 설치된 침전조에서 경사판 침전지를 통하여 침전시키는 침전공정; 침전공정에 의한 침전처리수를 침지형 분리막 장치가 설치된 분리막조에서 침지형 분리막 장치의 중공사막에 의하여 여과하는 분리막 여과공정을 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 4, a water treatment system using an immersion-type separator device according to the prior art includes a blending and agglomeration process of blending a flocculant into influent water to agglomerate; A sedimentation step of sedimenting the coagulation treated water by the mixing and coagulation process through the swash plate settling pond in the settling tank equipped with the swash plate settling pond; It includes a separation membrane filtration process in which the precipitated water by the precipitation process is filtered by a hollow fiber membrane of an immersion type separation membrane device in a separation membrane tank equipped with an immersion type separation membrane device.
종래의 기술에 따른 침지형 분리막 장치를 이용한 정수처리 시스템에 따르면, 기존의 장방형 침전지를 경사판 침전지로 개선하여 침전에 필요한 체류시간을 줄이고, 기존의 침전지에 별도의 분리막 여과조와 오존 반응조를 설치하였다.According to the water treatment system using the immersion-type separator device according to the prior art, the existing rectangular settling basin was improved to a swash plate settling basin to reduce the residence time required for sedimentation, and a separate membrane filtration tank and an ozone reactor were installed in the existing settling pond.
그러나 종래의 기술에 따른 침지형 분리막 장치를 이용한 정수처리 시스템의 경우, 침지형 분리막의 여과시 여과시간 및 주기적인 역세척으로 후속 공정인 오존시설에 간헐적으로 원수 공급이 되지 않는 문제점이 있고, 또한, 원수 성상이 바뀌는 경우, 유입수의 수질인자와 오존의 빠른 반응으로 오존 소모율이 불규칙적으로 변하기 때문에 일정한 오존요구량을 지속적으로 만족시킬 수 없다는 문제점이 있다.However, in the case of a water treatment system using an immersion-type separator device according to the prior art, there is a problem that raw water is not intermittently supplied to the ozone facility, which is a subsequent process due to filtration time and periodic backwashing during filtration of the immersion-type separator. When the properties are changed, there is a problem that the ozone consumption rate is irregularly changed due to the rapid reaction of the influent water quality factor and ozone, so that a certain ozone demand cannot be continuously satisfied.
한편, 다른 선행기술로서, 대한민국 공개특허번호 제2016-85982호에는 "수두차를 이용한 막여과 고도정수처리장치"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 5를 참조하여 설명한다.On the other hand, as another prior art, Korean Patent Application Publication No. 2016-85982 discloses an invention entitled "membrane filtration advanced water treatment apparatus using a head difference", which will be described with reference to FIG. 5.
도 5는 종래의 기술에 따른 수두차를 이용한 막여과 고도정수처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.5 is a view schematically showing a membrane filtration advanced water treatment apparatus using a head difference according to the prior art.
도 5를 참조하면, 종래의 기술에 따른 수두차를 이용한 막여과 고도정수처리장치는, 미처리수가 모이는 전처리조(51); 전처리조(51) 내의 수두보다 수두가 낮도록 위치된 막여과조(52); 막여과조(52)의 내부에 침지된 분리막(53); 막여과조(52) 내의 수두보다 수두가 낮도록 위치된 처리수조(54); 전처리조(51) 내의 미처리수가 일정 수위에 이르러 막여과조(52) 내로 흘러가도록 연통하는 제1 사이펀(60); 및 분리막(53)을 통하여 여과 처리된 막여과조(52) 내의 처리수가 처리수조(54) 내로 흘러가도록 연통하는 제2 사이펀(70)을 포함한다.5, a membrane filtration advanced water treatment apparatus using a head difference according to the prior art includes: a
종래의 기술에 따른 막여과 고도정수처리장치는 전처리조(51)가 막여과조(52)보다 수두가 높게 위치하도록 설치되고, 막여과조(52)가 처리수조(54)보다 수두가 높게 위치하도록 설치되며, 아울러 제1 사이펀(60)이 전처리조(51) 내의 미처리수를 막여과조(52) 내로 흘러가도록 연통하고, 제2 사이펀(70)이 막여과조(52) 내의 처리수를 처리수조(54) 내로 흘러가도록 연통함으로써 수두차 및 사이펀 원리를 병행하여 자연유하 방식으로 원수 및 처리수를 유동시킬 수 있고, 이로 인해 원수 및 처리수의 유동 및 처리수량 조정을 위한 압송설비가 불필요하여 에너지 사용량과 설치공간(부지면적)을 최소화하고 설치비용 및 운전비용을 크게 절감할 수 있다.The membrane filtration advanced water treatment system according to the prior art is installed so that the
하지만, 종래의 기술에 따른 막여과 고도정수처리장치의 경우, 막여과조(52)의 수위와 무관하게 제1 사이펀(60) 및 제2 사이펀(70)을 이용하여 자연유하 방식으로 원수 및 처리수를 유동시키기 때문에 사이펀의 구동수위를 조절할 수 없고, 이에 따라, 막여과 고도정수처리장치의 운영 효율성이 떨어진다는 문제점이 있다.However, in the case of the membrane filtration advanced water treatment device according to the prior art, the raw water and treated water in a natural flow manner using the
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 가뭄에 대처하여 생활용수, 조경용수, 공업용수 등으로 사용할 수 있도록 빗물, 지하수, 지표수 또는 계곡수 등을 집수한 저류조 또는 저수지에서 상단 저류조와 하단 저류조가 수두차를 갖도록 사이펀 배관을 설치하되, 하단 저류조의 수위에 대응하여 사이펀 구동수위를 조절함으로써, 사이펀 현상에 의한 대상원수를 원활하게 공급하여 처리할 수 있는, 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템, 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention for solving the above-described problem is to cope with drought and to use it as living water, landscaping water, industrial water, etc., in a storage tank or reservoir collecting rainwater, groundwater, surface water or valley water, etc. Siphon driving water level control method that can smoothly supply and treat target raw water by siphoning by installing a siphon pipe so that the storage tank and the lower storage tank have a water head difference, and by adjusting the siphon driving water level in response to the water level of the lower storage tank It is to provide an integrated system for submerged water treatment and storage of, and a method thereof.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 침지형 분리막을 이용하는 수처리장치와 하단 저류조를 일체로 형성함으로써, 대상원수의 수처리 및 저류를 동시에 수행할 수 있는, 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템, 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is an immersion-type water treatment and storage integrated system of a siphon-driven water level control method that can simultaneously perform water treatment and storage of target raw water by integrally forming a water treatment device using an immersion-type separator and a lower storage tank. , And to provide a method thereof.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 하단 저류조가 일정 수위를 유지하도록 사이펀 배관에 의해 취수되어 전달되는 대상원수의 유속변화 흐름을 제어함으로써 침지형 분리막의 물리적 세정이 가능한, 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템, 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to control the flow rate change flow of the target raw water taken in and delivered by the siphon pipe so that the lower storage tank maintains a constant water level, thereby enabling physical cleaning of the submerged separator. It is to provide an integrated submerged water treatment and storage system, and a method thereof.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템은, 빗물, 지하수, 지표수 또는 계곡수의 대상원수를 저장하는 상단 저류조; 상기 상단 저류조의 하부에 설치되어 사이펀 배관을 통해 공급되는 대상원수를 저장하는 하단 저류조; 취수배관 유출배관 및 방류수 배출밸브를 포함하며, 상기 상단 저류조 및 하단 저류조 사이에 설치되어 사이펀 현상에 의해 상기 상단 저류조에 저장된 대상원수를 하단 저류조로 공급하는 사이펀 배관; 상기 사이펀 배관 상단에 설치되고, 상기 사이펀 배관이 사이펀 구동될 수 있도록 상기 사이펀 배관 내의 공기를 외부로 배출하는 에어조절 밸브; 상기 하단 저류조 상에 설치되어 상기 하단 저류조의 수위를 측정하는 수위계; 상기 하단 저류조 내에 설치되어 상기 대상원수를 수처리하는 침지형 분리막; 상기 하단 저류조 내의 침지형 분리막에 의해 수처리된 처리수를 저장하는 처리수 탱크; 및 상기 수위계에서 측정된 하단 저류조의 수위에 대응하여 상기 사이펀 배관의 사이펀 구동수위를 설정 및 조절하고, 상기 사이펀 배관을 구동하여 방류수 배출을 제어하는 관리모듈을 포함하되, 상기 침지형 분리막을 이용하여 대상원수를 수처리하는 수처리장치와 상기 하단 저류조가 일체화된 것을 특징으로 한다.As a means for achieving the above-described technical problem, the integrated system for submerged water treatment and storage of a siphon driving water level control method according to the present invention comprises: an upper storage tank for storing target raw water of rainwater, groundwater, surface water or valley water; A lower storage tank installed below the upper storage tank to store target raw water supplied through a siphon pipe; A siphon pipe including an intake pipe outlet pipe and a discharge water discharge valve, and installed between the upper storage tank and the lower storage tank to supply target raw water stored in the upper storage tank to the lower storage tank by a siphon phenomenon; An air control valve installed on an upper end of the siphon pipe and discharging air in the siphon pipe to the outside so that the siphon pipe may be siphon driven; A water level meter installed on the lower storage tank to measure the water level of the lower storage tank; An immersion-type separation membrane installed in the lower storage tank to treat the target raw water; A treated water tank for storing treated water treated by the submerged separator in the lower storage tank; And a management module that sets and adjusts the siphon driving water level of the siphon pipe in response to the water level of the lower storage tank measured by the water level meter, and controls the discharge of effluent water by driving the siphon pipe, wherein the target using the submerged separator It is characterized in that a water treatment device for water treatment of raw water and the lower storage tank are integrated.
본 발명에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템은, 상기 하단 저류조 및 처리수 탱크 사이에 설치되어 상기 하단 저류조 내의 침지형 분리막에 의해 수처리된 처리수를 상기 처리수 탱크로 배출하는 처리수 배관을 추가로 포함하며, 상기 관리모듈은 상기 처리수 배관 상에 설치된 처리수 배출밸브를 개폐하여 처리수 배출을 제어할 수 있다.The submerged water treatment and storage integrated system of the siphon driving water level control method according to the present invention is installed between the lower storage tank and the treated water tank to discharge the treated water treated by the submerged separation membrane in the lower storage tank to the treated water tank A water pipe is additionally included, and the management module may control discharge of treated water by opening and closing a treatment water discharge valve installed on the treated water pipe.
여기서, 상기 하단 저류조가 일정 수위를 유지하도록 상기 사이펀 배관에 의해 취수되어 전달되는 대상원수의 유속변화 흐름을 제어함으로써 상기 침지형 분리막의 물리적 세정이 가능한 것을 특징으로 하는 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템.Here, the immersion type water treatment of the siphon driving water level control method, characterized in that the immersion type separation membrane can be physically cleaned by controlling the flow rate change flow of the target raw water taken in and delivered by the siphon pipe so that the lower storage tank maintains a constant water level. Integrated storage system.
여기서, 상기 사이펀 배관의 사이펀 구동력을 전달하는 유속()은 로 주어지고, 여기서, 은 사이펀 구동력에 의한 사이펀 배관(130)의 방류 유속이고, 상단 저류조의 수면 높이()와 하단 저류조의 방류 위치 높이() 차에 의해 방류가 발생하며, 수위차에 비례하여 방류속도가 결정될 수 있다.Here, the flow rate for transmitting the siphon driving force of the siphon pipe ( )silver Given by, where, Is the discharge flow rate of the siphon
여기서, 상기 하단 저류조 내에 설치된 침지형 분리막은 공칭공경이 0.1㎛인 정밀여과 분리막 모듈로 형성되며, 상기 정밀여과 분리막 모듈은 중공사형 정밀여과 모듈이거나 평판형 정밀여과 모듈일 수 있다.Here, the submerged separation membrane installed in the lower storage tank is formed of a microfiltration membrane module having a nominal pore diameter of 0.1 μm, and the microfiltration membrane module may be a hollow fiber type microfiltration module or a flat plate microfiltration module.
여기서, 상기 중공사형 정밀여과 모듈은 수평으로 설치되는 중공사형 정밀여과막을 포함하고, 상기 사이펀 배관에 의해 생성되는 난류 또는 와류는 상기 중공사형 정밀여과막의 수직방향으로 방류되는 것을 특징으로 한다.Here, the hollow fiber type microfiltration module includes a hollow fiber type microfiltration membrane installed horizontally, and the turbulence or vortex generated by the siphon pipe is discharged in a vertical direction of the hollow fiber type microfiltration membrane.
여기서, 상기 평판형 정밀여과 모듈은 수직으로 설치되는 평판형 정밀여과막을 포함하며, 상기 사이펀 배관에 의해 생성되는 난류 또는 와류는 상기 평판형 정밀여과막의 수평방향으로 방류되는 것을 특징으로 한다.Here, the plate type microfiltration module includes a flat plate type microfiltration membrane installed vertically, and the turbulence or vortex generated by the siphon pipe is discharged in a horizontal direction of the flat plate type microfiltration membrane.
여기서, 상기 관리모듈은, 상기 수위계에 의해 측정된 상기 하단 저류조의 수위를 확인하는 하단 저류조 수위 확인부; 상기 하단 저류조의 수위에 대응하여 상기 사이펀 배관의 구동수위를 설정 및 조절하는 사이펀 구동수위 조절부; 상기 사이펀 구동수위 조절부에서 조절된 구동수위에 따라 상기 사이펀 배관의 구동을 제어하는 제어부; 상기 사이펀 배관이 작동하도록 상기 에어조절 밸브 및 방류수 배출밸브의 개폐를 구동하는 사이펀 배관 구동부; 및 상기 하단 저류조 내에 설치된 침지형 분리막이 수처리할 수 있도록 구동하는 침지형 분리막 구동부를 포함할 수 있다.Here, the management module includes: a lower storage tank water level checking unit for checking the water level of the lower storage tank measured by the water level meter; A siphon driving water level adjusting unit for setting and adjusting the driving water level of the siphon pipe in response to the water level of the lower storage tank; A control unit for controlling driving of the siphon pipe according to the driving water level adjusted by the siphon driving water level adjusting unit; A siphon pipe driving unit for opening and closing the air control valve and the effluent discharge valve to operate the siphon pipe; And an immersion-type separation membrane driving unit that drives the immersion-type separation membrane installed in the lower storage tank to treat water.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 방법은, a) 상단 저류조와 하단 저류조 사이에 설치된 사이펀 배관의 사이펀 구동수위를 설정 및 조절하는 단계; b) 상기 하단 저류조에 설치된 수위계를 통해 측정된 상기 하단 저류조의 수위에 대응하여 상기 하단 저류조 내에 대상원수를 공급할지 여부를 확인하는 단계; c) 상기 사이펀 배관의 유출배관 상에 설치된 방류수 배출밸브를 개방하고, 상기 사이펀 배관 상단에 설치된 에어조절 밸브 개방하여 에어벤트를 실시하는 단계; d) 사이펀 현상에 의해 상기 상단 저류조로부터 상기 하단 저류조로 대상원수를 공급하는 단계; e) 상기 하단 저류조 내의 침지형 분리막을 구동하여 일정 수위의 수두차에 의해 대상원수를 여과 및 수처리하는 단계; 및 f) 처리수 배관상의 처리수 배출밸브를 개방하여 처리수 탱크 처리수를 저장하는 단계를 포함하되, 상기 침지형 분리막을 이용하여 대상원수를 수처리하는 수처리장치와 상기 하단 저류조가 일체화되고, 상기 수위계에서 측정된 하단 저류조의 수위에 대응하여 상기 사이펀 배관의 사이펀 구동수위가 설정 및 조절되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, as another means for achieving the above-described technical problem, the submerged water treatment and storage method of the siphon driving water level control method according to the present invention includes: a) setting the siphon driving water level of the siphon pipe installed between the upper storage tank and the lower storage tank, and Adjusting; b) checking whether to supply target raw water into the lower storage tank in response to the water level of the lower storage tank measured through a water level gauge installed in the lower storage tank; c) opening the effluent discharge valve installed on the outlet pipe of the siphon pipe and opening the air control valve installed at the upper end of the siphon pipe to perform an air vent; d) supplying target raw water from the upper storage tank to the lower storage tank by siphoning; e) filtration and water treatment of the target raw water by driving the immersion-type separation membrane in the lower storage tank by a water head difference of a predetermined level; And f) opening the treated water discharge valve on the treated water pipe to store the treated water in the treated water tank, wherein the water treatment device for water treatment of the target raw water using the immersion type separator and the lower storage tank are integrated, and the water level gauge It characterized in that the siphon driving water level of the siphon pipe is set and adjusted in response to the water level of the lower storage tank measured at.
본 발명에 따르면, 가뭄에 대처하여 생활용수, 조경용수, 공업용수 등으로 사용할 수 있도록 빗물, 지하수, 지표수 또는 계곡수 등을 집수한 저류조 또는 저수지에서 상단 저류조와 하단 저류조가 수두차를 갖도록 사이펀 배관을 설치하되, 하단 저류조의 수위에 대응하여 사이펀 구동수위를 조절함으로써, 사이펀 현상에 의한 대상원수를 원활하게 공급하여 처리할 수 있다.According to the present invention, siphon piping so that the upper reservoir and the lower reservoir have a head difference in a reservoir or reservoir that collects rainwater, groundwater, surface water or valley water so that it can be used as living water, landscaping water, industrial water, etc. in response to drought. However, by adjusting the siphon driving water level corresponding to the water level of the lower storage tank, it is possible to smoothly supply and treat the target raw water due to the siphon phenomenon.
본 발명에 따르면, 침지형 분리막을 이용하는 수처리장치와 하단 저류조를 일체로 형성함으로써, 대상원수의 수처리 및 저류를 동시에 수행할 수 있다.According to the present invention, by integrally forming a water treatment apparatus using an immersion-type separation membrane and a lower storage tank, water treatment and storage of target raw water can be simultaneously performed.
본 발명에 따르면, 하단 저류조가 일정 수위를 유지하도록 사이펀 배관에 의해 취수되어 전달되는 대상원수의 유속변화 흐름을 제어함으로써 침지형 분리막의 물리적 세정이 가능하게 된다.According to the present invention, physical cleaning of the immersion-type separator is possible by controlling the flow rate change flow of the target raw water taken in by a siphon pipe and transferred so that the lower storage tank maintains a constant water level.
도 1은 종래의 기술에 따른 중력 구동 방식의 수처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 섬유여과기 내에 침지형 분리막 모듈을 일체화한 수처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 섬유여과기 내에 침지형 분리막 모듈을 일체화한 수처리장치를 이용한 정수 처리 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 침지형 분리막 장치를 이용한 정수처리 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 종래의 기술에 따른 수두차를 이용한 막여과 고도정수처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템에 적용되는 사이펀 배관을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템의 관리모듈을 구체적으로 나타내는 구성도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템에서 침지형 분리막이 포함된 하단 저류조로 별도의 진공흡입펌프 없이 사이펀으로 유도된 일정 수위의 수두차에 의해 여과되는 것을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 방법의 동작흐름도이다.1 is a diagram schematically showing a water treatment apparatus of a gravity driving method according to the prior art.
2 is a view schematically showing a water treatment apparatus in which an immersion-type separator module is integrated in a fiber filter according to the prior art.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a water treatment system using a water treatment device in which an immersion-type separator module is integrated in the fiber filter shown in FIG. 2.
4 is a diagram schematically showing a water treatment system using an immersion type separator according to the prior art.
5 is a view schematically showing a membrane filtration advanced water treatment apparatus using a head difference according to the prior art.
6 is a view schematically showing an immersion type water treatment and storage integrated system of a siphon driving water level control method according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a siphon pipe applied to an immersion type water treatment and storage integrated system of a siphon driving water level control method according to an embodiment of the present invention.
8 is a block diagram showing in detail a management module of an immersion type water treatment and storage integrated system of a siphon driving water level control method according to an embodiment of the present invention.
9 is a lower storage tank including an immersion-type separator in an immersion-type water treatment and storage integrated system of a siphon-driven water level control method according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing that.
10 is an operation flow diagram of an immersion type water treatment and storage method of a siphon driving water level control method according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. In addition, terms such as "... unit" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software.
[사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템(100)][Immersion type water treatment and storage integrated
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템에 적용되는 사이펀 배관을 설명하기 위한 도면이고, 6 is a view schematically showing an immersion type water treatment and storage integrated system of a siphon driving water level control method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an immersion type water treatment and storage integrated type of a siphon driving water level control method according to an embodiment of the present invention. It is a drawing to explain the siphon piping applied to the system,
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템(100)은, 상단 저류조(110), 에어조절 밸브(120), 사이펀 배관(130), 하단 저류조(140), 수위계(150), 침지형 분리막(160), 처리수 탱크(170), 처리수 배관(180) 및 관리모듈(190)을 포함한다.6, an immersion type water treatment and storage integrated
상단 저류조(110) 또는 저수지는 빗물, 지하수, 지표수, 계곡수 등의 대상원수를 저장하며, 이때, 상기 대상원수는 가뭄에 대처할 수 있도록 침지형 분리막(160)에 의해 수처리되어 생활용수, 조경용수, 공업용수 등으로 사용된다. 또한, 상기 상단 저류조(110)는 외부에서 집수된 빗물, 계곡수 등에 포함된 협잡물을 1차적으로 스크린(111) 등의 필터로 제거할 수 있다. 여기서, h1은 상단 저류조(110) 내의 대상원수의 수위를 나타낸다. 예를 들면, 가뭄 발생 전에, 강우시 건축물 옥상, 지붕 표면, 녹지 등의 집수면으로부터 1차적으로 빗물 또는 지하수를 상단 저류조(110)에 저장하거나, 인근 지표수 또는 계곡수가 모여진 저류지로부터 별도의 유입관이 연결된 상단 저류조(110)에 저장될 수 있다.The
에어조절 밸브(120)는 사이펀 배관(130) 상단에 설치되고, 상기 사이펀 배관(130)이 사이펀 구동될 수 있도록 상기 사이펀 배관(130) 내의 공기를 외부로 배출한다. The
사이펀 배관(130)은 취수배관(131), 유출배관(132) 및 방류수 배출밸브(133)를 포함하며, 상기 상단 저류조(110) 및 하단 저류조(140) 사이에 설치되어 사이펀 현상에 의해 상기 상단 저류조(110)에 저장된 대상원수를 하단 저류조(140)로 공급하며, 상기 사이펀 배관(130)의 구동수위가 조절된다. 여기서, h2는 상기 사이펀 배관(130)이 설치되는 제체의 높이를 나타내며, h3은 상단 저류조(110)의 하단과 상기 하단 저류조(140) 사이에서 조절되는 사이펀 구동수위를 나타낸다. 또한, 상기 방류수 배출밸브(133)는 관리모듈(190)에 의해 제어되는 전자식 솔레노이드 개폐밸브일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.The siphon
하단 저류조(140)는 상기 상단 저류조(110)의 하부에 설치되어 상기 사이펀 배관(130)을 통해 공급되는 대상원수를 저장한다. 이때, 상기 하단 저류조(140)가 일정 수위를 유지하도록 상기 사이펀 배관(130)에 의해 취수되어 전달되는 대상원수의 유속변화 흐름을 제어함으로써 침지형 분리막(160)의 물리적 세정이 가능한 구조를 갖는다. 구체적으로, 상기 하단 저류조(140)의 방류 지점에서, 상기 하단 저류조(140)의 수직형 모듈로 설치된 침지형 분리막(140)의 간극 사이로 난류가 발생하도록 하여 분리막 표면의 농도분극을 완화함으로써 막오염에 의한 플럭스의 급격한 저감을 완화시키는 구조를 갖는다. 이에 따라, 상기 하단 저류조(140)의 경우, 사이펀 구동에 의해 일정한 수위를 유지하면서 상기 침지형 분리막(160)은 일정한 여과 수량을 확보할 수 있고, 동시에 난류 또는 와류 형성을 유도하여 분리막 표면에 쌓이는 탁질 등 오염물질을 일정 유속으로 탈리시켜 농도분극에 의한 플럭스 감소를 완화시킬 수 있다.The
또한, 상기 침지형 분리막(160)이 일체형으로 설치된 하단 저류조(140)의 경우, 상기 침지형 분리막의 유입부에 와류 형성을 유도하여 분리막 표면에 쌓이는 탁질 등 오염물질을 일정 유속으로 탈리시켜 농도분극에 의한 플럭스 감소를 완화시키기 위하여 선회류 흐름을 유도하는 구조를 갖고 있고, 이때, 부상된 플록 또는 입자들은 별도의 관으로 배출될 수 있다.In addition, in the case of the
수위계(150)는 상기 하단 저류조(140) 상에 설치되어 상기 하단 저류조(140)의 수위를 측정한다.The
침지형 분리막(160)은 상기 하단 저류조(140) 내에 설치되어 상기 대상원수를 수처리한다. 구체적으로, 상기 하단 저류조(140)의 하단에 일체형으로 설치되고, 수위에 대응하여 구동되는 침지형 분리막(160)은 부유물질이나 원충, 세균, 바이러스 등을 체가름 원리에 따라 입자의 크기로 분리하는 분리경이 공칭공경 0.1㎛ 내외의 정밀여과막을 사용한다. 즉, 상기 하단 저류조(140) 내에 설치된 침지형 분리막(160)은 공칭공경이 0.1㎛인 정밀여과 분리막 모듈로 형성되며, 상기 정밀여과 분리막 모듈은 중공사형 정밀여과 모듈이거나 평판형 정밀여과 모듈일 수 있고, 이때, 상기 중공사형 정밀여과 모듈은 수평으로 설치되는 중공사형 정밀여과막을 포함하고, 상기 사이펀 배관(130)에 의해 생성되는 난류 또는 와류는 상기 중공사형 정밀여과막의 수직방향으로 방류되며, 또한, 상기 평판형 정밀여과 모듈은 수직으로 설치되는 평판형 정밀여과막을 포함하며, 상기 사이펀 배관(130)에 의해 생성되는 난류 또는 와류는 상기 평판형 정밀여과막의 수평방향으로 방류될 수 있다.The submerged
처리수 탱크(170)는 상기 하단 저류조(140) 내의 침지형 분리막(160)에 의해 수처리된 처리수를 저장하며, 상기 처리수는 가뭄에 대처할 수 있도록 생활용수, 조경용수, 공업용수 등으로 사용된다.The treated
처리수 배관(180)은 상기 하단 저류조(140) 및 처리수 탱크(170) 사이에 설치되어 상기 하단 저류조(140) 내의 침지형 분리막(160)에 의해 수처리된 처리수를 상기 처리수 탱크(170)로 배출한다. 이때, 상기 처리수 배관(180) 상에 설치된 처리수 배출밸브(181)의 개폐에 따라 처리수 배출이 제어되며, 상기 처리수 배출밸브(181)는 상기 관리모듈(190)에 의해 제어되는 전자식 솔레노이드 개폐밸브일 수 있다.The treated
관리모듈(190)은 상기 사이펀 배관(130)의 사이펀 구동수위를 설정 및 조절하도록 상기 수위계(150)에서 측정된 하단 저류조(140)의 수위에 대응하여 사이펀 배관(130)을 구동하여 방류수 배출을 제어하며, 또한, 상기 관리모듈(190)은 침지형 분리막(160)의 구동을 제어하며, 상기 하단 저류조(140)의 처리수 배출을 제어할 수 있다.The
이에 따라, 사이펀 현상을 유도하여 일정한 수위를 유지하면서 별도의 진공펌프 없이 저류조 자체의 내부 압력으로 하단 저류조(140) 하부에 설치되는 침지형 분리막(160), 예를 들면, 중공사형 또는 평판형 분리막을 통해 유입되는 대상원수의 오염물질이 제거되고, 대상원수가 수처리된다.Accordingly, an immersion-
다시 말하면, 상기 하단 저류조(140)와 연결된 사이펀 배관(130)의 수위차로 사이펀 구동력을 발생시킴으로써 상기 하단 저류조(140)의 수위를 일정하게 유지하면서 하단 저류조(140) 내에 설치된 침지형 분리막(160)인 정밀여과막에 의해 투과되도록 하여 별도의 진공 펌프나 외력 없이 중력 또는 수위차에 의해 구동하여 처리한 후, 상기 침지형 분리막(160)에 의해 수처리된 처리수를 처리수 탱크(170)로 공급하여 저장한다. 이에 따라, 사이펀 배관(130)에 의해 전달되는 대상원수인 유입수는 침지형 분리막(160)인 수직형 모듈 중심부에 난류 또는 와류 형성을 유도함으로써 상기 침지형 분리막(160)의 표면에 쌓이는 탁질 등 오염물질을 일정 유속으로 탈리시켜 농도분극에 의한 플럭스 감소를 완화시킬 수 있다.In other words, by generating a siphon driving force due to the difference in water level of the siphon
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템(100)은, 상부 사이펀 현상을 유도할 수 있는 대상원수, 예를 들면, 빗물, 지하수 또는 계곡수를 직접적으로 활용하기 하거나 별도의 저류시설이 있는 경우, 대상원수를 사이펀 배관(130)에 의해 이송할 수 있는 취수배관(131)이 연결되고, 사이펀 현상을 유도할 수 있도록 하단 저류조(140)에 방류수 유출배관(132)이 항상 내부의 물에 담겨져 있도록 한다.Specifically, the submerged water treatment and storage integrated
이러한 사이펀 현상은 상부의 취수배관(131)과 하부의 방류수 유출배관(132)이 물로 채워지고, 외부의 공기가 차단된 상태에서 발생하게 되는데, 이때, 별도의 펌프와 펌프 유입관을 통해 유출배관(132)을 물로 채워 진공상태를 유지시킨다. 사이펀 유도 이후에 상부 취수배관(131)을 통해 하단 저류조(140)에 목표수위 이상 채워지면, 외부 공기를 유도하여 사이펀 유도를 억제하고, 일정 수위를 유도하도록 하며, 하단 저류조(140) 내의 침지형 분리막(160)에 의해 대상원수를 수처리한다. 이때, 상기 침지형 분리막(160)에 의해 대상원수를 여과할 경우, 사이펀에 의한 하단 저류조(140)의 강한 흐름 현상은 상기 침지형 분리막(160) 표면의 오염물질을 제거하여 물리적으로 세정할 수 있다.This siphon phenomenon occurs when the
상기 사이펀 구동력에 의한 사이펀 배관(130)에서는 수위차가 있는 상부 저류조(110) 또는 저수지 수면위에 위치와 하단 저류조(140) 또는 침지형 분리막(160)에 방류되는 사이펀 배관(130)상의 유속은 다음의 수학식 1 및 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.In the siphon
구체적으로, 사이펀 배관(130)의 유속 관련 모델은 관로의 손실이 없다고 가정하면, 다음의 수학식 1과 같은 베르누이 식으로 설명된다.Specifically, assuming that there is no loss of the pipe, the model related to the flow velocity of the siphon
여기서, , , 은 상단 저류조(110) 또는 저수지 수면위의 위치 지점에서의 압력, 속도 및 지면 높이를 각각 나타내며, 또한, , 및 은 사이펀 배관(130) 하단부의 방류되는 지점에서의 압력, 속도 및 지면 높이를 각각 나타내며, 또한, 는 물의 비중을 나타내고, 는 중력가속도를 나타낸다.here, , , Represents the pressure, speed, and ground height at the
따라서 상기 사이펀 배관(130)에 의해 수처리장치가 포함된 하단 저류조(140)로 방류가 일어나면, 상기 상단 저류조(110) 또는 저수지의 물이 감소하게 되나 일정시간 동안 방류되는 양이 전체 저류조 양 또는 저수지의 규모가 더 크므로 짧은 시간 동안 상기 상단 저류조(110) 또는 저수지의 수위 감소는 매우 작고, 상단 저류조(110) 또는 저수지의 유속은 무시할 수 있다.Therefore, when discharge occurs to the
그러나 상기 상단 저류조(110)의 시설규모가 크지 않을 경우, 사이펀 배관(130)의 입경과 밸브조절을 통한 방류량을 조절한다. 이러한 경우, 침지형 분리막(160) 등 수처리시설의 경우, 일정한 수위차에 의해 여과되기 때문에 하단 저류조(140)의 여과수량을 고려하여 방류한다. 특히, 저수지의 경우, 수면과 방류되는 위치는 개방된 공간으로 압력은 대기압으로서 서로 동일하므로, 수학식 1을 간단히 정리하면 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.However, when the facility size of the
여기서, 은 사이펀 구동력에 의한 방류 유속이고, 저수지 수면 높이()와 방류 위치 높이() 차에 의해 방류가 발생하는 것을 의미한다. 즉, 수위차에 비례하여 방류속도가 결정되는 것을 의미한다.here, Is the discharge flow rate by the siphon driving force, and the reservoir water level ( ) And discharge location height ( ) It means that discharge occurs by car. In other words, it means that the discharge rate is determined in proportion to the water level difference.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템(100)은, 빗물, 지하수, 지표수 또는 계곡수 등을 집수하여 생활용수, 조경용수, 공업용수 등으로 이용하는 도서지역의 소규모 저류조에서, 사이펀 현상에 의해 수위가 조절이 가능한 침지형 분리막((160)이 하단 저류조(140)의 하단에 일체형으로 설치됨으로써 사이펀 현상에 의한 구동수위를 유지하며 침지형 분리막(160)으로 여과할 수 있다.Accordingly, the immersion-type water treatment and storage integrated
또한, 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템(100)은, 댐 등의 인공구조물에 가두어진 호소수나 저수지의 원수를 유입수로 하는 경우, 수위차가 수처리 시설보다 높은 경우에도 사이펀에 의한 관내 유속을 구동력으로 하여 침지형 분리막(160)이 포함된 하단 저류조(140)의 수위를 조절함으로써 별도의 이송펌프 등이 없이도 여과할 수 있다.In addition, the submerged water treatment and storage integrated
또한, 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템은, 예를 들면, 빗물을 대상원수로 사용하는 경우, 수처리장치인 침지형 분리막(160)이 일체형으로 포함된 저류조와 수위차 있는 집수면 있는 건물로부터, 또는 댐 등의 인공구조물이 있는 저수지내 호소수 또는 계곡수를 활용하는 경우, 사이펀 현상을 유도하는 사이펀 배관(130)을 설치함으로써 펌프나 외력 없이 중력에 의해 높은 곳의 원수가 더 높은 곳을 지나도 낮은 곳으로 흐르는 현상을 이용한다. 즉, 사이펀 현상을 이용할 수 있는 상단 저류조(110) 및 하단 저류조(140)에서 상부에서 하부로 사이펀 현상에 의해 대상원수가 이송되고, 상기 하단 저류조(140)에는 항상 일정한 수위를 유지함으로써 내부의 침지형 분리막(160)은 별도의 진공펌프 없이도 내부 압력 또는 수위차에 대상원수를 여과할 수 있다.In addition, the immersion type water treatment and storage integrated system of the siphon driving water level control method according to the embodiment of the present invention, for example, when using rainwater as the target raw water, a storage tank including the immersion
또한, 상기 하단 저류조(140)가 일정 수위를 유지하도록 사이펀 배관(130)에 의해 전달되는 유속변화 흐름을 제어함으로써 침지형 분리막(160)의 물리적 세정이 가능하여 기존의 분리막 구동을 위한 별도의 고압펌프를 필요로 하지 않는다.In addition, by controlling the flow rate change flow transmitted by the siphon
한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템의 관리모듈을 구체적으로 나타내는 구성도이다.On the other hand, Figure 8 is a configuration diagram showing in detail the management module of the integrated system for submerged water treatment and storage of the siphon driving water level control method according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템의 관리모듈(190)은, 하단 저류조 수위 확인부(191), 사이펀 구동수위 조절부(192), 제어부(193), 사이펀 배관 구동부(194) 및 침지형 분리막 구동부(195)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the
상기 관리모듈(190)의 하단 저류조 수위 확인부(191)는 상기 수위계(150)에 의해 측정된 상기 하단 저류조(140)의 수위를 확인한다.The lower storage tank water
상기 관리모듈(190)의 사이펀 구동수위 조절부(192)는 상기 하단 저류조(140)의 수위에 대응하여 상기 사이펀 배관(130)의 구동수위를 설정 및 조절한다.The siphon driving water
상기 관리모듈(190)의 제어부(193)는 상기 사이펀 구동수위 조절부(192)에서 조절된 구동수위에 따라 상기 사이펀 배관(130)의 구동을 제어한다.The
상기 관리모듈(190)의 사이펀 배관 구동부(194)는 상기 사이펀 배관(130)이 작동하도록 상기 에어조절 밸브(120) 및 방류수 배출밸브(133)의 개폐를 구동한다.The siphon
상기 관리모듈(190)의 침지형 분리막 구동부(195)는 상기 하단 저류조(140) 내에 설치된 침지형 분리막(160)이 수처리할 수 있도록 구동한다.The immersion type separation
한편, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템에서 침지형 분리막이 포함된 하단 저류조로 별도의 진공흡입펌프 없이 사이펀으로 유도된 일정 수위의 수두차에 의해 여과되는 것을 나타내는 도면이다.On the other hand, FIG. 9 is a lower storage tank including an immersion-type separator in an immersion-type water treatment and storage integrated system of a siphon-driven water level control method according to an embodiment of the present invention by a water head difference of a certain water level induced by a siphon without a separate vacuum suction pump. It is a figure showing what is filtered.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템(100)에서, 침지형 분리막(160)이 포함된 하단 저류조(140)는 별도의 진공흡입펌프 없이도 사이펀 배관(130)의 사이펀 현상으로 유도된 대상원수를 일정 수위의 수두차에 의해 여과하여 수처리할 수 있고, 이때, 상기 침지형 분리막(160)을 이용한 수처리장치가 상기 하단 저류조(140) 내에 일체화됨으로써, 대상원수의 수처리 및 저류를 동시에 수행할 수 있다.As shown in Figure 9, in the immersion type water treatment and storage integrated
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따르면, 도서지역의 소규모 용수공급시설 또는 마을상수도의 경우 가뭄 대응으로 빗물, 지하수, 지표수 또는 계곡수 등을 생활용수, 조경용수 또는 농업용수로 공급할 수 있다. 즉, 재난 발생시 별도의 전력 없이 자체적으로 사이펀 배관(130)에 의한 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템으로 비상용수를 공급함으로써 비용을 최소화하면서 현장 특성에 맞춤형으로 안전하고 안정적인 용수를 공급할 수 있다.Accordingly, according to an embodiment of the present invention, in the case of a small-scale water supply facility in an island area or a village water supply system, rainwater, groundwater, surface water, or valley water can be supplied as living water, landscaping water, or agricultural water in response to drought. In other words, in the event of a disaster, it is possible to supply safe and stable water tailored to the site characteristics while minimizing costs by supplying emergency water through an immersion-type water treatment and storage integrated system of the siphon drive water level control method by the siphon
[사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 방법][Immersion type water treatment and storage method of siphon driving water level control method]
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 방법의 동작흐름도이다.10 is an operation flow diagram of an immersion type water treatment and storage method of a siphon driving water level control method according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 방법은, 먼저, 상단 저류조(110)와 하단 저류조(140) 사이에 설치된 사이펀 배관(130)의 사이펀 구동수위를 설정 및 조절한다(S110).Referring to FIG. 10, the immersion type water treatment and storage method of the siphon driving water level control method according to an embodiment of the present invention is, first, siphon driving of the siphon
다음으로, 상기 하단 저류조(140)에 설치된 수위계(150)를 통해 측정된 상기 하단 저류조(140)의 수위에 대응하여 상기 하단 저류조(140) 내에 대상원수를 공급할지 여부를 확인한다(S120).Next, it is checked whether to supply the target raw water into the
다음으로, 상기 사이펀 배관(130)의 유출배관(132) 상에 설치된 방류수 배출밸브(133)를 개방하고, 상기 사이펀 배관(130) 상단에 설치된 에어조절 밸브(120)를 개방하여 에어벤트를 실시한다(S130).Next, open the
다음으로, 사이펀 현상에 의해 상기 상단 저류조(110)로부터 상기 하단 저류조(140)로 대상원수를 공급한다(S140). 이때, 상기 사이펀 배관(130)의 사이펀 구동력을 전달하는 유속()은 로 주어지고, 여기서, 은 사이펀 구동력에 의한 사이펀 배관(130)의 방류 유속이고, 상단 저류조(110)의 수면 높이()와 하단 저류조(140)의 방류 위치 높이() 차에 의해 방류가 발생하며, 수위차에 비례하여 방류속도가 결정된다.Next, target raw water is supplied from the
다음으로, 상기 하단 저류조(140) 내의 침지형 분리막(160)을 구동하여 일정 수위의 수두차에 의해 대상원수를 여과 및 수처리한다(S150). 구체적으로, 상기 사이펀 배관(130)에 의해 상기 하단 저류조(140)로 방류가 일어나면, 상기 상단 저류조(110) 또는 저수지의 물이 감소하게 되지만, 일정시간 동안 방류되는 양이 전체 저류조 양 또는 저수지의 규모가 더 크므로 짧은 시간동안 상기 상단 저류조(110) 또는 저수지의 수위 감소는 매우 작아 저류조 또는 저수지 수면 속도는 무시할 수 있다. 그러나 상단 저류조(110)의 시설의 규모가 크지 않을 경우, 상기 사이펀 배관(130)의 입경과 밸브 조절을 통해 방류량을 조절할 수 있다. 이러한 경우, 침지형 분리막(160)은 일정한 수위차에 의해 여과되기 때문에 하단 저류조(140)의 여과수량을 고려하여 방류하는 것이 바람직하다.Next, the immersion-
다음으로, 처리수 배관(180)상의 처리수 배출밸브(181)를 개방하여 처리수 탱크(170)에 처리수를 저장한다(S160).Next, the treated
이때, 상기 침지형 분리막(160)을 이용하여 대상원수를 수처리하는 수처리장치와 상기 하단 저류조(140)가 일체화되고, 상기 수위계(150)에서 측정된 하단 저류조(140)의 수위에 대응하여 상기 사이펀 배관(130)의 사이펀 구동수위가 설정 및 조절될 수 있다.At this time, the water treatment device for water treatment of the target raw water using the
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 가뭄에 대처하여 생활용수, 조경용수, 공업용수 등으로 사용할 수 있도록 빗물, 지하수, 지표수 또는 계곡수 등을 집수한 저류조 또는 저수지에서 상단 저류조와 하단 저류조가 수두차를 갖도록 사이펀 배관을 설치하되, 하단 저류조의 수위에 대응하여 사이펀 구동수위를 조절함으로써, 사이펀 현상에 의한 대상원수를 원활하게 공급하여 처리할 수 있고, 또한, 침지형 분리막을 이용하는 수처리장치와 하단 저류조를 일체로 형성함으로써, 대상원수의 수처리 및 저류를 동시에 수행할 수 있으며, 또한, 하단 저류조가 일정 수위를 유지하도록 사이펀 배관에 의해 취수되어 전달되는 대상원수의 유속변화 흐름을 제어함으로써 침지형 분리막의 물리적 세정이 가능하게 된다.In the end, according to an embodiment of the present invention, in a storage tank or a reservoir collecting rainwater, groundwater, surface water, or valley water, etc., so that it can be used as living water, landscaping water, industrial water, etc. in response to drought, the upper and lower storage tanks Siphon piping is installed to have a difference, but by adjusting the siphon driving water level in response to the water level of the lower storage tank, it is possible to smoothly supply and treat the target raw water due to the siphon phenomenon.In addition, a water treatment device and a lower storage tank using an immersion type separator By integrally forming, water treatment and storage of the target raw water can be performed at the same time, and the physical of the immersion-type separator is controlled by controlling the flow rate change flow of the target raw water taken in and delivered by a siphon pipe so that the lower storage tank maintains a constant water level. Cleaning becomes possible.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that other specific forms can be easily modified without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.
100: 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템
110: 상단 저류조(또는 저수지) 120: 에어조절 밸브
130: 사이펀 배관 140: 하단 저류조
150: 수위계 160: 침지형 분리막
170: 처리수 탱크 180: 처리수 배관
190: 관리모듈 111: 스크린(필터)
131: 취수배관 132: 유출배관
133: 방류수 배출밸브 181: 처리수 배출밸브
191: 하단 저류조 수위 확인부 192: 사이펀 구동수위 조절부
193: 제어부 194: 사이펀 배관 구동부
195: 침지형 분리막 구동부100: submerged water treatment and storage integrated system
110: upper storage tank (or reservoir) 120: air control valve
130: siphon pipe 140: lower storage tank
150: level gauge 160: immersion type separator
170: treated water tank 180: treated water piping
190: management module 111: screen (filter)
131: intake pipe 132: outflow pipe
133: effluent discharge valve 181: treated water discharge valve
191: lower reservoir water level check unit 192: siphon driving water level control unit
193: control unit 194: siphon pipe drive unit
195: immersion type separator driving unit
Claims (14)
상기 상단 저류조(110)의 하부에 설치되어 사이펀 배관(130)을 통해 공급되는 대상원수를 저장하는 하단 저류조(140);
취수배관(131), 유출배관(132) 및 방류수 배출밸브(133)를 포함하며, 상기 상단 저류조(110) 및 하단 저류조(140) 사이에 설치되어 사이펀 현상에 의해 상기 상단 저류조(110)에 저장된 대상원수를 하단 저류조(140)로 공급하는 사이펀 배관(130);
상기 사이펀 배관(130) 상단에 설치되고, 상기 사이펀 배관(130)이 사이펀 구동될 수 있도록 상기 사이펀 배관(130) 내의 공기를 외부로 배출하는 에어조절 밸브(120);
상기 하단 저류조(140) 상에 설치되어 상기 하단 저류조(140)의 수위를 측정하는 수위계(150);
상기 하단 저류조(140) 내에 설치되어 상기 대상원수를 수처리하는 침지형 분리막(160);
상기 하단 저류조(140) 내의 침지형 분리막(160)에 의해 수처리된 처리수를 저장하는 처리수 탱크(170); 및
상기 수위계(150)에서 측정된 하단 저류조(140)의 수위에 대응하여 상기 사이펀 배관(130)의 사이펀 구동수위를 설정 및 조절하고, 상기 사이펀 배관(130)을 구동하여 방류수 배출을 제어하는 관리모듈(190)을 포함하되,
상기 침지형 분리막(160)을 이용하여 대상원수를 수처리하는 수처리장치와 상기 하단 저류조(140)가 일체화된 것을 특징으로 하는 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템.An upper storage tank 110 for storing target raw water of rainwater, groundwater, surface water or valley water;
A lower storage tank 140 installed below the upper storage tank 110 to store target raw water supplied through the siphon pipe 130;
It includes a water intake pipe 131, an outlet pipe 132, and a discharge water discharge valve 133, and is installed between the upper storage tank 110 and the lower storage tank 140 and stored in the upper storage tank 110 by a siphon phenomenon. Siphon pipe 130 for supplying the target raw water to the lower storage tank 140;
An air control valve 120 installed on the top of the siphon pipe 130 and discharging the air in the siphon pipe 130 to the outside so that the siphon pipe 130 can be siphon driven;
A water level meter 150 installed on the lower storage tank 140 to measure the water level of the lower storage tank 140;
An immersion type separation membrane 160 installed in the lower storage tank 140 to treat the target raw water;
A treated water tank 170 for storing treated water treated by the submerged separation membrane 160 in the lower storage tank 140; And
A management module that sets and adjusts the siphon driving water level of the siphon pipe 130 in response to the water level of the lower storage tank 140 measured by the water level meter 150, and controls the discharge of effluent water by driving the siphon pipe 130 Including (190),
An immersion type water treatment and storage integrated system of a siphon driving water level control method, characterized in that a water treatment device for water treatment of target raw water using the immersion type separator 160 and the lower storage tank 140 are integrated.
상기 하단 저류조(140) 및 처리수 탱크(170) 사이에 설치되어 상기 하단 저류조(140) 내의 침지형 분리막(160)에 의해 수처리된 처리수를 상기 처리수 탱크(170)로 배출하는 처리수 배관(180)을 추가로 포함하며, 상기 관리모듈(190)은 상기 처리수 배관(180) 상에 설치된 처리수 배출밸브(181)를 개폐하여 처리수 배출을 제어하는 것을 특징으로 하는 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템.The method of claim 1,
A treated water pipe installed between the lower storage tank 140 and the treated water tank 170 to discharge the treated water treated by the submerged separation membrane 160 in the lower storage tank 140 to the treated water tank 170 ( 180), wherein the management module 190 opens and closes the treated water discharge valve 181 installed on the treated water pipe 180 to control the discharge of treated water. Submerged water treatment and storage integrated system.
상기 하단 저류조(140)가 일정 수위를 유지하도록 상기 사이펀 배관(130)에 의해 취수되어 전달되는 대상원수의 유속변화 흐름을 제어함으로써 상기 침지형 분리막(160)의 물리적 세정이 가능한 것을 특징으로 하는 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템.The method of claim 1,
Siphon drive, characterized in that physical cleaning of the immersion-type separator 160 is possible by controlling the flow rate change flow of the target raw water taken in and delivered by the siphon pipe 130 so that the lower storage tank 140 maintains a constant water level. Submerged water treatment and storage integrated system with water level control.
상기 사이펀 배관(130)의 사이펀 구동력을 전달하는 유속()은 로 주어지고, 여기서, 은 사이펀 구동력에 의한 사이펀 배관(130)의 방류 유속이고, 상단 저류조(110)의 수면 높이()와 하단 저류조(140)의 방류 위치 높이() 차에 의해 방류가 발생하며, 수위차에 비례하여 방류속도가 결정되는 것을 특징으로 하는 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템.The method of claim 1,
Flow velocity for transmitting the siphon driving force of the siphon pipe 130 ( )silver Given by, where, Is the discharge flow rate of the siphon pipe 130 by the siphon driving force, and the water surface height of the upper storage tank 110 ( ) And the height of the discharge position of the lower storage tank 140 ( ) An immersion-type water treatment and storage integrated system of a siphon-driven water level control method, characterized in that discharge occurs by difference and the discharge rate is determined in proportion to the difference in water level.
상기 하단 저류조(140) 내에 설치된 침지형 분리막(160)은 공칭공경이 0.1㎛인 정밀여과 분리막 모듈로 형성되며, 상기 정밀여과 분리막 모듈은 중공사형 정밀여과 모듈이거나 평판형 정밀여과 모듈인 것을 특징으로 하는 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템.The method of claim 1,
The submerged separation membrane 160 installed in the lower storage tank 140 is formed of a microfiltration membrane module having a nominal pore diameter of 0.1 μm, and the microfiltration membrane module is a hollow fiber type microfiltration module or a flat plate microfiltration module. Immersion type water treatment and storage integrated system with siphon drive water level control.
상기 중공사형 정밀여과 모듈은 수평으로 설치되는 중공사형 정밀여과막을 포함하고, 상기 사이펀 배관(130)에 의해 생성되는 난류 또는 와류는 상기 중공사형 정밀여과막의 수직방향으로 방류되는 것을 특징으로 하는 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템.The method of claim 5,
The hollow fiber type precision filtration module includes a hollow fiber type precision filtration membrane installed horizontally, and the turbulence or vortex generated by the siphon pipe 130 is discharged in the vertical direction of the hollow fiber type precision filtration membrane. Submerged water treatment and storage integrated system with water level control.
상기 평판형 정밀여과 모듈은 수직으로 설치되는 평판형 정밀여과막을 포함하며, 상기 사이펀 배관(130)에 의해 생성되는 난류 또는 와류는 상기 평판형 정밀여과막의 수평방향으로 방류되는 것을 특징으로 하는 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템.The method of claim 5,
The plate type precision filtration module includes a plate type precision filtration membrane installed vertically, and the turbulence or vortex generated by the siphon pipe 130 is discharged in the horizontal direction of the flat type precision filtration membrane. Submerged water treatment and storage integrated system with water level control.
상기 수위계(150)에 의해 측정된 상기 하단 저류조(140)의 수위를 확인하는 하단 저류조 수위 확인부(191);
상기 하단 저류조(140)의 수위에 대응하여 상기 사이펀 배관(130)의 구동수위를 설정 및 조절하는 사이펀 구동수위 조절부(192);
상기 사이펀 구동수위 조절부(192)에서 조절된 구동수위에 따라 상기 사이펀 배관(130)의 구동을 제어하는 제어부(193);
상기 사이펀 배관(130)이 작동하도록 상기 에어조절 밸브(120) 및 방류수 배출밸브(133)의 개폐를 구동하는 사이펀 배관 구동부(194); 및
상기 하단 저류조(140) 내에 설치된 침지형 분리막(160)이 수처리할 수 있도록 구동하는 침지형 분리막 구동부(195)를 포함하는 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 일체형 시스템.The method of claim 1, wherein the management module 190,
A lower storage tank water level check unit 191 for checking the water level of the lower storage tank 140 measured by the water level meter 150;
A siphon driving water level adjusting unit 192 for setting and adjusting the driving water level of the siphon pipe 130 in response to the water level of the lower storage tank 140;
A control unit 193 for controlling the driving of the siphon pipe 130 according to the driving water level adjusted by the siphon driving level adjusting unit 192;
A siphon pipe driving unit 194 for driving opening and closing of the air control valve 120 and the effluent discharge valve 133 to operate the siphon pipe 130; And
An immersion-type water treatment and storage integrated system of a siphon driving water level control method comprising an immersion-type separator driving unit 195 that drives the immersion-type separator 160 installed in the lower storage tank 140 to treat water.
b) 상기 하단 저류조(140)에 설치된 수위계(150)를 통해 측정된 상기 하단 저류조(140)의 수위에 대응하여 상기 하단 저류조(140) 내에 대상원수를 공급할지 여부를 확인하는 단계;
c) 상기 사이펀 배관(130)의 유출배관(132) 상에 설치된 방류수 배출밸브(133)를 개방하고, 상기 사이펀 배관(130) 상단에 설치된 에어조절 밸브(120)를 개방하여 에어벤트를 실시하는 단계;
d) 사이펀 현상에 의해 상기 상단 저류조(110)로부터 상기 하단 저류조(140)로 대상원수를 공급하는 단계;
e) 상기 하단 저류조(140) 내의 침지형 분리막(160)을 구동하여 일정 수위의 수두차에 의해 대상원수를 여과 및 수처리하는 단계; 및
f) 처리수 배관(180)상의 처리수 배출밸브(181)를 개방하여 처리수 탱크(170)에 처리수를 저장하는 단계를 포함하되,
상기 침지형 분리막(160)을 이용하여 대상원수를 수처리하는 수처리장치와 상기 하단 저류조(140)가 일체화되고, 상기 수위계(150)에서 측정된 하단 저류조(140)의 수위에 대응하여 상기 사이펀 배관(130)의 사이펀 구동수위가 설정 및 조절되는 것을 특징으로 하는 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 방법.a) setting and adjusting the siphon driving water level of the siphon pipe 130 installed between the upper storage tank 110 and the lower storage tank 140;
b) checking whether to supply target raw water into the lower storage tank 140 in response to the water level of the lower storage tank 140 measured through the water level meter 150 installed in the lower storage tank 140;
c) Opening the effluent discharge valve 133 installed on the outlet pipe 132 of the siphon pipe 130, and opening the air control valve 120 installed at the top of the siphon pipe 130 to perform an air vent. step;
d) supplying target raw water from the upper storage tank 110 to the lower storage tank 140 by a siphon phenomenon;
e) filtration and water treatment of target raw water by driving the immersion-type separation membrane 160 in the lower storage tank 140 by a water head difference of a predetermined level; And
f) opening the treated water discharge valve 181 on the treated water pipe 180 to store the treated water in the treated water tank 170,
A water treatment device for water treatment of target raw water using the immersion-type separation membrane 160 and the lower storage tank 140 are integrated, and the siphon pipe 130 corresponds to the water level of the lower storage tank 140 measured by the water level meter 150. A siphon driving water level control method of immersion type water treatment and storage method, characterized in that the siphon driving water level is set and adjusted.
상기 하단 저류조(140)가 일정 수위를 유지하도록 상기 사이펀 배관(130)에 의해 취수되어 전달되는 대상원수의 유속변화 흐름을 제어함으로써 상기 침지형 분리막(160)의 물리적 세정이 가능한 것을 특징으로 하는 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 방법.The method of claim 9,
Siphon drive, characterized in that physical cleaning of the immersion-type separator 160 is possible by controlling the flow rate change flow of the target raw water taken in and delivered by the siphon pipe 130 so that the lower storage tank 140 maintains a constant water level. Submerged water treatment and storage method of water level control method.
상기 사이펀 배관(130)의 사이펀 구동력을 전달하는 유속()은 로 주어지고, 여기서, 은 사이펀 구동력에 의한 사이펀 배관(130)의 방류 유속이고, 상단 저류조(110)의 수면 높이()와 하단 저류조(140)의 방류 위치 높이() 차에 의해 방류가 발생하며, 수위차에 비례하여 방류속도가 결정되는 것을 특징으로 하는 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 방법.The method of claim 9,
Flow velocity for transmitting the siphon driving force of the siphon pipe 130 ( )silver Given by, where, Is the discharge flow rate of the siphon pipe 130 by the siphon driving force, and the water surface height of the upper storage tank 110 ( ) And the height of the discharge position of the lower storage tank 140 ( ) Submerged water treatment and storage method of a siphon-driven water level control method, characterized in that discharge occurs due to the difference and the discharge rate is determined in proportion to the difference in water level.
상기 하단 저류조(140) 내에 설치된 침지형 분리막(160)은 공칭공경이 0.1㎛인 정밀여과 분리막 모듈로 형성되며, 상기 정밀여과 분리막 모듈은 중공사형 정밀여과 모듈이거나 평판형 정밀여과 모듈인 것을 특징으로 하는 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 방법.The method of claim 9,
The submerged separation membrane 160 installed in the lower storage tank 140 is formed of a microfiltration membrane module having a nominal pore diameter of 0.1 μm, and the microfiltration membrane module is a hollow fiber type microfiltration module or a flat plate microfiltration module. Immersion type water treatment and storage method of siphon driving water level control method.
상기 중공사형 정밀여과 모듈은 수평으로 설치되는 중공사형 정밀여과막을 포함하고, 상기 사이펀 배관(130)에 의해 생성되는 난류 또는 와류는 상기 중공사형 정밀여과막의 수직방향으로 방류되는 것을 특징으로 하는 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 방법.The method of claim 12,
The hollow fiber type precision filtration module includes a hollow fiber type precision filtration membrane installed horizontally, and the turbulence or vortex generated by the siphon pipe 130 is discharged in the vertical direction of the hollow fiber type precision filtration membrane. Submerged water treatment and storage method of water level control method.
상기 평판형 정밀여과 모듈은 수직으로 설치되는 평판형 정밀여과막을 포함하며, 상기 사이펀 배관(130)에 의해 생성되는 난류 또는 와류는 상기 평판형 정밀여과막의 수평방향으로 방류되는 것을 특징으로 하는 사이펀 구동수위 조절 방식의 침지형 수처리 및 저류 방법.The method of claim 12,
The plate type precision filtration module includes a plate type precision filtration membrane installed vertically, and the turbulence or vortex generated by the siphon pipe 130 is discharged in the horizontal direction of the flat type precision filtration membrane. Submerged water treatment and storage method of water level control method.
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