KR19990040973U - 급속여과지의 낙수소음 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 급속여과지의 낙수소음방지장치에 관한 것으로서, 원수가 여과지의 원수유입부의 유입위어와 여과정수 유출관 상단에서 낙차를 가지고 낙하하게 되는 물의 낙수소음을 방지하기 위한 것이다. 본 고안의 낙수소음방지장치는 원수유입부(10)와 여과부(20) 및 여과정수유출부(30)로 이루어지는 급속여과지에 있어서 원수유입부(10)와 여과정수유출부(30)에 각각의 소음방지기(40,40')를 설치하는 것이다. 각 소음방지기(40,40')는 월류하는 유입 원수와 유출 여과정수를 각각 안내하는 나선형 안내깃(42,42')을 가진다. 이들 나선형 안내깃(42,42')에 의하여 물이 낙하하는 현상이 방지되고 이로써 낙수소음이 방지된다. 따라서 여과지에서의 소음을 줄일 수 있게 되며, 또한 낙수에 의한 거품발생을 줄일 수 있어서 여과지의 유지관리에도 효과적이다.

Description

급속여과지의 낙수소음 방지장치

본 고안은 상수도의 정수처리시설중의 하나인 급속여과지에 설치되는 낙수소음 방지장치에 관한 것으로서, 특히 자연평형형 급속여과지의 원수유입부와 여과정수유출부에서 각각 낙차를 갖고 떨어지는 물을 안내하여 소음이 나지 않게 하는 급속여과지의 낙수소음 방지장치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이 급속여과지는 침전지로부터 유입되는 원수(침전수)를 모래와 자갈로 이루어진 여과층에 비교적 빠르게 통과시켜서 원수중의 현탁물질을 거르는 기능을 한다. 급속여과지는 통상 다수의 단위여과지로 이루어진다. 또한 각 단위여과지에는 여과실이 2열로 형성되는 것이 일반적이다. 이에 따라 침전지와 연결되어 있는 원수유입거로부터 각 단위여과지별로 원수를 도입하기 위한 원수유도거가 설치되고 원수유도거에는 유입위어(influent weir)를 설치, 월류시킴으로써 각 여과실로 원수를 균등하게 배분하도록 하고 있다.

한편, 급속여과지중에는 유입 유량과 유출 유량이 여과층의 저항에 따라 평형을 이루게 하여 별도의 유량조절장치를 사용하지 않고 정속여과하는 자연평형형 급속여과지가 잘 알려져 있다. 이러한 자연평형형은, 여과지로부터 유출되는 여과정수의 처리에 있어서, 여과층의 사면보다 높게 설치된 여과정수 유출관의 월류위어를 통해 여과정수를 유출시킴으로써 부압발생 및 탁질의 누출이 없으며, 사고등으로 인해 원수의 유입이 중단된 경우에도 여과지 내의 수위가 사면보다 높게 유지되어 여과층을 정상적인 상태로 유지시킬 수 있는 장점을 가지고 있다.

상기와 같은 원수의 유입 및 여과정수의 유출구조를 갖는 자연평형형 급속여과지에 있어서는, 전술한 원수유입부와 여과정수유출부의 월류높이에 의한 낙차가 존재하게 된다. 이러한 낙차는 특히 여과초기에 심해져서 물이 자연낙하게 되는데 따른 상당한 낙수소음을 유발한다. 더욱이 여과정수유출부에 있어서는 정수거와의 사이에 시스템 변경 등 기존 여과지를 개량할 때 발생되는 손실수두로 인한 낙차요인이 부득이 발생될 수 있으며, 이 경우 여과초기에는 물론 항상 낙수소음이 유발되어진다.

한편, 언급한 바와 같은 원수유입부와 여과정수유출부의 월류높이에 의한 낙차는 비단 낙수소음을 유발하는 문제뿐만 아니라 물이 자연낙하할 때의 충격으로 인하여 미세한 플록(flocks)의 파쇄 및 거품이 다량 발생되므로 여과지의 유지관리를 어렵게 하는 등 또다른 문제점의 요인이 되고 있다.

본 고안의 목적은 상수도의 정수처리장에서 발생되는 소음, 특히 급속여과지의 원수유입부 및/또는 여과정수유출부에서 유입,유출되는 물이 자연낙하됨으로써 발생되는 낙수소음 문제를 해결하기 위한 것으로, 원수유입관 및 여과정수유출관을 통해 낙하되는 물을 아래에 고인 수면까지 완만하게 안내하여 소리나지 않게 하는 급속여과지의 낙수소음 방지장치를 제공하는데 있다.

또한 본 고안의 다른 목적은 급속여과지에서의 낙수소음 문제를 해결하는 동시에 여과지의 효율적인 유지관리를 위해 원수의 유입과정이나 여과정수의 유출과정에서 발생되는 미세 플록의 파쇄 및 거품량을 줄일 수 있는 급속여과지의 낙수소음 방지장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 급속여과지의 낙수소음 방지장치가 적용된 자연평형형 급속여과지를 보인 평면도.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도.

도 4는 본 고안에 따른 급속여과지의 낙수소음방지장치를 보인 원수유입부의 주요부 단면도.

도 5는 본 고안에 따른 급속여과지의 낙수소음방지장치를 보인 여과정수유출부의 주요부 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

16 : 유입위어 33 : 여과정수유출관

40 : 원수유입소음방지기 40' : 여과정수유출소음방지기

41 : 원수유입안내관 42,42' : 나선형 안내깃

상기한 목적들을 달성하기 위하여 본 고안은,

여과지로 유입되는 원수를 일정 수위로 유지하여 낙하시키는 유입위어를 가진 원수유입부와, 여과지로부터 유출되는 여과정수를 일정 높이에서 유출시키는 유출관을 가진 여과정수유출부를 포함하여 되는 급속여과지에 있어서,

상기한 원수유입부의 유입위어로부터 낙하되는 원수 및/또는 상기한 여과정수유출부의 유출관 상단에서 넘치는 여과정수를 소리가 나지 않게 각기 안내하는 낙수안내수단을 포함하여 되는 급속여과지의 낙수소음 방지장치를 구성하는 것이다.

상기한 원수유입부에 대한 낙수안내수단으로서는, 그 원수유입부의 유입위어를 넘쳐서 낙하하는 원수를 한데 모아서 그 유입위어 아래쪽으로 흘리는 원수유입관과, 이 원수유입관 내에서의 원수의 흐름을 완만하게 안내하는 나선형 안내깃을 구비하는 것이다.

한편, 상기한 여과정수유출부에 대한 낙수안내수단으로서는, 그 여과정수유출부의 유출관 외주면에 그 상단을 넘쳐나는 여과정수의 흐름을 완만하게 안내하는 나선형 안내깃을 설치하는 것이다.

즉, 낙차를 가지고 떨어지는 유입 원수나 유출 여과정수의 흐름을 상기한 나선형 안내깃으로 완만하게 안내함으로써 물의 자연낙하를 방지, 그 자연낙하에 기인하는 물의 낙수소음 문제를 해결하는 것이다.

이와 같은 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 급속여과지의 낙수소음 방지장치가 적용된 자연평형형 급속여과지의 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도, 그리고 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다. 도시된 바와 같이 자연평형형 급속여과지는 크게 원수유입부(10) 여과부(20) 및 여과정수유출부(30)로 이루어지고, 그밖의 역세척을 위한 부대시설물 등을 구비한다.

원수유입부(10)에는 도시하지 않은 침전지로부터 원수가 유입되는 원수유입거(11)가 있고, 그리고 단위여과지별로 원수유도거(12) 원수배분거(13) 및 원수유입날개벽(14)이 형성되어 있다. 원수유입거(11)와 원수유도거(12)는 밸브(15)로 개폐되는 원수유입구(11a)를 통해 연결된다. 원수유도거(12)와 원수배분거(13) 사이에는 유입위어(16)가 형성되어 있고, 원수배분거(13)의 벽면에는 여과지 내의 원수유입날개벽(14)으로 통하는 원수배분구(13a)가 그 바닥면과 접하여 형성되어 있다. 유입위어(16)에 의한 원수유도거(12)의 수위(17)는 대략 여과지 내에서 여과 말기의 허용한계수위인 최고수위(27)와 같거나 약간 높게 설정된다. 원수유입날개벽(14)은 여과지의 전단에서 후단까지 걸치도록 길게 형성된 것으로, 원수배분구(13a)를 통해 유입된 원수가 여과지의 전구간으로 균등하게 배출될 수 있게 일정간격으로 뚫린 다수의 작은 배출구멍(14a)을 가지고 있다. 이 다수의 작은 배출구멍(14a)들은 여과지내 여과초기에 유지되는 최저수위(28)의 선상에 배열된 것이다.

상기와 같은 원수유입부(10)에 있어서의 본 고안에 따른 낙수소음 방지장치는 상기한 유입위어(16)에서 월류로 낙하하게 되는 원수를 원수배분거(13) 바닥으로 안내하도록 설치된 원수유입소음방지기(40)를 설치하는 것으로 구현된다. 이에 대한 자세한 내용은 나중에 설명될 것이다.

여과부(20)에는 역세수용 배수트로프(21)를 중심으로 여과조(22)가 양측에 2열로 형성되어 있다. 여과조(22) 각각에는 상기한 유입날개벽(14)의 배출구멍(14a)을 통해 유입되는 원수를 여과하는 모래와 자갈로 이루어진 여과층(23), 이 여과층(23)을 지지하고 여과된 물을 집수하기 위한 집수블록(24)이 설치된다. 그리고 집수블록(24) 하부에 여과정수를 집수하고, 역세척시 역세척수본관(26)으로부터 역세척수가 도입하기 위한 압력실(25)이 마련되어 있다.

한편, 여과정수유출부(30)는 여과정수유출거(31)와 정수거(32)로 이루어지고, 여과정수유출거(31)와 상기한 압력실(25)을 연결하는 여과정수유출관(33)을 구비한다. 여기서 여과정수유출관(33)은 압력실(25)로부터 전술한 바와 같이 여과지의 최저수위(28)와 같거나 다소 낮은 위치로 여과정수를 끌어올려서 유출시키도록 설치된 것이다. 여과정수유출거(31)와 정수거(32)는 유출구(31a)로 통하게 되어 있고, 정수거(32)는 도시하지 않은 배수지와 연결되어 있다.

이러한 여과정수유출부(30)에 대한 본 고안에 따른 낙수소음 방지장치는 상기한 유출관(33) 상단에서 월류되어 여과정수유출거(31) 바닥으로 떨어지는 여과정수를 안내하도록 설치된 여과정수유출소음방지기(40')를 설치하는 것으로 구현된다.

이하, 상기한 원수유입부에 적용되어 있는 원수유입소음방지기(40)와 여과정수유출소음방지기(40')에 대하여 도면 제4도 및 도5를 참조하여 설명한다.

원수유입소음방지기(40)는 도 4에서 보는 바와 같이, 원수배분거(13) 내에 별도로 설치되는 원수유입관(41)과 이 원수유입관(41) 내에 삽입된 나선형 안내깃(42)으로 이루어진다. 원수유입관(41)은 유입위어(16)의 상단부와 원수배분거(13) 내벽면 사이에 마련되는 원수배분거(13)를 복개하도록 시공되는 복개판(13b)을 관통하여 그 상단이 유입위어(16)의 상단보다 약간 낮게 위치되고 그 하단이 여과지의 최저수위(28)와 같거나 조금 낮은 위치가 되도록 시공설치된다. 바람직하게는 원수유입관(41)의 하단이 여과지의 저수위에 살짝 잠기도록 원수배분거(13)의 바닥면(13c)을 여과지의 최저수위(28)보다 낮게 하는 것이다. 한편, 원수유입관(41)은 원수의 유입이 용이하게 그 상단에 형성된 확개부(41a)를 가지고 있다. 원수유입관(41)에 삽입된 나선형 안내깃(42)은 중심부의 지지봉(43) 주위에 나선형으로 둘러지고 또 깃 가장자리가 원수유입안내관(41)의 내주면과 접하도록 제작되어 있다. 바람직하게는 나선형 안내깃(42)을 세척등 필요시 원수유입관(41)에서 분리해 낼 수 있도록, 지지봉(43) 상단에 원수유입관(41)의 확개부(41a)에 걸치는 걸침봉(44)이 일체적으로 형성한다.

다음, 여과정수유출소음방지기(40')는 도 5에서 보는 바와 같이, 여과정수유출관(33) 주위에 나선형 안내깃(42')을 일체로 형성하여 된다. 물론 이 나선형 안내깃(42')의 깃 가장자리는 여과정수유출거(31)의 내벽면과 가까이 접하도록 된 것이다.

상기와 같은 원수유입소음방지기(40)와 여과정수유출소음방지기(40')의 나선형 안내깃(42,42')의 깃수와 피치 등은 유량이나 낙차 등을 감안하여 적절하게 설계되는 것이다.

이하에는 본 고안에 따른 급속여과지의 낙수소음 방지장치가 적용되어 있는 도시된 바와 같은 자연평형형 급속여과지에서의 여과처리과정을 설명한다.

도 1에 있어서, 원수유입거(11)로부터 단위여과지별로 형성된 원수유입구(11a)를 통하여 원수유도거(12)에 도입되는 원수는 유입위어(16)의 높이까지 채워진 후 넘쳐 흐른다. 유입위어(16)를 넘쳐 흐르는 원수는 양측으로 균등하게 배분되어 그 양측에 설치된 원수유입소음방지기(40)로 흘러들어가게 된다. 원수유입소음방지기(40)에서는 도 4에 보인 바와 같이 유입위어(16)를 넘치는 원수가 원수유입관(41) 상단의 확개부(41a)로 유입되고, 원수유입관(41) 내에서는 그 내주면과 이에 접하는 나선형 안내깃(42)을 따라 안내되면서 원수배분거(13)의 바닥으로 자연스럽게 흘러내려간다. 즉, 유입위어(16)에 의한 원수유도거(12)의 수위(17)와 여과지의 최저수위(28) 사이의 낙차에도 불구하고 원수가 낙하되지 않고 원수유입소음방지기(40)의 나선형 안내깃(42)을 따라 자연스럽게 흘러서 낙수에 의한 소음이 발생되지 않는 것이다. 이어서, 원수는 원수배분거(13)로부터 배분구(13a)를 통해 유입날개벽(14)으로 유입되고, 도 3과 같이 유입날개벽(14)에 뚫린 다수의 배출구멍(14a)을 통해 여과부(20)의 여과조(22)로 공급되는 것이다.

여과부(20)에서는 도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이 각 여과조(22)의 여과층(23)을 통과하여 집수블록(24) 아래의 압력실(25)에 집수되는데, 압력실(25)에는 여과층(23)에 의하여 현탁물질이 걸러진 깨끗한 상태(이하 여과정수라 한다)로 집수되는 것이다.

압력실(25)에 집수된 여과정수는 여과정수유출부(30)의 여과정수유출관(33)을 통해 여과정수유출거(31)로 유출되고 여과정수유출거(31)에서는 유출구(31a)를 통해 정수조(32)로 유출된다. 여기서 여과정수유출관(33) 상단이 여과지의 최저수위(28)와 같거나 그보다 약간 낮게 되어, 여과지에서의 수위가 상승함에 따라 여과정수는 그 여과정수유출관(33)의 상단을 넘쳐서 여과정수유출거(31) 바닥으로 떨어진다. 이와같이 여과정수유출관(33) 상단을 넘치는 여과정수는 도 5에서 보는 바와 같이 그 여과정수유출관(33) 외주면에 일체적으로 형성된 나선형 안내깃(42')을 따라 자연스럽게 여과정수유출거(31) 바닥으로 흘러내리도록 안내된다. 따라서 유출되는 여과정수가 여과정수유출관(33) 상단에서 여과정수유출거(31) 바닥으로 낙하하여 발생되는 소음이 방지되는 것이다.

상기한 본 고안에 따른 원수유입소음방지기 및 여과정수유출소음방지기는 단지 물이 낙하하는 소음을 방지하는 것 외에도 물의 낙하로 인해 거품이 발생하는 것을 방지하는 역할도 한다.

도면에 있어서는 본 고안은 비록 자연평형형 급속여과지의 원수유입부와 여과정수유출부에 적용하여 설명하고 있으나, 본고안은 여과지 형식에 불문하고 여과처리 과정에서의 소음방지 및/또는 거품발생방지를 위해 물이 낙차를 가지고 떨어지게 된 곳이면 어느곳에나 그 적용이 가능한 것이다.

이상에 설명한 바와 같이, 본 고안은 여과지에 있어서의 원수유입부 및 여과정수유출부에서 물이 낙차를 가지고 자연낙하하는 것을 방지하여 물의 낙차소음을 방지하는 것으로서, 여과지에서의 소음발생을 줄이고 정숙운전을 가능하게 하는 등 여과지를 포함하는 상수도의 정수처리장의 환경개선에 효과적이다.

또한 본 고안은 소음을 줄이는 동시에 유입 및 유출부에서의 미세한 플록의 파쇄 및 여과처리과정에서 발생되는 거품량을 최소화할 수 있어서 여과지의 유지관리의 효율성을 기하고 또한 여과효율을 높이는데에도 기여한다.

Claims (6)

1. 여과지로 유입되는 원수를 일정 수위로 유지하여 넘치게 하는 유입위어를 가진 원수유입부와, 여과지로부터 유출되는 여과정수를 일정 높이에서 유출시키는 유출관을 가진 여과정수유출부를 포함하여 되는 급속여과지에 있어서,

   상기한 원수유입부의 유입위어로부터 낙하되는 원수 및/또는 상기한 여과정수유출부의 유출관 상단에서 넘치는 여과정수를 소리나지 않게 각기 안내하는 낙수안내수단이 포함된 것을 특징으로 하는 급속여과지의 낙수소음 방지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기한 원수유입부측의 낙수안내수단이, 그 원수유입부의 유입위어에서 넘치는 원수를 한데 모아서 그 유입위어 아래쪽으로 흘리는 원수유입관과, 이 원수유입관 내에서의 원수의 흐름을 완만하게 안내하는 나선형 안내깃을 구비하여 되는 것을 특징으로 하는 급속여과지의 낙수소음방지장치.
3. 제2항에 있어서, 상기한 나선형 안내깃의 깃 가장자리가 상기한 원수유입관의 내주면과 접하게 된 것을 특징으로 하는 급속여과지의 낙수소음방지장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기한 나선형 안내깃이 상기한 원수유입관으로부터 분리가능한 것을 특징으로 하는 급속여과지의 낙수소음방지장치.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기한 나선형 안내깃이 중심을 관통하는 지지봉에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 급속여과지의 낙수소음방지장치.
6. 제1항에 있어서, 상기한 여과정수유출부측의 낙수안내수단이, 그 여과정수유출부의 유출관 외주면에 설치되어 그 상단에서 넘치는 여과정수의 흐름을 완만하게 안내하는 나선형 안내깃을 구비하여 되는 것을 특징으로 하는 급속여과지의 낙수소음방지장치.