KR200179942Y1 - 자체 세척청소가 가능토록 된 폐수 정화기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자체 세척청소가 가능토록 된 폐수 정화기에 관한 것이다.

종래의 폐수 정화기에 있어서는 통상의 구성으로서, 입자 크기에 따른 다층의 모래와 카본 등의 여과제를 넣어 여과하도록 되어 있었던 바, 이와 같은 통상의 여과기는 침전물의 케이크 현상으로 여과효율이 떨어지고 자주 내용물 여과제를 들어내 세척하여 주지않으면 안되었으므로 그에따른 인력 및 비용 낭비가 심하게 되고, 여과 효율 또한 낮게되는 결점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 제결점을 감안 해결하기 위하여 안출한 것으로서 입자 크기에 따른 모래층과 카본층에 의하여 여과될 수 있도록 된 폐수 여과기에 있어서, 상부층에 유기질 층을 갖는 암반석을 연소시켜 유기물이 연소되면서 다공성으로 형성된 다공 경량석층을 형성하여 침전되는 이물질을 역세척에 의하여 물을 역류 시키게 되면 비중이 낮은 다공 경량석 들이 수중에서 비산하면서 상호 부딪혀 이물질이 떨어지게 되고 떨어져 나간 이물질은 역류시켜 배출되게 함으로써 내용물을 매번 들어내 세척해야하는 불편없이 자체적인 내부 세척 문제가 해결될 수 있도록 하는 한편 여과 유속을 빨리 하면서도 최상의 여과 효율을 얻을 수 있도록 한 것이다.

Description

자체 세척청소가 가능토록 된 폐수 정화기{WASTE WATER PURIFICATION DEVICE BEING CAPABLE OF SELF-CLEANING}

본 고안은 자체 세척청소가 가능토록 된 폐수 정화기에 관한 것으로, 특히 다공성 경량석을 이용하여 고효율 여과 및 유속 증가를 실현함으로써 동일한 용량에 비하여 소형화할 수 있으며, 역세척 방식에 의하여 자체적인 여과제 세척이 가능토록 함으로써 여과제의 수명이 반영구적이고, 역세척수 소모량 극소화되도록 한 자체 세척청소가 가능토록 된 폐수 정화기에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 샌드 필터(sand filter)나 카본(carbon), 앤쓰러사이트

(anthracite) 등에서의 가장 단점인 케이크(cake) 현상으로 인해 여과제의 교체주기가 6월 내지 1년 정도로 짧으며, 여과제 세척에 있어서는 내부 내용물을 모두 들어내 세척한 후 재 장입하여야 하는 번거로움과 인력 및 비용이 막대하게 소요되는 결점과, 여과 효율이 낮고 유속이 느린 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로 다공성 경량석을 이용하여 고효율 여과 및 유속 증가를 실현함으로써 동일한 용량에 비하여 소형화할 수 있으며, 역세척 방식에 의하여 내용물을 들어내지 않고도 자체적인 내용물 세척이 가능토록 함으로써 여과제의 수명이 반영구적이고, 역세척수 소모량을 극소화할 수 있으면서 역세척이 용이한 폐수 정화기를 제공하고자 함에 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 의한 정화기의 부분 절개 정면도.

도 2는 본 고안의 다른 실시예에 의한 정화기의 부분 절개 정면도.

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 여과탱크 1A, 1B : 배출관

2 : 베이스판 3 : 여과사층

3A, 3B, 3C : 석영사층 3D : 석영자갈층

4 : 다공 경량석 5 : 활성탄

6 : 다공판 7 : 중간 배출관

8 : 에어벤트 9 : 드레인 밸브

10 : 경량석 및 활성탄 여과층

이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 폐수 정화기는 여과탱크의 내부 하측에 고정된 베이스판 위에 여과사층이 복수층으로 형성되고, 상기 여과사층의위에 활성탄과 다공성 경량석으로 형성되는 경량석 및 활성탄 여과층이 형성되며, 상기 여과탱크의 내부 상측에는 역세척시 활성탄과 경량석의 유출을 방지하기 위한 다공판이 고정되고, 상기 여과탱크의 중간부에는 역세척수를 배출시키기 위한 중간 배출관이 고정됨과 아울러, 상기 여과탱크의 상단부에 고정된 배출관에는 에어벤트가 결합되고, 상기 여과탱크의 하단부에 고정된 배출관에는 드레인 밸브가 결합되어 구성된다.

일예를 들어, 상기 경량석 및 활성탄 여과층은 다공 경량석과 활성탄이 상,하로 복층으로 적층되어 구성된다.

다른 예로서, 상기 경량석 및 활성탄 여과층은 다공 경량석과 활성탄이 혼합되어 단층으로 적층되어 구성된다.

상기 다공성 경량석은 다공성 소재로 여과 표면적이 극대화된 규산석 특수 여재로서 음용수, 수영장수, 공정수, 폐수 등을 처리하는데 단층 또는 자체 세척청소가 가능토록 된 폐수 정화기에 적용될 수 있다.

이 다공성 경량석은 비중이 낮아서 역세 효율이 좋고, 여과 표면적이 극대화되어 있고, 여과기의 압력 손실이 적고, 여과제 수명이 반영구적이며, 역세척에 필요한 물의 량이 적어 유지관리비가 적게 요구된다.

상기 다공성 경량석은 화산지대에 분포된 화산석 중 일정한 비중(330Kg/M³내지 370Kg/M³)의 암반을 일정한 규격으로 파쇄 선별한 것이며 고온에서 유기물은 모두 연소되어 다공성화된 소재이다.

상기 다공성 경량석의 규격은 예를들어 입경(grain size)이 0.8 내지 1.5mm, 1.5 내지 2.5mm, 1.5 내지 3.5mm이고, 비중이 370Kg/M³, 340Kg/M³, 33Kg/M³인 것이 이용될 수 있다.

이와 같은 본 고안은 입상 원통형의 심층여과(depth filtration) 방식으로, 물 속에 용해된 0.01 마이크론 이상의 코로이드 상태의 오염물질을 제거할 수 있고, 적정 오존 농도를 투여하여 여과기 내의 활성탄(activated carbon)층이 BAC(Biological Activated Carbon) 상태로 기능을 보존함으로써 활성탄 여과제를 교체하지 않고 3년 이상 사용 가능하며, 계통내에서 반응하고 물속에 잔류하는 잉여 용존 오존을 0.05ppm 이하로 제거할 수 있다.

또한, 여과기의 하층부에는 다공판으로 형성하고 특수 여과 노즐을 부착한 베이스판을 설치함으로써 여과 효율 및 역세척 효율을 높일 수 있다.

이와 같은 본 고안은 여과기 전면의 운전 밸브는 운전자가 쉽고 간단하게 작동할 수 있도록 디자인할 수 있다. 또, 여과기 전면에 샘플링 패널이 부착되어 압력계를 통하여 여과기의 오염물 포집상태를 쉽게 파악하고 샘플링 코크로 여과수의 수질, 역세척수의 수질을 체크하도록 할 수 있다. 그리고, 운전 과정은 여과-역세-린스의 3단계로 매우 단순하게 적용할 수 있다.

이하, 이와 같은 본 고안을 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 의한 정화기의 부분 절결 정면도이고, 도 2는본 고안의 다른 실시예에 의한 정화기의 부분 절결 정면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 여과탱크(1)의 내부 하측에 고정된 베이스판(2) 위에 여과사층(3)이 복수층으로 형성되고, 그 위에 활성탄(4)과 다공성 경량석(5)으로 형성되는 경량석 및 활성탄 여과층(10)이 형성되어 있으며, 상기 여과탱크(1)의 내부 상측에는 역세척시 활성탄과 경량석의 유출을 방지하기 위한 다공판(6)이 고정되고, 여과탱크(1)의 중간부에는 역세척수를 배출시키기 위한 중간 배출관(7)이 고정되어 있다.

상기 경량석 및 활성탄 여과층(10)은 일예로서 도 1과 같이, 다공 경량석(4)과 활성탄(5)이 상,하로 적층되어 복층으로 형성되거나, 다른 예로서 도 2와 같이, 다공 경량석과 활성탄이 혼합되어 단층으로 형성될 수 있다.

상기 여과사층(3)은 하측으로 가면서 입경이 점차로 커지는 석영사(quartz sand)를 적층하여 형성되는 복수의 석영사층(3A),(3B),(3C)과 석영자갈(quartz gravel)을 적층하여 형성되는 석영자갈층(3D)으로 이루어진다.

상기 여과탱크(1)의 상단부에 고정된 배출관(1A)에는 에어벤트(8)가 결합되고, 여과탱크(1)의 하단부에 고정된 배출관(1B)에는 드레인 밸브(9)가 결합되어 있다.

상술한 바와 같은 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

여과탱크(1)의 내측 상부로 오염된 물이 유입되면 배출관(1A)에 부착된 에어벤트(8)를 통하여 계통 내에 존재하는 공기가 물과 분리되어 배출되고, 오염된 물이 경량석 및 활성탄 여과층(10)의 다공 경량석(4)과 활성탄(5)층을 통과한 후, 여과사층(3)을 통과하여 여과된 후 배출된다.

이와 같은 여과가 소정시간 동안 행하여짐에 따라 상기 여과제에 이물질이 부착되어 여과효율이 떨어지고, 유속이 떨어지게 되면 여과탱크(1)의 하부에서 역세척수를 공급하여 역세척을 행하게 되며, 역세척수가 공급되면 다공 경량석(4)이 상측의 다공판(6)까지 부상하면서 상호 부딪침에 의하여 외부를 둘러싸고 있던 이물질을 떨어내 자체적으로 세척되고, 다공 경량석(4)을 세척한 물은 중간 배출관(7)을 통하여 하부로 배출된다. 그리고 이와 같은 역세척 과정에 부상한 다공 경량석(4)은 상측의 다공판(6)에 걸려 유출이 방지된다.

이때, 상기한 역세척 과정에서 다공 경량석(4)이 상승 비산되는 것과 함께 그 하부층에 있던 활성탄 층도 일부는 상승 비산작용이 함께 일어나 뒤섞여 교란 상태가 되지만 역세척 후 정상 여과상태로 복귀하게 되면 비중차에 의하여 비중이 무거운 활성탄이 먼저 하강하여 본래 다공 경량석 층의 하부에 가라앉아 제자리 층을 형성하게 되고, 비중이 낮은 다공 경량석(4)은 맨 윗층에 쌓여 여과층을 형성하게 됨으로서 인위적으로 조절하지 않더라도 자연히 그 위치에 맞게 여과층을 형성하게 되는 것이다.

예컨데, 운전유속 40M/Hr을 기준하여 역세척 5분, 린스 3분의 과정으로 행할 수 있으며, 다공 경량석(4)의 연간 소모량은 약 2% 정도로서 교체 없이 지속적으로 사용하여 5년 경과후 10% 정도의 자연 소모시 소모량만을 보충하면 된다.

상기한 바와 같은 본 고안은 다공성 경량석을 이용하여 고효율 여과(여과속도; 50M/Hr) 및 유속 증가를 실현함으로써 동일한 용량에 비하여 소형화하였으며,여과제의 수명이 반영구적이고, 역세척수 소모량 극소화되는 효과가 있다. 또한 물 속에 용해된 0.01 마이크론 이상의 코로이드 상태의 오염물질 제거할 수 있고, 물속에 불필요한 색, 맛, 냄새를 제거하는 등 오염물질 제거에 탁월한 성능을 발휘하는 효과가 있다.

이와 같은 본고안 자체 세척청소가 가능토록 된 폐수 정화기는 음용수 정수처리, 지하수 정수처리, 수영장 고도처리, 폐수 리사이클, 순수, 초순수의 전처리, 산업 폐수의 고도처리, 호수조 및 하천용수 정수처리, 중수처리, 축산 폐수 고도처리, 세차 폐수 리사이클 공정상의 여과부에 장착하거나, 기타 수처리에 매우 효과적으로 이용할 수 있다.

Claims (3)

1. 여과탱크(1)의 내부 하측에 고정된 베이스판(2) 위에 입자 크기에 따른 다층의 여과사층(3)이 복수층으로 형성된 것에 있어서, 그 위에 위에 활성탄과 다공성 경량석으로 형성되는 경량석 및 활성탄 여과층(10)이 형성되며, 상기 여과탱크(1)의 내부 상측에는 역세척시 하부에서 상승되는 역세척수에 의해 다공 경량석이 부상하여 유출됨을 방지하기 위한 다공판(6)이 고정되고, 상기 여과탱크(1)의 중간부에는 역세척수를 배출시키기 위한 중간 배출관(7)이 고정됨과 아울러, 상기 여과탱크(1)의 상단부에 고정된 배출관(1A)에는 에어벤트(8)가 결합되고, 상기 여과탱크(1)의 하단부에 고정된 배출관(1B)에는 드레인 밸브(9)가 결합되어 구성된 것을 특징으로 하는 자체 세척청소가 가능토록 된 폐수 정화기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 경량석 및 활성탄 여과층(10)은 다공 경량석(4)과 활성탄(5)이 상,하로 복층으로 적층되어 구성된 것을 특징으로 하는 자체 세척청소가 가능토록 된 폐수 정화기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 경량석 및 활성탄 여과층(10)은 다공성 경량석(4)과 활성탄(5)이 혼합상태로 적층되어 구성된 것을 특징으로 하는 자체 세척청소가 가능토록 된 폐수 정화기.