KR200353461Y1 - Fine filtering apparatus controllable packing density using flexible fiber - Google Patents
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Abstract
본 고안은 생물학적 처리 후 수중에 잔존하는 미세 플럭입자(floc), 조류(algae), 상수원수 내의 부유물질 등을 효과적으로 여과 분리하기 위한 여과장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 1마이크로 내지 60마이크로의 유효직경을 가지면서 유연성과 신축성 및 적당한 표면거칠기를 지니는 유연성 섬유사를 장치의 길이방향으로 장착하되, 자켓형 원수(유입수) 유입부를 다공성 사방유입 구조로 채택하고, 여과 처리된 여과수(처리수)를 중앙의 다공성 챔버를 통해 배출시킴으로써 전체 여재 층을 입자포획공간으로 활용 가능토록 하여, 기존 여과장치에 비해 여과효율, 여과수량, 여과지속시간 및 동력비를 획기적으로 개선시킨 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치에 관한 것이다.The present invention relates to a filtration apparatus for effectively separating and separating fine floc, algae, and suspended solids in water after biological treatment, and more specifically, from 1 micro to 60 micro. A flexible fiber yarn having an effective diameter and having flexibility, elasticity and proper surface roughness is mounted in the longitudinal direction of the apparatus, and the jacket-type raw water (influent) inlet is adopted as a porous all-inlet structure, and the filtered filtrate (treated water) Density-controlled fiber yarn microfiltration which significantly improves filtration efficiency, amount of filtration, duration of filtration and power ratio compared to existing filtration devices by discharging through the central porous chamber so that the entire filter layer can be utilized as particle capture space. Relates to a device.
Description
본 고안은 생물학적 및 물리화학적 처리 후 수중에 잔존하는 미세 플럭입자(floc), 조류(algae), 상수원수 내의 부유물질 등을 효과적으로 여과 분리하기 위한 여과장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 1마이크로 내지 60마이크로의 유효직경을 가지면서 유연성과 신축성 및 적당한 표면거칠기를 지니는 유연성 섬유사를 장치의 길이방향으로 장착하되, 자켓형 원수(유입수) 유입부를 다공성 사방유입 구조로 채택하고, 여과 처리된 여과수(처리수)를 중앙의 다공성 챔버를 통해 배출시킴으로써 전체 여재 층을 입자포획공간으로 활용 가능토록 하여, 기존 여과장치에 비해 여과효율, 여과수량, 여과지속시간 및 동력비를 획기적으로 개선시킨 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치에 관한 것이다.The present invention relates to a filtration device for effectively filtration separation of fine floc, algae, suspended solids, etc. remaining in the water after biological and physicochemical treatment, more specifically from 1 micro to A flexible fiber yarn with an effective diameter of 60 microns and having flexibility, elasticity and appropriate surface roughness is mounted in the longitudinal direction of the device, and the jacket-type raw water (influent) inlet is adopted as a porous all-inlet structure, and the filtered filtrate ( By discharging the treated water) through the central porous chamber, the entire media layer can be used as a particle capture space, and the density-controlled fiber dramatically improved the filtration efficiency, the amount of filtration, the duration of the filtration and the power ratio compared to the existing filtration device. 4 relates to a microfiltration device.
일반적으로 폐수, 오수, 하수 및 상수원수는 다양한 크기의 부유물질을 함유하고 있으며, 이들 부유물질을 강이나 바다로 방류하게 되면 수자원을 오염시키고, 수자원 이용에 막대한 지장을 초래한다. 여기서, 상기 부유물질은 0.1마이크로 이상의 크기로 된 입자(유기물과 무기물)로 이루어진 고형물질로서, 물을 현탁시키게 되므로 현탁물질이라고도 일컬어진다.In general, wastewater, sewage, sewage, and drinking water contain suspended solids of various sizes, and when the suspended solids are discharged into rivers or the sea, they contaminate water resources and cause enormous disruptions to water resources. Here, the suspended solids are solid substances composed of particles (organic and inorganic) having a size of 0.1 micron or more, and are also called suspended substances because they suspend water.
상기 부유물질(현탁물질)을 함유한 물은 수자원을 오염시키고, 그 상태로 가정이나 산업현장에서 일반용수로 사용하기에는 부적합하다. 따라서 전처리수를 2차로 처리하여 사용함으로써 상수 및 수자원을 절약하여 에너지 절감효과를 높이는 수처리용 여과장치가 개발되어 왔다.Water containing the suspended solids (suspension material) contaminates water resources, and is unsuitable for use as general water at home or industrial sites. Therefore, a filtration device for water treatment has been developed that increases the energy saving effect by saving water and water resources by treating the pretreated water as secondary.
여과장치의 성능을 보다 향상시키기 위하여 섬유사들을 여재로 사용하고, 여과장치의 하단에 여재를 고정시켜, 원수(유입수) 공급압력으로 여재를 밀착시키고, 공기와 세척수 공급압력으로 여재를 팽창시키는 가변필터층을 갖는 여과장치가 공지(대한민국 등록번호 10-0241198; 출원번호 10-1997-0050047; 출원일자 1997-09-30)되어 있으나, 이 방법은 여재 층이 단층이고 여재의 밀착 정도가 원수 공급압력에 의하여 결정되기 때문에, 부유물질의 포획공간이 적어 여과지속시간이 짧고, 세척빈도가 잦으며, 유입수의 수질변동에 대처하기가 쉽지 않고, 목적하는 수질과 수량을 임의로 조절하기가 어려운 단점이 있다.In order to further improve the performance of the filtration device, the fiber yarns are used as media, the media is fixed at the bottom of the filtration system, the media are in close contact with the raw water (influent water) supply pressure, and the media is expanded with the air and washing water supply pressure. Filtration devices with a filter layer are known (Korean Register No. 10-0241198; Application No. 10-1997-0050047; Application Date 1997-09-30), but this method has a single layer of media and the degree of adhesion of the media is the raw water supply pressure. Because it is determined by, the trapping time of the suspended solids is short, the filtration duration is short, the frequency of washing is frequent, it is difficult to cope with the fluctuation of water quality of the influent, it is difficult to arbitrarily control the desired water quality and quantity .
상기 문제점을 해결하기 위한 종래 유연성 섬유사들을 이용한 용액속의 부유고형물질 분리장치(대한민국 등록번호 10-0324727; 출원번호 10-1999-0013396; 출원일자 1999-04-15)가 있는데, 이는 여재로 사용한 섬유사들의 길이에 따라 여층깊이와 입자 포획공간의 임의 조절이 가능하고 유연성 섬유사들의 집적밀도에 따라 공극율과 공극의 크기, 입자 포획량 및 여과수질의 조절이 쉬우며 공급원수의 수질변화에 대처가 용이한 여과장치이나, 유연성과 신축성이 있는 섬유사들의 집적방법에 있어 기계화가 어렵고 낮은 여과속도로 인한 여과장치의 크기가 커지는 등의 단점이 있었다.Floating solid material separation device in a solution using a conventional flexible fiber yarn to solve the above problems (Republic of Korea registration number 10-0324727; Application No. 10-1999-0013396; Application date 1999-04-15), which is used as a medium It is possible to arbitrarily control the depth of the layer and the particle capture space according to the length of the fiber yarn, and it is easy to control the porosity, the pore size, the particle capture amount and the filtered water quality according to the density of the flexible fiber yarn, and cope with the water quality change of the feed water. In the easy filtering device or the method of integrating flexible and stretchable fiber yarns, there are disadvantages such as the difficulty of mechanization and the increase of the size of the filtering device due to the low filtration rate.
상기한 문제점을 해결하기 위한 종래 수중 부유물질 여과장치(대한민국 등록번호 10-0354836; 출원번호 10-1999-0013448; 출원일자 2001-03-15)는 여재 층을 통과하는 물의 흐름이 충진된 여재의 길이방향과 동일하게 함으로써(co-current) 여재 여과원리와 길이 방향으로 충진한 여재에 의한 모세관 현상을 주 여과 원리로 채택한 여과장치이기 때문에 섬유사들의 충진문제를 쉽게 함은 물론 여과속도를 크게 증가시켜 장치의 크기를 작게 한 것이 특징이나 5㎛ 이하의 수중 부유물질을 제거하기가 어려운 점과 여과층 전체가 활용되지 못하는 단점이 있었다.Conventional underwater suspended solids filtration device (Republic of Korea Registration No. 10-0354836; Application No. 10-1999-0013448; Application Date 2001-03-15) to solve the above problems is to fill the flow of water through the media layer Co-current filter system adopts the principle of filter media and capillary phenomena due to filter media filled in the longitudinal direction as the main filtration principle, which facilitates the filling problem of fibers and greatly increases the filtration speed. The size of the device is reduced, but it is difficult to remove suspended solids in water of 5 μm or less, and there are disadvantages in that the entire filtration layer is not utilized.
본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 종래 여과장치에서 나타난 문제점들을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 다양한 형태로 유입수 내에 함유되어 있는 부유물질의 종류 및 크기, 상태 등에 상관없이 부유물질의 여과 및 포획된 오염물질의 역세척 등을 보다 더 효율적으로 수행할 수 있으며, 낮은 여과저항에서 많은 수량 및 정밀 여과가 가능한 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치를 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is designed to solve the problems shown in the conventional filtration device as described above, regardless of the type, size, state, etc. of suspended solids contained in the influent in various forms, The present invention provides a density-controlled fiber yarn microfiltration apparatus capable of performing backwashing of contaminants more efficiently and capable of high quantity and fine filtration at low filtration resistance.
본 고안이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 여과장치 본체 하부의 자켓형원수 유입부를 다공성 사방유입 구조로 채택하고 상기 자켓형 원수 유입부 하단에 역세척용 공기 유입구가 형성된 여재 고정판과 여재밀도 조절판을 장착하여, 접근유속을 감소시키고 유입된 원수가 여재 고정판 하부로의 역류를 방지함과 동시에 여재층 전체를 포획입자 공간으로 하는 심층여과방식을 채택함으로써, 여과저항을 줄이고 여과지속시간을 증가시킬 수 있으며 여과층 전체를 여과 공간으로 활용이 가능한 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치를 제공하는 데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to adopt a jacket-type raw water inlet at the bottom of the filtration device as a porous all-inflow structure, and install a media fixing plate and a media density control plate at the bottom of the jacket-type raw water inlet to form an air inlet for backwashing. By reducing the access flow rate and preventing the backflow of the incoming raw water to the lower part of the filter holding plate, and adopting the deep filtration method that uses the entire filter layer as the trapping particle space, the filtration resistance can be reduced and the filtration duration can be increased. It is to provide a density-controlled fiber yarn microfiltration apparatus that can utilize the entire filtration layer as a filtration space.
본 고안이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 여과장치 하부에 설치되는 역세척용 공기 유입구가 형성된 여재 고정판에 여재인 유연성 섬유사를 고정하고, 그 상부 끝단은 유연성이 유지되도록 고정하지 않은 상태로서 여과와 역세척이 이루어지는 여과장치의 길이방향으로 충진하여 여과와 역세척 효율을 높이고 역세척시간과 역세척수 발생량을 최소화시킬 수 있는 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치를 제공하는데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to fix the fibrous fiber as a filter medium to the filter medium fixed plate formed with a back inlet air inlet installed in the lower filter unit, the upper end is not fixed to maintain the flexibility and filtration and Filling in the longitudinal direction of the backwashing filtration device to improve the filtration and backwashing efficiency, to provide a density-controlled fiber yarn precision filtration device that can minimize the backwashing time and the amount of backwashing water generated.
본 고안이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 여과 처리된 여과수를 중앙의 다공성 챔버를 통해 배출시킴으로써, 유출부의 충진 밀도를 상대적으로 높게 유지하고, 유출부의 단면적은 크게 하여 여과유출 저항을 줄임에 의해 낮은 여과압력에서 정밀여과가 가능토록 한 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치를 제공하는 데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to discharge the filtered filtered water through the central porous chamber, thereby maintaining a relatively high packing density of the outlet, and increasing the cross-sectional area of the outlet to reduce filtration by reducing the filtration outflow resistance. It is to provide a density-controlled fiber yarn microfiltration device that enables microfiltration at pressure.
본 고안이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 농축액 배출부(유출부)를 자켓 형태로 함으로써 역세척시 여재 사이에 포획된 부유물질의 배출을 원활히 할 수 있는 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치를 제공하는 데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a density-controlled fiber yarn precision filtration device that can facilitate the discharge of suspended solids trapped between the media during backwashing by forming a concentrated liquid outlet (outlet) in the form of a jacket There is.
본 고안이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 여과원수를 역세척수로 사용함으로써 역세척용 처리수조가 없으면서, 밸브 및 기타 배관이 단순하고 컴팩트한 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치를 제공하는 데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a density-controlled fiber yarn precision filtration device with a simple and compact valve and other piping without using a backwashing treatment tank by using the filtered raw water as the backwash water.
본 고안이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 대용량의 원수를 처리하는데 적합하도록 다수의 여과장치를 병렬로 조합하여 처리용량을 증가시킬 수 있는 병렬 여과시스템을 가능토록 하는 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치를 제공하는 데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a density-controlled fiber yarn precision filtration device that enables a parallel filtration system that can increase the processing capacity by combining a plurality of filtration devices in parallel to be suitable for treating a large amount of raw water. To provide.
도 1은 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 구성도.1 is a block diagram of a density-controlled fiber yarn microfiltration apparatus according to the present invention.
도 2는 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 측단면도.Figure 2 is a side cross-sectional view of a density-controlled fiber yarn precision filtration device according to the present invention.
도 3은 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 다공성 챔버 구성도.Figure 3 is a porous chamber configuration of the density-controlled fiber yarn microfiltration apparatus according to the present invention.
도 4 및 도 5는 각각 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 하부결합 구조물의 구성도.Figure 4 and Figure 5 is a block diagram of the lower coupling structure of the density-controlled fiber yarn microfiltration apparatus according to the present invention, respectively.
도 6 내지 도 8은 각각 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 여재 고정판의 구성도.Figures 6 to 8 are each a block diagram of the filter medium plate of the density-controlled fiber yarn precision filtration device according to the present invention.
도 9는 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 유입수 가이드 자켓의 구성도.9 is a configuration of the inflow guide jacket of the density-controlled fiber yarn microfiltration apparatus according to the present invention.
도 10은 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 여재밀도 조절판의 구성도.10 is a block diagram of the filter medium density control plate of the density-controlled fiber yarn precision filtration device according to the present invention.
도 11은 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 농축액 배출 자켓의 구성도.Figure 11 is a block diagram of a concentrated liquid discharge jacket of the density-controlled fiber yarn microfiltration apparatus according to the present invention.
도 12는 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 여과 공정시 작용을 설명하는 개념도.12 is a conceptual view illustrating the action during the filtration process of the density-controlled fiber yarn microfiltration apparatus according to the present invention.
도 13은 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 역세척 공정시 작용을 설명하는 개념도.Figure 13 is a conceptual diagram illustrating the action during the backwashing process of the density-controlled fiber yarn microfiltration apparatus according to the present invention.
도 14 내지 도 19는 각각 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 실험 실시예의 그래프로서,14 to 19 are each a graph of an experimental embodiment of the density-controlled fiber yarn microfiltration apparatus according to the present invention,
도 14는 수중 부유물질(Suspended Solid ; SS)의 입경에 대한 제거효율을 나타낸 그래프,14 is a graph showing the removal efficiency of the particle size of suspended solids (SS) in water;
도 15는 운전기간에 대한 수중 부유물질의 제거효율을 나타낸 그래프,15 is a graph showing the removal efficiency of suspended solids in water for an operating period;
도 16은 운전기간에 따른 수중 부유물질(Suspended Solid ; SS)의 유입/유출 농도를 나타낸 그래프,FIG. 16 is a graph illustrating inflow / outflow concentrations of suspended solids (SS) according to operation periods;
도 17은 운전기간에 따른 BOD의 제거효율을 나타낸 그래프,17 is a graph showing the removal efficiency of the BOD according to the operation period,
도 18은 운전기간에 따른 BOD의 유입/유출 농도를 나타낸 그래프,18 is a graph showing the inflow / outflow concentration of BOD according to the operation period,
도 19는 운전기간에 따른 압력 및 여과 플럭스(Flux) 변화를 나타낸 그래프.19 is a graph showing changes in pressure and filtration flux according to operation periods.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 본체(main body) 2 : 유입수(원수) 유입관1: main body 2: inflow water (raw water) inflow pipe
3 : 유출수(여과수) 유출관 4 : 역세척 공기 유입관3: outflow water (filtration) outflow pipe 4: backwash air inflow pipe
5 : 농축액(농축수) 유출관 6 : 유연성 섬유사 (여재)5: Concentrate (concentrated water) outflow pipe 6: Flexible fiber yarn (media)
7 : 유입수 가이드 자켓 8 : 유입수 통과구7: influent guide jacket 8: influent inlet
9 : 여재밀도 조절판 10 : 다공성 챔버9: media density control plate 10: porous chamber
11 : 처리수 유입구 12 : 여재 고정판11: treated water inlet 12: filter medium plate
13 : 하부결합 구조물 14 : 역세척 공기 유입구13: lower coupling structure 14: backwash air inlet
15 : 유연성 섬유사 고정구 16 : 농축액 배출(유출) 자켓15: flexible fiber yarn fixture 16: concentrated liquid discharge (spill) jacket
52 : 여과 원수조 54 : 여과수 저장조52: filtered raw water tank 54: filtered water storage tank
56 : 농축액 저장조 62 : 공기 압축기56: concentrate reservoir 62: air compressor
64 : 공기 저장 탱크 100 : 여과장치64: air storage tank 100: filtration device
V1 : 여과수 배출밸브 V2 : 역세척용 공기 유입밸브V1: Filtrate discharge valve V2: Backwash air inlet valve
V3 : 농축액 배출밸브 P : 여과원수 및/또는 역세척수 유입펌프V3: Condensate discharge valve P: Filtrate and / or backwash water inlet pump
본 고안은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 유입수(여과원수)에 포함된 각종 부유물질(Suspended Solid)을 유연성 섬유사로 이루어진 여재를 통해 여과하고, 상기 여재에 포획된 부유물질을 탈리시켜 상기 여재를 세척하도록 이루어진 여과장치에 있어서, 상기 유입수(여과원수 및/또는 역세척 원수)의 주요 통로가 되며, 상기 유연성 섬유사가 그 내부에 길이 방향으로 충진되는 여과장치 본체(main body); 상기 여과장치 본체의 하부 측부위로 상기 유입수가 유입되도록 하기 위한 유입수 가이드 자켓(jacket); 상기 유입수 가이드 자켓 하단에 상기 유연성 섬유사 여재의 하부 끝단이 고정되는 다수개의 고정구와 역세척용 공기 유입구가 형성되어 있는 여재 고정판; 도넛 형상으로 상기 유입수 가이드 자켓과 상기 여재 고정판 사이에 배치되며, 상기 여재 고정판에 고정된 유연성 섬유사가 그 중공부를 통과하면서 충진밀도가 높아지게 함으로써 유입되는 상기 유입수가 상기 여재 고정판 쪽으로 흐르는 것을 방지하도록 된 여재밀도 조절판; 상기 본체의 상부에서 아래 방향으로 일정 크기로 상기 본체 내부에 배치되어 상기 여재의 상부층의 밀도를 증가시키며, 상기 여재에 의해 처리된 처리수(여과수)가 그 내부로 유입되어 상기 본체 외부로 유출될 수 있도록 그 둘레에 다수의 처리수 유입구가 형성된 내부배치용 다공성 챔버; 상기 본체 상부의 일정부분을 바깥에서 감싸는 형태로 배치되어, 역세척시 역세척된 농축액이 상기 본체 외부로 배출되도록 유도하는 농축액 배출 자켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치가 제공된다.The present invention is to filter the various suspended solids (Suspended Solid) contained in the influent (filtered water) through a filter made of a flexible fiber yarn, in order to achieve the above technical problem, by removing the suspended material trapped in the filter medium A filtration apparatus, configured to wash, the main passage of the inflow water (filtered water and / or backwashed raw water), the main body of which the flexible fiber yarn is filled in the longitudinal direction therein; An inflow guide jacket for allowing the inflow water to flow into the lower side of the filtration body; A media fixing plate having a plurality of fasteners for fixing the lower end of the flexible fiber yarn media and a backwash air inlet at the bottom of the inflow guide jacket; The media is disposed between the inflow guide jacket and the media fixing plate in a donut shape, and the flexible fiber yarn fixed to the media fixing plate increases the filling density while passing through the hollow part, thereby preventing the inflow of the inflow water flowing toward the media fixing plate. Density control plate; It is disposed inside the main body in a downward direction from the top of the main body to increase the density of the upper layer of the media, and the treated water (filtered water) treated by the media flows into the interior and flows out of the main body. An inner batch porous chamber having a plurality of treated water inlets formed therein so as to be circumferentially formed; Density-controlled fiber yarn precision filtration apparatus is disposed in a form surrounding the upper portion of the main body, the concentration solution discharge jacket for guiding the backwashed concentrated liquid is discharged to the outside of the main body when backwashing; Is provided.
본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 여재 고정판에 그 하부 끝단이 고정된 상기 유연성 섬유사의 상부 끝단은 그 어떤 것에도 고정되지 않은 자유 상태로 방치되고; 상기 유입수 가이드 자켓에 대응되는 상기 본체 부분에는 상기 유입수가 통과되는 다수의 유입수 통과구가 형성되고; 역세척시 역세척된 농축액의 배출을 상기 여과장치 본체의 외부로 유도하기 위해 내부의 여과장치 본체를 바깥에서 감싸며 여과장치 본체의 상부로 상기 농축액이 외부로 배출되게 하기 위한 자켓 형상의 밀폐형 외통부재로 이루어진 농축액 배출자켓이 형성된다.In a preferred embodiment of the present invention, the upper end of the flexible fiber yarn, the lower end of which is fixed to the media fixing plate is left in a free state not fixed to anything; A plurality of inflow passages through which the inflow flows are formed in the body portion corresponding to the inflow guide jacket; A jacket-shaped hermetic outer cylinder member for enclosing the inner filter body outside to guide the discharge of the backwashed concentrate to the outside of the filter body during the back washing and allowing the concentrate to be discharged to the top of the filter body. Concentrate discharge jacket consisting of.
상기 농축액 배출 자켓에 대응되는 상기 본체 부분에는 상기 농축액이 통과되는 다수의 농축액 통과구가 형성된다.The main body portion corresponding to the concentrate discharge jacket is formed with a plurality of concentrate passages through which the concentrate passes.
본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 여과장치는 상기 여재 고정판을 하부에서 지지하도록 설치되며, 역세척시 역세척 공기가 주입될 수 있게 하는 역세척 공기 유입관이 형성된 하부결합 구조물을 포함한다.In a preferred embodiment of the present invention, the filtration device is installed to support the filter medium fixing plate from the bottom, and includes a lower coupling structure formed with a backwash air inlet pipe to allow the backwash air is injected during backwashing.
본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 여재 고정판에 상기 역세척 공기가 통과하는 다수의 역세척 공기 유입구가 정삼각 배열로 형성되거나, 상기 역세척 공기 유입관의 상기 본체 내부에 위치하는 부분에 상기 역세척 공기가 배출되는 배출구가 형성된다.In a preferred embodiment of the present invention, a plurality of backwashing air inlet through which the backwashing air passes through the medium fixing plate is formed in an equilateral triangle arrangement, or in a portion located inside the main body of the backwashing air inlet pipe An outlet through which backwash air is discharged is formed.
본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 내부배치용 다공성 챔버의 부피는 상기 본체 부피의 10~50%가 되도록 형성된다.In a preferred embodiment of the present invention, the volume of the internally disposed porous chamber is formed to be 10 to 50% of the body volume.
본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 유연성 섬유사는 여과대상 유입수 또는 상기 유입수의 처리 정도에 따라 단일 재질의 유연성 섬유사 또는 서로 다른 재질의 유연성 섬유사들이 복합적으로 사용될 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the flexible fiber yarn may be used in combination with a single material of flexible fiber yarn or a flexible fiber yarn of different materials according to the filtered influent or the degree of treatment of the influent.
본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 여과장치는 역세척시 상기 유입수를 역세척수로 사용함으로써, 역세척용 수조와 기타 역세척용 펌프와 밸브 및 배관자재를 필요로 하지 않는다.In a preferred embodiment of the present invention, the filtration device uses the inlet water as backwashing water during backwashing, thereby eliminating the need for a backwashing tank and other backwashing pumps, valves and piping materials.
본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 유입수가 역세척시 역세척수로도 사용됨으로써, 여과 공정과 역세척 공정이 각각 동일한 방향, 즉 상기 본체의 상부 방향으로 진행된다.In a preferred embodiment of the present invention, the influent water is also used as backwash water during backwashing, so that the filtration process and the backwashing process are respectively performed in the same direction, that is, the upper direction of the main body.
본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 역세척시 상기 여재 고정판의 역세척 공기 유입구 또는 상기 역세척 공기 유입관의 배출구를 통해 상기 역세척 공기를 상기 본체 내부로 간헐적 주입하여 난류를 발생시킴으로써, 이때 형성되는 유연성 섬유사 여재와 이 여재에 포획된 오염물질 사이의 전단력에 의해 상기 오염물질이 단시간에 탈리된다.In a preferred embodiment of the present invention, the backwashing air is intermittently injected into the main body through the backwashing air inlet of the filter medium fixing plate or the outlet of the backwashing air inlet pipe to generate turbulent flow at the time of backwashing, The contaminant is released in a short time by the shear force between the flexible fibrous media and the contaminants trapped in the media.
본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 역세척 공기는, 소정의 공기압축기에서 발생되는 압축공기로서 이 압축공기는 상기 역세척 공기 유입관에 연결된 공기저장탱크에 저장된 후 역세척시 주기적으로 상기 본체 내부로 주입되어 역세척공정이 이루어지게 한다.In a preferred embodiment of the present invention, the backwashing air is compressed air generated in a predetermined air compressor, and the compressed air is stored in an air storage tank connected to the backwashing air inlet pipe and then periodically It is injected into the interior to allow the backwash process to take place.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 고안을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the density-controlled fiber yarn microfiltration apparatus according to the present invention. In the description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intention or custom of a user or an operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
도 1은 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 구성도이고, 도 2는 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 측단면도, 도 3은 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 다공성 챔버 구성도, 도 4 및 도 5는 각각 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 하부결합 구조물의 구성도이다. 도 6 내지 도 8은 각각 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 여재 고정판의 구성도이고, 도 9는 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 유입수 가이드 자켓의 구성도, 도 10은 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 여재밀도 조절판의 구성도, 도 11은 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 농축액 배출 자켓의 구성도, 도 12는 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 여과 공정시 작용을 설명하는 개념도, 도 13은 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 역세척 공정시 작용을 설명하는 개념도이다. 도 14 내지 도 19는 각각 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치의 실험 실시예의 그래프로서, 도 14는 수중 부유물질(Suspended Solid ; SS)의 입경에 대한 제거효율을 나타낸 그래프, 도 15는 운전기간에 대한 수중 부유물질의 제거효율을 나타낸 그래프, 도 16은 운전기간에 따른 수중 부유물질(Suspended Solid ; SS)의 유입/유출 농도를 나타낸 그래프, 도 17은 운전기간에 따른 BOD의 제거효율을 나타낸 그래프, 도 18은 운전기간에 따른 BOD의 유입/유출 농도를 나타낸 그래프, 도 19는 운전기간에 따른 압력 및 여과 플럭스(Flux) 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a block diagram of a density-controlled fiber yarn precision filtration device according to the present invention, Figure 2 is a side cross-sectional view of the density-controlled fiber yarn precision filtration device according to the present invention, Figure 3 is a density-controlled fiber according to the present invention 4 and 5 of the porous chamber configuration of the microfiltration device, respectively is a block diagram of the lower coupling structure of the density-controlled fiber yarn microfiltration device according to the present invention. 6 to 8 are each a configuration diagram of the filter medium plate of the density-controlled fiber yarn precision filtration device according to the present invention, Figure 9 is a configuration diagram of the inflow guide jacket of the density-controlled fiber yarn precision filtration device according to the present invention, 10 is a configuration of the filter medium density control plate of the density-controlled fiber yarn microfiltration apparatus according to the present invention, Figure 11 is a configuration diagram of the concentrated liquid discharge jacket of the density-controlled fiber yarn microfiltration apparatus according to the present invention, Figure 12 Conceptual view illustrating the action during the filtration process of the density-controlled fiber yarn microfiltration apparatus according to the present invention, Figure 13 is a conceptual diagram illustrating the action during the backwashing process of the density-controlled fiber yarn microfiltration device according to the present invention. 14 to 19 are graphs of experimental examples of the density-controlled fiber yarn precision filtration apparatus according to the present invention, respectively, and FIG. 14 is a graph showing the removal efficiency of the particle diameter of suspended solids (SS) in FIG. 15. Is a graph showing the removal efficiency of the suspended solids in the operation period, Figure 16 is a graph showing the inflow / outflow concentration of the suspended solids (SS) according to the operation period, Figure 17 is the removal of BOD according to the operation period FIG. 18 is a graph showing the efficiency of inflow / outflow of BOD according to the operation period, and FIG. 19 is a graph showing the change in pressure and filtration flux according to the operation period.
도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 고안에 따른 여과장치(100)는, 유입수(여과원수 및/또는 역세척 원수)의 주요 통로가 되며, 유연성 섬유사(6)가 그 내부에 길이 방향으로 충진되는 여과장치 본체(1)와; 본체(1)의 하부 측부위로 상기 유입수가 유입되도록 하기 위한 유입수 가이드 자켓(7); 유입수 가이드 자켓(7) 하단에 유연성 섬유사 여재(6)의 하부 끝단이 고정되는 다수개의 고정구(15)가 형성되어 있는 여재 고정판(12; 12a, 12b, 12c); 도넛 형상으로 유입수 가이드 자켓(7)과 여재 고정판(12) 사이에 배치되며, 여재 고정판(12)에 고정된 유연성 섬유사(6)가 그 중공부를 통과하면서 충진밀도가 높아지게 함으로써 유입되는 상기 유입수가 여재 고정판(12) 쪽으로 흐르는 것을 방지하도록 된 여재밀도 조절판(9); 본체(1)의 상부에서 아래 방향으로 일정 크기로 본체(1) 내부에 배치되어 여재(6)의 상부층의 밀도를 증가시키며, 여재(6)에 의해 처리된 처리수(여과수)가 그 내부로 유입되어 본체(1) 외부로 유출될 수 있도록 그 둘레에 다수의 처리수 유입구(11)가 형성된 내부배치용 다공성 챔버(10); 본체(1) 상부의 일정부분을 바깥에서 감싸는 형태로배치되어, 역세척시 역세척된 농축액이 본체(1) 외부로 배출되도록 유도하는 농축액 배출 자켓(16); 여재 고정판(12)을 하부에서 지지하도록 설치되며, 역세척시 역세척 공기가 주입될 수 있게 하는 역세척 공기 유입관이 형성된 하부결합 구조물(13; 13a, 13b);을 포함하여 이루어진다.1 to 11, the filtration device 100 according to the present invention is a main passage of the influent (filtered water and / or backwashing raw water), the flexible fiber yarn 6 in the longitudinal direction therein A filtering device body 1 filled; An inflow guide jacket (7) for introducing the inflow water into the lower side of the main body (1); A media fixing plate (12; 12a, 12b, 12c) having a plurality of fasteners (15) formed at a lower end of the flexible fiber yarn media (6) at the bottom of the inflow guide jacket (7); The inflow water is disposed between the influent guide jacket 7 and the media fixing plate 12 in a donut shape, and the flexible fiber yarn 6 fixed to the media fixing plate 12 passes through the hollow to increase the filling density. A filter medium density control plate 9 configured to prevent flow toward the filter medium fixing plate 12; It is disposed inside the main body 1 in a predetermined size from the upper side of the main body 1 to increase the density of the upper layer of the medium 6, the treated water (filtered water) treated by the medium 6 to the inside An internally disposed porous chamber 10 having a plurality of treated water inlets 11 formed therein so as to flow in and flow out of the main body 1; A concentrated liquid discharge jacket 16 arranged to surround a portion of the upper portion of the main body 1 from the outside to induce the backwashed concentrated liquid to be discharged to the outside of the main body 1 during backwashing; It is installed to support the filter medium fixing plate 12 from the bottom, the lower coupling structure (13; 13a, 13b) formed with a back-washing air inlet pipe to allow the back-washing air is injected during the back-washing.
여재밀도 조절판(9)은 도 10에 도시한 바와 같이 유입수 가이드 자켓(7)을 통해 유입된 유입수가 상부의 여재 층을 통과하지 않고 본체(1) 하부로 흘러 내려간 다음 하부 중앙에서 상부의 유출관(3) 쪽으로 향해 흘러가는 것을 방지한다. 즉, 여재밀도 조절판(9)은 유연성 섬유사(6)가 그 중공부에 고밀도 빽빽하게 들어차게 함으로써, 유입된 유입수가 하부로 흐르지 못하도록 한다.As shown in FIG. 10, the median density control plate 9 flows down into the lower part of the main body 1 without passing through the upper media layer, as shown in FIG. Prevents flow toward (3). That is, the media density control plate 9 allows the flexible fiber yarn 6 to be densely packed in the hollow portion thereof, thereby preventing the inflow of the inflow flowing downward.
도 4에 도시된 하부결합 구조물(13a)은 역세척 공기의 균일한 공급을 위해 역세척 공기 유입구(14)가 정삼각 배열로 형성되어 있는 여재 고정판(12a; 도 6)(12b; 도 7)과 함께 설치된다. 도 5에 도시된 역세척 공기 유입관(4)의 상부 둘레에 역세척 공기 배출구(4b)가 형성되어 있는 하부결합 구조물(13b)은 역세척 공기 유입구가 없는 여재 고정판(12c; 도 8)과 함께 설치된다.The lower coupling structure 13a shown in FIG. 4 has a media fixing plate 12a (FIG. 6) 12B (FIG. 7) in which the backwash air inlet 14 is formed in an equilateral triangular arrangement for uniform supply of backwash air. Installed with The lower coupling structure 13b having the backwashing air outlet 4b formed around the upper portion of the backwashing air inlet pipe 4 shown in FIG. 5 includes a media fixing plate 12c (FIG. 8) having no backwashing air inlet. It is installed together.
본 고안에 있어서, 여재 고정판(12)에 고정되지 않은 유연성 섬유사(6)의 상부 끝단은 그 어떤 것에도 고정되지 않은 자유 상태로 방치된다. 유입수 가이드 자켓(7)에 대응되는 본체(1) 부분에는 도 2 및 도 9에 도시한 바와 같이 상기 유입수가 통과되는 다수의 유입수 통과구(8)가 형성되고, 농축액 배출 자켓(16)은 역세척시 배출되는 농축액이 상부로 오버플로우(overflow)되면서 배출되게 밀폐형 외통구조로 이루어지며 본체(100)의 상단부에 형성된다. 내부배치용 다공성 챔버(10)의부피는 도 2에 도시한 바와 같이 본체(1) 부피의 10~50%가 되도록 만들어진다.In the present invention, the upper end of the flexible fiber yarn 6, which is not fixed to the media fixing plate 12, is left in a free state not fixed to anything. A portion of the main body 1 corresponding to the inflow guide jacket 7 is formed with a plurality of inflow passages 8 through which the inflow water passes, as shown in FIGS. 2 and 9, and the concentrate discharge jacket 16 is reversed. Concentrated liquid discharged during washing overflows to the top (overflow) is made of a closed outer cylinder structure and is formed on the upper end of the main body (100). The volume of the porous chamber 10 for internal placement is made to be 10-50% of the volume of the body 1, as shown in FIG.
본 고안에 사용되는 여재로서 유연성 섬유사(6)는 여과대상 유입수 또는 상기 유입수의 처리 정도에 따라 단일 재질의 유연성 섬유사 또는 서로 다른 재질의 유연성 섬유사들이 복합적으로 사용될 수 있다. 유연성 섬유사(6)의 재질은 바람직하게 폴리아미드, 폴리에스터, 폴리프로필렌 등의 소재로 이루어진다.As the material used in the present invention, the flexible fiber yarn 6 may be a combination of a single flexible fiber yarn or a flexible fiber yarn of different materials depending on the influent to be filtered or the degree of treatment of the influent. The material of the flexible fiber yarn 6 is preferably made of a material such as polyamide, polyester, polypropylene, or the like.
본 고안의 여과장치(100)는, 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 역세척시 역세척용 원수를 여과원수를 그대로 사용함으로써, 역세척용 수조와 역세척용 펌프 및 밸브 그리고 기타 역세척용 배관자재를 필요로 하지 않는다. 이와 같이, 상기 유입수가 역세척시 역세척수로도 사용됨으로써, 여과 공정과 역세척 공정이 각각 동일한 방향, 즉 실선 화살표와 점선 화살표로 도시한 바와 같이 본체(1)의 상부 방향으로 진행된다.As shown in FIGS. 12 and 13, the filtration apparatus 100 of the present invention uses the raw water for backwashing during backwashing as it is, so that a backwashing tank, a backwashing pump and a valve, and other reverse No need for cleaning piping materials. As such, the inflow water is also used as backwashing water at the time of backwashing, so that the filtration process and the backwashing process proceed in the same direction, that is, the upper direction of the main body 1 as shown by the solid and dashed arrows, respectively.
한편, 본 고안의 여과장치(100)는, 역세척시 여재 고정판(12)의 역세척 공기 유입구(14) 또는 역세척 공기 유입관(4)의 공기 배출구(4b)를 통해 상기 역세척 공기를 본체(1) 내부로 간헐적으로 주입하여 난류를 발생시킴으로써, 이때 형성되는 유연성 섬유사 여재(6)와 이 여재(6)에 포획된 오염물질 사이의 전단력에 의해 상기 오염물질을 단시간에 탈리시킨다. 상기와 같이 간헐적으로 주입되는 역세척 공기는, 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같은 소정의 공기압축기(62)에서 발생되는 압축공기로서 이 압축공기는 역세척 공기 유입관(4)에 연결된 공기저장탱크(64)에 저장된 후 역세척시 주기적으로 본체(1) 내부로 주입된다.On the other hand, the filtration device 100 of the present invention, the backwash air through the backwash air inlet 14 of the filter medium fixed plate 12 or the air outlet 4b of the backwash air inlet pipe 4 during backwashing. By intermittently injecting into the main body 1 to generate turbulence, the contaminant is detached in a short time by the shear force between the flexible fibrous media 6 formed at this time and the contaminants trapped in the media 6. The backwash air injected intermittently as described above is compressed air generated in a predetermined air compressor 62 as shown in FIGS. 12 and 13, and the compressed air is air connected to the backwash air inlet pipe 4. After being stored in the storage tank 64, it is periodically injected into the main body 1 during backwashing.
유입수 가이드 자켓(7)에 대응하는 본체(1) 부분은, 유입수에 저항이 걸리지않도록 하여 접근속도가 일정하게 유지되도록, 다공판 형태로 한다. 다공성 챔버(10)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 유출수 유출관(3) 및 상부결합 구조물과 일체형 또는 분리형으로 구성된다. 농축액 유출 자켓(16)은 본체(1) 상부 외측에 자켓 형태로 설치되며, 그 내부의 본체(1) 상부로 오버플로우(overflow) 되면서 외측 자켓으로 농축액의 원활한 배출을 유도한다. 여재 고정판(12)에는 유연성 섬유사(6) 다발이 고정되는데, 여과하고자 하는 대상 혹은 대상물질의 처리 정도에 따라 단일 종류의 유연성 섬유사(6) 혹은 유입부와 유출부 별로 다양한 물성의 유연성 섬유사(6) 장착이 가능하다.The part of the main body 1 corresponding to the inflow guide jacket 7 is shaped like a perforated plate so that the access speed is kept constant so that the inflow water is not subject to resistance. The porous chamber 10 is configured to be integral with or separate from the effluent outlet pipe 3 and the upper coupling structure as shown in FIGS. 2 and 3. Concentrate outlet jacket 16 is installed in the form of a jacket on the outer side of the upper body 1, while overflowing the upper portion of the body (1) therein to induce a smooth discharge of the concentrate to the outer jacket. A bundle of flexible fiber yarns 6 is fixed to the filter medium fixing plate 12. A single type of flexible fiber yarns 6 or flexible fibers of various physical properties according to inlets and outlets depending on the degree of treatment of an object or material to be filtered. The thread 6 can be mounted.
이하, 도 12와 도 13을 참조하면서 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀 여과장치의 작용 예를 설명한다. 도 12는 본 고안 여과장치의 여과공정시의 작용을 나타낸 것이고, 도 13은 본 고안 여과장치의 역세척 공정시의 작용을 나타낸 것이다.Hereinafter, with reference to Figures 12 and 13 will be described an operation example of the density-controlled fiber yarn precision filtration device according to the present invention. Figure 12 shows the action during the filtration process of the filter device of the present invention, Figure 13 shows the action during the back washing process of the filter device of the present invention.
도 12를 참조하면, 여과 공정시에는 펌프(P)의 동작으로 여과원수가 유입되고 유출수 유출관(3)과 연결된 여과수 배출 밸브(V1)가 열리게 된다. 이로써, 여과 원수조(52)의 여과 원수가 여과장치(100)에 공급되면서 상향류식 여과가 진행된다. 여과장치(100)에 의해 여과된 여과수는 본체(1) 및 여과수 배출 밸브(V1)를 경유하여 여과수 저장조(54)로 유출된다. 여과 공정시, 역세척용 공기 유입 밸브(V2) 및 농축액 배출 밸브(V3)는 닫힌 상태로 있게 된다.Referring to FIG. 12, in the filtration process, filtration raw water is introduced by the operation of the pump P, and the filtration water discharge valve V1 connected to the effluent outlet pipe 3 is opened. As a result, the upstream filtration proceeds while the filtration raw water of the filtration raw water tank 52 is supplied to the filtration device 100. The filtered water filtered by the filtration apparatus 100 flows out into the filtered water storage tank 54 via the main body 1 and the filtered water discharge valve V1. During the filtration process, the backwash air inlet valve V2 and the concentrate discharge valve V3 remain closed.
여과 공정을 보다 더 상세히 살펴보면, 여과원수(유입수) 내의 부유성 고형물질은 유연성 섬유사(6)로 이루어진 여재층을 통과하면서 체거름, 물리화학적 흡착, 차단, 침전 및 모관현상 등의 다양한 메카니즘으로 여재층 내에 포집이 되고, 상기 부유성 고형물질이 제거된 여과수는 배출 밸브(V1)를 통해 여과수 저장조(54)로 유출된다.Looking at the filtration process in more detail, the suspended solids in the filtration raw water (influent water) pass through the media layer composed of flexible fiber yarns (6), with various mechanisms such as sieving, physicochemical adsorption, blocking, sedimentation and capillary phenomena. The filtered water which is collected in the filter medium layer and the suspended solid material is removed flows out into the filtered water storage tank 54 through the discharge valve V1.
여과 공정이 계속되면, 여재(6)에 부유물질 포획량이 증가하게 되고, 이로 인해 여과저항은 증가하고 여과속도(flux)는 작아져, 결국 여과수량이 감소하게 된다. 이때, 여과되는 수량이 설정된 목표수량 이하로 감소하거나 여과압력이 설정된 값 이상이 되거나 혹은 미리 설정된 여과지속시간에 도달하면, 역세척 공정이 시작된다.If the filtration process continues, the amount of suspended solids trapped in the filter medium 6 increases, which increases the filtration resistance and decreases the flux, thereby reducing the amount of filtered water. At this time, when the amount to be filtered decreases below the set target amount, the filtration pressure becomes higher than the set value, or reaches the preset filtration duration, the backwashing process is started.
도 13을 참조하면, 역세척 공정시, 여과수 배출 밸브(V1)는 닫히고, 역세척용 공기 유입 밸브(V2) 및 농축액 배출 밸브(V3)는 열린다. 한편, 역세척수로서 여과 원수조(52)에 있는 여과원수를 역세척수로 사용하기 때문에 여과원수 및/또는 역세척 원수 유입 펌프(P)는 연속으로 계속 동작한다.Referring to FIG. 13, during the backwashing process, the filtrate discharge valve V1 is closed, and the backwashing air inlet valve V2 and the concentrate discharge valve V3 are opened. On the other hand, since the filtration raw water in the filtration raw water tank 52 is used as the back washing water as back washing water, the filtration raw water and / or the back washing raw water inflow pump P continue to operate continuously.
역세척 공정시, 공기압축기(62)와 공기저장탱크(64)를 통해 여과장치(100)로 유입되는 가압공기와, 여과원수 및/또는 역세척수 유입 펌프(P)를 통해 여과장치(100)로 유입되는 역세척수에 의해 여과장치(100) 내의 여재(6)는 수평 및 수직방향으로 팽창됨과 동시에 상하좌우로 강하게 흔들리게 된다. 이때, 여재(6)의 팽창 및 상하좌우 흔들림에 의해 난류가 발생되고, 이 난류에 의해 전단력이 발생되어 이 전단력에 의해 여재(6)에 포획된 입자(부유물질)의 탈리가 단시간 내에 이루어지게 된다. 여재(6)에서 탈리된 부유물질은 역세척수에 섞여 농축액 형태로 되어 농축액 배출 자켓(16)과 농축액 배출 밸브(V3)를 경유하여 농축액 저장조(56)로배출된다.In the backwash process, the pressurized air introduced into the filtration device 100 through the air compressor 62 and the air storage tank 64, and the filtration device 100 through the filtration raw water and / or backwash water inlet pump (P) By the backwash water flowing into the filter medium (6) in the filtration device 100 is expanded in the horizontal and vertical direction and is strongly shaken up, down, left and right. At this time, turbulence is generated by the expansion of the media 6 and the shaking up, down, left, and right, and the shear force is generated by the turbulence, so that the detachment of particles (floating materials) trapped in the media 6 by the shear force is achieved within a short time. do. The suspended matter desorbed from the filter medium 6 is mixed with the backwashing water to form a concentrated liquid and discharged into the concentrated liquid storage tank 56 through the concentrated liquid discharge jacket 16 and the concentrated liquid discharge valve V3.
상기 역세척 공정시, 역세척용 가압 공기는 바람직하게 공기압축기(62)에서 발생되는 압축공기를 공기저장탱크(64)에 저장한 후, 저장된 압축공기를 주기적으로 여과장치(100)에 주입함으로써 역세척 공정이 효율적으로 되게 한다.In the backwashing process, the backwash pressurized air preferably stores compressed air generated in the air compressor 62 in the air storage tank 64, and then periodically stores the stored compressed air into the filtration apparatus 100. Make the backwash process efficient.
본 고안의 일실시예에 따른 역세척 공정시, 역세척수는 전술한 바와 같이 여과원수조(52)에 있는 여과원수를 바람직하게 이용하지만, 별도의 수조에 저장된 역세척수를 사용할 수도 있음은 물론이다.During the backwashing process according to an embodiment of the present invention, the backwashing water preferably uses the filtration raw water in the filtration tank 52 as described above, but of course, the backwashing water stored in a separate tank may be used. .
본 고안의 일실시예에서 처럼, 여과원수조(52)에 저장된 여과원수를 역세척수로 사용하는 경우, 별도의 역세척수 수조가 필요하지 않으며,역세척수의 공급을 위한 펌프와 밸브 및 기타 배관 등도 필요하지 않기 때문에 여과장치의 설치 구성이 그 만큼 단순해질 수 있다.As in the embodiment of the present invention, when using the filtration raw water stored in the filtration tank 52 as the backwash water, a separate backwash water tank is not required, and pumps, valves, and other pipes for supplying the backwash water are also provided. Since it is not necessary, the installation configuration of the filtration device can be as simple as that.
이하, 실험 실시예를 통하여 본 고안의 여과장치를 부가적으로 설명한다.Hereinafter, the filtration device of the present invention will be additionally described through experimental examples.
<실시 예 - 하수처리>Example-Sewage Treatment
어떤 도시의 하수처리장에 지름 1500mm, 길이 3,000mm 크기의 본 고안에 따른 여과장치(100)를 설치하여 6개월간 운전한 결과, 평균 유입수 고형물질(SS; solid substance) 농도 10.3ppm, 평균 유출수 SS 농도0.7ppm으로, 유출수 SS 농도가 항시 1ppm 이하를 유지하였으며 처리효율은 평균 92.9%를 얻을 수 있었다. 또한 유입수 및 유출수의 부유성 고형물질(SS) 입경 분포를 확인해 보았을 때, 입경크기 1~3㎛에서는 70%, 3~5㎛에서는 82%, 5~8㎛에서는 85%, 8~10㎛이상에서는 93%, 10~15㎛에서는 95%, 15~25㎛에서는 98%, 25㎛ 이상에서는 100%의 제거효율을 나타내었다. 생물학적으로 처리한 하·폐수인 경우 유출수 BOD 중의 70% 이상이 고형성 BOD이므로 BOD도 동반 제거되는 것을 확인할 수 있었다. 본 운전결과에서는 평균 유입 BOD 9.0ppm, 평균 유출 BOD 3.0ppm, 평균 제거율 60.5%를 얻어낼 수 있었다.After six months of operation of a filtering device 100 according to the present invention having a diameter of 1500 mm and a length of 3,000 mm in a sewage treatment plant of a city, the average influent solid substance (SS) concentration was 10.3 ppm and the average effluent SS concentration was measured. At 0.7ppm, the effluent SS concentration was always below 1ppm and the treatment efficiency averaged 92.9%. In addition, when checking the particle size distribution of suspended solids (SS) in the inflow and outflow water, 70% at the particle size of 1 to 3㎛, 82% at the 3 to 5㎛, 85% at 5 to 8㎛, 8 to 10㎛ or more The removal efficiency was 93% at 95%, 95% at 10-15 μm, 98% at 15-25 μm and 100% at 25 μm or more. In the case of biologically treated sewage and wastewater, more than 70% of the effluent BODs were solid BODs. In this operation, average inflow BOD 9.0ppm, average outflow BOD 3.0ppm, and average removal rate 60.5% were obtained.
상기한 실시 예와 관련한 도면을 도 14 내지 도 19에 참고적으로 나타내 보였는데, 도 14는 수중 부유물질(Suspended Solid ; SS)의 입경에 대한 제거효율을 나타낸 그래프, 도 15는 운전기간에 대한 수중 부유물질의 제거효율을 나타낸 그래프, 도 16은 운전기간에 따른 수중 부유물질(Suspended Solid ; SS)의 유입/유출 농도를 나타낸 그래프, 도 17은 운전기간에 따른 BOD의 제거효율을 나타낸 그래프, 도 18은 운전기간에 따른 BOD의 유입/유출 농도를 나타낸 그래프, 도 19는 운전기간에 따른 압력 및 여과 플럭스(Flux) 변화를 나타낸 그래프이다.Figures 14 to 19 are shown for reference with reference to the above embodiment, Figure 14 is a graph showing the removal efficiency for the particle size of the suspended solids (SS), Figure 15 is a view of the operation period A graph showing the removal efficiency of suspended solids in water, FIG. 16 is a graph showing the inflow / outflow concentration of suspended solids (SS) according to the operation period, Figure 17 is a graph showing the removal efficiency of BOD depending on the operation period, 18 is a graph showing the inflow / outflow concentration of the BOD according to the operation period, Figure 19 is a graph showing the change in pressure and filtration flux (Flux) according to the operation period.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 밀도 조절형 섬유사 정밀여과장치는, 1마이크로 내지 60마이크로의 유효직경을 가지면서 유연성과 신축성 및 적당한 표면거칠기를 지니는 유연성 섬유사를 장치의 길이방향으로 장착하되, 자켓형 원수(유입수) 유입부를 다공성 사방유입 구조로 채택하고, 여과 처리된 여과수(처리수)를 중앙의 다공성 챔버를 통해 배출시킴으로써 전체 여재층을 입자포획공간으로 활용 가능토록 하여, 기존 여과장치에 비해 여과효율, 여과수량, 여과지속시간 및 동력비를 개선시키는 이점을 제공한다.As described above, the density-controlled fiber yarn precision filtration device according to the present invention is equipped with a flexible fiber yarn having an effective diameter of 1 micro to 60 microns and having flexibility, elasticity and suitable surface roughness in the longitudinal direction of the device. In addition, the jacket-type raw water (inflow water) inlet is adopted as a porous all-inflow structure, and the filtered filtration water (treated water) is discharged through the central porous chamber so that the entire media layer can be used as a particle capture space. Compared with the present invention, the present invention provides an advantage of improving the filtration efficiency, the amount of filtration, the duration of filtration and the power ratio.
이상 본 고안의 바람직한 실시 예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 고안의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 고안을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 고안의 앞으로의 실시 예들의 변경은 본 고안의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may devise the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims. It will be appreciated that modifications or variations may be made. Therefore, changes in the embodiments of the present invention will not be able to escape the technology of the present invention.
Claims (12)
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Applications Claiming Priority (1)
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