KR20050032168A - Portable water treatment system uv sterilizer and activated carbon fiber filter - Google Patents

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KR20050032168A
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김윤식
김희진
송호인
강용석
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효성에바라환경엔지니어링 주식회사
주식회사 효성
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Abstract

Provided are a simple water treatment apparatus using UV sterilizer and activated carbon fiber filter and a process for preparation using the same useful for removal of microorganisms and purification and sterilization of water using chlorine, thereby increasing efficiency of treatment and extension of filtration term. The water treatment apparatus(3) comprises a UV sterilization device(4), an activated carbon fiber filtration device(4), a raw water storage tank(5), a sterilizing agent storage tank(7), a sterilizing agent feeding pump(8) and an air compressor(9). The apparatus additionally includes a pre-treatment filtration system for aggregation/filtration on front part of the UV sterilization device(4). The raw water of which the turbidity is over 5NTU passes though the aggregation/filtration system for obtaining efficient purification effect. The raw water treated or not treated by the additional pre-treatment system is pressured with a feeding pump(2), and inflows into the UV sterilization device(3) at 1.0-2.0kg/cm3 of pressure. Microorganisms are exterminated by UV radiated at the UV sterilization device(3). The treated water passes though the filtration the filtration and adsorption process using the activated carbon fiber filter device(4) and the chlorine sterilization process.

Description

자외선 살균장치 및 활성탄소섬유 여과장치를 구비한 간이정수처리장치 및 정수처리공정{Portable Water Treatment System UV Sterilizer and Activated Carbon Fiber Filter} Portable Water Treatment System UV Sterilizer and Activated Carbon Fiber Filter with UV Sterilizer and Activated Carbon Fiber Filter

본 발명은 정수처리장치 및 그 공정에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 ⅰ)상수원수에 자외선을 조사시켜 미생물을 사멸시키는 전 살균공정; ⅱ)필터장치로 압축공기역세가 가능한 활성탄소섬유 여과장치를 이용한 여과 및 흡착공정; 및 ⅲ)일정량의 염소가 존재하도록 염소를 주입하는 염소 소독공정을 포함하는 정수처리장치 및 공정에 관한 것이다.The present invention relates to a water treatment apparatus and a process thereof, and more specifically, (i) a pre-sterilization process of killing microorganisms by irradiating ultraviolet light to the source water; Ii) filtration and adsorption process using activated carbon fiber filtration device capable of back compressed air back to the filter device; And iii) a chlorine disinfection step of injecting chlorine such that a certain amount of chlorine is present.

종래 정수처리 기술에는 비교적 양호한 수질의 원수를 살균처리만 하는 염소소독방식, 대략 연평균 탁도 10 NTU, BOD 3㎎/l, 및 암모니아성 질소 0.1㎎/l 인 원수를 2 내지 5m/day의 여과속도에서 모래 여재-필터링(filtering) 및 미생물 작용으로 여과하는 완속 여과 방식 또는 탁도가 높거나 수질 변화가 심한 처리원수를 대상으로 일반 처리 공정의 전단계로서 화학적 응집/침전공정을 연계하여 수행하는 급속여과 방식이 있다.Conventional water treatment technology has a chlorine disinfection method that only sterilizes relatively good water, filtration rate of 2 to 5 m / day for raw water with an average annual turbidity of 10 NTU, BOD 3 mg / l, and ammonia nitrogen 0.1 mg / l. Slow filtration method to filter by sand filter-filtering and microbial action in the water or rapid filtration method which is connected to chemical flocculation / precipitation process as a preliminary step of general treatment process for raw water with high turbidity or water quality change There is this.

상기 방식 중 염소소독방식은 현재 국내의 많은 상수원들과 같이 오염이 심각한 실정에는 맞지 않으며, 이를 적용하더라도 극히 국소적인 범위에서만 적용 가능하다는 문제점이 있고, 상기 화학적 응집/침전공정 후 완속 및 급속 여과방식은 탁도, 철, 망간, 일반세균 및 대장균 등의 제거에 효과적이나, 증발 잔유물, 계면활성제 및 이취미(異臭味) 물질 등의 유기물질에 대해서는 거의 효과가 없다는 문제점이 있으며, 특히 처리 원수 중 암모니아성 질소가 존재하는 경우 염소 요구량이 증대하고 소독효과가 감소되는 문제점뿐만 아니라, 조류 등에 의한 응집?침전 방해 및 여과지 폐색 등의 문제가 발생한다.Among the above methods, chlorine disinfection method is not suitable for the present situation of serious pollution like many domestic water sources, and even if applied, there is a problem that it is applicable only in a very local range, and slow and rapid filtration method after the chemical flocculation / precipitation process. Is effective in removing turbidity, iron, manganese, general bacteria and E. coli, but has little effect on organic substances such as evaporated residues, surfactants and odorous substances. In the presence of nitrogen, not only does the demand for chlorine increase and the disinfection effect decreases, but also problems such as flocculation and sedimentation by algae and blockage of filter paper occur.

현재 많이 사용되고 있는 활성탄 흡착공정은 음용수의 맛과 악취의 제거뿐만 아니라 미량의 유기오염물 및 THMs(Trihalomethanes) 등의 전구물질의 제거에 널리 적용되고 있으며, 주로 사용되는 활성탄의 유형은 입상 활성탄(GAC, Granular Activated Carbon) 또는 분말 활성탄(PAC, Powdered Activated Carbon)이다.Currently used activated carbon adsorption process is widely applied to remove traces of organic pollutants and precursors such as THMs (Trihalomethanes) as well as to remove taste and odor of drinking water.The type of activated carbon mainly used is granular activated carbon (GAC, Granular Activated Carbon (PAC) or Powdered Activated Carbon (PAC).

그러나 상기 활성탄에는 몇 가지 문제점이 있다. 즉, GAC의 경우에는 여과조 설치가 어렵고 내부에 걸리는 압력손실이 크며, 흡착이 장시간에 이루어지므로 자체에 반응이 일어나 열화에 따른 재생이 용이하지 않을 수 있다. 뿐만 아니라 GAC는 입자내의 확산 저항에 기인한 매우 낮은 흡착속도 때문에 많은 양의 물을 처리하려면 여러 개의 대용량의 흡착설비가 필요하다는 단점이 있다. 또한 PAC의 경우에는 압력손실이 크다는 문제점 이외에도 취급이 불편한 문제점이 있다. However, there are some problems with the activated carbon. That is, in the case of GAC, the installation of the filtration tank is difficult, the pressure loss applied to the inside is large, and the adsorption is performed for a long time, so that the reaction occurs in itself and may not be easily regenerated due to degradation. In addition, GAC has a disadvantage in that a large amount of adsorption equipment is required to treat a large amount of water due to a very low adsorption rate due to diffusion resistance in particles. In addition, in the case of PAC, in addition to the problem that the pressure loss is large, there is a problem inconvenient to handle.

또한 종래의 정수처리공정에서는 바이러스가 제거되지 않으므로 처리수에 바이러스가 남아 있게 될 뿐만 아니라, 수원은 계절별에 따라, 즉 강우시인지 갈수기인지에 따라 유기물질의 농도가 변동하게 되므로 이에 대해 일정 농도의 잔류 염소를 유지하기 위해서 염소 소독공정에서 주입되는 염소량을 수질변동에 따라 조절해야만 하는 문제점이 있었다. 그러나 수질변동에 따라 수시로 염소 주입량을 자유롭게 조절할 수 없기 때문에 일반적으로 잔류 염소량의 유지를 위해서 과량의 염소를 주입하게 되는 것이다. 그런데 소규모 시설의 경우, 과량의 염소 주입은 처리수의 냄새와 맛 등에 부정적인 영향을 주기 때문에 상기와 같은 과량의 소독제 사용을 기피하게 되고, 그 결과 처리수에서 대장균을 포함한 미생물의 검출 가능성이 상존하게 된다.In addition, since the virus is not removed from the conventional water treatment process, the virus remains in the treated water, and the concentration of the organic material varies depending on the season, that is, whether it is rainfall or dry season. In order to maintain residual chlorine, there was a problem in that the amount of chlorine injected in the chlorine disinfection process must be adjusted according to the water quality fluctuation. However, since the amount of chlorine can not be freely adjusted at any time according to the fluctuation of water quality, the excess chlorine is generally injected to maintain the residual amount of chlorine. However, in the case of small-scale facilities, excessive chlorine injection adversely affects the smell and taste of the treated water, thereby avoiding the use of such an excessive disinfectant, and as a result, the possibility of detecting microorganisms including E. coli in the treated water remains. do.

상기한 바와 같은 종래 방식의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 자외선에 의한 전 살균 과정을 포함하는 활성탄소섬유 여과장치를 이용한 정수처리장치 및 그 공정을 제공한다.In order to solve the problems of the conventional method as described above, the present invention provides a water treatment apparatus using the activated carbon fiber filtration device including a pre-sterilization process by ultraviolet light and its process.

즉, 본 발명의 한 측면은 ⅰ)원수에 자외선을 조사시켜 미생물을 사멸시키는 전 살균장치; ⅱ)필터장치로 압축공기역세가 가능한 활성탄소섬유 여과장치를 이용한 여과 및 흡착장치; 및 ⅲ)일정량의 염소가 존재하도록 염소를 주입하는 염소 소독장치를 포함하는 정수처리장치를 제공하는 것이다. That is, one aspect of the present invention is a pre-sterilization apparatus for killing microorganisms by irradiating ultraviolet light to raw water; Ii) Filtration and adsorption device using activated carbon fiber filtration device capable of back compressed air back to the filter device; And iii) a chlorine disinfection device for injecting chlorine such that a certain amount of chlorine is present.

본 발명의 다른 한 측면은 ⅰ)원수에 자외선을 조사시켜 미생물을 사멸시키는 전 살균 단계; ⅱ)필터장치로 압축공기역세가 가능한 활성탄소섬유 여과장치를 이용한 여과 및 흡착 단계; 및 ⅲ)일정량의 염소가 존재하도록 염소를 주입하는 염소 소독 단계 포함하는 정수처리공정을 제공하는 것이다. Another aspect of the present invention is a pre-sterilization step of killing microorganisms by irradiating ultraviolet light to raw water; Ii) filtration and adsorption step using an activated carbon fiber filtration device capable of back compressed air back to the filter device; And iii) a chlorine disinfection step of injecting chlorine such that a certain amount of chlorine is present.

이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 ⅰ)상수원수에 자외선을 조사시켜 미생물을 사멸시키는 전 살균 공정; ⅱ)여과장치로 압축공기역세가 가능한 활성탄소섬유여과장치를 이용한 여과 및 흡착 공정; 및 ⅲ)일정량의 염소가 존재하도록 염소를 주입하는 염소 소독 공정을 포함하는 정수처리장치 및 그 공정에 관한 것이다.The present invention is a pre-sterilization process for killing microorganisms by irradiating ultraviolet light to the source water; Ii) filtration and adsorption process using activated carbon fiber filtration apparatus capable of back compressed air with filtration apparatus; And iii) a chlorine disinfection step of injecting chlorine such that a certain amount of chlorine is present.

도 1은 본 발명의 정수처리장치의 구성을 나타낸 기능 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 정수처리장치는 자외선 살균장치(3), 활성탄소섬유 여과장치(4) 및 소독제 처리 장치(8)를 기본적으로 포함하며, 추가적으로 전처리 여과기를 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성을 갖는 정수처리장치는 수질에 관계없이 유기물질은 물론이고 대장균을 포함한 일반세균 및 바이러스의 제거에도 매우 효과적이라는 장점을 갖는다. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the water treatment apparatus of the present invention. As shown in FIG. 1, the water treatment apparatus of the present invention basically includes an ultraviolet sterilizer 3, an activated carbon fiber filtration apparatus 4, and a disinfectant treatment apparatus 8, and additionally includes a pretreatment filter. . The water treatment device having such a configuration has an advantage that it is very effective for removing general bacteria and viruses including E. coli as well as organic substances regardless of the water quality.

도 2는 본 발명에 의한 정수처리장치의 일실시예의 개략도이다. 도 2의 실시예에서 본 발명의 하나의 구현예에 의한 정수처리장치는 자외선 살균장치(3), 활성탄소섬유 여과장치(4), 원수저장소(5), 소독제 저장조(7), 소독제 주입펌프(8) 및 공기압축기(9)를 포함하여 구성된다. 상기 정수처리장치에는 추가적으로 전처리 여과기(17)가 자외선 살균장치의 앞부분에 설치될 수 있는데 원수의 탁도가 5NTU 이상인 경우는 이 응집/압력여과 장치를 거치도록 함으로써 보다 효과적인 정수처리를 하기 위함이다.2 is a schematic diagram of an embodiment of a water treatment apparatus according to the present invention. In the embodiment of Figure 2, the purified water treatment device according to one embodiment of the present invention is an ultraviolet sterilizer (3), activated carbon fiber filtration device (4), raw water storage (5), disinfectant storage tank (7), disinfectant injection pump (8) and the air compressor (9). The pretreatment filter 17 may be additionally installed at the front of the UV sterilizer in order to more effectively purify the water by passing through this flocculation / pressure filtration device when the turbidity of the raw water is 5 NTU or more.

추가적인 전처리 과정(전 염소 처리 또는 전 응집/여과)을 거치거나 거치지 않은 원수는 공급펌프(2)를 통해 가압되어, 바람직하게는 1.0~2.0㎏/㎠ 정도의 압력으로 자외선살균장치(3)로 유입되고 이 장치에서 유입수에 자외선을 조사함으로써 미생물을 사멸시킨다. 즉, 상기 자외선을 이용한 살균공정은 활성탄섬유 여과장치를 이용한 여과 및 흡착 공정에 앞서, 원수에 포함되어 있는 미생물을 제거함으로써 상기 ⅱ)공정의 활성탄섬유 여과장치 내부의 필터표면에 생물막(bio-film)에 의한 여과기공이 막히는 것(파울링)을 방지할 수 있게 되고 그 결과 여과의 지속시간 및 처리효율이 향상시킬 수 있다. 또한 자외선 살균공정을 통해 대장균을 포함한 미생물 및 바이러스를 동시에 효과적으로 제거할 수 있기 때문에 원수의 미생물 함량 등에 관계없이 상기 ⅲ)단계의 염소 소독공정에서의 염소 주입량을 일정하게 유지시킬 수 있다. The raw water, which has undergone or has not undergone additional pretreatment (pre-chlorination or pre-aggregation / filtration), is pressurized through the feed pump (2), preferably to the UV sterilizer (3) at a pressure of about 1.0 to 2.0 kg / cm 2. It enters and kills microorganisms by irradiating the influent with ultraviolet light in this device. That is, the sterilization process using ultraviolet rays is a bio-film on the surface of the filter inside the activated carbon fiber filtration device of step ii) by removing microorganisms contained in raw water prior to the filtration and adsorption process using the activated carbon fiber filtration device. It is possible to prevent the clogging (fouling) of the filter pores, and as a result, the duration and processing efficiency of the filtration can be improved. In addition, since the ultraviolet sterilization process can effectively remove microorganisms and viruses, including E. coli, it is possible to maintain a constant amount of chlorine in the chlorine disinfection step of step iii) regardless of the microorganism content of raw water.

상기 ⅱ)공정의 활성탄소섬유 여과장치(4)는 하우징(19) 내에 활성탄소섬유 필터(20)를 하나 이상 설치하고 유입수가 외부에서 내부로 압력차에 의하여 여과되도록 구성한다. 활성탄소섬유 여과장치에는 유입 밸브(12), 처리수 밸브(13), 반송 밸브(14), 압축공기 밸브(15), 배수 밸브(16) 등 총 5개의 자동밸브가 설치된다. 여과/흡착공정에서는 유입 밸브(12), 처리수 밸브(13), 반송 밸브(14), 배수 밸브 (16)가 적절하게 열려 운전되는데, 공급펌프(2)에 의하여 공급된 원수(1)는 유입밸브(12)를 통하여 활성탄소섬유 여과장치에 공급되고 활성탄소섬유 필터(20)를 외부에서 내부로 통과한 처리수(6)와 통과하지 못한 반송수(11)로 분리된다. 반송수 (11)는 반송 밸브(14)를 통하여 공급펌프 토출측의 배관에 연결되어 반송되고 여과된 오염물질은 역세공정에서 배수밸브를 통해 역세 배수로서 배출된다.The activated carbon fiber filtration device 4 of the step ii) is configured so that at least one activated carbon fiber filter 20 is installed in the housing 19 and the inflow water is filtered by the pressure difference from the outside to the inside. The activated carbon fiber filtration apparatus is provided with a total of five automatic valves such as an inflow valve 12, a treated water valve 13, a return valve 14, a compressed air valve 15, and a drain valve 16. In the filtration / adsorption process, the inlet valve 12, the treated water valve 13, the return valve 14, and the drain valve 16 are properly opened and operated, and the raw water 1 supplied by the supply pump 2 is The inlet valve 12 is supplied to the activated carbon fiber filtration apparatus and is separated into the treated water 6 passing through the activated carbon fiber filter 20 from the outside to the returned water 11 that has not passed. The return water 11 is connected to the pipe on the discharge side of the supply pump via the return valve 14, and the filtered contaminants are discharged as backwash drainage through the drain valve in the backwashing process.

상기 활성탄소섬유 여과장치(4)에 사용되는 활성탄소섬유(ACF, Activated Carbon Fiber) 필터는 약 8~15㎛정도의 활성탄소섬유를 가공하여 제작하는데, 기존의 입상 활성탄(GAC)에 비하여 미세공이 잘 발달되어 외부 표면적이 상당히 넓으며, 세공 용적도 큰 장점이 있다. 또한, 피흡착 물질은 외부 표면으로부터 세공으로 흡착되는데, 매크로기공(macropore)부터 내부세공(micropore)까지가 이용되며, GAC와 비교할 때 비교적 균일한 크기의 세공(micropore)으로 구성되어 있고, 섬유의 직경이 짧고 내부 확산 거리가 매우 짧아 흡착속도가 아주 빠르다. 그 결과 대개의 경우 속도 조절이 필요한 입자의 내부확산을 염려할 필요가 없으므로 액상의 흡착에서도 유용하게 이용될 수 있고, 장치를 소형화 할 수 있는 장점을 제공한다. 또한, 활성탄소섬유는 그 재생 방법이 과열수증기에 의한 재생, 온수재생, 전기재생 등으로 매우 다양하고 용이하므로 지속적인 사용이 가능하다는 장점이 있다.Activated carbon fiber (ACF) filter used in the activated carbon fiber filtration device (4) is produced by processing the activated carbon fiber of about 8 ~ 15㎛, fine compared to the conventional granular activated carbon (GAC) The ball is well developed, the outer surface area is quite large, and the pore volume has a big advantage. In addition, the adsorbed material is adsorbed into the pores from the outer surface, from the macropore to the micropore is used, it is composed of micropore of relatively uniform size compared to the GAC, The adsorption rate is very fast due to the short diameter and very short internal diffusion distance. As a result, in most cases, there is no need to worry about the internal diffusion of the particles that need to control the speed, so that it can be usefully used in the adsorption of liquid phase, and provides an advantage of miniaturizing the device. In addition, the activated carbon fiber has the advantage that the regeneration method can be used continuously because it is very diverse and easy to regenerate by superheated steam, hot water regeneration, electric regeneration and the like.

상기 활성탄소섬유 여과장치(4)에서의 역세 공정은 유입수와 처리수의 압력차(차압) 또는 경과시간에 따라 달리 수행하게 되는데, 그 과정은 다음과 같이 진행된다. 즉, 유입 밸브(12), 처리수 밸브(13), 반송 밸브(14), 배수 밸브(16)는 닫히고 압축공기 밸브(15)만 열려 있을 때 공기 압축기(9)에서 발생된 압력이 활성탄소섬유 여과장치 하우징(19)에 가해지면서 그 압력이 3~4㎏/㎠ 정도가 되는 순간 배수 밸브가 열리고 이 때 순간적으로 고압의 압축공기가 여과 공정과는 반대 방향인 엘레멘트 내부에서 외부로 이동하며, 활성탄소섬유 여과장치 하우징(19) 내부에 차있던 소량의 물도 함께 배수밸브(16)를 통하여 배출되게 된다. 상기 과정을 통하여 역세가 진행되므로 별도의 역세수는 필요하지 않게 된다. 상기 역세 과정은 약 1분 동안 진행되는데, 상기 과정이 종료되면 다시 압축공기 밸브(15)와 배수 밸브(16)는 닫히고, 유입 밸브(12)와 반송 밸브(14)만 열려서 약 10~30초의 세정 공정이 진행되며, 그 이후에 처리수 밸브(13)가 열리면서 정상적인 여과 공정이 진행된다.The backwashing process in the activated carbon fiber filtration device 4 is performed differently according to the pressure difference (differential pressure) or elapsed time between the influent and the treated water, and the process proceeds as follows. That is, the pressure generated in the air compressor 9 is activated carbon when the inlet valve 12, the treated water valve 13, the return valve 14, and the drain valve 16 are closed and only the compressed air valve 15 is open. When the pressure is applied to the fiber filter housing 19 and the pressure is about 3 ~ 4㎏ / ㎠ the drain valve opens and at this moment the high pressure compressed air moves from the inside of the element in the opposite direction to the filtration process In addition, a small amount of water filled in the activated carbon fiber filtration housing 19 is also discharged through the drain valve 16. Since backwashing proceeds through the above process, a separate backwashing tax is not necessary. The backwashing process is performed for about 1 minute, and when the process is completed, the compressed air valve 15 and the drain valve 16 are closed again, and only the inlet valve 12 and the return valve 14 are opened for about 10 to 30 seconds. The cleaning process proceeds, after which the treated water valve 13 is opened and a normal filtration process proceeds.

상기한 바와 같이 활성탄소섬유 여과장치의 여과 공정에서는 저압을 이용하는데 바람직하게는 1.0~2㎏/㎠의 저압으로 운전하고, 역세(backwash) 과정에서는 각 저압 여과장치내의 소량의 물과 압축공기만으로 역세를 수행하므로 역세수량을 대폭 절감하여 에너지 절약 효과를 제공할 수도 있다.As described above, low pressure is used in the filtration process of the activated carbon fiber filtration device, and it is preferably operated at a low pressure of 1.0 to 2 kg / cm 2, and in the backwashing process, only a small amount of water and compressed air in each low pressure filtration device are used. Backwashing can also significantly reduce backwash water, providing energy savings.

한편 상기 활성탄소섬유 여과장치(4)는 도 3의 구현예에 나타난 바와 같이 병렬로 설치되어 원하는 만큼의 유량을 처리할 수 있으며, 역세 공정을 각 모듈별로 진행되도록 고안할 경우 역세에 필요한 시설비용을 절감할 수도 있게 된다. 또한, 유입수의 수질에 따라서는 활성탄소섬유 여과장치를 도 3의 구현예에 나타난 바와 같이 직렬로 배열하여 유입수가 수회의 여과/흡착 과정을 거치도록 할 수 있다.On the other hand, the activated carbon fiber filtration device (4) is installed in parallel as shown in the embodiment of Figure 3 can handle as much flow rate as desired, facility costs required for backwashing if the backwashing process is designed to proceed by each module You can also save money. In addition, depending on the quality of the influent, the activated carbon fiber filtration apparatus may be arranged in series as shown in the embodiment of FIG. 3 so that the influent may undergo several filtration / adsorption processes.

바람직하게는 상기 활성탄소섬유 여과장치에서 지름이 150㎜이고 높이가 1,200㎜인 하우징(19) 내부에 지름이 120㎜이고 높이가 250㎜인 활성탄소섬유 필터가 3개씩 수직으로 구비되며, 이 엘레멘트는 지름 25㎜의 공간이 있으므로 유입수가 외부에서 내부로 압력차에 의해 여과되도록 구성할 수 있다. 도 4에 활성탄소섬유 여과장치(4)의 구현예를 나타내었다.Preferably, in the activated carbon fiber filtration apparatus, three activated carbon fiber filters each having a diameter of 120 mm and a height of 250 mm are vertically provided in a housing 19 having a diameter of 150 mm and a height of 1,200 mm. Since there is a space of 25mm in diameter can be configured so that the influent water is filtered by the pressure difference from the outside to the inside. 4 shows an embodiment of the activated carbon fiber filtration device (4).

도 4에 나타난 바와 같이 활성탄소섬유 여과장치(4)에서 상부로부터 유입되는 유체가 하부 방향으로 흐르면서 활성탄소섬유 필터(20)를 중심으로 선회류를 형성하고 그 결과로 활성탄소섬유 필터(20)의 표면에서 빠른 유속이 형성될 수 있도록 하우징(19)과 활성탄소섬유 필터(20) 사이에 스크류(18)를 설치하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 4, the fluid flowing from the upper side in the activated carbon fiber filter device 4 flows downward to form a swirl flow around the activated carbon fiber filter 20, and as a result, the activated carbon fiber filter 20. It is preferable to install a screw 18 between the housing 19 and the activated carbon fiber filter 20 so that a high flow rate can be formed on the surface of the filter.

특히, 활성탄소섬유 여과장치는 하우징(19) 최상부에서 약 200㎜ 아래 부분에 유입부가 구비되어 있는데, 도 4에 나타난 바와 같이 상기 유입부는 유입수가 하우징(19) 원주방향으로 1.0~2㎏/㎠의 압력으로 유입되도록 고안되어 있으므로 하우징(19) 내부의 스크류(18)를 따라 유입수가 선회류를 형성하면 활성탄소섬유 필터(20) 외부의 빠른 유속으로 인해 전단력이 증가되고 그 결과 활성탄소섬유 필터(20)에 오염물질이 쌓이는 것을 방지하도록 고안되었다. 이 과정에서 활성탄소섬유 여과장치에서 발생하는 농축 배수 중 일부는 원수 공급 펌프의 토출측으로 순환되는데 이 순환비는 원수의 조건에 따라 달라지지만 일반적으로는 원수의 50~100%가 순환되도록 구성된다.In particular, the activated carbon fiber filtration device is provided with an inlet portion about 200 mm below the top of the housing 19, as shown in Figure 4 the inlet is 1.0 ~ 2kg / ㎠ in the circumferential direction of the housing 19 Since it is designed to flow in the pressure of the inlet water along the screw 18 inside the housing 19 to form a swirl flow, the shear force is increased due to the rapid flow rate outside the activated carbon fiber filter 20 and as a result the activated carbon fiber filter It is designed to prevent the accumulation of contaminants at (20). In this process, some of the concentrated drainage generated from the activated carbon fiber filtration system is circulated to the discharge side of the raw water supply pump. The circulation ratio is generally configured to circulate 50-100% of the raw water.

상기 유출 밸브를 통과한 처리수(6)에 소독제 저장조(7)에 저장되어 있던 소독제를 소독제 주입펌프(8)를 통하여 투입하는데, 배관상 또는 필요에 따라 처리수 밸브와(13) 원수 저장조(5) 사이에 별도의 접촉 처리수조(21)를 설치하여 잔류성을 확보할 수도 있다. 상기 염소 소독공정에 있어서는 전단의 자외선 살균장치에서 미생물 또는 바이러스가 사멸되었으므로 처리수에 대하여 요구되는 염소 잔류량에 따라 일정량의 염소만을 투입하면 되므로 무인운전이 용이하다.The disinfectant stored in the disinfectant storage tank 7 is introduced into the treated water 6 passing through the outlet valve through the disinfectant injection pump 8, and the treated water valve and the raw water storage tank 13 as necessary. 5) A separate contact treatment tank 21 may be provided between them to ensure residualness. In the chlorine disinfection process, since the microorganism or virus is killed in the ultraviolet sterilizer of the front end, only a certain amount of chlorine needs to be added according to the residual amount of chlorine required for the treated water, so that the unmanned operation is easy.

본 발명은 자외선 살균장치를 활성탄소섬유 여과장치의 전단에 설치하여 원수에 포함되어 있는 미생물을 제거함으로써 후단의 활성탄소섬유 필터에 생물막으로 인해 여과막이 막히는 것(파울링)을 방지하고 그 결과 여과의 지속시간 및 처리효율을 증대시키는 효과를 제공한다. 또한 후속의 염소 소독공정에서 잔류에 필요한 일정량의 염소투입이 가능하게 됨으로써 유입수의 수질 또는 유량에 관계없이 잔류염소량을 일정하게 유지시킬 수 있고 별도의 관리 없이도 잔류염소량의 관리가 용이한 효과가 있다. 뿐만 아니라 여과 또는 역세시 저압으로 운전하고, 각 활성탄소섬유 여과장치 내의 물과 압축공기만으로 역세를 수행하므로 에너지 및 역세수량을 절감할 수 있는 효과가 있으며 간소한 정수처리장치 구성으로 소요되는 부지면적이 축소되는 효과를 제공한다.The present invention is to install the ultraviolet sterilizer in front of the activated carbon fiber filtration device to remove microorganisms contained in the raw water to prevent the membrane (fouling) due to the biofilm in the activated carbon fiber filter at the rear end and the resulting filtration The effect of increasing the duration and processing efficiency of the. In addition, it is possible to add a certain amount of chlorine required for the remaining chlorine in the subsequent chlorine disinfection process to maintain a constant amount of residual chlorine regardless of the water quality or flow rate of the influent, and it is easy to manage the amount of residual chlorine without additional management. In addition, it operates at low pressure during filtration or backwashing, and performs backwashing with only water and compressed air in each activated carbon fiber filtration system, thereby reducing the amount of energy and backwashing water. This gives the effect of being shrunk.

도 1은 본 발명에 따른 자외선 살균장치 및 활성탄소섬유 여과장치를 구비한 간이정수처리장치를 나타낸 것이고.1 is a simplified water treatment apparatus equipped with an ultraviolet sterilizer and activated carbon fiber filtration device according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 자외선 살균장치 및 활성탄소섬유 여과장치를 구비한 간이정수처리장치의 한 구현예를 나타낸 공정도이며,Figure 2 is a process diagram showing an embodiment of a simple water treatment apparatus equipped with an ultraviolet sterilizer and activated carbon fiber filtration device according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 압축 공기역세를 이용한 활성탄소섬유 여과장치 배열의 한 구현예를 나타낸 것이고,Figure 3 shows an embodiment of the arrangement of activated carbon fiber filtration device using a compressed air backwash according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 활성탄소섬유 여과장치의 구현예를 나타낸 것이다.Figure 4 shows an embodiment of the activated carbon fiber filtration device according to the present invention.

* 도 1의 주요 부분에 대한 설명 *Description of the main parts of Figure 1

1...원수 2...공급펌프1 ... raw water 2 ... supply pump

3...자외선살균장치 4...활성탄소섬유 여과장치3 ... UV light sterilizer 4 ... Activated carbon fiber filtration

5...원수저장조 6...처리수5.raw water storage tank 6 ... treated water

7...소독제 저장조 8...소독제 주입펌프7. Disinfectant reservoir 8. Disinfectant injection pump

9...공기압축기 10...세정배수9 ... air compressor 10 ... cleaning drainage

11...반송수 12...유입밸브11.Return water 12 ... Inlet valve

13...처리수밸브 14...반송밸브13 ... treated water valve 14 ... return valve

15...압축공기밸브 16...배수밸브15 ... Compressed air valve 16 ... Drain valve

17...전처리여과기 18...스크류17 Pretreatment filter 18 Screw

19...활성탄소섬유 여과장치 하우징 20...활성탄소섬유 필터19 ... activated carbon fiber filter housing 20 ... activated carbon fiber filter

21...처리수조21.Treatment tank

Claims (9)

ⅰ)상수 원수에 자외선 살균장치를 이용하여 미생물을 사멸시키는 전 살균공정; ⅱ)필터장치로 압축공기역세가 가능한 활성탄소섬유 여과장치를 이용한 여과 및 흡착공정; ⅲ)일정량의 염소가 존재하도록 염소를 주입하는 염소 소독공정을 포함하는 정수처리장치.Iii) pre-sterilization process to kill microorganisms by using ultraviolet sterilizer in the raw water; Ii) filtration and adsorption process using activated carbon fiber filtration device capable of back compressed air back to the filter device; Iii) a chlorine disinfection process for injecting chlorine such that a certain amount of chlorine is present. 제 1항에 있어서, 상기 자외선 살균장치를 활성탄소섬유 여과장치의 전단에 설치하는 것을 특징으로 하는 정수처리장치.The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the ultraviolet sterilizer is installed at the front of the activated carbon fiber filtration apparatus. 제 1항에 있어서, 상기 활성탄소섬유 여과장치는 하우징과 내부의 활성탄소섬유 필터로 구성되며, 이 사이에 스크류를 설치하여 상부에서 유입되는 유입수가 하부 방향으로 흐르면서 스크류를 타고 선회류를 형성하여 활성탄소섬유 필터의 표면에서 빠른 유속을 확보하는 것을 특징으로 하는 정수처리장치.The method of claim 1, wherein the activated carbon fiber filtration device is composed of a housing and the activated carbon fiber filter in the interior, there is provided a screw between the inflow flowing from the upper flows in the downward direction to form a swirl flow through the screw Water purification apparatus characterized by ensuring a high flow rate on the surface of the activated carbon fiber filter. 제 1항에 있어서, 상기 활성탄소섬유 여과장치는 유입 밸브, 처리수 밸브, 반송 밸브, 압축공기 밸브, 배수 밸브와 연결되어 있어서 압축공기 밸브와 배수 밸브가 닫히고 유입 밸브와 반송 밸브만 열려서 세정 공정이 진행되고, 이후에 처리수 밸브가 열리면서 유입수가 유입되어 여과 공정이 진행되는 것을 특징으로 하는 정수처리장치. The process of claim 1, wherein the activated carbon fiber filtration device is connected to an inlet valve, a treated water valve, a return valve, a compressed air valve, and a drain valve so that the compressed air valve and the drain valve are closed, and only the inlet valve and the return valve are opened. This is progressed, after which the treated water valve is opened while the influent is introduced, the filtration process characterized in that the filtration process is in progress. 제 1항에 있어서, 상기 활성탄소섬유 여과장치는 유입 밸브, 처리수 밸브, 반송 밸브, 압축공기 밸브, 배수 밸브와 연결되어 있어서 압축공기 밸브만 열려 있을 때 공기 압축기에서 발생된 압력이 3 ~ 4㎏/㎠가 되는 순간 배수 밸브가 열리면서 여과장치 내부에서 외부로 압축 공기가 이동하여 역세 공정이 진행되는 것을 특징으로 하는 정수처리장치.According to claim 1, wherein the activated carbon fiber filtration device is connected to the inlet valve, the treated water valve, the return valve, the compressed air valve, the drain valve, the pressure generated in the air compressor when only the compressed air valve is open 3 ~ 4 The water purification apparatus, characterized in that the backwashing process is carried out by moving the compressed air from the inside of the filtration apparatus to the outside while the drain valve is opened at the moment of kg / ㎠. 제 4항에 있어서, 상기 활성탄소섬유 여과장치는 여과 공정에서 1.0~2㎏/㎠의 저압을 이용하는 것을 특징으로 하는 정수처리장치.5. The purified water treatment apparatus according to claim 4, wherein the activated carbon fiber filtration device uses a low pressure of 1.0 to 2 kg / cm 2 in a filtration process. 제 1항에 있어서, 상기 활성탄소섬유 여과장치는 단독이나 2개 이상이 직렬 또는 병렬로 연결되어 설치되는 것을 특징으로 하는 정수처리장치.The water purification apparatus according to claim 1, wherein the activated carbon fiber filtration device is installed alone or two or more are connected in series or in parallel. 제 1항에 있어서, 상기 자외선 살균장치 전 단계에 전처리 여과기를 추가로 설치하는 것을 특징으로 하는 정수처리장치.The water treatment apparatus according to claim 1, further comprising a pretreatment filter before the ultraviolet sterilizer. ⅰ)원수에 자외선을 조사시켜 미생물을 사멸시키는 전 살균 단계; ⅱ)필터장치로 압축공기역세가 가능한 활성탄소섬유 여과장치를 이용한 여과 및 흡착 단계; 및 ⅲ)일정량의 염소가 존재하도록 염소를 주입하는 염소 소독 단계 포함하는 정수처리공정.Iii) a pre-sterilization step in which raw water is irradiated with ultraviolet rays to kill microorganisms; Ii) filtration and adsorption step using an activated carbon fiber filtration device capable of back compressed air back to the filter device; And iii) a chlorine disinfecting step of injecting chlorine such that a certain amount of chlorine is present.
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