KR20060017001A

KR20060017001A - 간이 상수도 고도 정수시스템

Info

Publication number: KR20060017001A
Application number: KR1020040065494A
Authority: KR
Inventors: 백운학
Original assignee: 주식회사 유성건설; 백운학
Priority date: 2004-08-19
Filing date: 2004-08-19
Publication date: 2006-02-23

Abstract

본 발명은 간이 상수도(또는 소규모 급수시설)의 고도 정수시스템에 관한 것으로, 취수원으로부터 유입되는 유입수 중의 협잡물(挾雜物)(이끼, 모래, 흙, 뻘, 나뭇잎, 벌레, 해충 등)을 제거하는 1차 여과조와, 1차 여과된 유입수를 2차로 고도 정수처리하여 최종적으로 맑고 깨끗하며 위생적인 음용수(飮用水)를 농.어촌 주민들에게 제공할 수 있도록 한 것이다.

고도 정수, 급수시설, 음용수, 유입수, 상수도, 필터, 여과조, 협잡물

Description

간이 상수도 고도 정수시스템{ADVANCED WATER TREATMENT SYSTEM FOR PROVISIONAL WATERWORKS}

도 1 : 본 발명 고도 정수시스템의 일 실시예 구성도.

도 2 : 본 발명 고도 정수시스템의 다른 실시예 구성도.

도 3 : 본 발명 1차 여과조의 일 실시예 단면도.

도 4 : 본 발명 1차 여과조의 일 실시예 평단면도.

도 5 : 본 발명 일 실시예로 도시한 1차 여과조 배출문의 부분 확대 단면도.

도 6 : 본 발명 일 실시예로 도시한 1차 여과조의 배출문 정면도.

도 7 : 본 발명 일 실시예로 도시한 1차 여과조의 투명창 정면도.

도 8 : 본 발명 일 실시예로 도시한 3단 여과조의 가로 단면도.

도 9 : 본 발명 일 실시예로 도시한 3단 여과조의 세로 단면도.

도 10 : 본 발명 1차 여과조의 다른 실시 예 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(2)--1차 처리조 (3)(76)--통체

(4)--저수조 (5)--받침부재

(6)(14)(16)--펌프 (8)--3단 여과조

(10)--활성탄 필터 (12)--자외선(U/V)처리조

(18)--이온교환조 (20)(86)--입수관

(22)(88)--출수관 (24)--다공판

(26)--필터 (27)--고정부재

(28)--입수조 (29)(74)--볼트

(30)--출수조 (32)(34)(58)--밸브

(36)(38)--경사판 (40)--협잡물

(42)--수집조 (44)--낙하공

(46)--손잡이 (48)--투명창

(50)--배출구 (52)--배출문

(54)(56)--실링부재 (60)--배출관

(62)--걸름망 (64)--보강부재

(66)--밀착부재 (68)--통공

(70)--나사공 (72)--스프링 와셔

(78)(80)(82)--여과포 (79)(81)(83)--지지부재

(76a)(78a)(80a)(82a)--수실 (84)--보조실

(85)--보조실 바닥 (86)--입수관

(90)(92)(94)--밸브 (91)(93)(95)--수공

(90a)(92a)(94a)--밸브 손잡이

본 발명은 간이 상수도(簡易上水道) 또는 소규모 급수시설의 고도 정수시스템에 관한 것으로, 상세하게는 취수원으로부터 유입되는 유입수 중의 각종 협잡물을 여과 제거하는 1차 여과조와, 1차 여과된 상기 처리수를 고도 정수처리하여 최종적으로 맑고 깨끗한 음용수를 농.어촌 주민들에게 제공하도록 함으로써 위생적이고 건강한 삶을 영위할 수 있도록 한 것이다.

현재 국내의 간이 정수시설이나 소규모 급수시설의 경우, 다양한 오염원에 노출되어 있어 고도 정수처리가 필수적이지만 취수원이 계곡수, 자연수, 지하수, 저수지 등으로 워낙 많고 다양한 편이어서 광역시(廣域市) 또는 시(市) 단위와 같은 대규모 정수처리장을 설치하거나 이용하기에는 어려운 실정이다.

특히 산발적으로 산재해 있는 소규모 마을 단위까지 광역 정수장에서 정수된 깨끗한 수도수를 공급하기 위해서는 상수도관 설치가 필수적이나 산과 산을 통과해야 하는 등의 어려운 점이 많아 현실성이 없으며, 따라서 보다 구성이 간단하고 유지관리가 쉬우면서 비용이 저렴한 마을단위의 상수원 정수시스템을 필요로 하고 있다.

2001년도 전국의 상수도 보급율을 살펴보면 아래 표 1, 표 2와 같이 특별시와 광역시 및 시(市)지역은 98.4%, 96.5%로 높은 반면, 면 단위지역을 살펴보면 29.0%에 불과하여 상수도 보급률에 상당한 차이가 있음을 알 수 있다.

표 1. 2001년도 기준 상수도 보급현황(환경부 연보)

구 분	1993	1994	1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001
총인구(만명)	4,508	4,551	4,597	4,643	4,688	4,717	4,754	4,798	4,829
급수인구(만명)	3,657	3,735	3,811	3,882	3,961	4,019	4,095	4,177	4,240
보급률(%)	81.1	82.1	82.9	83.6	84.5	85.2	86.1	87.1	87.8
시설용량(만톤/일)	2,010	2,097	2,184	2,291	2,396	2,569	2,659	2,698	2,775
1일1인당급수량(ℓ)	394	408	398	409	409	395	388	380	374

표 2. 2001년도 기준 상수도 보급현황(환경부 연보)

구 분	총인구 (천명)	급수인구 (천명)	보급률(%)	시설용량 (천톤/일)	급수량 (천톤/일)	1일 1인당 급수량
전 국	48,289	42,402	87.8	27,751	15,856	374
특별시,광역시	23,095	22,720	98.4	15,625	8,755	385
시 지역	15,570	15,024	96.5	9,223	5,561	370
읍 지역	3,857	2,986	77.4	1,865	1,007	337
면 지역	5,767	1,672	29.0	1,037	533	319

상기 표 1, 표 2에서 보듯이 읍, 면 등 농.어촌 지역의 경우 상수도 보급률이 매우 열악하고 그나마 보급되고 있는 상수도 마저 비위생적이어서 음용수로 이용하기에 안전하지 못하다.

일부 특정지역의 경우 음용수를 정수 처리하는 곳도 있지만, 거의 대부분의 지역은 저수지 물을 최소한의 염소 소독과정을 거친 다음 식용으로 음용하고 있으며, 산골의 경우 계곡수를 그대로 이용하고 있고, 농.어촌의 경우에도 대장균 정도를 소독한 다음 음용수로 이용하고 있는 실정이다.

또한, 계곡수를 음용수로 이용하는 곳의 경우 식수에 모래나 이끼 심지어는 벌레 등의 이물질이 섞여 나오기도 하며 지하수나 자연수를 이용할 경우 여과나 정제가 전혀 이뤄지지 않고 있기 때문에 음용수로의 위생과 안전성에 대한 검증이 어려운 실정이다. 계곡수, 지하수, 자연수 등 다양한 취수원에서 나오는 원수를 정제하고자 노력을 기울이고 있으나 각 가정에서 재래적인 방법으로 숯, 모래, 자갈 등을 이용하여 물을 정수하는 등 굉장히 열악한 실정이다.

또한 여러가지 간이 정수시설이 개발되어 있지만 설치비가 비싸며, 가정용 정수기를 확대한 방식 혹은 대규모 정수처리시설을 축소한 방식들이어서 실지로 농.어촌에 저렴하게 공급할 수 없을 뿐 아니라 관리에도 문제점이 많다.

한편, 소규모 급수시설의 경우, 오염원으로부터 안전한 식수를 보장받기가 대단히 어려운 것이 현실정으로 특히 취수원이 논, 밭, 과수원, 하천 주위에 위치하는 경우 "환경부 지하수 측정망 운영결과(2003년)"를 참조해 보면 TCE(트리클로로에틸렌), PCE(테트라클로로에틸렌), NO₃, Cl, pH 순으로 수질기준을 초과하였다. 특히 오염우려지역의 경우 주된 오염항목은 TCE, NO₃-N 및 PCE이고, 일반지역의 경우 NO₃-N과 대장균 등이 높은 초과율을 보였다.

따라서, 본 발명의 목적은 간이 상수도 및 소규모 급수시설을 이용하는 농.어촌 주민들에게 보다 위생적이고 안정적인 음용수를 공급하기 위함이다.

본 발명은 이러한 오염물질을 처리 정제한 맑고 깨끗한 물을 공급하기 위하여 취수지, 취수원으로부터 유입되는 지하수, 자연수, 계곡수, 저수 등을 1차 여과조로 여과시켜 유입수 중의 협잡물(挾雜物), 이를테면 이끼ㆍ모래ㆍ흙ㆍ뻘ㆍ나뭇잎ㆍ벌레ㆍ해충 등을 1차적으로 여과처리하고, 3단 여과조, 활성탄 등으로 구성되는 2차 고도 정수처리시스템의 흡착에 의한 처리와 자외선(U/V) 또는 오존(O₃)으로 살균 처리하여 고도로 정수된 음용수를 농.어촌에서도 공급받을 수 있도록 하는 것이다.

상기 1차 여과조는 여과와 침전등이 무동력으로 이루어지도록 하고 가볍고 미세한 입자는 여과망에 부착되어 걸러내고 무거운 입자는 하부로 가라 앉는 구조로 구성된다. 그리고, 1차 여과조를 통과 할 때 여과망이 너무 조밀하면 펌프압력에 여과망이 견딜수 없으므로 펌프압력을 충분히 견디면서 1차 여과목적을 충실하게 달성할 수 있도록 한다.

따라서 본 발명은 취수원에서 유입되는 물을 1차 여과조를 통과하면서 여과되고, 세균성 이질의 원인이 되는 질산성 질소, 암모니아성 질소, TCE(트리클로로에틸렌), PCE(테트라클로로에틸렌), Cl, pH, 경도, 석회분 및 중금속류등을 흡착시켜 완벽하게 정수처리된 깨끗하고 위생적인 상태의 음용수를 공급할 수 있게된다.

본 발명을 설명함에 있어, 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않도록 하기 위하여 생략하도록 한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 별도의 건축 구조물없이 취수원의 유입구에 1차 여과조를 설치하고, 상기 1차 여과조 후단에 2차 고도 정수처리시스템을 설치하여 유입수가 고도 정수처리되게 함으로써 기존의 간이상수도ㆍ소규모 급수시설등이 갖고 있는 문제점들이 말끔히 해결되며, 따라서 맑고 깨끗하게 정수 처리된 음용수가 제공된다.

본 발명은 1차 여과조(2)에 의해 협잡물등이 여과 처리된 여과수를 2차 고도 정수시스템으로 정수하도록 한다.

본 발명에서 1차 처리조(2)로 유입되는 취수원(W1)으로는 계곡수(溪谷水), 자연수(自然水), 지하수(地下水), 저수지(貯水池)에 담수된 저수(貯水), 우수(雨水) 들 중 하나 또는 이들 중 적어도 하나 이상을 포함한다.

상기 1차 여과조(2)는 여과와 침전등이 무동력으로 이루어지며, 가볍고 미세한 입자는 필터(29)에 부착 및 여과되고, 무거운 입자는 하부로 가라 앉게 하는 구조이다.

또한, 상기 1차 처리조(2) 내부에 설치되는 1분당 50ℓ~ 100ℓ처리규모의 여과형 필터(29)에 의해 1차 정제된 물을 통상적으로 가압 펌프를 사용하지 않는 농어촌(農漁村)의 경우에는 취수지에서 펌프(1)로 위치가 높은 곳에 설치된 저장탱크로 이송한 다음 이곳에서 중력에 의해 가압되도록 함으로써 무동력으로 주민들에게 음용수가 공급되도록 함이 바람직하다.

상기 2차 고도 정수처리시스템은 도 1과 같이 저수조(4), 펌프(6), 3단 여과조(8), 활성탄 필터(10), 자외선(U/V) 처리조(12)와, 펌프(14) 등으로 구성되며, 도 2와 같이 유입수(W1)의 경도가 높은 경우 상기 3단 여과조(8)와, 활성탄 필터(10) 사이에 펌프(16) 및 이온교환수지가 내설된 이온교환조(18)를 부가 구성할 수 있다.

상기 저수조(4)는 1차 여과조(2)에 의해 협잡물등이 제거된 여과수를 담아 처리수량을 조절하는 유량조절조의 일종이다, 그리고, 3단 여과조(8)는 3개의 여과포를 이용하여 1차 여과된 처리수를 고도로 정수처리하게 된다. 또한 이온교환조(18)는 내장된 이온교환수지에 의해 경수 상태의 유입수(또는 처리수)가 연수화된 다. 또한 활성탄 필터(10)는 처리수 중의 중금속을 흡착 제거하게 되며, 자외선(U/V) 처리조(12)는 처리수로 자외선(U/V)을 조사시켜 정수된 처리수 중의 세균이나 병원균등이 살균 처리된다.

상기 자외선 처리조(12) 대신 오존살균조를 설치하여 처리수 중의 살균을 달성할 수 있다. 즉, 공기중에서 오존(O₃)을 발생시킨 다음 고도 정수된 처리수 중으로 오존(O₃)을 공급시켜 용존(버블링)하는 방법으로 처리수 중의 세균이나 병원균 등을 살균처리할 수 있으며, 이끼류의 번식이나 증식을 방지할 수 있게된다.

본 발명 1차 처리조(2)의 구성을 살펴보면, 통체(3)의 양측 상하부에 입수관(20)과 출수관(22)이 각각 연결된다. 상기 통체(3)는 도 3에 도시한 것처럼 기립형의 타원형이거나, 도 10에 도시한 것처럼 상하부가 타원형인 구조로, 이는 유입수 중의 협잡물 제거가 우선함에 기인한다. 따라서 유입수 중의 협잡물이 타원형 구조인 통체(3)의 하부로 자연스럽게 수집 및 침전되므로 부유량을 크게 줄일 수 있으며, 배출구(50)와 배출관(60)을 통하여 외부로 쉽게 제거할 수 있게된다.

상기 배출구(50)는 많은 양의 협잡물(40)이나 큰 부피의 협잡물 또는 긴 길이의 협잡물을 제거하는데 이용할 수 있으며, 배출관(60)은 작은 크기의 협잡물(40)을 제거하거나 1차 처리조(2)의 내부를 청소하는데 이용할 수 있다.

상기 통체(3)의 타원형 구조는 일 예로 설명한 것이며, 물론 타원형에 한정될 필요는 없을 것이다. 이를테면, 삼각형, 사각형, 다각형, 구형이나 이들의 변형 형상으로 형성할 수 있으며, 물론 부유물을 줄이기 위하여 입수조(28)는 유입수 (W1) 중의 협잡물이 밑으로 자연스럽게 낙하할 수 있는 구조를 갖도록 한다.

상기 1차 처리조(2)는 도 3, 도 4, 도 5에 도시한 것처럼 받침부재(5)로 지지되는 통체(3) 내부에 미세 다공판(24)이 형성된 필터(26)가 경사지게 설치되어 입수조(28)와 출수조(30)로 상하 양분되며, 입수관(20)과 입수조(28)는 상기 필터(26) 하부에 위치하고, 출수관(22)과 출수조(30)는 상기 필터(26) 상부에 위치하게되며, 상기 입수관(20)과 출수관(22)에는 관로를 개폐할 수 있는 밸브(32)(34)가 각각 구비된다.

상기 입수조(28)의 하부 양측에는 입수관(20)을 통하여 유입되는 유입수중의 각종 협잡물(36)이 밑으로 흘러내릴 수 있게 경사판(38)(40)이 이격하여 설치되고, 상기 경사판(38)(40) 사이에는 낙하공(44)이 형성된다.

상기 경사판(38)(40)을 따라 하강하는 협잡물(40)들은 낙하공(44)을 통하여 경사판(38)(40) 하부에 위치하는 수집조(42)로 낙하 수집된다.

상기 경사판(36)(38)은 이끼, 모래, 흙, 뻘, 나뭇잎, 벌레, 해충 등의 협잡물(40)이 수집조(42)로 빨리 낙하할 수 있게 40°~ 70°의 기울기를 갖도록 하되, 양측 경사판(36)(38)의 기울기를 달리하여 유입수(W1) 중의 협잡물(40)이 수집조(42)로 자연스럽게 낙하 유입되도록 한다.

상기에서 입수관(20)의 맞은 편에 위치하는 경사판(38)은 55°~ 70°의 기울기를 갖도록 하여, 유입되는 대부분의 협잡물(40)이 수집조(42)로 빨리 낙하할 수 있도록 하고, 다른 경사판(36)은 40°~ 55°의 기울기를 갖도록 함으로써 수집조(42)로 낙하한 협잡물(40)의 상승이 방지되며, 더불어 유입조(28)에 부유하는 일부 의 협잡물은 경사면을 따라 수집조(42)로 자연스럽게 낙하 유입된다.

상기 낙하공(44)은 비교적 좁은 편이므로 수집조(42)로 수집된 협잡물(40)의 상승이 방지되어 혼탁도 증가가 방지된다. 그리고, 기울기가 보다 심한 일측 경사판(38)의 끝단에 기울기가 덜 심한 타측 경사판(36)의 끝단보다 낮은 곳에 위치하도록 함으로써 유입수의 혼탁도 증가가 방지된다.

1차 처리조(2)의 하부 일측에는 투명창(48)이 설치되어 협잡물(40)의 부유정도와, 협잡물(40)의 퇴적여부 및 퇴적량을 확인할 수 있으며, 1차 처리조(2)의 하부 타측에는 상기 협잡물(40)을 1차 처리조(2) 외부로 배출시킬 수 있는 배출구(50)와, 상기 배출구(50)를 막는 배출문(52)이 설치된다. 상기 투명창(48)과 배출문(52)은 각각의 실링부재(54)(56)에 의해 완고한 수밀(Sealing)이 유지된다.

그리고, 수집조(42)의 하부에는 밸브(58)를 갖는 배출관(60)이 설치되고, 배출관(60)의 입구부분에는 걸름망(62)이 설치되며, 청소를 위하여 밸브(58)를 개방시키면 배출관(60)을 통하여 유입수가 배출되며, 부피가 큰 협잡물은 걸름망(62)에 걸려 배출관(60)으로의 유입이 방지되므로 배출관로의 막힘이 방지된다.

상기 투명창(48)과 배출문(52)은 실링부재(54)(56)와 체결수단에 의해 완고한 수밀이 유지되며, 상기 배출문(52)은 배출구(50)를 개방시켜 협잡물(40)을 끄집어 낼 수 있게 통체(3)로 부터 분리시킬 수 있는 구조이다.

도 5는 배출문(52)의 체결상태를 도시한 것으로, 배출구(50)가 형성된 통체(3) 외부면에 배출구(50)보다 큰 보강부재(64)를 빙둘러 고정하고, 보강부재(64)의 안쪽부분에 실링부재(56)를 접촉시킨 다음 실링부재(56) 표면에 손잡이(46)를 갖는 배출문(52)을 밀착시킨 다음 배출문(52)의 가장자리 부분과 보강부재(64)를 동시에 밀착시키는 밀착부재(66)를 접촉시킨 다음 밀착부재(66)에 형성된 통공(68)과 보강부재(64)에 형성된 나사공(70) 부분에 스프링와셔(72)와 볼트(74)를 넣어 체결시키되, 도 6과 같이 복수 개의 볼트(74)로 체결함으로서 견고한 수밀이 이루어지며, 투명창(48)의 경우도 상기와 마찬가지 구조로 견고한 수밀이 유지된다.

상기 배출문(52)은 사람이 출입할 수 있는 크기인 400㎜ ×400㎜ 또는 이보다 조금 큰 크기로 형성하여 통체(3)의 내부 청소와 필터(26)등의 교환 및 유지보수가 가능하도록 한다.

본 발명에서 필터(26)는 입수관(20)과 출수관(22)의 높이 차이를 감안하여 물흐름 방향으로 경사지게 설치함으로써 유속저항을 줄이도록 한다.

즉, 입수관(20) 부근에 위치하는 필터(26)는 낮게 설치하고, 출수관(22) 부분에 위치하는 필터(26)는 보다 높게 설치하여 물흐름을 방해하지 않도록 한다.

이는 필터(26)를 수평으로 설치하는 것보다 유속저항이 감소되며, 필터(26)를 교환하거나 청소를 위하여 분리 결합하기에도 쉬운 구조이다. 따라서 유입수가 자연스럽게 여과되면서 저수조(4)로 출수된다.

상기 필터(26)는 통체(3)의 내주면에 경사형으로 빙둘러 고정되는 고정부재(27)에 분리 결합할 수 있게 피스나 볼트(29) 또는 볼트 너트로 체결된다.

상기 필터(26)는 40메쉬 전후의 좁은 망체로서, 철망으로 하거나 스폰지 또는 솜 등으로 구성할 수 있으며, 스폰지 또는 솜 등으로 구성되는 경우 이들의 이탈을 방지하는 격자형 망체가 양면에 설치된다.

그리고, 필터(26)의 교환주기는 유입수의 성상에 따라 달라진다. 즉, 입수조(28)에 부유물이 많은 경우 자주 교환하거나 청소하여야 할 것이다.

그리고, 상기 필터(26)는 고정부재(27)로부터 분리한 다음 배출문(52)을 통하여 끄집어 낼 수 있게 플렉시블하거나 밴딩이 가능한 상태이며, 물론 고정부재(27)에 고정시키면 평평한 상태로 유지된다.

도 8, 도 9는 2차 고도 정수처리에 사용되는 3단 여과조(8)의 단면을 도시한 것이다. 상기 3단 여과조(8)는 통체(76) 내부에 직경(내경 또는 외경)이 점차적으로 작아지는 원통형상의 1, 2, 3차 여과포(78)(80)(82)가 차례로 설치된다.

즉, 통체(76) 내부 가장자리 부근에 1차 여과포(78)가 설치되고, 상기 1차 여과포(78) 내부에 보다 작은 직경의 2차 여과포(80)가 설치되며, 상기 2차 여과포(80) 내부에 보다 작은 직경의 3차 여과포(82)가 설치된다.

그리고, 각 여과포(78)(80)(82)에 의해 격리된 수실(76a)(78a)(80a)(82a)이 형성된다. 즉, 통체(76)와 제1 여과포(78) 사이, 제1 여과포(78)와 제2 여과포(80) 사이, 제2 여과포(80)와 제3 여과포(82) 사이, 제3 여과포(82)의 내부에는 각각의 수실(76a)(78a)(80a)(82a)이 각각 형성된다.

상기 1, 2, 3차 여과포(78)(80)(82)는 원통형이 바람직하며, 1, 2, 3차 여과포(78)(80)(82)의 안쪽면은 수압에 충분히 견딜 수 있도록 격자형 보강부재(79)(81)(83)로 각각 지지된다.

상기 보강부재(79)(81)(83)는 격자형 와이어로 구성되며, 위생적이면서 수압을 충분히 이길 수 있는(또는 탄성이 부여되는) 비산화성 재질, 이를테면 스텐레스 스틸이나 고강도 합성수지 등으로 구성함이 바람직하다.

상기 통체(76)의 상부에는 저수조(4)의 여과수가 1차 집수되는 보조실(84)이 형성되고, 보조실(84)의 일측에는 저수조(4)와 연결되는 입수관(86)이 설치되고, 통체(76)의 하부 중앙에는 3차 여과포(82)의 내부 수실(82a)과 연결되는 출수관(88)이 설치된다.

보조실(84)의 바닥(85)에는 상기 수실(76a)(78a)(80a)과 각각 연결되는 1, 2, 3차 수공(91)(93)(95)이 형성되며, 통체(76)의 상부에 회전할 수 있게 나사 결합된 밸브(90)(92)(94)에 의해 상기 수공(91)(93)(95)이 개방 또는 폐쇄되게 구성함으로써 1단 여과, 또는 2단 여과 또는 3단 여과를 선택할 수 있게된다.

상기 밸브(90)(92)(94)의 상부에는 개폐가 수월하도록 손잡이(90a)(92a)(94a)가 각각 구비되며, 상기 밸브(90)(92)(94)의 하부에는 실링부재가 구비되어 수공(91)(93)(95)이 폐쇄되는 경우 폐쇄된 수공과 바닥(85) 사이의 수밀(水密)상태가 유지된다.

본 발명에서 통체(76)의 바닥은 여과포(78)(80)(82)를 중심하여 다단으로 경사지게 구성함으로써 여과된 처리수가 수실(76a)(78a)(80a)(82a)에 잔류하지 않고 배출관(88)을 통하여 활성탄 필터(10) 또는 이온교환조(18)로 곧 바로 배출되게 함이 바람직하다.

한편, 고도 정수를 위하여 3단 여과하고자 하는 경우, 도 9와 같이 손잡이(90a)로 밸브(90)를 상승회전시키면 1차 수공(91)이 개방되며, 2차 수공(93)과 3차 수공(95)은 폐쇄되어 있는 상태이다.

이러한 상태에서 보조실(84)의 여과수가 개방된 수공(91)을 통하여 원통형 수실(76a)로 공급되며, 상기 수실(76a)로 공급된 여과수는 1차 여과포(78)를 통과하여 1차 여과된 다음 수실(78a)로 이동하고, 상기 수실(78a)로 이동된 1차 여과수는 2차 여과포(80)를 통과하여 2차 여과된 다음 수실(80a)로 이동하고, 상기 수실(80a)로 이동된 2차 여과수는 3차 여과포(82)를 통과하여 3차 여과되면서 고도 정수된 다음 수실(82a)로 이동하게되며, 상기 수실(82a)의 바닥에 위치하는 배출관(88)을 통하여 활성탄 필터(10) 또는 이온교환조(18)로 이동하게된다.

그리고, 2단 여과하고자 하는 경우, 손잡이(92a)로 밸브(92)를 상승회전시키면 2차 수공(93)이 개방되며, 1차 수공(91)과 3차 수공(95)은 폐쇄되어 있는 상태이다. 이러한 상태에서 보조실(84)의 여과수가 개방된 수공(93)을 통하여 원통형 수실(78a)로 공급되며, 상기 수실(78a)로 공급된 여과수는 2차 여과포(80)를 통과하여 1차 여과된 다음 수실(80a)로 이동하고, 상기 수실(80a)로 이동된 1차 여과수는 3차 여과포(82)를 통과하여 2차 여과된 다음 수실(82a)로 이동하고, 상기 수실(82a)로 이동된 2차 여과수는 수실(82a)의 바닥에 위치하는 배출관(88)을 통하여 활성탄 필터(10) 또는 이온교환조(18)로 이동하게된다.

또한 1단 여과하고자 하는 경우, 손잡이(94a)로 밸브(94)를 상승회전시키면 3차 수공(95)이 개방되며, 1차 수공(91)과 2차 수공(93)은 폐쇄되어 있는 상태이다. 이러한 상태에서 보조실(84)의 여과수가 개방된 수공(95)을 통하여 원통형 수실(80a)로 공급되며, 상기 수실(80a)로 공급된 여과수는 3차 여과포(82)를 통과하여 1차 여과된 다음 수실(82a)로 이동하고, 상기 수실(82a)로 이동된 1차 여과수는 수실(82a)의 바닥에 위치하는 배출관(88)을 통하여 활성탄 필터(10) 또는 이온교환조(18)로 이동하게된다.

상기 밸브(90)(92)(94)는 하나의 예일 뿐, 볼밸브나 전자밸브 기타 수로(또는 관로)를 개방 또는 폐쇄할 수 있는 구성이면 만족한다.

본 발명에서 통체(3), 투명창(48), 배출문(52), 관체(20)(22)(60), 밸브(32)(34)(58), 필터(26), 경사판(36)(38), 저수조(4), 3차 여과조(8)의 구조물 및 보강부재(79)(81)(83), 활성탄 필터(10)의 구조물, 자외선 처리조(12)의 구조물, 이온교환조(18)의 구조물, 펌프의 구조물 등은 내산화성이고 위생적이며 수압을 충분히 결딜 수 있는 충분한 강도가 유지되는 스텐레스 스틸 등의 금속이나 합금 또는 고강도 합성수지 등이 그 재료로 사용될 수 있다.

본 발명에서 1, 2, 3차 여과포(78)(80)(82)는 기존 고가의 마이크로 필터보다 비용면에서 약 1/20로 저렴하며, 1, 2, 3차 여과포(78)(80)(82)의 입경(Pore Size)은 마이크로 필터의 입경과 큰차이가 없으며, 재질 역시 PP(폴리프로필렌 등)로 되어 있어서 부식의 우려도 없을 뿐 아니라, 효능은 마이크로 필터와 거의 동일한 결과를 얻으면서 설치 비용이나 유지관리비는 보다 경제적이라고 할 수 있다.

3차 여과조(8)에 의해 고도 정수처리된 맑고 깨끗한 처리수는 활성탄 필터(10)에 의해 중금속물질이나 미세 이물질 등이 흡착 제거된 다음 자외선 처리조(12)에서 살균처리되어 고도로 정수된 깨끗한 음용수(W2)는 펌프(14)와 도시안된 상수라인을 통하여 각 가정으로 공급된다.

그리고, 상기 자외선 처리조(12) 대신 도시안된 오존살균조를 이용하는 경우 공기중에서 발생된 오존(O₃)이 고도 정수된 처리수 중으로 용존(버블링)되므로, 고도 정수처리된 처리수 중의 세균이나 병원균 등이 말끔히 살균처리되며, 이끼류의 번식이나 증식이 방지된다.

또한, 유입수(W1)의 경도가 높은 경우(예를 들어 석회분이 많아 경도가 상승된 경우) 3단 여과조(8)와 활성탄 필터(10) 사이에 펌프(16) 및 이온교환조(18)를 부가 구성함으로써 경수 상태의 유입수가 연수화 된다.

본 발명에서 3단 여과조(8)는 균이나 원충동물, 치명적인 오염물질 요소를 제거하고 비나 방충, 방서, 부식의 위험이 없는 재질로 제작하여 이동이 언제든지 가능하도록 한다. 그리고, 기존의 Nano막이나 R/O막, U/F막 등을 이용할 경우 설치비용이 고가이고, 유지관리비에 대한 부담이 매우 커지지만, 본 발명 3단 여과조(8)는 Nano막이나 R/O막, U/F막 등과 비슷한 고도 정수처리 결과를 얻을 수 있으면서 비용면에서는 월등하게 저렴한 비용이 소요되며, 유지 관리비 면에서도 저렴하게 운영할 수 있는 장점이 있다. 이렇게 2차 고도 정수처리시스템을 통과한 후 흡착에 의한 처리와 U/V 살균처리 또는 오존(O₃)살균처리되어 최종적으로 고도 정수된 깨끗한 음용수(W2)를 얻을 수 있게된다.

또한 본 발명은 1차 여과조(2)와 2차 고도 정수처리시스템을 셋트화 함으로써 취수원에 간단히 연결하여 1차, 2차 고도 정수처리를 한 후 기존의 살균장치를 이용하여 완벽하고 깨끗한 음용수를 획득하여 공급할 수 있게된다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

이상과 같이 본 발명은 구성이 간단하고 유지보수 비용이 저렴하면서 간이 상수도원(또는 소규모 급수시설)의 고도 정수처리가 가능하여 농어촌 지역등에 훌륭한 음용수를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 3단 여과포장치에 의해 저렴한 제조비용과 저렴한 유지보수 비용으로 고도 정수처리된 훌륭한 음용수를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 처리용량에 맞게 1차 여과조와 2차 고도 정수처리시스템을 셋트화(SET 化)하여 취수원에 간단히 연결하여 사용할 수 있으므로 설치와 사용이 간편한 효과가 있다.

Claims

고도 정수처리시스템에 있어서 ; 유입수 중의 협잡물을 여과 제거하는 1차 여과조와, 상기 1차 여과조로 처리된 여과수를 담아 처리수량을 조절하는 저수조와, 상기 저수조의 여과수를 3단 여과조로 공급하는 펌프와, 상기 펌프로부터 공급되는 여과수를 고도 정수처리하는 3단 여과조와, 고도 정수처리된 상기 처리수 중의 중금속을 흡수 제거하는 활성탄 필터와, 중금속이 제거된 상기 처리수 중으로 자외선을 조사시켜 살균처리하는 자외선 처리조와, 자외선 처리된 음용수를 가압 공급하는 펌프로 구성하여서 된 간이 상수도 고도 정수처리시스템.
고도 정수처리시스템에 있어서 ; 유입수 중의 협잡물을 여과 제거하는 1차 여과조와, 상기 1차 여과조로 처리된 여과수를 담아 처리수량을 조절하는 저수조와, 상기 저수조의 여과수를 3단 여과조로 공급하는 펌프와, 상기 펌프로부터 공급되는 여과수를 고도 정수처리하는 3단 여과조와, 상기 3단 여과조에 의해 고도 정수처리된 처리수를 연수화하는 이온교환조와, 상기 이온교환된 처리수를 활성탄 필터로 공급하는 펌프와, 상기 펌프로부터 공급되는 고도 정수처리수 중의 중금속을 흡수 제거하는 활성탄 필터와, 상기 활성탄 필터에 의해 중금속이 제거된 처리수 중으로 오존을 용존시켜 살균처리하는 오존살균조로와, 살균 처리된 음용수를 가압 공급하는 펌프로 구성하여서 된 간이 상수도 고도 정수처리시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 상기 1차 처리조는, 받침부재(5)로 지지되는 통체(3) 내부에 미세 다공판(24)으로 된 필터(26)가 경사지게 설치되어 입수조(28)와 출수조(30)로 상하 양분되고, 입수관(20)과 입수조(28)는 상기 필터(26) 하부에 위치하고, 출수관(22)과 출수조(30)는 상기 필터(26) 상부에 위치하고, 입수조(28) 하부 양측에 경사판(38)(40)을 이격 설치하고, 상기 경사판(38)(40) 사이에 낙하공(44)을 형성하고, 낙하공(44)과 경사판(38)(40)하부에 수집조(42)를 형성하여서 된 간이 상수도 고도 정수처리시스템.
청구항 3 있어서 ; 상기 통체(3)는 기립형 타원형 임을 특징으로 하는 간이 상수도 고도 정수처리시스템.
청구항 3에 있어서 ; 입수관(20) 맞은 편의 경사판(38)은 55°~ 70°의 기울기를 갖도록 하고, 다른 경사판(36)은 40°~ 55°의 기울기를 갖도록 함을 특징으로 하는 간이 상수도 고도 정수처리시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 상기 1차 처리조의 하부 일측에 투명창을 수밀유지되게 설치하고, 상기 1차 처리조의 하부 타측에 협잡물 배출구를 형성하고, 상기 협잡물 배출구에 개폐가능한 배출문을 수밀유지되게 설치하여서 된 간이 상수도 고도 정수처리시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 상기 1차 처리조의 수집조 하부에 밸브를 갖는 배출관을 설치하고, 상기 배출관의 입구부분에 걸름망을 설치하여서 된 간이 상수도 고도 정수처리시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 상기 3단 여과조는 통체 내부 가장자리 부근에 1차 여과포가 설치되고, 상기 1차 여과포 내부에 보다 작은 직경의 2차 여과포가 설치되고, 상기 2차 여과포 내부에 보다 작은 직경의 3차 여과포가 설치되고, 상기 통체와 제1 여과포 사이와ㆍ제1 여과포와 제2 여과포 사이와ㆍ제2 여과포와 제3 여과포 사이와ㆍ제3 여과포의 내부에 각각의 수실을 형성하고, 상기 1, 2, 3차 여과포의 안쪽면에 보강부재를 각각 설치하고, 상기 통체의 상부에 보조실과 입수관을 설치하고, 통체의 하부 중앙에 3차 여과포의 수실과 연결되는 출수관을 설치하고, 보조실의 바닥에 상기 수실과 각각 연결되는 1, 2, 3차 수공을 형성하고, 통체의 상부에 회전할 수 있게 나사 결합된 각각의 밸브로 1, 2, 3차 수공을 개방 또는 폐쇄할 수 있게 구성하여서 된 간이 상수도 고도 정수처리시스템.