KR20100047040A - 정수장 여과지의 여재유실 차단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정수장 여과지의 역세척시 역세수에 포함된 여재가 월류벽을 넘어 유실되는 것을 최소화시키기 위한 장치에 관한 것으로, 월류벽의 상단에 형성되며 역세수가 월류벽의 상단 가장자리로 진행할수록 수면으로부터 깊이가 얕아지도록 경사지게 형성된 경사부와, 역세수가 월류벽의 경사부에 도달하기 전에 역세수가 넘어서 경사부로 진행될 수 있게 월류벽의 전방에 배치되는 감속판을 포함한다. 감속판에 의하여 역세수가 월류벽의 도달 전에 충분히 감속시키는 것이므로 역세수에 포함된 여재가 탁질과 함께 섞여서 월류벽을 넘어 유실되는 것을 최소화시킬 수 있다. 따라서, 유실된 여재에 의한 장비나 시설물의 고장을 줄일 수 있으며, 여재의 보충 횟수를 줄일 수 있다. 또한 배출수량이 줄어들게 되어 회수 펌프 가동 횟수를 줄이고 에너지를 절감시킬 수 있게 된다.

여과지, 정수장, 역세척, 트라프

Description

정수장 여과지의 여재유실 차단장치{APPARTATUS FOR MINIMIZING LEAKAGE OF SAND FILER OF WATER PURIFICATION PLANT}

본 발명은 정수장 여과지의 역세척시 역세수에 포함된 여재가 월류벽을 넘어 유실되는 것을 최소화시키기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 여과지(濾過池)는 정수장(water purification plant)에서 원수(原水)를 처리하는 마지막 단계로서, 문제의 발생 즉시 정수(淨水) 생산을 중단해야 하는 중요한 시설이므로 지속적으로 양질의 정수를 생산할 수 있도록 꾸준한 개선방안이 강구된다.

정수공정에서 주로 사용되는 급속여과공정의 경우, 모래 등의 여재층을 통과하면서 부유입자가 여재의 공극에 포획되거나, 입자표면에 차단, 부착되는 방식으로 탁질을 제거시킨다. 여과지는 여과 시간이 흐름에 따라 여층내에 억류된 고형물이 증가하여 여과량이 적어지고 손실수두가 증가하게 된다. 손실수두의 증가, 유출수의 탁도 누출, 설정된 여과지속 시간이 경과되면 여과공정을 중단하여 물과 공기의 흐름을 반대로 함으로써 여재를 팽창·유동시켜 여층에 억류된 고형물을 제거하는 역세척을 하게 된다.

역세척 단계는 역세수에 의해 여과층을 유동화시켜 여재간 상호충돌, 마찰, 수류전단력에 의해 부착된 탁질을 분리시킨다. 역세척시 역세수량은 여재입경에 따른 적정 역세척 속도를 결정하여 산정하는데 불충분한 역세척은 여재에 억류된 고형물을 완전히 제거할 수 없으며, 역세속도를 너무 높게 하면 여재의 팽창율이 증가되어 여재가 손실될 우려가 있다. 그러나, 적정의 역세속도라 하더라도 여과지의 구조적 문제로 인해 여전히 여재가 유실되고 급기야 회수펌프 등에 빈번한 고장을 유발하기도 한다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 역세수에 포함된 여재의 유실을 최소화시킬 수 있는 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 기존의 여과지 시설에 큰 변경이나 교체를 줌이 없이 간단하고도 저렴한 비용으로 여재의 유실을 최소화시킬 수 있도록 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 역세수에 포함된 여재가 월류벽을 넘지 않도록 상기 여재를 차단시키는 여과지의 여재유실 차단 장치를 개시한다. 차단 장치는 월류벽의 상단에 형성되며 역세수가 월류벽의 상단 가장자리로 진행할수록 수면으로부터 깊이가 얕아지도록 경사지게 형성된 경사부와, 역세수가 월류벽의 경사부에 도달하기 전에 역세수가 넘어서 경사부로 진행될 수 있게 월류벽의 전방에 배치되는 감속판을 포함하여 구성된다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 감속판은 월류벽의 전방에 월류벽에 평행하게 배치되되, 감속판과 월류벽 사이에 여재가 통과될 수 있게 통과홀을 형성할 수 있도록 감속판은 월류벽으로부터 이격되게 배치될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 감속판은 월류벽에 평행하게 형성되며 고정 수단에 의하여 월류벽으로부터 일정 거리를 두고 이격되게 고정되는 고정판부와, 고정판부로부터 역세수의 수면 방향으로 연장되게 형성되되 월류벽의 경사부와 반대방향으로 경사지게 형성되는 역경사부를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 월류벽의 내벽 상부에는 수평 방향으로 돌출되게 형성되는 돌출부가 형성될 수 있다. 이 경우, 경사부는 월류벽의 상단과 돌출부의 상단 사이를 잇는 면을 형성할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 돌출부의 하단과 월류벽 사이를 잇는 면은 경사부와 반대 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 돌출부에는 여과지의 역세수가 통로홀로 유입되는 것을 차단시키는 유입 차단판이 더 고정될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 유입 차단판은 돌출부의 하단으로부터 하방 경사지게 배치되되, 고정판부와 일정 틈을 형성하도록 구성될 수 있다.

상기와 같이 본 발명과 관련된 정수장 여과지의 여재유실 방지 장치에 의하면, 감속판에 의하여 역세수가 월류벽의 도달 전에 충분히 감속시키는 것이므로 역세수에 포함된 여재가 탁질과 함께 섞여서 월류벽을 넘어 유실되는 것을 최소화시킬 수 있다. 따라서, 유실된 여재에 의한 장비나 시설물의 고장을 줄일 수 있으며, 여재의 보충 횟수를 줄일 수 있다. 또한 배출수량이 줄어들게 되어 회수 펌프 가동 횟수를 줄이고 에너지를 절감시킬 수 있게 된다.

본 발명과 관련된 감속판에 의하면, 제작이 용이한 재질을 간단하게 고정시켜 얻을 수 있으므로, 여과지의 기초 구조물의 과대한 변경을 수반하지 않을 뿐만 아니라 공사비 및 공사기간을 단축시킴으로써 상수도 생산 일정에 지장을 초래하지 않는 이점이 있다.

이하, 본 발명과 관련된 여과지의 여재유실 차단 장치를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명과 관련된 여과지의 단면도이다.

도 1과 같이, 여과지(1)는 여과실(11), 정수로(13) 및 퇴수로(14)를 형성하기 위한 기초 구조물(10)을 포함한다.

여과실(11)의 하부에는 상부의 입수부(18)로부터 유입된 물을 여과시켜 정수로(13)로 보내기 위한 하부 집수시설(20)이 설치된다. 하부 집수시설(20)은 다양한 입도(粒度)를 갖는 모래 등으로 이루어진 여재층(23), 여재층(23)을 지지하며 여재층(23)에 의하여 여과된 정수를 통과시키는 스트레이너 블록(stainer block; 21), 및 스트레이너 블록(21)을 통과한 정수를 집수시키는 집수정(24) 등을 포함한다.

여재층(23)은 스트레이너 블록(21)의 바닥에 입도가 큰 여재가 배치되고 상부로 갈수록 입도가 작아지도록 배치되도록 3 ~ 4 또는 그 이상의 세부 여재층을 포함한다.

스트레이너 블록(21)은 정수시 여재층(23)을 통과한 정수(淨水)를 통과키시고 역세시 역세수 또는 공기를 통과시킬 수 있게 형성되는 복수의 관통홀을 포함한다. 스트레이너 블록(21)은 여재층(23)을 보호할 수 있는 구조로 형성되며, 역세척시 역압에 의하여 기초 구조물(10)로부터 이탈되지 않도록 기둥 또는 벽에 견고하게 고정된다. 스트레이너 블록(21)은 도 1과 같이 수평하게 형성될 수 있으며, 이와 달리 티피 블록(Teepee block) 또는 그밖의 형태로 형성되는 것도 가능하다.

하부 집수시설(20)은 중앙에 상하로 격리되게 각각 형성되는 퇴수로(14)와 정수로(13)를 중심으로 양측에 형성된다.

정수시에는 입수부(18)를 통하여 여과실(11)로 유입된 원수(原水)가 중력에 의하여 여재층(23)을 통과하며 여과된다. 이 과정에서 원수에 포함되어 있는 탁질은 여재층(23)에 쌓이게 된다. 원수는 여재층(23)을 이루는 각 세부 여재층들을 순차적으로 통과하며 스트레이너 블록(21)의 관통홀을 통하여 집수정(24)으로 모이게 된다. 집수정(24)의 정수는 중앙의 정수로(13)를 통하여 다음 단계로 흘러 가게 된다.

역세척시에는 펌프에 의하여 역세수 또는 공기를 정수로(13)에 공급시킴으로써 이루어진다. 즉, 정수로(13)에 역압이 걸리면 역세수는 집수정(24)으로 역으로 흐르게 된다. 각 집수정(24)에서는 역세수는 스트레이너 블록(21)을 통하여 솟아 오르게 된다. 스트레이너 블록(21)을 통과한 역세수는 여재층(23)을 통하면서 여재층(23)을 교란시켜 여재층(23)에 고착된 탁질(F)을 분리시킨다.

여재층(23)으로부터 분리된 탁질 또는 탁질과 함께 포함된 가벼운 여재는 역세수의 흐름과 함께 수면 방향으로 부상된다. 수면으로 부상한 탁질(F) 및 여재(S)는 중앙의 퇴수로 방향으로 흐름을 형성시키는 입수부(18)의 표면수류에 의하여 월류벽(15) 쪽으로 이동된다.

월류벽(15) 쪽으로 이동된 탁질(F)과 여재(S)의 혼합물은 월류벽(15)을 넘어 중앙의 퇴수로(14)에서 모여 흘러 나간다.

월류벽(15)의 상단에는 역세수에 포함되어 있는 여재가 월류벽(15)을 흘러 넘어가지 않도록 차단시키는 여재 차단장치(50)가 설치되어 있다. 여재유실 차단장치(50)의 상세한 내용은 도 2를 참조로 하여 설명한다. 도 2는 본 발명과 관련된 여과지의 여재유실 차단장치의 단면도이고, 도 3은 본 발명과 관련된 여재 유실차단장치의 작동 상태도이다.

이들 도면에 의하면, 여재 유실 차단 장치(50)는 전체적으로 경사부(51)와 감속판(60)를 포함하고 있다.

경사부(51)는 월류벽(15)의 상단에 역세수가 월류벽(15) 상단의 가장자리로 진행할수록 수면으로부터 깊이가 얕아지도록 경사지게 형성되어 있다. 월류벽(15) 상단 가장자리로 갈수록 깊이가 얕아지므로 경사면 부근의 유속 상단 쪽으로 갈수록 줄어들게 되어 상대적으로 무거운 여재(S)가 경사부(51)에 쌓이게 되고, 다시 경사부(51)를 따라 여과실(11) 쪽으로 이동되어 가라 앉는다.

경사부(51)의 전방에는 감속판(60)이 설치된다. 감속판(60)은 역세수가 월류벽(15)의 경사부(51)에 도달하기 전에 역세수가 넘어서 경사부(51)로 진행하도록 함으로써 역세수를 감속시키는 역할을 한다.

감속판(60)은 월류벽(15)의 전방에 월류벽(15)에 평행하게 배치된다. 감속판(60)과 월류벽(15) 사이에 여재가 통과될 수 있게 통과홀(58)을 형성할 수 있도록 감속판(60)은 월류벽(15)으로부터 이격되게 배치된다.

감속판(60)은 고정판부(61)와 경사판부(62)를 포함한다.

고정판부(61)는 월류벽(15)에 평행하게 형성되며, 앵커볼트 등과 같은 고정 수단(55)에 의하여 월류벽(15)으로부터 일정 거리를 두고 이격되게 고정된다.

경사판부(62)는 고정판부(61)로부터 역세수의 수면 방향으로 연장되게 형성된다. 경사판부(62)는 월류벽(15)의 경사부(51)와 반대방향으로 경사지게 형성된다. 이에 따라, 도 2와 같이 월류벽(15)의 경사부(51)와 감속판(60)의 경사판부(62)는 일종의 깔대기 유사한 형태가 된다. 감속판(60)을 넘은 역세수는 경사부(51)와 경사판부(62) 사이의 공간에서 유속이 현저히 떨어지게 되고, 역세수에 포함된 여재(S)는 그 무게에 의하여 밑으로 가라 앉게 된다. 모여진 여재는 통과홀(58)을 통하여 하방으로 이동되어 다시 여재층(23)에 쌓이게 된다.

월류벽(15)의 내벽 상부는 수평 방향으로 돌출되게 형성되는 돌출부(16)가 형성된다. 다시 말하면, 월류벽(15)에 감속판(60)이 장착되는 부위는 다른 부위보다 두께가 두껍게 여과실(11)의 내부 방향으로 돌출되어 있다.

경사부(51)는 월류벽(15)의 상단과 돌출부(16)의 상단 사이를 잇는 면을 형성하게 된다.

돌출부(16)의 하단과 월류벽(15) 사이를 잇는 면(53)은 경사부(51)와 반대 방향으로 경사지게 형성된다. 이러한 면(53)의 경사는 밑에서부터 올라오는 역세수의 흐름이 수면에서 월류벽 방향으로 향하는 역세수의 흐름을 방해하는 것을 방지하고 다시 여과실(11)의 내부 방향으로 향하도록 안내하는 역할을 한다.

돌출부(16)에는 여과지(1)의 역세수가 통과홀(58)로 유입되는 것을 차단시키는 유입 차단판(70)이 고정되어 있다. 유입 차단판(70)은 돌출부(16)의 하단으로부터 하방 경사지게 배치되어 있다. 다만, 유입 차단판(70)은 고정판부(61)와 일정 틈(71)을 형성하도록 구성되어 있다.

감속판(60)과 유입 차단판(70)은 스테인리스 스틸과 같이 녹이 슬지 않는 판재를 구부리거나 접합하는 등의 방법에 의하여 제조할 수 있다. 감속판(60)과 유입 차단판(70)은 일체형으로 제조됨으로써 비용의 절감 효과를 얻을 수도 있다.

도 4 내지 도 8은 본 발명과 관련된 감속판 및 유입 차단판의 다른 예를 보인 단면도들이다.

도 4는 감속판(60)에 도 3과 같은 경사판부(62)가 형성되지 않고 상하 방향으로 일자형으로 형성된 것을 보인다.

도 5는 감속판(60)의 경사판부(63)가 월류벽(15)의 경사부(51)와 동일한 방향을 굽어진 것을 보인다. 이 경우, 역세수가 감속판(60)의 상단을 넘는 동안 일차적으로 여재를 가라앉힐 수 있으며, 감속판(60)을 넘은 역세수는 다시 월류벽(15)의 경사부(51)에 의하여 이차적으로 여재를 가라 앉힐 수 있다.

도 6과 도 7은 감속판(60)의 경사판부(64,65)가 라운드 형태로 형성된 것을 보인다.

도 8은 감속판(60)의 경사판부(62)가 보다 더 연장되어 다시 월류벽(15)의 경사부와 같은 경사를 갖는 역경사부(66)를 추가적으로 갖는 것을 보인다. 이로써 역세수에 포함된 여재는 보다 큰 감속 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 정수장 여과지의 여재 유출 방지 장치를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 여과지의 단면도

도 2는 본 발명과 관련된 여과지의 여재유실 차단 장치의 단면도

도 3은 본 발명과 관련된 여재 유실차단장치의 작동 상태도

도 4 내지 도 8은 본 발명과 관련된 감속판 및 유입 차단판의 다른 예를 보인 단면도들

Claims (7)

1. 역세수(逆洗水)에 포함된 여재가 월류벽을 넘지 않도록 상기 여재를 차단시키는 여과지의 여재유실 차단 장치에 있어서, 상기 차단 장치는,

   상기 월류벽의 상단에 형성되며, 상기 역세수가 상기 월류벽의 상단 가장자리로 진행할수록 수면으로부터 깊이가 얕아지도록 경사지게 형성된 경사부; 및

   상기 역세수가 상기 월류벽의 경사부에 도달하기 전에 상기 역세수가 넘어서 상기 경사부로 진행될 수 있게 상기 월류벽의 전방에 배치되는 감속판을 포함하여 구성되는 여과지의 여재유실 차단 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 감속판은 상기 월류벽의 전방에 상기 월류벽에 평행하게 배치되되, 상기 감속판과 월류벽 사이에 상기 여재가 통과될 수 있게 통과홀을 형성할 수 있도록 상기 감속판은 상기 월류벽으로부터 이격되게 배치된 것을 특징으로 하는 여과지의 여재유실 차단 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 감속판은,

   상기 월류벽에 평행하게 형성되며, 고정 수단에 의하여 상기 월류벽으로부터 일정 거리를 두고 이격되게 고정되는 고정판부; 및

   상기 고정판부로부터 상기 역세수의 수면 방향으로 연장되게 형성되되, 상기 월류벽의 경사부와 반대방향으로 경사지게 형성되는 역경사부를 포함하는 여과지의 여재유실 차단 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 월류벽의 내벽 상부에 수평 방향으로 돌출되게 형성되는 돌출부가 형성되고, 상기 경사부는 상기 월류벽의 상단과 상기 돌출부의 상단 사이를 잇는 면을 형성하는 것을 특징으로 하는 여과지의 여재유실 차단 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 돌출부의 하단과 상기 월류벽 사이를 잇는 면은 상기 경사부와 반대 방향으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 여과지의 여재유실 차단 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 돌출부에는 상기 여과지의 역세수가 상기 통로홀로 유입되는 것을 차단시키는 유입 차단판이 더 고정된 것을 특징으로 하는 여과지의 여재유실 차단 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 유입 차단판은 상기 돌출부의 하단으로부터 하방 경사지게 배치되되, 상기 고정판부와 일정 틈을 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 여과지의 여재 유실 차단 장치.

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