KR20140109364A - 여과 장치의 역세 방법 - Google Patents

Abstract

여과 장치의 구조가 간단하고, 또한 역세를 충분히 실시할 수 있는 여과 장치의 역세 방법을 제공한다. 여과재층 (3, 4) 을 갖는 여과탑 (1) 에 원수를 하향류로 통수시킨다. 여과 차압이 상승된 경우, 공기 역세, 물공기 역세 및 물 역세를 실시한다. 물공기 역세시에는, 공기 발출 밸브 (7), 물 방출 밸브 (13), 역세수 입구 밸브 (19) 및 공기 입구 밸브 (21) 를 열림으로 하여 여과탑 (1) 내에 역세수와 공기를 공급하고, 여과재층 (3, 4) 를 전개시키고, 여과재에 부착되어 있던 부착물을 박리시킨다. 이 물공기 역세 배수는 물 방출관 (12) 으로부터 유출된다.

Description

여과 장치의 역세 방법{BACKWASHING METHOD FOR FILTRATION DEVICE}

본 발명은, 하향류로 통수시켜 여과를 실시하는 여과 장치의 역세 (逆洗) 방법에 관한 것으로, 특히 공기 역세와 물공기 역세와 물 역세를 실시하도록 한 여과 장치의 역세 방법에 관한 것이다.

여과탑 내에 여과재를 충전시켜 이루어지는 여과 장치에 하향류로 통수를 계속하면, 차츰 막혀서 통수 압손이 증대되므로, 간헐적으로 역세를 실시한다.

특허 문헌 1, 2 에는, 이 역세시에 있어서의 여과재의 유출을 방지하기 위해서, 여과탑 내의 상부에 배플을 형성하고, 역세시에 여과재를 배플보다 상위로까지 상승시키지 않도록 한 여과 장치가 기재되어 있다. 또한, 이 특허 문헌 1, 2 에는, 역세 공정을 (i) 공기만으로 여과층을 푸는 공기 역세 공정, (ii) 공기와 물을 병용하여 여과층을 전개시키고, 여과재에 부착된 SS 를 박리시키는 물공기 역세 공정, 및 (iii) 물만으로 여과재에 부착된 SS 를 박리시키고, 탑 밖으로 배출하는 물 역세 공정의 3 공정으로 실시하는 것이 기재되어 있다.

특허 문헌 3 에는, 역세시에 여과재가 탑 밖으로 유출되는 것을 방지하기 위해서, 탑 내의 상부를 횡단하도록 철망을 설치하는 것이 기재되어 있다.

(특허 문헌 1) 일본 공개특허공보 평8-318107호 (특허 문헌 2) 일본 공개특허공보 2009-125657호 (특허 문헌 3) 일본 공개특허공보 2000-5511호

상기 각 특허 문헌과 같이, 탑 내의 상부에 배플이나 횡단 상태의 철망을 형성한 경우, 탑 내의 보수나 여과재 교환시에 배플이나 철망을 철거해야 하므로, 작업에 수고가 든다. 배플이나 철망을 형성하지 않은 경우에는, 물공기 역세시에 여과재가 유출되지 않도록, 역세 유속을 작게 하지 않을 수 없어, 물공기 역세가 불충분해지기 쉽다.

본 발명은, 상기 종래의 문제점을 해결하여, 여과 장치의 구조가 간단하고, 또한 물공기 역세를 충분히 실시할 수 있는 여과 장치의 역세 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 여과 장치의 역세 방법은, 여과탑 내의 여과재에 원수를 하향류로 통수시키는 여과탑을 역세하는 방법으로서, 공기 역세, 물공기 역세 및 물 역세를 실시하는 여과 장치의 역세 방법에 있어서, 그 여과탑 내의 여과재 상면보다 100 ㎜ 이상 상위에, 스트레이너를 가진 물 방출관을 형성함과 함께 그 물 방출관에 물 방출 밸브를 형성하고, 그 물 방출 밸브를 열림으로 하여 상기 물공기 역세를 실시하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에서는, 원수의 통수 공정 후, 상기 물 방출 밸브를 열림으로 하여 여과탑 내의 수위를 상기 물 방출관의 레벨까지 저하시킨 후, 상기 공기 역세를 개시하는 것이 바람직하다.

본 발명의 여과 장치의 역세 방법에서는, 여과탑 내의 여과재 상면보다 100 ㎜ 이상 상위에 스트레이너가 부착된 물 방출관을 형성함과 함께, 이 물 방출관에 물 방출 밸브를 형성해 두고, 물공기 역세시에 그 물 방출 밸브를 열림으로 하여 그 물 방출관으로부터 역세 배수를 배출한다. 이 물 방출관에는 스트레이너가 형성되어 있으므로, 물공기 역세 유속을 크게 하여, 탑 내의 수위가 물 방출관보다 높아져도, 여과재가 물 방출관으로 유출되지 않는다. 그래서, 물공기 역세 유속을 크게 하여 물공기 역세를 충분히 실시할 수 있다.

본 발명에서는, 여과탑 내의 상부에 여과재 유출 방지용의 배플을 설치하거나 스크린을 탑 상부에 횡단 상태로 설치하거나 하는 것이 불필요하다. 그래서, 탑 내의 메인터넌스나 여과재의 교환 등을 용이하게 실시할 수 있다.

도 1 은 실시 형태에 관련된 여과 장치의 역세 방법의 설명도이다.
도 2 는 실시 형태에 관련된 여과 장치의 역세 방법의 설명도이다.
도 3 은 실시 형태에 관련된 여과 장치의 역세 방법의 설명도이다.
도 4 는 실시 형태에 관련된 여과 장치의 역세 방법의 설명도이다.
도 5 는 실험 결과를 나타내는 그래프이다.

이하, 도면을 참조하여 실시 형태에 대해 설명한다. 도 1 ∼ 4 는 본 발명 방법이 적용되는 여과탑의 모식적인 종단면을 나타내고 있으며, 도 1 은 원수 통수 공정, 도 2 는 물 방출 공정, 도 3 은 물공기 역세 공정, 도 4 는 물 역세 공정을 나타내고 있다.

여과탑 (1) 내의 하부에 통수 가능한 지지판 (2) 이 횡단 상태로 설치되고, 그 상측에 모래 여과재층 (3) 과 안트라사이트 여과재층 (4) 이 형성되어 있다. 안트라사이트는 모래보다 비중이 작기 때문에, 모래 여과재층 (3) 의 상측에 안트라사이트 여과재층 (4) 이 형성되어 있다. 또한, 여과재는 이것들에 한정되는 것이 아니고, 또한 여과재는 1 종류만 충전되어도 된다.

여과탑 (1) 정상부의 유체 출입구부에, 원수 입구 밸브 (5) 를 가진 원수관 (6) 과, 공기 발출 밸브 (7) 를 가진 공기관 (8) 과, 역세수 출구 밸브 (9) 를 가진 역세수 출구관 (10) 이 접속되어 있다.

여과탑 (1) 내에 있어서는, 여과재층 (4) 의 상면보다 높이 (h) 만큼 상위에, 스트레이너 (11) 가 설치되고, 그 스트레이너 (11) 에 물 방출관 (12) 이 접속되고, 그 물 방출관 (12) 에 물 방출 밸브 (13) 가 형성되어 있다. 스트레이너 (11) 로서는, 여과재층 (3, 4) 의 여과재의 입경보다 개구 직경이 작은 메시 등을 사용할 수 있다.

상기 높이 (h) 는 100 ㎜ 이상이며, 바람직하게는 100 ∼ 500 ㎜, 특히 바람직하게는 200 ∼ 300 ㎜ 이다.

여과탑 (1) 내의 여과재층 (4) 보다 상위에는, 스트레이너 (11) 가 부착된 물 방출관 (12) 이외의 배플이나 횡단 상태 철망은 존재하지 않는다.

여과탑 (1) 저부의 유체 출입구부에는, 처리수 출구 밸브 (15) 를 가진 처리수관 (16) 과, 세정 배수 출구 밸브 (17) 를 가진 세정 배수 출구관 (18) 과, 역세수 입구 밸브 (19) 를 가진 역세수 입구관 (20) 과, 공기 입구 밸브 (21) 를 가진 공기 입구관 (22) 이 접속되어 있다.

[원수 통수 공정]

도 1 과 같이, 원수 통수시에는 원수 입구 밸브 (5) 와 처리수 출구 밸브 (15) 를 열림, 그 밖의 밸브를 닫힘으로 하여, 원수를 하향류로 여과재층 (4, 3) 에 통수시키고, 처리수 (여과수) 를 처리수관 (16) 으로부터 꺼낸다.

[물 방출 공정]

역세를 실시하기 위해서는, 먼저 도 2 와 같이, 공기 발출 밸브 (7) 와 물 방출 밸브 (13) 를 열림, 그 밖의 밸브를 닫힘으로 하여, 여과탑 (1) 내의 수위를 물 방출관 (12) 의 레벨까지 저하시킨다.

[공기 역세 공정]

이어서, 도시는 생략되어 있지만, 공기 입구 밸브 (21) 및 공기 발출 밸브 (7) 을 열림, 그 밖의 밸브를 닫힘으로 하여, 공기 입구관 (22) 으로부터 여과탑 (1) 내에 공기를 공급하고, 공기 역세를 실시하여 여과재층 (3, 4) 을 푼다. 또한, 이 때 물 방출 밸브 (13) 도 열림으로 해도 된다.

[물공기 역세]

다음으로, 도 3 과 같이, 공기 발출 밸브 (7), 물 방출 밸브 (13), 역세수 입구 밸브 (19) 및 공기 입구 밸브 (21) 를 열림으로 하고, 그 밖의 밸브를 닫힘으로 하여, 여과탑 (1) 내에 역세수와 공기를 공급하고, 여과재층 (3, 4) 을 전개시키고, 여과재에 부착되어 있던 부착물을 박리시킨다. 이 물공기 역세 배수는 물 방출관 (12) 으로부터 유출된다. 공기는 주로 공기관 (8) 으로부터 유출된다. 물 방출 밸브 (13) 를 열림으로 하고 있으므로, 여과탑 (1) 내의 수면 위치는 물 방출관 (12) 과 동일 레벨이거나 그보다 약간 상위가 되는 정도이며, 탑 정상부로까지는 도달하는 경우는 없고, 여과재는 공기관 (8) 으로부터는 유출되지 않는다. 또, 물 방출관 (12) 에는 스트레이너 (11) 가 형성되어 있으므로, 여과재가 물 방출관 (12) 으로부터 유출되는 경우도 없다.

[물 역세 공정]

그 후, 도 4 와 같이, 역세수 입구 밸브 (19) 및 역세수 출구 밸브 (9) 를 열림, 그 밖의 밸브를 닫힘으로 하여, 여과탑 (1) 내에 역세수를 상향류로 통수시킨다. 이 때의 상향 유속은, 여과재층 (4) 의 안트라사이트 여과재가 유출되지 않는 속도로 한다. 이 역세에 의해, 여과재에 부착되어 있던 부착물이 박리됨과 함께, 박리된 부착물이 역세수 출구관 (10) 으로부터 배출된다. 그 후, 상향 유속을 모래의 침강 속도 이하, 안트라사이트 침강 속도 이상으로 하고, 비중이 큰 모래를 먼저 침강시켜 여과재층 (3) 을 형성한다. 그 후, 상향 유속을 안트라사이트의 침강 속도 이하로 하거나, 또는 상향류를 정지시키고, 안트라사이트를 침강시켜 여과재층 (4) 을 형성한다.

[세정 공정]

그 후, 원수 입구 밸브 (5) 및 세정 배수 출구 밸브 (17) 를 열림, 그 밖의 밸브를 닫힘으로 하여, 원수를 하향류로 통수시키고, 여과재층 (3, 4) 을 세정하여 세정 배수를 세정 배수 출구관 (18) 으로부터 배출한다.

그 후, 원수 입구 밸브 (5) 및 처리수 출구 밸브 (15) 를 열림, 그 밖의 밸브를 닫힘으로 하여, 원수 통수 공정을 재개한다.

이와 같이 이 실시 형태에서는, 공기 역세, 물공기 역세 및 물 역세에 의해 여과재층 (3, 4) 을 역세함과 함께, 이 물공기 역세시에 스트레이너가 부착된 물 방출관 (12) 으로부터 역세 배수를 배출하고 있어, 물공기 역세용의 공기 및 물의 유량을 많게 해도 여과재가 탑 밖으로 유출되지 않는다. 그래서, 물공기 역세를 강력하게 실시하여, 역세를 충분히 실시할 수 있게 된다. 또, 이 여과탑 (1) 내의 상부에는 배플이나 횡단 상태의 철망이 존재하지 않아, 여과탑 내의 메인터넌스나 여과재의 교환을 용이하게 실시할 수 있다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예에 대해 설명한다.

[실시예 1]

도 1 과 같이, 탑 직경 1000 ㎜, 탑 높이 2000 ㎜ 의 탑 내에 정지층 높이 400 ㎜ 의 모래 여과재층 (3) 및 정지층 높이 400 ㎜ 의 안트라사이트 여과재층 (4) 을 충전시켰다. h＝200 ㎜ 이다. 이 여과탑 (1) 에 대해 원수 (산 배수, SS 농도 10 mg/L) 를 LV＝8 m/h 로 하향류로 24 Hr 통수시켰다. 이로써, 압손이 증대되었으므로, 물 방출 공정에 의해 수위를 물 방출관 (12) 의 레벨까지 저하시킨 후,

공기 역세 (LV＝1 N㎥/minㆍ㎡, 5 min)

공기물 역세 (공기 LV＝0.5 N㎥/minㆍ㎡, 물 LV＝15 m/h, 1 min)

물 역세 (LV＝30 m/h, 10 min)

로 이루어지는 역세 공정을 실시하고, 이어서 원수를 LV＝8 m/h 로 10 min 통수시키는 여과재 세정 공정을 실시하였다. 24 시간의 원수 통수마다 이 역세 공정 및 여과재 세정 공정을 실시하였다. 통수 차압의 시간 경과적 변화를 도 5 에 나타낸다.

[비교예 1]

실시예 1 에 있어서, 상기 물 방출 공정 후의 역세 공정을,

공기 역세 (LV＝1 N㎥/minㆍ㎡, 5 min)

물 역세 (LV＝30 m/h, 10 min)

만으로 하고, 물공기 역세를 생략하였다. 그 외에는 동일하게 하였다. 압손의 시간 경과적 변화를 도 5 에 나타낸다.

도 5 와 같이, 실시예 1 에 따르면, 역세에 의해 여과 차압은 충분히 작아지는 것에 비해, 비교예 1 에서는 역세 효과가 불충분하고, 원수 통수 재개 후에 압손이 조기에 증대된다.

본 발명을 특정 양태를 이용하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 의도와 범위를 벗어나지 않고 여러가지 변경이 가능한 것은 당업자에게 분명하다.

또한, 본 출원은, 2011년 12월 5일자로 출원된 일본 특허 출원 (일본 특허출원 2011-265816호) 에 기초하고 있고, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.

Claims (2)

1. 여과탑 내의 여과재에 원수를 하향류로 통수시키는 여과탑을 역세하는 방법으로서,
   공기 역세, 물공기 역세 및 물 역세를 실시하는 여과 장치의 역세 방법에 있어서,
   그 여과탑 내의 여과재 상면보다 100 ㎜ 이상 상위에, 스트레이너를 가진 물 방출관을 형성함과 함께 그 물 방출관에 물 방출 밸브를 형성하고,
   그 물 방출 밸브를 열림으로 하여 상기 물공기 역세를 실시하는 것을 특징으로 하는 여과 장치의 역세 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 원수의 통수 공정 후, 상기 물 방출 밸브를 열림으로 하여 여과탑 내의 수위를 상기 물 방출관의 레벨까지 저하시킨 후, 상기 공기 역세를 개시하는 것을 특징으로 하는 여과 장치의 역세 방법.
   

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