KR20200063556A - Water purifying system using two stage filtration typed - Google Patents

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KR20200063556A KR1020180149384A KR20180149384A KR20200063556A KR 20200063556 A KR20200063556 A KR 20200063556A KR 1020180149384 A KR1020180149384 A KR 1020180149384A KR 20180149384 A KR20180149384 A KR 20180149384A KR 20200063556 A KR20200063556 A KR 20200063556A
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오종민
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경희대학교 산학협력단
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Abstract

A water purification system using a two-stage filtration method is disclosed. The water purification system according to an embodiment of the present invention includes: an inlet part through which contaminated running water flows; a first reaction tank for primarily treating the running water having passed through the inlet part by an upstream filtration method; a second reaction tank receiving the running water having passed through the first reaction tank and secondarily treating the same with a downstream filtration method; and a discharge tank for collecting and discharging purified running water through the second reaction tank. The first reaction tank is filled with a flotation medium having a density lower than water, and the second reaction tank is filled with a precipitation medium having a density higher than water.

Description

2단 여과 방식을 이용한 수질 정화 시스템{WATER PURIFYING SYSTEM USING TWO STAGE FILTRATION TYPED}WATER PURIFYING SYSTEM USING TWO STAGE FILTRATION TYPED

본 발명은 수질 정화 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상향류 방식과 하향류 방식을 병행한 2단 여과 방식을 이용한 수질 정화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a water purification system, and more particularly, to a water purification system using a two-stage filtration method in which an upstream method and a downstream method are used in parallel.

최근 도시화, 생활양식의 다양화, 공업화, 화학비료 사용의 증가, 육류소비 증가에 따른 축산규모의 증대 등으로 인하여 유기물 및 영양 염류를 포함하는 오염원이 하천으로 유입되어 습지 내 생태계 균형이 파괴되고 있다. 오염된 습지 생태계를 복원하고 깨끗한 수질 환경을 유지하기 위하여 오염된 습지의 정화 대책이 요구되는 이유다.Recently, due to urbanization, diversification of lifestyles, industrialization, increased use of chemical fertilizers, and increase in livestock scale due to increased meat consumption, pollutants containing organic matter and nutrient salts have been introduced into the rivers, and ecosystem balance in wetlands has been destroyed. . This is the reason why measures to purify contaminated wetlands are required to restore the contaminated wetland ecosystem and maintain a clean water environment.

습지 오염원은 오염 물질의 배출 형태에 따라 점오염원, 비점 오염원으로 구분될 수 있다. 전자는 생활하수, 산업폐수, 축산폐수 등 일정한 배출 경로를 갖는 오염원을 의미한다. 후자는 강우 시 노면 배수 농경지 배출수 등과 같이 불특정하게 배출되는 오염원을 의미할 수 있다. Wetland pollutants can be divided into point pollutants and non-point pollutants depending on the type of pollutant discharge. The former refers to pollutants having a constant discharge path, such as domestic sewage, industrial wastewater, and livestock wastewater. The latter may mean an unspecified pollutant such as road surface drainage or agricultural land drainage during rainfall.

비점오염원은 배출지역이 광범위할 뿐만 아니라 대부분 지표면에 잔존하면서 강우 시 빗물과 함께 습지 또는 지하수로 유입되고 정확한 오염원을 추적하기 어려우며 비점오염원의 발생량을 배수 규제로 제한하는 것이 사실상 불가능하다. 나아가 비점오염의 확산은 기상 조건, 장소 및 시간에 의하여 크게 변화하는 특성이 있다. 이처럼 불특정한 지점으로부터 배출되므로 제어가 곤란하고 강우에 따라 오염원의 배출량이 좌우되어 계량적인 관리대책 수립이 곤란하다. 비점 오염 저감 장치에 대한 연구개발이 활발한 까닭이다. Non-point sources are not only extensive in discharge area, but mostly remain on the surface, they enter into wetlands or groundwater with rainwater during rainfall, it is difficult to track the exact source of pollution, and it is virtually impossible to limit the generation of non-point sources to drainage regulations. Furthermore, the diffusion of non-point pollution has a characteristic that varies greatly depending on weather conditions, place and time. As it is discharged from such an unspecified point, it is difficult to control and it is difficult to establish a quantitative management measure because the amount of pollutant discharge depends on the rainfall. This is because research and development of non-point pollution reduction devices is active.

비점 오염 저감 장치는 다양한 방법이 사용되고 있으나 협소한 부지내에 설치가 가능하고 효율이 높아 여재를 사용하여 오염된 물을 여과하는 방식을 많이 이용하고 있다. 여과 방식은 크게 상향류식과 하향류식이 있다. 상향류식은 오염된 물을 여재의 하부에서 상부로 통과시켜 여과하는 방식이고, 하향류식은 오염된 물을 여재의 상부에서 하부로 통과시켜 여과하는 방식이다. 그러나 공간적 문제, 비용 문제 등으로 비점 오염 저감 장치에서는 그동안 상향류식 또는 하향류식 여과방식이 사용되어 왔으며, 이들을 통합시킨 수질 정화 시스템은 이용되고 있지 않다. 하지만 상향류식과 하향류식은 여재를 기준으로 오염된 물의 흐름이 단일화 되므로 여과 표면이 쉽게 폐색됨으로써 여과기능이 비교적 빠르게 떨어지는 문제가 있다. 따라서 최근에는 이 두가지 방식을 혼합한 방식이 제안되고 있다.Various methods are used for reducing the boiling point pollution, but it can be installed in a narrow site and has high efficiency, so it uses many methods of filtering contaminated water using filter media. There are two types of filtration: upstream and downflow. The upflow type is a method of filtering contaminated water by passing it from the bottom to the top of the filter medium, and the downflow type is a method of filtering contaminated water by passing it from the top of the filter medium to the bottom. However, due to spatial problems and cost problems, upstream or downflow filtration methods have been used in the non-point pollution reduction apparatus, and a water purification system incorporating them has not been used. However, since the flow of contaminated water is unified based on the filter media, the upstream and downstream flows have a problem in that the filtering function is relatively quickly deteriorated because the filtering surface is easily blocked. Therefore, recently, a method of mixing the two methods has been proposed.

본 발명은 상향류식과 하향류식 여과방식을 통합한 2단 여과 방식을 통해 안정적으로 유입오수를 처리할 수 있는 수질 정화 시스템을 제공하고자 한다.The present invention is to provide a water purification system capable of stably treating influent sewage through a two-stage filtration method incorporating an upflow type and a downflow type filtration method.

본 발명의 일 측면에 따르면, 오염 유수가 유입되는 유입부; 유입부를 거친 유수를 상향류 여과방식으로 1차 처리하는 제1 반응조; 제1 반응조를 거친 유수를 공급받아 하향류 여과방식으로 2차 처리하는 제2 반응조; 제2 반응조를 거쳐 정화된 유수를 수집하고 방출하는 방류조를 포함하고, 상기 제1 반응조에는 물보다 밀도가 낮은 부상여재가 채워지고, 상기 제2 반응조에는 물보다 밀도가 높은 침전여재가 채워지는 수질 정화 시스템이 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, an inflow portion through which contaminated running water flows; A first reaction tank for firstly treating the flowing water through the inflow part by an upstream filtration method; A second reaction tank receiving the flowing water that has passed through the first reaction tank and performing secondary treatment with a downstream filtration method; It includes a discharge tank for collecting and discharging purified water through a second reactor, the first reactor is filled with a flotation medium having a density lower than water, and the second reactor is filled with a precipitated medium having a density higher than water. A water purification system can be provided.

이 때, 유입부와 제1 반응조 사이에 오염 유수를 전처리하는 전처리부를 더 포함하고, 상기 전처리부는 유입된 오염 유수를 저류시키는 침전조와, 침전조를 거친 오염 유수에 응집제를 투입하는 응집제 투입부를 포함할 수 있다. At this time, further comprising a pre-treatment unit for pre-processing the contaminated running water between the inlet and the first reaction tank, the pre-treatment unit includes a sedimentation tank for storing the introduced contaminated flowing water, and a coagulant input unit for introducing a coagulant into the contaminated flowing water through the sedimentation tank. Can be.

또한, 방류조는 역세수 공급부를 더 포함하고, 역세수 공급부는 제어신호에 의해 역세수를 제2 반응조로 공급하며, 전처리부와 제1 반응조 사이에 역세수를 수집 및 처분하는 역세수 처분조를 더 포함하고, 전처리부, 제1 반응조, 역세수 처분조를 연결하는 유로에는 삼방밸브가 설치되어 유수 또는 역세수의 흐름 방향을 제어할 수 있다. In addition, the discharge tank further includes a backwash water supply unit, the backwash water supply unit supplies a backwash water to the second reaction tank by a control signal, and a backwash water disposal tank for collecting and disposing of backwash water between the pretreatment unit and the first reaction tank. In addition, a three-way valve is installed in the flow path connecting the pre-treatment unit, the first reaction tank, and the backwashing water disposal tank to control the flow direction of the running water or backwashing water.

한편, 상기 부상여재는 발포 폴리프로필렌(Expanded polypropylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리스틸렌(Polystyrene) 및 에틸린초산비닐(Ethylene vinyl acetate)로 구성된 군에서 1 이상 선택될 수 있고, 상기 침전여재는 제올라이트, 활성탄, 숯, 안트라사이트, 벤트나이트, 우드칩, 모래로 구성된 군에서 1 이상 선택될 수 있다.Meanwhile, the floating medium may be selected from the group consisting of expanded polypropylene, polypropylene, polyethylene, polystyrene, and ethylenic vinyl acetate, The precipitation medium may be selected from one or more of the group consisting of zeolite, activated carbon, charcoal, anthracite, bentite, wood chips, and sand.

본 발명의 구체예들에 따른 수질 정화 시스템에서는 오수를 상향류 여과방식으로 1차 처리하는 제1 반응조와, 이어서 오수를 하향류 여과방식으로 2차 처리하는 제2 반응조를 포함하고, 제1 반응조에는 부상여재를 제2 반응조에는 침전여재를 배치함으로써 보다 높은 효율로 오수를 처리할 수 있다. In the water purification system according to the embodiments of the present invention, a first reaction tank for first treating wastewater with an upstream filtration method and a second reaction tank for secondarily treating sewage with a downstream flow filtration method, the first reaction tank The flotation medium is disposed in the second reaction tank, and the sewage can be treated with higher efficiency.

또한 전처리부에 침전조와, 응집제를 투입하는 응집제 투입부를 배치하여 오수가 전처리되도록 함으로써 적정 기준치 이하의 방류수 배출에 기여할 수 있다.In addition, it is possible to contribute to discharge of effluent below an appropriate standard value by arranging a sedimentation tank and a flocculant input part for adding a flocculant to the pre-treatment part so that the sewage is pretreated.

도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 수질 정화 시스템에서 유수의 유입 및 배출경로를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 수질 정화 시스템에서 역세수의 이동 경로를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an inflow and outflow path of running water in a water purification system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a movement path of backwash water in the water purification system of FIG. 1.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 하기의 설명은 본 발명을 구체적인 예시를 들어 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술적 사상이 하기의 설명에 한정되는 것은 아니다. 그리고 첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것으로, 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following description should be understood as describing the present invention with specific examples, and the technical spirit of the present invention is not limited to the following description. In addition, the accompanying drawings are provided to help understanding of the present invention, and the technical spirit of the present invention is not limited to the accompanying drawings.

첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것으로, 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다. 도면에서 각 부재의 두께나 크기 등은 설명의 편의 등을 위해 과장, 생략, 개략적으로 도시될 수 있다. The accompanying drawings are provided to help understanding of the present invention, and the technical spirit of the present invention is not limited to the accompanying drawings. In the drawings, the thickness or size of each member may be exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience of description.

본 명세서에 기재된 본 발명 구조에 대한 설명에서 위치관계나 방향은 특별히 언급하지 않는 한, 본 명세서에 첨부된 도면을 기준으로 한다.In the description of the structure of the present invention described in this specification, the positional relationship or direction is based on the drawings attached to this specification, unless otherwise specified.

본 명세서에 있어서, 어떠한 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 별도의 언급이 없는 한, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 본 명세서에서, "상측(상부)에 위치한다" 또는 "하측(하부)에 위치한다"는 용어는 특정 대상과 접촉된 상태뿐만 아니라 접촉되지 않은 상태에서 상대적인 위치 관계를 표현하는 것으로 이해될 수 있다.In the present specification, when referring to "comprising" any component, it means that other components may be further included unless otherwise specified. Also, in this specification, the terms "located on the upper side (upper)" or "located on the lower side (lower)" are to be understood as expressing a relative positional relationship in a contacted state as well as a contacted state with a specific object. Can be.

본 명세서에서 임의의 구성 요소 또는 부재가 다른 구성 요소 또는 부재와 "연결된다" 또는 "연통된다"고 기재되어 있는 경우, 달리 언급되지 않는 한, 상기 다른 구성 요소 또는 부재와 직접 연결 또는 연통되어 있는 경우 뿐만 아니라, 다른 구성 요소 또는 부재의 개재 하에서 연결 또는 연통되어 있는 경우도 포함되는 것으로 이해 될 수 있다.In the present specification, when any component or member is described as being “connected” or “in communication with” another component or member, unless otherwise stated, it is directly connected or communicated with the other component or member. In addition to the case, it may be understood that the case is connected or connected under the interposition of other components or members.

도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 수질 정화 시스템에서 유수의 유입 및 배출경로를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing an inflow and outflow path of running water in a water purification system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 구체예에 따른 수질 정화 시스템은 유입부(110), 전처리부(120), 삼방밸브(130), 제1 반응조(140), 제2 반응조(150), 방류조(160) 및 역세수 처분조(170)를 포함할 수 있다. Referring to Figure 1, the water purification system according to an embodiment of the present invention the inlet 110, pre-treatment unit 120, three-way valve 130, the first reaction tank 140, the second reaction tank 150, A discharge tank 160 and a backwash water disposal tank 170 may be included.

본 수질 정화 시스템이 설치되는 해당 부지내에 강우 발생시 우수내에 포함되어 있는 다양한 종류의 오염물질이 우수와 함께 유입부(110)로 들어온다. 유입부(110)로 들어오는 우수를 이하에서는 오수라고 칭하기로 한다. 유입부(110)에는 스크린 망이 설치될 수 있다. 스크린 망은 오수에 포함되는 일정 크기 이상의 이물질을 걸러줄 수 있다. When rainfall occurs in the site where the water purification system is installed, various types of pollutants included in the rainwater enter the inlet 110 together with the rainwater. The rainwater entering the inlet 110 will be referred to as sewage below. A screen network may be installed at the inlet 110. The screen network can filter out foreign matters over a certain size included in the sewage.

유입부(110)를 거친 오수는 전처리부(120)로 이동한다. 전처리부(120)는 침전조(미도시), 응집제 투입부(미도시)를 포함할 수 있다. 침전조는 오수 중 토사, 슬러지, 협잡물 등과 같은 무거운 침전물과 기름 같은 부유 물질을 분리시킨다. 이 때 기름을 포함하는 부유물질은 체를 이용하여 주기적으로 제거할 수 있고, 침전물 역시 침전조 하부에 마련 가능한 수거함을 두어 처리 가능하다. 침전조에는 침전물을 제거하기 위한 드레인 시설이 마련될 수 있다. 응집제 투입부는 유입되는 오수에 응집제를 투여하여 오수에 포함되는 미세 플럭을 응집 반응시키는 기능을 한다. 응집반응이 일어나 응집 플럭이 발생하면 여과가 보다 용이해진다. Sewage that has passed through the inlet 110 moves to the pretreatment unit 120. The pre-treatment unit 120 may include a settling tank (not shown) and a flocculant input part (not shown). The sedimentation tank separates heavy sediment such as soil, sludge and contaminants from the sewage and suspended matter such as oil. At this time, suspended substances containing oil can be periodically removed using a sieve, and sediments can also be disposed of by placing a collection box that can be provided under the sedimentation tank. A sedimentation tank may be provided with a drain facility for removing sediment. The flocculant input part functions to flocculate the fine flocs contained in the sewage by administering the flocculant to the incoming sewage. When a flocculation reaction occurs and flocculation flocks occur, filtration becomes easier.

삼방밸브(130)는 도 1에 도시된 것처럼 전처리부(120), 제1 반응조(140), 역세수 처분조(170)를 연결하는 유로에 설치된다. 삼방밸브(130)는 두 방향의 유로를 밀폐 또는 개방하는데 사용되며, 본 구체예에서는 1) 전처리부(120)를 거친 오수를 제1 반응조(140)로 이동시키기 위해 제1 반응조(140)측 유로를 개방함과 동시에 역세수 처분조(170)로 유입되지 않도록 역세수 처분조(170)측 유로를 밀폐하고, 2) 제1 반응조(140)로부터 유입되는 역세수를 역세수 처분조(170)로 이동시키기 위해 역세수 처분조(170)측 유로를 개방함과 동시에 전처리부(120)로 유입되지 않도록 전처리부(120)측 유로를 밀폐하는 역할을 한다. 이와 같은 삼방밸브(130)는 기 설정된 내용 또는 운전을 통해 발생하는 제어신호를 통해 제어될 수 있다. The three-way valve 130 is installed in the flow path connecting the pre-treatment unit 120, the first reaction tank 140, and the backwash water disposal tank 170 as shown in FIG. The three-way valve 130 is used to seal or open the flow paths in two directions, and in this embodiment, 1) the first reaction tank 140 side to move the wastewater that has passed through the pre-treatment unit 120 to the first reaction tank 140 Simultaneously opening the flow path and sealing the flow path to the backwash water disposal tank 170 so as not to flow into the backwash water disposal tank 170, and 2) backwashing water flowing from the first reaction tank 140 to the backwash water disposal tank 170 ) To open the flow path of the backwashing water disposal tank 170 and at the same time seal the flow path of the pretreatment unit 120 side so as not to flow into the pretreatment unit 120. The three-way valve 130 may be controlled through a preset content or a control signal generated through operation.

제1 반응조(140)는 전처리부(120)를 거친 오수가 유입됨으로써 상향류 여과방식으로 오수를 1차 처리한다. 즉 유로가 제1 반응조(140)의 하부와 연결되어 있어 오수가 아래에서 위를 향하여 유입되며, 제1 반응조(140) 내부에는 부상여재(141)가 채워져 있어 오수가 부상여재(141)에 의해 1차 여과 처리될 수 있다. 한편, 제1 반응조(140)의 일측에는 제2 반응조(150)로 오수를 이송시킬 수 있도록 제2 반응조(150)와 연통되는 1 이상의 유로(142)가 설치된다. The first reaction tank 140 firstly treats the sewage through an upstream filtration method by introducing the sewage through the pretreatment unit 120. That is, since the flow path is connected to the lower portion of the first reaction tank 140, sewage flows in from the bottom toward the top, and the floating filter material 141 is filled in the first reaction tank 140, so that the sewage is generated by the floating filter material 141. It can be subjected to primary filtration. On the other hand, one side of the first reaction tank 140 is provided with one or more flow paths 142 in communication with the second reaction tank 150 to transfer wastewater to the second reaction tank 150.

일 구체예에 있어서, 제1 반응조(140) 내부에 채워지는 부상여재(141)는 발포 폴리프로필렌(Expanded polypropylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리스틸렌(Polystyrene) 및 에틸린초산비닐(Ethylene vinyl acetate)로 구성된 군에서 1 이상 선택될 수 있다. 이 때, 상기 나열한 부상여재는 800-900 kg/m3의 밀도, 3-4 mm의 지름, 1500-2000 m2/m3의 비표면적을 가질 수 있고, 더 바람직하게는 870 kg/m3의 밀도, 3.8 mm의 지름, 1750 m2/m3의 비표면적을 가질 수 있다.In one embodiment, the floating filter material 141 filled in the first reaction tank 140 is expanded polypropylene, polypropylene, polyethylene, polystyrene and ethyl acetate vinyl (Ethylene vinyl acetate) may be selected from one or more groups. At this time, the above listed floating material may have a density of 800-900 kg/m 3 , a diameter of 3-4 mm, and a specific surface area of 1500-2000 m 2 /m 3 , more preferably 870 kg/m 3 It can have a density of 3.8 mm in diameter and a specific surface area of 1750 m 2 /m 3 .

다른 구체예에 있어서, 제1 반응조(140) 내부에 채워지는 부상여재(141)는 세라믹 담체일 수 있다. 세라믹 담체의 예로는 실리카, 알루미나, 티타니아, 하이드록시아, 파타이트, 제올라이트 등이 있으며, 이러한 세라믹 담체를 2종 이상 조합하는 것도 가능하다. 이 때, 세라믹 담체는 밀도는 약 1.1 g/㎤ 이하, 구체적으로 약 1.05 g/㎤ 이하, 보다 구체적으로 약 0.8 내지 1 g/㎤ 범위일 수 있다.In another embodiment, the floating filter material 141 filled in the first reaction tank 140 may be a ceramic carrier. Examples of the ceramic carrier include silica, alumina, titania, hydroxya, patite and zeolite, and it is also possible to combine two or more of these ceramic carriers. At this time, the ceramic carrier may have a density of about 1.1 g/cm 3 or less, specifically about 1.05 g/cm 3 or less, and more specifically about 0.8 to 1 g/cm 3.

또 다른 구체예에 있어서, 제1 반응조(140) 내부에 채워지는 부상여재(141)는 세라믹 담체를 내부에 수용하는 망체(mesh body)로 형성되되, 망체의 표면에는 물보다 낮은 밀도를 갖는 소재로 제조되는 복수의 돌기가 형성될 수 있다. 예컨대 망체 및 돌기는 스펀지 소재로 형성될 수 있다. 상기 망체는 오수가 망체 내부에 채워지는 세라믹 담체에 접촉할 수 있도록 하며, 망체 외부에 형성되는 돌기는 망체들 사이에 인위적으로 간격을 부여하는 기능을 하므로 유입되는 오수가 세라믹 담체와 접촉하는 표면적이 보다 커지는 장점이 있다. 이는 세라믹 담체만 제1 반응조(140) 내부에 채우는 경우에는 세라믹 담체들이 조밀하게 접촉되어 있어 오수와의 접촉 표면적이 외려 낮아지는 부작용이 있기 때문이다. 한편 망체로 유체 흡입성이 우수한 소재를 사용하는 경우에는 오수가 세라믹 담체의 표면에 보다 오래 머무르게 할 수 있어 여과 효율이 높아지는 장점이 있다. In another embodiment, the floating filter material 141 filled in the first reaction tank 140 is formed of a mesh body that accommodates the ceramic carrier therein, and the surface of the mesh has a density lower than that of water. A plurality of protrusions made of may be formed. For example, the mesh body and the protrusion may be formed of a sponge material. The mesh body allows the sewage to contact the ceramic carrier filled inside the mesh body, and the protrusions formed on the outside of the mesh body function to artificially provide a gap between the mesh bodies, so that the surface area of the influent sewage contacting the ceramic carrier is It has the advantage of being bigger. This is because when only the ceramic carrier is filled in the first reaction tank 140, the ceramic carriers are in close contact, and thus the surface area of contact with sewage is reduced. On the other hand, when a material having excellent fluid intake property is used as the mesh body, the sewage can be kept on the surface of the ceramic carrier for a longer time, and thus the filtration efficiency is increased.

제1 반응조(140)에서 1차 여과 처리된 오수는 유로(142)를 통해 제2 반응조(150)로 이동한다. 제2 반응조(150)는 제1 반응조(140)를 거친 오수가 유입됨으로써 하향류 여과방식으로 오수를 2차 처리한다. 즉 유로가 제2 반응조(150)의 상부와 연결되어 있어 오수가 위에서 아래를 향하여 유입되며, 제2 반응조(150) 내부에는 침전여재(151)가 채워져 있어 오수가 침전여재(151)에 의해 2차 여과 처리될 수 있다. 한편 제2 반응조(150)는 제1 반응조(140)의 높이보다 낮은 위치에 설치될 수 있다. 제1 반응조(140)를 거친 오수가 자연스럽게 제2 반응조(150)로 유입될 수 있게 하기 위함이다. The first filtered wastewater from the first reaction tank 140 moves to the second reaction tank 150 through the flow path 142. The second reaction tank 150 secondarily treats the wastewater through a downflow filtration method by flowing in the wastewater that has passed through the first reaction tank 140. That is, since the flow path is connected to the upper part of the second reaction tank 150, sewage flows in from the top to the bottom, and the precipitation medium 151 is filled in the second reaction tank 150, so that the wastewater is 2 by the precipitation medium 151. Tea can be filtered. Meanwhile, the second reaction tank 150 may be installed at a position lower than the height of the first reaction tank 140. The purpose is to allow sewage that has passed through the first reaction tank 140 to naturally flow into the second reaction tank 150.

침전여재(151)는 물보다 밀도가 높아 침전 가능한 여재임을 전제로 하여 특정 종류로 한정되지 않는다. 예를 들어 침전여재(151)는 제올라이트, 활성탄, 숯, 안트라사이트, 벤트나이트, 우드칩, 모래로 구성된 군에서 1 이상 선택될 수 있다. 한편 도면에 구체적으로 도시되지는 않았지만 제2 반응조(150)를 채우는 침전여재(151)의 입경 등을 다르게 하여 2층 이상의 여과층을 구성하는 것도 가능하다. 예를 들어 상부 여과층의 침전여재(151)의 입경을 크게 하고, 하부 여과층의 침전여재(151)의 입경을 작게 하는 경우 여과효율을 보다 향상시킬 수 있다. Precipitation filter media 151 is not limited to a specific type on the premise that it is a precipitable filter media having a higher density than water. For example, the precipitation medium 151 may be selected from one or more of the group consisting of zeolite, activated carbon, charcoal, anthracite, ventite, wood chips, and sand. On the other hand, although not specifically shown in the drawings, it is also possible to configure two or more layers of filtration by varying the particle diameter of the precipitation medium 151 filling the second reactor 150. For example, when the particle size of the sediment filter medium 151 of the upper filtration layer is increased and the particle size of the sediment filter medium 151 of the lower filtration layer is reduced, filtration efficiency can be further improved.

방류조(160)는 제2 반응조(150)를 거쳐 정화된 유수를 수집하고 방출한다. 방류조(160)는 역세수 공급부(161)를 더 포함한다. 역세수 공급부(161)는 제1 반응조(140)의 부상여재(141)와 제2 반응조(150)의 침전여재(151)를 재생시키기 위한 역세수를 저장하고 있다가 제2 반응조(150)로 공급한다. 이 때 오수의 유로와, 역세수의 유로는 개별로 존재할 수 있다. The discharge tank 160 collects and discharges purified water flowing through the second reaction tank 150. The discharge tank 160 further includes a backwash water supply unit 161. The backwash water supply unit 161 stores the backwash water for regenerating the flotation medium 141 of the first reaction tank 140 and the precipitation medium 151 of the second reaction tank 150 to the second reaction tank 150 To supply. At this time, the sewage flow path and the backwash flow path may exist separately.

상술한 것처럼 본 발명의 구체예들에 따른 수질 정화 시스템에서는 오수를 상향류 여과방식으로 1차 처리하는 제1 반응조와, 이어서 오수를 하향류 여과방식으로 2차 처리하는 제2 반응조를 포함하고, 제1 반응조에는 부상여재를 제2 반응조에는 침전여재를 배치함으로써 보다 높은 효율로 오수를 처리할 수 있다.As described above, in the water purification system according to the embodiments of the present invention, the first reaction tank for treating wastewater first by upstream filtration and the second reaction tank for second treatment of sewage by downstream filtration are included. It is possible to treat sewage with higher efficiency by arranging the flotation medium in the first reaction tank and the precipitation medium in the second reaction tank.

이하, 역세 과정에 대해 설명한다. 관련하여 도 2는 도 1의 수질 정화 시스템에서 역세수의 이동 경로를 나타내는 도면이다.Hereinafter, the backwashing process will be described. 2 is a view showing a movement path of the backwash water in the water purification system of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 역세수는 역세수 공급부(161)로부터 제2 반응조(150)로 공급된다. 역세수 공급부(161)에는 역세수 공급을 위한 통상의 역세펌프, 공기 블로워 등이 추가 설치될 수 있다. 제2 반응조(150) 하부에는 역세수 공급을 위한 유로가 마련되며, 이 때 상기 유로는 복수개일 수 있다. 즉 역세수 공급부(161)로부터 공급된 역세수가 유로 도중에 분기되어 복수의 공급부를 통해 제2 반응조(150)로 공급될 수 있다. 역세수는 제2 반응조(150)의 하부에서 상부 방향으로 공급됨으로써 침전여재(151)를 세척하는 기능을 한다. 이후, 역세수는 유로(142)를 통해 제1 반응조(140)로 이동하며, 제1 반응조(140)의 상부에서 하부 방향으로 공급됨으로써 부상여재(141)를 세척하는 기능을 한다. 제2 반응조(150)가 제1 반응조(140)보다 낮은 위치에 있는 경우 역세수의 원활한 공급을 위해서 제2 반응조(150) 내에는 역세수를 제1 반응조(140)로 공급하기 위한 펌프가 추가 설치될 수 있다. 한편 여재의 세척은 여재 표면에 부착된 오염물질들을 탈리시켜 여재의 여과 능력을 복원하는 것을 의미한다. Referring to FIG. 2, the backwash water is supplied from the backwash water supply unit 161 to the second reaction tank 150. A backwash pump, an air blower, and the like for supplying backwash water may be additionally installed in the backwash water supply unit 161. A flow path for supplying backwash water is provided under the second reaction tank 150, and the flow path may be a plurality. That is, the backwash water supplied from the backwash water supply unit 161 may be branched in the middle of the flow path and supplied to the second reaction tank 150 through the plurality of supply units. Backwashing water is supplied from the bottom of the second reaction tank 150 to the upper direction to function to wash the precipitation medium 151. Thereafter, the backwash water moves to the first reaction tank 140 through the flow path 142, and is supplied from the top of the first reaction tank 140 in a downward direction to wash the floating filter material 141. When the second reaction tank 150 is located at a lower position than the first reaction tank 140, a pump for supplying backwash water to the first reaction tank 140 is added in the second reaction tank 150 for smooth supply of backwash water. Can be installed. On the other hand, washing the filter media means removing contaminants attached to the surface of the filter media to restore the filtering ability of the filter media.

제1 반응조(140)를 거친 역세수는 역세수 처분조(170)로 수집되고 역세수에 포함되는 오염물질들이 걸러진 후에 배출될 수 있다. The backwash water that has passed through the first reaction tank 140 may be collected by the backwash water disposal tank 170 and discharged after contaminants included in the backwash water are filtered.

이상, 본 발명의 구현예들에 대하여 설명하였다. 그러나 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 기술의 구체적 적용에 따른 단순한 설계변경, 일부 구성요소의 생략, 단순한 용도의 변경 등 본 발명을 다양하게 변형할 수 있을 것이며, 이러한 변형 역시 본 발명의 권리범위 내에 포함됨은 자명하다.The embodiments of the present invention have been described above. However, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may include simple design changes, omission of some components, and simple use changes within the scope of the technical spirit of the present invention as set forth in the claims. It will be apparent that various modifications may be made to the invention, and such modifications are also included within the scope of the present invention.

110: 유입부 120: 전처리부
130: 삼방밸브 140: 제1 반응조
141: 부상여재 150: 제2 반응조
151: 침전여재 160: 방류조
170: 역세수 처분조110: inlet 120: pre-treatment
130: three-way valve 140: first reaction tank
141: floating medium 150: second reaction tank
151: settling medium 160: discharge tank
170: backwashing tank

Claims (5)

오염 유수가 유입되는 유입부;
유입부를 거친 유수를 상향류 여과방식으로 1차 처리하는 제1 반응조;
제1 반응조를 거친 유수를 공급받아 하향류 여과방식으로 2차 처리하는 제2 반응조;
제2 반응조를 거쳐 정화된 유수를 수집하고 방출하는 방류조를 포함하고,
상기 제1 반응조에는 물보다 밀도가 낮은 부상여재가 채워지고, 상기 제2 반응조에는 물보다 밀도가 높은 침전여재가 채워지는 수질 정화 시스템.An inflow part through which contaminated running water flows;
A first reaction tank for firstly treating the flowing water through the inflow part by an upstream filtration method;
A second reaction tank receiving the flowing water that has passed through the first reaction tank and performing secondary treatment with a downstream filtration method;
A discharge tank for collecting and discharging purified water through a second reaction tank is included,
A water purification system in which the first reaction tank is filled with a flotation medium having a density lower than water, and the second reaction tank is filled with a precipitation medium having a density higher than water. 청구항 1에 있어서,
유입부와 제1 반응조 사이에 오염 유수를 전처리하는 전처리부를 더 포함하고,
상기 전처리부는 유입된 오염 유수를 저류시키는 침전조와, 침전조를 거친 오염 유수에 응집제를 투입하는 응집제 투입부를 포함하는 수질 정화 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a pre-treatment unit for pre-processing the contaminated running water between the inlet and the first reaction tank,
The pre-treatment unit is a water purification system including a sedimentation tank for storing the inflowing contaminated water, and a coagulant input unit for injecting a coagulant into the contaminated flowing water after the sedimentation tank. 청구항 2에 있어서,
방류조는 역세수 공급부를 더 포함하고, 역세수 공급부는 제어신호에 의해 역세수를 제2 반응조로 공급하며,
전처리부와 제1 반응조 사이에 역세수를 수집 및 처분하는 역세수 처분조를 더 포함하고,
전처리부, 제1 반응조, 역세수 처분조를 연결하는 유로에는 삼방밸브가 설치되어 유수 또는 역세수의 흐름 방향을 제어하는 수질 정화 시스템.The method according to claim 2,
The discharge tank further includes a backwash water supply unit, and the backwash water supply unit supplies the backwash water to the second reaction tank by a control signal,
Further comprising a backwash water disposal tank for collecting and disposing the backwash water between the pre-treatment unit and the first reaction tank,
A three-way valve is installed in the flow path connecting the pre-treatment unit, the first reaction tank, and the backwashing water disposal tank to control the flow direction of flowing water or backwashing water. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부상여재는 발포 폴리프로필렌(Expanded polypropylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리스틸렌(Polystyrene) 및 에틸린초산비닐(Ethylene vinyl acetate)로 구성된 군에서 1 이상 선택되는 수질 정화 시스템.The method according to any one of claims 1 to 3,
The floating medium is a water purification system selected from at least one selected from the group consisting of expanded polypropylene, polypropylene, polyethylene, polystyrene, and ethylenic vinyl acetate. 청구항 4에 있어서,
상기 침전여재는 제올라이트, 활성탄, 숯, 안트라사이트, 벤트나이트, 우드칩, 모래로 구성된 군에서 1 이상 선택되는 수질 정화 시스템.The method according to claim 4,
The precipitation medium is a water purification system selected from at least one selected from the group consisting of zeolite, activated carbon, charcoal, anthracite, bentite, wood chips, and sand.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230013205A (en) * 2021-07-15 2023-01-26 (주)이앤이솔루션 removal and reuse water treatment system using upstream filter and the method thereof

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