KR20210083858A - 경사판 침전조 및 이를 구비하는 수처리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 원수를 수용하며 원수 내의 침전성 고체를 분리하기 위한 침전조와; 상기 침전성 고체가 침전되는 경사면을 제공하도록 상기 침전조 내에 경사지게 설치되며, 상기 원수를 여과시키기 위한 복수의 경사판형 멤브레인 모듈; 및 상기 경사판형 멤브레인 모듈에 연결되며, 상기 경사판형 멤브레인 모듈에서 생산된 생산수를 상기 침전조의 외부로 배출시키는 생산수 배출관;을 포함하는 경사판 침전조 및 이를 구비하는 수처리 시스템에 관한 것이다.

Description

경사판 침전조 및 이를 구비하는 수처리 시스템 {Lamella clarifier and water treatment system having the same}
본 발명은 부유물질의 침강을 촉진하기 위해 일정 각도로 경사지게 설치되는 경사판을 구비하는 경사한 침전조 및 이를 구비하는 수처리 시스템에 관한 것이다.
기존에 사용하고 있는 중력식 침전조는 응집에 의하여 형성된 슬러지를 중력에 의해 침강시키는 것으로서 긴 체류 시간을 필요로 한다. 이러한 중력식 침전조에서 슬러지의 침전이 신속하게 이루어지게 하기 위해서는 침전조 내의 유체 흐름이 전체 폭과 깊이에 걸쳐 모두 균일하게 유지되어야 하는데, 실제로는 유입수와 침전조 체류수 사이의 온도 차이나 탁도 차이 등으로 인한 밀도류의 형성, 바람 또는 유출·유입부의 구조적 불균일 등의 영향으로 인한 단락류의 형성으로 인해서 슬러지의 침전이 신속하게 이루어지기 어려운 실정이다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 기존의 장방형 중력식 침전조 내에 경사판을 설치한 경사판 참전조를 사용하고 있다. 침전조 내부에 다수 개의 경사판을 경사지게 설치하여 침강 면적을 증대시켜서 설치 면적당 처리량을 늘리고 수류를 조절해 침강을 촉진시키는 것이 가능하다. 이에 따르면, 침전조에 설치된 경사판을 따라 상향 유동하면서 고형분이 신속하게 침전되게 함과 동시에 침전 면적을 증가시켜 침전효율을 증가시킬 수 있게 된다.
그러나 이와 같은 구성의 경사판 침전조의 경우에도 일정 크기보다 작은 입자의 경우에는 침전이 되지 않기 때문에 공업 용수나 폐수의 처리를 위해서는 별도의 여과 장치를 이용하여 물을 필터링하는 과정이 필요하며, 일반적으로 이러한 여과 장치는 경사판 침전조의 후단에 설치하고 있는 실정이다.
일본공개특허공보 제2007-307497호 (2007.11.29)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 별도의 여과 장치를 설치하지 않고 경사판 침전조 자체에서 슬러지의 침강 처리 기능과 이물질의 여과 기능을 함께 수행할 수 있는 경사판 침전조 및 이를 구비하는 수처리 시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 원수를 수용하며, 원수 내의 침전성 고체를 분리하기 위한 침전조와; 상기 침전성 고체가 침전되는 경사면을 제공하도록 상기 침전조 내에 경사지게 설치되며, 상기 원수를 여과시키기 위한 복수의 경사판형 멤브레인 모듈; 및 상기 경사판형 멤브레인 모듈에 연결되며, 상기 경사판형 멤브레인 모듈에서 생산된 생산수를 상기 침전조의 외부로 배출시키는 생산수 배출관;을 포함하는 경사판 침전조가 제공된다.
또한, 상기 경사판형 멤브레인 모듈은, 전면과 후면을 향하도록 배치되는 제1 및 제2 멤브레인과; 상기 제1 및 제2 멤브레인의 둘레에 배치되는 판형 프레임; 및 상기 판형 프레임에 형성되어 상기 생산수 배출관과 연결되며, 상기 제1 및 제2 멤브레인의 사이의 생산수를 배출시키기 위한 배출부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 침전조의 측면에는 복수의 상기 경사판형 멤브레인 모듈을 일정 간격만큼 이격되게 설치하기 위한 복수의 고정 레일이 구비될 수 있다.
또한, 상기 경사판 침전조는, 상기 고정 레일을 지지하며 상기 침전조의 측면에 착탈 가능하게 설치되는 복수의 착탈형 레일 지지부;를 더 포함할 수 있고, 상기 경사판형 멤브레인 모듈의 경사각을 조절할 수 있도록 상기 각 착탈형 레일 지지부마다 서로 다른 경사각의 고정 레일이 구비될 수 있다.
또한, 상기 침전조의 측면에는 상기 착탈형 레일 지지부를 삽입하여 장착하기 위한 슬라이드형 장착부가 구비될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 경사판 침전조와; 상기 경사판 침전조의 원수 유입구와 연결되며, 상기 경사판 침전조로 원수를 공급하기 위한 원수 공급 탱크; 및 상기 경사판 침전조의 생산수 배출관과 연결되며, 상기 생산수를 저장하기 위한 생산수 저장조;를 포함하는, 수처리 시스템이 제공된다.
또한, 상기 원수 공급 탱크의 원수를 상기 경사판 침전조에 공급하기 위한 원수 공급관에는, 원수 공급 펌프 및 유량계가 설치될 수 있다.
또한, 상기 경사판 침전조의 원수 배출구와 상기 원수 공급 탱크의 사이에 는, 상기 경사판 침전조에서 배출되는 원수를 상기 원수 공급 탱크로 순환시키는 순환 배관;이 추가로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 경사판 침전조 자체에서 슬러지의 침강 처리 기능과 이물질의 여과 기능을 함께 수행할 수 있어 공업용수, 폐수 등의 효율적인 수처리가 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 별도의 분리막 여과 장치를 설치할 필요가 없으므로, 부지 면적 및 설치 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 착탈형 레일 지지부를 통해 경사형 멤브레인 모듈의 경사각을 다양한 각도로 조정 가능한 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사판 침전조의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 경사판형 멤브레인 모듈의 평면도.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 라인을 따라 취한 단면도.
도 4는 도 1에 도시된 경사판 침전조의 단면도.
도 5는 본 발명과 관련된 경사판 침전조에 적용 가능한 레일 지지부의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도.
도 6은 경사판 침천조에 착탈 가능한 복수개의 레일 지지부를 예시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 의한 경사판 침전조 및 이를 구비하는 수처리 시스템의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사판 침전조의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 경사판 침전조(110)는 침전조(10), 경사판형 멤브레인 모듈(20), 생산수 배출관(30)을 포함한다.
침전조(10)는 원수를 수용하는 공간을 구비하며, 침전조(10)에 수용된 원수 내의 침전성 고체를 분리할 수 있게 구성된다. 침전조(10)는 직육면체 형태의 박스 구조를 가질 수 있으며, 그 측면에는 원수를 유입시키기 위한 원수 유입구(15)와, 처리 완료된 원수를 배출시키기 위한 원수 배출구(16)가 구비된다.
경사판형 멤브레인 모듈(20)은 원수 내의 침전성 고체가 침전되는 경사면을 제공하도록 침전조(10)에 복수개로 설치된다. 경사판형 멤브레인 모듈(20)은 일정 수평 방향에 대하여 일정 각도로 각도로 경사진 상태로, 서로 일정 간격으로 이격되도록 배치된다.
경사판형 멤브레인 모듈(20)은 침전성 고체가 침전되는 경사면을 제공함과 아울러 원수를 여과시키는 기능도 함께 수행한다. 경사판형 멤브레인 모듈(20)은 침전조(10) 내 원수의 수두에 의해 중력 구동 방식을 통해 동작하며, 경사판형 멤브레인 모듈(20)의 상세 구성에 대해서는 추후 상세히 설명하기로 한다.
생산수 배출관(30) 각 경사판형 멤브레인 모듈(20)에 연결되며, 경사판형 멤브레인 모듈(20)에서 여과 과정을 거처 생산된 생산수를 침전조(10)의 외부로 배출시키는 기능을 한다.
침전조(10)의 원수 유입측에는 유입된 원수의 상향 유동을 가이드하기 위한 가이드 플레이트(40)가 설치될 수 있으며, 이는 복수의 경사판형 멤브레인 모듈(20) 중 가장 전방에 위치한 것의 전방 위치에 설치 가능하다.
도 2는 도 1에 도시된 경사판형 멤브레인 모듈의 평면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 라인을 따라 취한 단면도이다.
도 2 및 3을 참조하면, 경사판형 멤브레인 모듈(20)은, 제1 및 제2 멤브레인(21, 22), 판형 프레임(23) 및 배출부(24)를 포함한다.
제1 및 제2 멤브레인(21, 22)은 전면과 후면을 각각 향하도록 배치되며, 이들은 원수를 그 사이의 공간으로 통과시키면서 원수를 여과시키도록 구성된다.
판형 프레임(23)은 제1 및 제2 멤브레인(21, 22)의 둘레에 배치되어 경사판형 멤브레인 모듈(20)의 외관을 구성하며, 제1 및 제2 멤브레인(21, 22)의 테두리 영역의 사이로 원수가 유입되지 않도록 테두리 영역을 밀봉하는 기능을 한다.
배출부(24)는 판형 프레임(23)에 형성되며, 제1 및 제2 멤브레인(21, 22)의 사이의 생산수를 배출시키도록 구성된다. 배출부(24)는 파이프의 형태로서 생산수 배출관(30)과 연결되어 생산수를 생산수 배출관(30)으로 전달한다.
이상과 같은 구성을 갖는 본 실시예에 따른 경사판 침전조의 작동 상태에 대하여 설명하면, 원수 유입구(15)를 통해 침전조(10)의 내부로 원수가 유입되어 침전조(10) 내에 일정량 이상의 원수가 채워지게 된다. 가이드 플레이트(40)에 의해 원수의 상향 유동이 가이드되며, 원수가 경사형 멤브레인 모듈(20)의 경사면을 따라 상향 이동하면서 원수 내의 침전성 고체가 경사형 멤브레인 모듈(20)의 경사면에 침전된다. 즉, 경사형 멤브레인 모듈(20)이 기존 경사판 침전조의 경사판의 기능을 수행한다.
또한, 원수 내의 침전성 고체가 침전된 후 원수는 경사형 멤브레인 모듈(20)의 제1 및 제2 멤브레인(21, 22)로 유입되며, 이는 침전조(10)의 수두에 의해 이루어진다. 원수가 제1 및 제2 멤브레인(21, 22)를 통과하면서 그 사이의 내부 공간으로 유입되는 과정에서 원수 내의 이물질이 걸러지며, 제1 및 제2 멤브레인(21, 22)의 사이 공간에 이물질이 제거된 생산수가 수집되게 된다. 제1 및 제2 멤브레인(21,22) 사이의 생산수는 배출부(24)를 통해 생산수 배출관(30)을 거쳐 침전조(10)의 외부 공간으로 배출되게 된다.
도 4는 도 1에 도시된 경사판 침전조의 단면도이고, 도 5는 본 발명과 관련된 경사판 침전조에 적용 가능한 레일 지지부의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4를 참조하면, 침전조(10)의 측면에는 복수의 경사판형 멤브레인 모듈(20)을 일정 간격만큼 이격되게 설치하기 위한 복수의 고정 레일(50)이 구비된다. 고정 레일(50)은 판형 프레임(24)이 슬라이드 가능하게 삽입되는 형태를 가지며, 고정 레일(50)의 하부에는 판형 프레임(24)의 바닥 부분을 지지하는 스토퍼부(51)가 형성될 수 있다.
도 5와 같이, 고정 레일(50)은 착탈형 레일 지지부(60)에 의해 지지되는 구성을 가질 수 있으며, 착탈형 레일 지지부(60)는 침전조(10)의 측면에 착탈 가능하게 설치된다. 이를 위하여 침전조(10)의 측면에는 착탈형 레일 지지부(60)를 삽입하여 장착하기 위한 슬라이드형 장착부(70)가 구비될 수 있다. 슬라이드형 장착부(70)는 착탈형 레일 지지부(60)의 양 사이드가 삽입되도록 일정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 그 밖에, 착탈형 레일 지지부(60)를 착탈 가능하게 설치하기 위한 구성은 슬라이드형 장착부(70) 이외에도 다양한 구성으로 변형 실시 가능하다.
착탈형 레일 지지부(60)는 복수개로 구비될 수 있으며, 착탈형 레일 지지부(60)마다 서로 다른 경사각의 고정 레일(50)이 구비될 수 있다. 이러한 구성을 통하여 경사판형 멤브레인 모듈(20)의 경사각을 다양한 각도로 조절 가능하다.
도 6은 경사판 침천조에 착탈 가능한 복수개의 레일 지지부를 예시한 도면으로서, (a)에 도시된 레일 지지부(60a)에 구비된 고정 레일(50a)의 경사각(θ1)과 (b)에 도시된 레일 지지부(60b)에 구비된 고정 레일(50b)의 경사각(θ2)이 서로 다른 것을 확인할 수 있다. 이에 따르면, 사용자는 원하는 경사각의 고정 레일(50)이 구비된 레일 지지부(60)를 선택하여 침전조(10)의 측면에 설치할 수 있으며, 이에 따라 경사판형 멤브레인 모듈(20)의 경사각을 조절하는 것이 가능하다. 도 6에서는 2개의 레일 지지부(60a, 60b)만을 예시하고 있지만, 더 많은 레일 지지부(60)를 마련하여 경사판형 멤브레인 모듈(20)의 경사각을 보다 다양한 각도로 조절하는 것도 가능하다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예의 수처리 시스템은 앞서 설명한 구성의 경사판 침전조(110)가 적용되며, 구체적으로, 경사판 침전조(110), 원수 공급 탱크(120) 및 생산수 저장조(130)를 포함한다.
경사판 침전조(110)는 침전조(10), 경사판형 멤브레인 모듈(20), 생산수 배출관(30)을 포함하며, 이에 대한 설명은 앞선 설명에 갈음하기로 한다.
원수 공급 탱크(120)은 침전조(10)의 원수 유입구(15)와 연결되며, 내부에 저장된 원수를 원수 유입구(15)를 통해 경사판 침전조(110)로 공급한다. 원수 공급 탱크(120)와 침전조(10)는 원수 공급관(141)에 의해 연결된다. 원수 공급관(141)에는 원수 공급 펌프(151) 및 유량계(152)가 설치될 수 있다.
생산수 저장조(130)는 경사판 침전조(110)의 생산수 배출관(30)과 연결되며, 경사판 멤브레인 모듈(20)에서 생산된 생산수를 저장하는 기능을 한다. 생산수 저장조(130)와 경사판 침전조(110)는 생산수 배출관(30)에 의해 연결된다.
경사판 침전조(110)의 원수 배출구(16)와 원수 공급 탱크(120)의 사이에는 경사판 침전조(110)에서 배출되는 원수를 원수 공급 탱크(120)로 순환시키는 순환 배관(143)이 연결될 수 있다. 이에 따라 경사판 침전조(110)에 수용된 물의 수두가 기설정치만큼 일정하게 유지될 수 있어 경사형 멤브레인 모듈(20)이 수두차에 의해 항시 작동할 수 있도록 한다.
상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 침전조 20: 경사판형 멤브레인 모듈
21: 제1 멤브레인 22: 제2 멤브레인
23: 판형 프레임 24: 배출부
30: 생산수 배출관 40: 가이드 플레이트
50: 고정 레일 60: 착탈형 레일 지지부
70: 슬라이드형 장착부 110: 경사판 침전조
120: 원수 공급 탱크 130: 생산수 저장조
141: 원수 공급관 143: 순환 배관

Claims (8)

  1. 원수를 수용하며, 원수 내의 침전성 고체를 분리하기 위한 침전조;
    상기 침전성 고체가 침전되는 경사면을 제공하도록 상기 침전조 내에 경사지게 설치되며, 상기 원수를 여과시키기 위한 복수의 경사판형 멤브레인 모듈; 및
    상기 경사판형 멤브레인 모듈에 연결되며, 상기 경사판형 멤브레인 모듈에서 생산된 생산수를 상기 침전조의 외부로 배출시키는 생산수 배출관;을 포함하는 경사판 침전조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 경사판형 멤브레인 모듈은,
    전면과 후면을 향하도록 배치되는 제1 및 제2 멤브레인;
    상기 제1 및 제2 멤브레인의 둘레에 배치되는 판형 프레임; 및
    상기 판형 프레임에 형성되어 상기 생산수 배출관과 연결되며, 상기 제1 및 제2 멤브레인의 사이의 생산수를 배출시키기 위한 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 경사판 침전조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 침전조의 측면에는 복수의 상기 경사판형 멤브레인 모듈을 일정 간격만큼 이격되게 설치하기 위한 복수의 고정 레일이 구비되는 것을 특징으로 하는, 경사판 침전조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정 레일을 지지하며, 상기 침전조의 측면에 착탈 가능하게 설치되는 복수의 착탈형 레일 지지부;를 더 포함하고,
    상기 경사판형 멤브레인 모듈의 경사각을 조절할 수 있도록 상기 각 착탈형 레일 지지부마다 서로 다른 경사각의 고정 레일이 구비되는 것을 특징으로 하는, 경사판 침전조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 침전조의 측면에는 상기 착탈형 레일 지지부를 삽입하여 장착하기 위한 슬라이드형 장착부가 구비되는 것을 특징으로 하는, 경사판 침전조.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항을 따르는 경사판 침전조;
    상기 경사판 침전조의 원수 유입구와 연결되며, 상기 경사판 침전조로 원수를 공급하기 위한 원수 공급 탱크; 및
    상기 경사판 침전조의 생산수 배출관과 연결되며, 상기 생산수를 저장하기 위한 생산수 저장조;를 포함하는, 수처리 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 원수 공급 탱크의 원수를 상기 경사판 침전조에 공급하기 위한 원수 공급관에는, 원수 공급 펌프 및 유량계가 설치되는 것을 특징으로 하는, 수처리 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 경사판 침전조의 원수 배출구와 상기 원수 공급 탱크의 사이에 연결되며, 상기 경사판 침전조에서 배출되는 원수를 상기 원수 공급 탱크로 순환시키는 순환 배관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수처리 시스템.


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