KR20220049894A - 막여과공정의 uv처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 막여과공정에서 바이패스 배관을 이용하여 공급수를 UV처리하는 막여과공정의 UV처리장치에 관한 것으로서, 공급수가 유입되는 유입부와, 공급수를 UV처리하는 UV처리부와, UV처리된 공급수를 유출시키는 유출부와, 공급수에 선회력을 제공하여 선회시키는 선회부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 유입부에 공급수의 선회력을 제공하도록 선회시키는 선회부를 구비함으로써, 처리수의 체류시간을 연장시킬 수 있으며 회전운동으로 인해 난류성분을 키워 입자들간의 움직임이 더욱 활발하도록 진행되어 UV처리부에서 접촉을 늘려 UV처리효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Description

막여과공정의 UV처리장치{APPARATUS FOR TREATING WATER WITH ULTRAVIOLET RAY OF MEMBRANE FILTRATION PROCESS}
본 발명은 막여과공정의 UV처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 막여과공정에서 바이패스 배관을 이용하여 공급수를 UV처리하는 막여과공정의 UV처리장치에 관한 것이다.
수처리시스템에 사용되는 막여과공정에서 막오염을 일으키는 원인은 바이오파울링(Biofouling)이며, 이러한 바이오파울링(Biofouling)을 제거하기 위한 방법으로 화학적방법과 비화학적방법으로 나뉜다.
화학적방법은 공정에 문제가 발생할 경우 화학액 농도를 조절할 수 없어 막을 손상시킬 위험이 있다. 이러한 이유로 비화학적방법인 UV(Ultraviolet ray)를 설치하여 처리수 내 존재하는 미생물을 제거하는 방식을 사용한다.
이러한 종래의 막여과공정의 UV처리장치의 기술은, UV가 설치되어 있는 장치 내 처리수가 흘러 UV의 빛을 통해 지속적으로 미생물이 제거되어 나가는 형태를 가진 간단한 형태로 되어 있다.
즉, 정수장에서 정수된 물은 일정범위의 수질기준을 충족시켜야 하고, 또한 수영장 또는 목욕탕에서 사용되는 물에 도 그 수질범위가 정하여져 있다. 따라서 일정범위의 수질기준을 충족하기 위해서 대용량으로 유입되는 물을 처리하기 위한 수처리장치 또는 방법이 필요하게 되었다.
종래의 대용량의 유입수의 처리방식으로는 크게 여과, 열처리, 화학약품처리, 전기분해, 오존, 자외선 조사 등의 방식이 사용되고 있다. 그러나, 열처리 방식의 경우 열에 강한 미생물이나 무기오염원에 대해서는 처리가 어렵다는 문제가 있었다.
또한, 화학약품처리 방식의 경우 수처리 후 2차 오염의 문제가 발생할 수 있고 화학약품에 내성이 강한 크립토스포리디움, 지아디아와 같은 병원성 원생동물에는 적합하지 않은 문제가 있고, 전기분해 방식이나 오존 방식의 경우 합선에 의한 폭발이나 관리상의 비효율적인 문제 등이 있을 수 있었다.
특히, 여과 방식의 경우 필터에 부착되는 침전물 제거문제나 이를 제거시 수처리를 중지해야 하는 문제가 있고, 자외선 조사방식의 경우 자외선 램프를 둘러싸는 슬리브관의 표면에 부착되는 이물질에 의한 효율이 낮아지는 문제가 있었다.
또한, 이들 각각의 방식만으로는 완전한 수처리가 어렵고 이들의 방식 전부를 함께 복합적으로 적용하는 경우에는 처리비용이 상승하여 비효율적이라는 문제도 있었다.
대한민국 등록공보 제10-0575511호 (2006년05월03일) 대한민국 공개공보 제10-2005-0032168호 (2005년04월07일) 대한민국 등록공보 제10-1141698호 (2012년07월13일)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 유입부에 공급수의 선회력을 제공하도록 선회시키는 선회부를 구비함으로써, 처리수의 체류시간을 연장시킬 수 있으며 회전운동으로 인해 난류성분을 키워 입자들간의 움직임이 더욱 활발하도록 진행되어 UV처리부에서 접촉을 늘려 UV처리효율을 향상시킬 수 있는 막여과공정의 UV처리장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 선회부가 유입부의 유입배관의 하류에 등간격으로 이격 설치된 복수개의 날개편으로 이루어짐으로써, 고효율의 선회류를 이용하여 UV처리가 가능하도록 UV처리부에서 UV살균을 위해 유입배관으로 처리수가 흘러들어오는 중에 선회류를 통해 처리수를 UV처리부로 유입되기 전에 처리수에 회전력을 발생시킬 수 있는 막여과공정의 UV처리장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 선회부의 복수개의 날개편에 위상차 및 이격각을 형성하여 이격시킴으로써, 기존의 UV처리시스템의 문제점으로 나타나는 미생물의 처리성능을 높이기 위해 UV처리수단이 설치되어 있는 장치에 미생물이 포함되어 있는 처리수의 체류시간을 연장시켜 UV처리효율을 향상시킬 수 있는 막여과공정의 UV처리장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
, 본 발명은 선회부의 날개편과 유입부의 유입배관을 동일한 소재로 형성함으로써, 선회부의 제작비용을 절감하는 동시에 선회부에서 공급수의 선회 및 난류시 충격이나 요동을 완화하여 선회성능을 향상시킬 수 있는 막여과공정의 UV처리장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 막여과공정에서 바이패스 배관을 이용하여 공급수를 UV처리하는 막여과공정의 UV처리장치로서, 공급수가 유입되는 유입부(10); 상기 유입부(10)의 하류에 연결되어, 공급수를 UV처리하는 UV처리부(20); 상기 UV처리부(20)의 하류에 연결되어, UV처리된 공급수를 유출시키는 유출부(30); 및 상기 유입부(10)의 유입배관에 설치되어, 공급수에 선회력을 제공하여 선회시키는 선회부(40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 선회부(40)는, 상기 유입부(10)의 유입배관의 하류에 등간격으로 이격 설치된 복수개의 날개편으로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상기 날개편은, 최초의 날개편과 최후의 날개편 사이의 위상차가 720°∼1440°로 유지되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 날개편은, 상기 유입부(10)의 유입배관의 내부에 60°∼120°의 간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상기 날개편은, 상기 유입부(10)의 유입배관의 소재와 동일한 소재로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 유입부에 공급수의 선회력을 제공하도록 선회시키는 선회부를 구비함으로써, 처리수의 체류시간을 연장시킬 수 있으며 회전운동으로 인해 난류성분을 키워 입자들간의 움직임이 더욱 활발하도록 진행되어 UV처리부에서 접촉을 늘려 UV처리효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 선회부가 유입부의 유입배관의 하류에 등간격으로 이격 설치된 복수개의 날개편으로 이루어짐으로써, 고효율의 선회류를 이용하여 UV처리가 가능하도록 UV처리부에서 UV살균을 위해 유입배관으로 처리수가 흘러들어오는 중에 선회류를 통해 처리수를 UV처리부로 유입되기 전에 처리수에 회전력을 발생시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 선회부의 복수개의 날개편에 위상차 및 이격각을 형성하여 이격시킴으로써, 기존의 UV처리시스템의 문제점으로 나타나는 미생물의 처리성능을 높이기 위해 UV처리수단이 설치되어 있는 장치에 미생물이 포함되어 있는 처리수의 체류시간을 연장시켜 UV처리효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 선회부의 날개편과 유입부의 유입배관을 동일한 소재로 형성함으로써, 선회부의 제작비용을 절감하는 동시에 선회부에서 공급수의 선회 및 난류시 충격이나 요동을 완화하여 선회성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 종래의 막여과공정의 UV처리장치의 유동상태를 나타내는 단면 상태도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 막여과공정의 UV처리장치의 단면 유동상태를 나타내는 상태도.
도 3은 종래의 막여과공정의 UV처리장치의 유동상태를 나타내는 측면 상태도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 막여과공정의 UV처리장치의 유동상태를 나타내는 측면 상태도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 막여과공정의 UV처리장치를 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 막여과공정의 UV처리장치를 나타내는 상세구성도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 막여과공정의 UV처리장치의 선회부를 나타내는 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 막여과공정의 UV처리장치의 선회부를 나타내는 평면도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 막여과공정의 UV처리장치의 단면 유동상태를 나타내는 상태도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 막여과공정의 UV처리장치의 유동상태를 나타내는 측면 상태도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 막여과공정의 UV처리장치를 나타내는 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 막여과공정의 UV처리장치를 나타내는 상세구성도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 막여과공정의 UV처리장치의 선회부를 나타내는 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 막여과공정의 UV처리장치의 선회부를 나타내는 평면도이다.
도 5 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 막여과공정의 UV처리장치는, 유입부(10), UV처리부(20), 유출부(30) 및 선회부(40)를 포함하여 이루어져, 막여과공정에서 바이패스 배관을 이용하여 공급수를 UV처리하는 막여과공정의 UV처리장치이다.
유입부(10)는, 공급수가 유입되는 유입수단으로서, 막여과공정에서 바이패스 배관의 상류에 연결되어 막여과공정의 원수를 UV처리하도록 유입배관을 통해 유입시키게 된다.
UV처리부(20)는, 유입부(10)의 하류에 연결되어 공급수를 UV처리하는 UV처리수단으로서, 유입부(10)를 통해서 유입된 공급수를 UV램프(ULTRAVIOLET RAY LAMP) 또는 UV LED(ULTRAVIOLET RAY Light Emitting Diode) 등과 같은 발광수단의 조사에 의해 UV처리하게 된다.
유출부(30)는, UV처리부(20)의 하류에 연결되어 UV처리부(20)에서 UV처리된 공급수를 유출시키는 유출수단으로서, 막여과공정에서 바이패스 배관의 하류에 연결되어 원수가 UV처리된 처리수를 유출배관을 통해 유출시키게 된다.
선회부(40)는, 유입부(10)의 유입배관에 설치되어 공급수에 선회력을 제공하여 선회시키는 선회수단으로서, 유입부(10)와 UV처리부(20)의 내부에서 공급수 입자간의 에너지전달을 확대하고 체류시간을 증가시키기 위해 유입부(10)의 유입배관의 하류에 등간격으로 이격 설치된 복수개의 날개편으로 이루어져 있다.
이러한 선회부(40)는, 고효율의 선회류를 이용하여 UV처리가 가능하도록 UV처리부(20)에서 UV살균을 위해 유입배관으로 처리수가 흘러들어오는 중에 선회류를 통해 처리수를 UV처리부(20)로 유입되기 전에 처리수에 회전력을 발생시키게 된다.
따라서, 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이 기존의 UV처리시스템의 문제점으로 나타나는 미생물의 처리성능을 높이기 위해 UV처리수단이 단순하게 설치되어 있는 장치에서 보다 본 발명의 선회부(40)에 의하면 미생물이 포함되어 있는 처리수의 체류시간을 연장시켜 UV처리효율을 향상시키게 된다.
또한, 이와 같이 유입배관의 상하방향에 나선형으로 이격 형성된 날개편은, 제1 날개편 내지 제4 날개편(41, 42, 43, 44) 등과 같이 4개 이상의 나선형의 날개편으로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
이러한 날개편은, 유입배관의 상하방향에 나선형으로 등간격 이격 형성되도록 최초의 날개편과 최후의 날개편 사이의 위상차(θ1)가 720°∼1440°로 유지되어 있는 것이 바람직하다.
예를 들면, 날개편이 4개의 나선형의 날개편으로 이루어져 있는 경우에, 최초의 제1 날개편(41)과 최후의 제4 날개편(44) 사이의 위상차(θ1)가 1080°로 유지되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 이러한 날개편은, 유입부(10)의 유입배관의 내부에 60°∼120°의 간격으로 복수개가 각각 등간격의 이격각(θ2)으로 이격되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.
예를 들면, 복수개의 날개편이 등간격으로 이격되어 있는 경우에, 제1 날개편(41)과 제2 날개편(42) 사이의 이격각(θ2)이 90°로 유지되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
따라서, 선회부(40)에서 처리수에 선회류를 제공하여 UV처리부(20)의 내부에 회전흐름을 발생시킴으로써, 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이 처리수의 체류시간을 연장시킬 수 있으며 회전운동으로 인해 난류성분을 키워 입자들간의 움직임이 더욱 활발하도록 진행되어 UV처리부(20)에서 접촉을 늘려 UV처리효율을 향상시키게 된다.
또한, 이러한 날개편의 소재는, 유입부(10)의 유입배관의 소재와 동일한 소재로 형성되어 있는 것이 바람직하며, 따라서 유입배관의 소재와 동일하도록 유입배관의 제작시 함께 제작하거나 함께 성형하는 것도 가능함은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 유입부에 공급수의 선회력을 제공하도록 선회시키는 선회부를 구비함으로써, 처리수의 체류시간을 연장시킬 수 있으며 회전운동으로 인해 난류성분을 키워 입자들간의 움직임이 더욱 활발하도록 진행되어 UV처리부에서 접촉을 늘려 UV처리효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 선회부가 유입부의 유입배관의 하류에 등간격으로 이격 설치된 복수개의 날개편으로 이루어짐으로써, 고효율의 선회류를 이용하여 UV처리가 가능하도록 UV처리부에서 UV살균을 위해 유입배관으로 처리수가 흘러들어오는 중에 선회류를 통해 처리수를 UV처리부로 유입되기 전에 처리수에 회전력을 발생시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 선회부의 복수개의 날개편에 위상차 및 이격각을 형성하여 이격시킴으로써, 기존의 UV처리시스템의 문제점으로 나타나는 미생물의 처리성능을 높이기 위해 UV처리수단이 설치되어 있는 장치에 미생물이 포함되어 있는 처리수의 체류시간을 연장시켜 UV처리효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 선회부의 날개편과 유입부의 유입배관을 동일한 소재로 형성함으로써, 선회부의 제작비용을 절감하는 동시에 선회부에서 공급수의 선회 및 난류시 충격이나 요동을 완화하여 선회성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 유입부
20: UV처리부
30: 유출부
40: 선회부

Claims (5)

  1. 막여과공정에서 바이패스 배관을 이용하여 공급수를 UV처리하는 막여과공정의 UV처리장치로서,
    공급수가 유입되는 유입부(10);
    상기 유입부(10)의 하류에 연결되어, 공급수를 UV처리하는 UV처리부(20);
    상기 UV처리부(20)의 하류에 연결되어, UV처리된 공급수를 유출시키는 유출부(30); 및
    상기 유입부(10)의 유입배관에 설치되어, 공급수에 선회력을 제공하여 선회시키는 선회부(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 막여과공정의 UV처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선회부(40)는, 상기 유입부(10)의 유입배관의 하류에 등간격으로 이격 설치된 복수개의 날개편으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 막여과공정의 UV처리장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 날개편은, 최초의 날개편과 최후의 날개편 사이의 위상차가 720°∼1440°로 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 막여과공정의 UV처리장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 날개편은, 상기 유입부(10)의 유입배관의 내부에 60°∼120°의 간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 막여과공정의 UV처리장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 날개편은, 상기 유입부(10)의 유입배관의 소재와 동일한 소재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 막여과공정의 UV처리장치.
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