WO2014051263A1 - 적층형 디스크 필터 및 이를 이용한 여과기 - Google Patents

적층형 디스크 필터 및 이를 이용한 여과기 Download PDF

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WO2014051263A1
WO2014051263A1 PCT/KR2013/007634 KR2013007634W WO2014051263A1 WO 2014051263 A1 WO2014051263 A1 WO 2014051263A1 KR 2013007634 W KR2013007634 W KR 2013007634W WO 2014051263 A1 WO2014051263 A1 WO 2014051263A1
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filter
stacked
filtering
membrane
disk
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PCT/KR2013/007634
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English (en)
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Inventor
김형성
Original Assignee
주식회사 엘라이저
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/44—Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces
    • B01D29/46—Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces of flat, stacked bodies

Definitions

  • the present invention relates to a laminated disk filter and a filter using the same, and more particularly, to increase the number of layers per unit area by reducing the thickness of the filter membrane and to increase the number of filters for filtering in a limited area to maximize the purification capacity,
  • the present invention relates to a stacked disc filter capable of increasing the flow rate by shortening the flow path length of the filtration unit and a filter using the same.
  • Such membranes include microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration, reverse osmosis, gas separation and electrodialysis.
  • the separation principle such as dissolution and diffusion at the membrane surface is applied to separate the substance.
  • MBR one of these membrane technologies, combines the advantages of activated sludge process and membrane technology to replace the solid-liquid separation by gravity sedimentation with membrane separation to solve the disadvantages of the existing activated sludge process.
  • These processes are also known as activated sludge membrane separation process or membrane-bound activated sludge process, and are not limited to activated sludge process but are combined with general bioreactor and membrane separation process collectively to make membrane bioreactor (MBR, Membrane). Bio Reactor).
  • MLR submerged membrane bioreactor
  • MBR membrane fouling problem
  • a filter using a ring-shaped disk filter is used as the filtering device.
  • the filter 10 is formed by stacking a plurality of disk filters 11 provided with a plurality of flow paths 12.
  • the plurality of disk filters 11 are installed to be in close contact with each other by being pressed by the pressing means not shown while being stacked through the posts 13.
  • Disc filter type filter 10 configured as described above, after the waste water flows into the flow path 12 in the circumferential direction and is discharged by turning in a perpendicular direction along the inside of the disk filter 11, in the process included in the waste water The foreign matters do not pass through the flow passage 12 and remain in the flow passage 12.
  • Such a disk filter type filter 10 is deteriorated in the purification ability because the foreign matter accumulated in the flow path 12, and thus is configured to be reused through backwashing.
  • the disc filter type filter 10 since the disc filter 11 is manufactured by injection (forming the flow path 12 at the time of injection), there is a limit in reducing the thickness. That is, because the disk filter 11 is thick and the size of the filter 10 is limited, a small amount of the disk filter 11 is used, and therefore, there is a weak purification ability.
  • the filtration of the disk filter 11 is performed at the inlet of the flow path 1, that is, to filter foreign matter having a particle size larger than the passage cross-sectional area of the flow path 12, so that the next section of the inlet of the flow path 12 is Although not significantly related to filtration, if the length of the flow path 12 is shortened, it is difficult to handle the disk filter 11 and causes deformation. Therefore, the length of the flow path 12 of the disk filter 11 must be lengthened. There are few disadvantages.
  • the present invention is to solve the problems described above, laminated disk filter and filter using the same to increase the purification capacity by increasing the retention time of waste water and sewage by increasing the number of laminated per unit area by reducing the thickness of the filter membrane
  • the purpose is to provide.
  • another object of the present invention is to provide a laminated disk filter and a filter using the same to increase the flow rate by maximizing the purification capacity by increasing the number of filtration unit for filtering in a limited area, and also to shorten the flow path length of the filtration unit.
  • the purpose is.
  • Another object of the present invention is to enable the permanent use by cleaning the foreign matter without deteriorating the purification ability.
  • the laminated disk filter according to the present invention includes: a filter membrane having a flexibility and formed in a ring shape; Characterized in that it comprises a filter formed by a plurality of patterns printed on the surface of the filter membrane.
  • the filtration unit may be alternately repeatedly formed in a direction crossing the circumference of the filter membrane, and each of the first and second passages having openings formed in opposite directions, respectively, and crosses the circumference of the filter membrane between the first and second passages. It characterized in that it consists of a filtering hole formed in the water flow area smaller than the first and second euros at a predetermined interval from each other through the partition wall erected to a certain height in the direction.
  • the filter membrane has a thickness of 1 micron to 40 microns, and the pattern is preferably formed by ink printing while having a height of 0.1 microns to 5 microns.
  • the filter case is provided with an inlet and outlet;
  • a filter support mounted inside the filter case;
  • the stacked disk filter is in close contact with each other, characterized in that it comprises a filter group which is laminated on the filter support to open only the inlet and outlet between the stacked disk filter.
  • the present invention includes an ultrasonic vibrator for applying vibration to the plurality of filter membranes during backwashing.
  • the disk filter can be laminated in a larger amount than the conventional disk filter by reducing the thickness of the disk filter, so that the residence time of waste water and sewage becomes longer.
  • the purification ability of the foreign matter increases, the reliability as a filter can be improved, and a separate purification facility is not required.
  • the flow rate may be accelerated to increase the treatment capacity per unit time, thereby improving productivity of the purified water.
  • the purification ability can be maximized.
  • the disk filter is made of a flexible thin film, it is possible to reduce the cost because it is possible to permanently use to remove the foreign matter accumulated in the flow path through the ultrasonic vibration.
  • 1 is a conceptual diagram of a conventional filter.
  • Figure 2 is a perspective view of a conventional disk filter.
  • FIG. 3 is a perspective view of a stacked disc filter according to the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view of a laminated disk filter according to the present invention.
  • Figure 5 is an exemplary view provided with a filtering hole in the blind wall applied to the stacked disk filter according to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic view of a stacked filter according to the present invention.
  • the stacked disc filter 100 has a flexibility and is formed on the surface of the filter membrane 110 and the filter membrane 110 formed in a ring shape, and the filter unit 120 for filtering foreign substances. It consists of) and is used by stacking several pieces.
  • Filter membrane 110 is a flexible film, for example, a material such as PET, PP, PE is possible and consists of a thickness of 1 micron ⁇ 40 microns.
  • the filtration unit 120 forms a flow path in which only the inlet and the outlet are opened by another disc filter stacked above the disc filters 100, and is formed on one surface of the filter membrane 110.
  • the filter membrane 110 is very thin, it will be difficult to form a flow path in the filter membrane 110 itself as in the prior art. Therefore, in the present invention, it is preferable that the filtration unit 120 is formed through printing. That is, the partition walls 124 and the first and second blind walls 125 and 126 which will be described later are made by a pattern by printing.
  • the filtration unit 120 is configured as follows to maximize the filtering capacity by increasing the quantity of the filtering holes 121 and to increase the processing capacity.
  • the filtration unit 120 includes a filtering hole 121 formed between the first and second flow paths 122 and 123 and the first and second flow paths 122 and 123.
  • the first and second flow paths 122 and 123 are alternately formed on the surface of the filter membrane 110 in a direction crossing the circumference, and the openings 122a and 123a are formed in opposite directions, respectively.
  • the first and second flow paths 122 and 123 are formed through the partition wall 124.
  • the partition wall 124 is arranged in a direction transverse to the circumference on the surface of the filter membrane 110 and protrudes at a predetermined height along a circumference at a predetermined interval (this interval is the first and second flow paths 122 and 123).
  • the two euros 122 and 123 are partitioned.
  • First and second blind walls 125 and 126 are formed at ends of the partition walls 124 to close opposite sides of the openings 122a and 123a of the first and second flow paths 122 and 123.
  • the first and second blind walls 125 and 126 are connected to the end portions of the partition walls 124 and are formed in a zigzag shape on the inside and the outside of the partition walls 124 to form the first and second flow paths 122 and 123.
  • the first and second blind walls 125 and 126 may be formed at the same height as the protrusions forming the filtering holes 121.
  • the filtering hole 121 is formed between the protrusions 127 protruding at a predetermined height from each other on the upper surface of the partition wall 124, and is formed at a height lower than the height of the partition wall 124 (for example, 0.2 micron). .
  • the height relationship between the first and second flow paths 122 and 123 and the filtering holes 121 (the height of the filtering holes 121 and the height of the first and second flow paths 122 and 123) is maintained, their widths are not significant. The width is not given as an example.
  • the filtering hole 121 has a predetermined length and the water flows in the circumferential direction along the directions of the first and second flow paths 122 and 123.
  • the partition wall 124 and the protrusion 127 of the flow path part 120 are used to form the first and second flow paths 122 and 123 and the filtering hole 123, and all of the partition walls 124 and the protrusion 127 are formed.
  • the method is possible, and since the filter membrane 110 is thin and the heights of the partition walls 124 and the protrusions 121 are also low, the partition walls 124 and the protrusions 127 are preferably formed through printing. It is also possible to use methods other than printing. In the case of printing, the partition wall 124 may be printed first, and then the secondary wall may be manufactured by printing the projections 127 on the partition wall 124.
  • Printing is preferably ink printing. Ink printing can be formed on the filter membrane 110 without any special conditions because it is possible to print on the surface of the filter membrane 110 without additional adhesive or heat in nature.
  • the thickness of the filter membrane 110 is thinner than the thickness of the portion corresponding to the filter membrane 110 of the present invention in the conventional disk filter, a larger quantity of disk filters 100 may be stacked in the same size filter case. Can be.
  • the filtering holes 125a and 126a are also formed on the upper surfaces of the first and second blind walls 125 and 126, as shown in FIG. ) Can be formed.
  • the filtering holes 125a and 126a are formed by a plurality of protrusions 125b and 126b.
  • the protrusions 125b and 126b are formed at the same height as the protrusion 127 formed on the partition wall 124 to perform the same filtering function as the filtering hole 121 on the partition wall 124.
  • the filtration unit 120 may be configured as a straight line, a curved line, or the like in a direction crossing the circumference on the surface of the filter membrane 110.
  • the action of the stacked disc filter 100 according to the present invention is as follows.
  • the wastewater flows into the first flow passage 122 outside the stacked disc filter 100, passes through the filtering hole 121, and is discharged to the center via the second flow passage 123.
  • the wastewater flows into the first passage 122 through the opening 122a of the first passage 122.
  • foreign matter having a particle size larger than the opening 122a of the flow passage 122 is filtered without being introduced into the first flow passage 122.
  • Wastewater introduced into the first flow passage 122 is redirected to the filtering hole 121 by the first blind wall 125 opposite the opening 122a and passes through the filtering hole 121, and filtering in this process.
  • the foreign matter having a larger particle size than the hole 121 is filtered, and the foreign matter remains in the first passage 122.
  • the backwash water flows in the opposite direction to the purification direction of the waste water, that is, in the direction of the second flow path 123-the filtering hole 121-the first flow path 122.
  • the backwash water disturbs (vibrates) the disk filter 100 to remove foreign substances remaining in the first and second flow paths 122 and 123 and the filtering hole 121.
  • the filtering holes 125a and 126a When the filtering holes 125a and 126a are applied to the first and second blind walls 125 and 126, foreign substances are filtered through the filtering holes 125a and 126a, and the filter is formed even when the filtering holes 125a and 126a are formed. Since the size of the membrane 100 does not increase or become thick, the filtration capacity can be further increased as a result.
  • the filter 200 using the stacked disc filter according to the present invention has a path for inflow and outflow of waste water (which may be the same as a path for inflow and outflow of washing water (backwash water)).
  • the filter case is provided, the filter support 210 is mounted inside the filter case, a plurality of disk filter 100 is composed of a filter group (100A) is fitted to be stacked on the support tube 211 of the filter support 210.
  • the disc filters 120 should be spaced apart from each other.
  • the filter membrane 110 is thin and can maintain a stacked state so that the backwash water Only backwashing may be difficult, and the ultrasonic vibrator 220 is applied to compensate for this.
  • the ultrasonic vibrator 220 is disposed inside the filter support 210 (inner diameter side of the disk filter 100) and is supported by the filter support 210.
  • the ultrasonic vibrator 220 operates only during backwashing and generates vibrations of, for example, a frequency band of 20 Hz to 50 Hz.
  • the plurality of filter membranes 110 remain stacked during purification, but the plurality of filter membranes 110 are shaken by vibration during backwashing so that the filter unit 120 may be shaken. As the shape and size of the metal are destroyed, the backwash water discharges foreign substances.

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Abstract

본 발명은 적층형 디스크 필터 및 이를 이용한 여과기에 관한 것으로, 필터막의 두께를 얇게 하여 단위 면적당 적층 수량을 증가 및 제한된 면적 안에 필터링을 위한 여과부의 수량을 증가하여 정화능력을 극대화하며 아울러, 여과부의 유로 길이를 짧게 하여 유량을 증가함을 목적으로 한다. 본 발명에 의한 적층형 디스크 필터는, 유연성이 있으며 링 형태로 형성되는 필터막(110)과; 상기 필터막의 표면에 형성되며 이물질을 여과하는 여과부(120)를 포함하고, 상기 여과부는, 상기 필터막의 원주를 가로지르는 방향으로 교대로 반복 형성되며 각각 서로 반대 방향에 각각 개방부가 형성되는 제1,2유로(122,123), 상기 제1,2유로의 사이에 상기 필터막의 원주를 가로지르는 방향으로 일정 높이로 세워지는 구획벽을 통해 상호 간에 일정 간격을 두고 상기 제1,2유로보다 작은 통수 면적으로 형성되는 필터링 홀(121)을 포함하여 구성된다.

Description

적층형 디스크 필터 및 이를 이용한 여과기
본 발명은 적층형 디스크 필터 및 이를 이용한 여과기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필터막의 두께를 얇게 하여 단위 면적당 적층 수량을 증가 및 제한된 면적 안에 필터링을 위한 여과부의 수량을 증가하여 정화능력을 극대화하며 아울러, 여과부의 유로 길이를 짧게 하여 유량을 증가할 수 있는 적층형 디스크 필터 및 이를 이용한 여과기에 관한 것이다.
최근 물 부족현상으로 많은 어려움을 전 세계적으로 겪고 있다. 이러한 물은 생명체의 유지 존속을 위해서는 반드시 필요한 것으로써, 기존의 오염된 하, 폐수를 효율적으로 활용해야 하며, 이러한 수처리를 위한 하나의 방법으로써, 안전이면서도 친환경적으로 처리 할 수 있는 공정으로서 최근 분리막 공정이 크게 주목받고 있다.
이러한 분리막의 종류로는 정밀여과(microfiltration), 한외여과(ultrafiltration), 나노여과(nanofiltration), 역삼투여과(reverse osmosis), 기체분리(gas separation) 및 전기투석 등이 있으며, 공경의 크기 및 흡착, 막표면에서의 용해 및 확산 등의 분리원리를 응용하여 물질을 분리한다.
한편, 이러한 분리막 기술의 하나인 MBR이라 함은 활성슬러지 공정과 분리막(Membrane) 기술의 장점을 결합하여, 기존 활성슬러지 공정의 단점을 해결하고자 중력침전에 의한 고액분리를 막분리로 치환하는 연구가 진행되어 왔는데, 이러한 방식들을 활성슬러지 막분리 공정 또는 막결합형 활성슬러지 공정이라고도 하며, 또한 활성슬러지법에 국한되지 않고 일반적인 생물반응조와 막분리 공정을 결합시킨 것을 총칭하여 분리막 생물반응기(MBR, Membrane Bio Reactor)이라 한다. 특히, 침지형 MBR(Submerged Membrane Bioreactor)공정은 완벽한 고-액 분리가 가능하고 안정된 처리수를 확보할 수 있기 때문에 꾸준히 하수처리에 적용되고 있으며 실적 또한 증가 추세에 있다.
MBR이 많은 장점이 있음에도 불구하고 하폐수 처리에 광범위하게 적용하는데 제한 요소로 지적되고 있는 것은 막오염(membrane fouling) 문제이다. 즉, 분리막 표면에 발달하는 케이크층(cake layer)으로 인한 유출수의 생산속도 즉, 플럭스 (flux)가 저하되는 문제점을 지니고 있기 때문이다. 안정적인 유출수를 생산하기 위해서는 또는 일정한 플럭스를 유지하기 위해서는 주기적인 막의 물리ㆍ화학적 세척을 통한 막 오염의 제거 또는 막의 교체가 요구된다. 그러나 이것은 침지형 MBR 공정의 운전 및 유지관리 비용이 상승하는 요인으로 작용한다.
한편, 여과장치로서 링(ring) 형상의 디스크 필터를 이용한 여과기가 사용되고 있다.
도 1에서 보이는 바와 같이, 여과기(10)는, 다수의 유로(12)가 구비된 다수의 디스크 필터(11)가 적층되어 이루어진다.
다수의 디스크 필터(11)는 포스트(13)를 통해 적층되면서 미도시된 가압수단에 의해 가압되어 서로 밀착되도록 설치된다.
이와 같이 구성된 디스크 필터 타입의 여과기(10)는, 오폐수가 둘레방향에서 유로(12)에 유입되어 흐른 후 디스크 필터(11)의 내부를 따라 직각방향으로 선회하여 배출되며, 이 과정에서 오폐수에 포함된 이물질은 유로(12)를 통과하지 못하고 유로(12)에 남게 된다.
이와 같은 디스크 필터 타입의 여과기(10)는 유로(12)에 이물질이 쌓이기 때문에 정화능력이 떨어지게 되고, 따라서 역세척을 통해 재사용이 가능하도록 구성된다.
디스크 필터 타입의 여과기(10)를 역세척하는 방법은, 세척수가 오폐수의 정화시와 반대로 흐르도록 함으로써 유로(12)에 쌓인 이물질을 제거하는 것이 일반적이다.
그러나 종래 기술에 의한 디스크 필터 타입의 여과기(10)에 따르면, 디스크 필터(11)가 사출[사출시 유로(12) 형성]로 제조되기 때문에 두께를 줄이는데 한계가 있다. 즉, 디스크 필터(11)의 두께가 두껍고 여과기(10)의 크기에 한계가 있기 때문에 소량의 디스크 필터(11)가 사용되고, 따라서, 정화능력이 약한 단점이 있다.
또한, 디스크 필터(11)의 여과는 유로(1)의 입구에서 이루어지는 것이며, 즉, 유로(12)의 통수 단면적보다 큰 입도의 이물질을 여과하는 것이고 따라서 유로(12)의 입구 다음 구간은 이물질의 여과와 큰 관련이 없지만 유로(12)의 길이를 짧게 하게 되면 디스크 필터(11)의 취급이 어렵고 변형을 일으키기 때문에 디스크 필터(11)의 유로(12)의 길이를 길게 할 수밖에 없으므로 처리 유량이 매우 적은 단점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 필터막의 두께를 얇게 하여 단위 면적당 적층 수량을 증가함으로써 오폐수 및 하수의 체류시간을 길게 하여 정화능력을 증대할 수 있는 적층형 디스크 필터 및 이를 이용한 여과기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 제한된 면적 안에 필터링을 위한 여과부의 수량을 증가하여 정화능력을 극대화하며 아울러, 여과부의 유로 길이를 짧게 하여 유량을 증가할 수 있는 적층형 디스크 필터 및 이를 이용한 여과기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 정화능력을 떨어뜨리지 않으면서 이물질을 깨끗하게 세척하여 영구적 사용이 가능하도록 하려는데 있다.
본 발명에 의한 적층형 디스크 필터는, 유연성이 있으며 링 형태로 형성되는 필터막과; 상기 필터막의 표면에 인쇄되는 다수의 패턴에 의해 형성되는 여과부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 여과부는, 상기 필터막의 원주를 가로지르는 방향으로 교대로 반복 형성되며 각각 서로 반대 방향에 각각 개방부가 형성되는 제1,2유로, 상기 제1,2유로의 사이에 상기 필터막의 원주를 가로지르는 방향으로 일정 높이로 세워지는 구획벽을 통해 상호 간에 일정 간격을 두고 상기 제1,2유로보다 작은 통수 면적으로 형성되는 필터링 홀로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 필터막은 1 미크론 내지 40미크론의 두께이며, 상기 패턴은 0.1 미크론 내지 5 미크론의 높이이면서 잉크 인쇄를 통해 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 적층형 디스크 필터 및 이를 이용한 여과기는, 유입부와 배출부가 구비된 여과기 케이스와; 상기 여과기 케이스의 내부에 장착되는 필터 지지대와; 상기 적층형 디스크 필터가 서로 밀착되어 상기 적층형 디스크 필터들의 사이에 유입부와 배출부만 개방된 개방되도록 상기 필터 지지대에 적층되어 이루어진 필터군을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 본 발명은 역세척시 상기 다수의 필터막에 진동을 가하는 초음파 진동기가 포함된다.
본 발명에 의한 적층형 디스크 필터 및 이를 이용한 여과기에 의하면, 디스크 필터의 두께를 얇게 하여 단위 면적당 종래 디스크 필터보다 많은 수량의 디스크 필터를 적층할 수 있고, 따라서, 오폐수 및 하수의 체류시간이 길어지게 되어 이물질의 정화능력이 커지게 되므로 여과기로서의 신뢰성을 향상할 수 있고, 별도의 정화시설을 필요로 하지 않는다.
그리고, 필터링 홀의 유로 길이를 짧게 하여 유속을 가속하여 단위 시간 당 처리용량을 증가함으로써 정화수의 생산성을 향상할 수 있다. 또한, 제1,2유로와 필터링 홀의 구조상 동일한 면적에 대해서 여과하는 부분의 수량이 많아지므로 역시 정화능력을 극대화할 수 있다.
그리고, 디스크 필터가 유연성 있는 얇은 막으로 이루어지더라도 초음파 진동을 통해 유로에 쌓인 이물질을 깨끗하게 제거하여 영구적 사용이 가능하므로 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래 여과기의 개념도.
도 2는 종래 디스크 필터의 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 적층형 디스크 필터의 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 적층형 디스크 필터의 평면도.
도 5는 본 발명에 의한 적층형 디스크 필터에 적용된 블라인드벽에 필터링 홀이 구비된 예시도.
도 6은 본 발명에 의한 적층형 여과기의 개략도.
도 3에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 적층형 디스크 필터(100)는, 유연성이 있으며 링 형태로 형성된 필터막(110), 필터막(110)의 표면에 형성되며 이물질을 여과하는 여과부(120)로 구성되어 이루어지며, 다수개가 적층되어 사용된다.
필터막(110)은 유연성이 있는 예컨대 필름으로, PET, PP, PE 등의 재질이 가능하고 1미크론~40미크론의 두께로 이루어진다.
상기 여과부(120)는 디스크 필터(100)들이 적층될 때 바로 위에 적층되는 다른 디스크 필터에 의해 유입부와 배출부만 개방된 형태의 유로를 형성하는 것이며, 필터막(110)의 일면에 형성되는데, 필터막(110)이 매우 얇기 때문에 종래처럼 필터막(110) 자체에 유로를 형성하는 것이 어려울 것이며, 따라서, 본 발명에서는 인쇄를 통해 여과부(120)가 형성되는 것이 바람직하다. 즉 후술하는 구획벽(124)과 제1,2블라인드 벽(125,126)은 인쇄에 의한 패턴에 의해 만들어지는 것이다.
여과부(120)는 필터링 홀(121)의 수량을 증가하여 여과능력을 극대화함과 아울러 처리 용량을 증가하도록 다음과 같이 구성된다.
여과부(120)는 제1,2유로(122,123) 및 제1,2유로(122,123) 사이에 형성되는 필터링 홀(121)로 구성된다.
제1,2유로(122,123)는 필터막(110)의 표면에 원주를 가로지르는 방향으로 교대로 반복 형성되며 서로 반대 방향에 각각 개방부(122a,123a)가 형성된다.
제1,2유로(122,123)는 구획벽(124)을 통해 형성된다. 구획벽(124)은 필터막(110)의 표면에 원주를 가로지르는 방향으로 배열되면서 원주를 따라 일정 간격[이 간격은 제1,2유로(122,123)임]을 두고 일정 높이로 돌출되어 제1,2유로(122,123)를 구획한다.
구획벽(124)의 단부에는 제1,2유로(122,123)의 개방부(122a,123a) 반대쪽을 폐쇄하기 위하여 제1,2블라인드 벽(125,126)가 형성된다. 제1,2블라인드 벽(125,126)는 구획벽(124)들의 단부와 연결되는 형태로서 구획벽(124)의 내측과 외측에 지그재그 형태로 형성됨으로써 제1,2유로(122,123)를 형성한다.
제1,2블라인드 벽(125,126)은 필터링 홀(121)을 형성하는 돌기와 동일한 높이로 형성될 수 있다.
필터링 홀(121)은 구획벽(124)의 상면에 상호 간에 일정 높이로 돌출 형성되는 돌기(127)들의 사이에 형성되는데, 구획벽(124)의 높이보다는 낮은 높이(예컨대 0.2미크론)로 형성된다. 여기서, 제1,2유로(122,123)와 필터링 홀(121)의 높이 관계[필터링 홀(121)의 높이 < 제1,2유로(122,123)의 높이]를 유지한다면 이들의 폭은 큰 의미가 없으므로 폭에 대해서는 구체적인 수치를 예로 기재하지 않는다.
필터링 홀(121)은 일정 길이로 이루어지며 제1,2유로(122,123)의 방향에 따라 물의 흐름은 원주방향으로 흐르는 방향이다.
유로부(120)의 구획벽(124)와 돌기(127)는 제1,2유로(122,123)와 필터링 홀(123)을 형성하기 위한 것으로 구획벽(124)와 돌기(127)를 형성하는 모든 방법이 가능하고, 필터막(110)의 두께가 얇고 구획벽(124)와 돌기(121)의 높이도 낮기 때문에 구획벽(124)와 돌기(127)는 인쇄를 통해 형성되는 것이 바람직하며, 물론, 인쇄 이외의 방법도 무방하다. 인쇄의 경우 구획벽(124)를 먼저 인쇄한 후 구획벽(124) 위에 돌기(127)를 인쇄하는 2차 인쇄를 통해 제조할 수 있다.
인쇄는 잉크 인쇄가 바람직하다. 잉크 인쇄는 특성상 별도의 접착제나 열을 가하지 않아도 자연적으로 필터막(110) 표면에 인쇄가 가능하므로 특별한 조건없이 필터막(110)에 형성 가능하다.
본 발명은 필터막(110)의 두께가 종래 디스크 필터에서 본 발명의 필터막(110)과 대응되는 부분의 두께보다 얇기 때문에 동일한 크기의 여과기 케이스에 더 많은 수량의 디스크 필터(100)를 적층할 수 있다.
한편, 블라이드 구획벽(125,126)는 제1,2유로(122,123)의 일측을 폐쇄하는 기능만을 하는 것으로 설명하였지만, 도 5에서처럼 제1,2블라인드 벽(125,126)의 상면에도 필터링 홀(125a,126a)을 형성할 수 있다. 이 필터링 홀(125a,126a)은 다수의 돌기(125b,126b)에 의해 형성된다. 돌기(125b,126b)는 구획벽(124) 위에 형성되는 돌기(127)와 동일한 높이로 형성되어 구획벽(124) 상부의 필터링 홀(121)과 동일한 여과 기능을 수행한다.
여과부(120)는 필터막(110)의 표면에 원주를 가로지는 방향의 직선형, 곡선형 등으로 구성될 수도 있다.
본 발명에 의한 적층형 디스크 필터(100)의 작용은 다음과 같다.
1. 정화시.
폐수의 정화시 폐수는 적층형 디스크 필터(100)의 외부쪽의 제1유로(122)에서 유입되고 필터링 홀(121)을 거친 후 제2유로(123)를 경유하여 중심으로 배출되며, 좀 더 구체적으로 설명하면, 폐수는 제1유로(122)의 개방부(122a)를 통해 제1유로(122)에 유입된다. 이 과정에서 유로(122)의 개방부(122a)보다 큰 입도의 이물질은 제1유로(122)에 유입되지 못하고 여과된다.
제1유로(122)에 유입된 폐수는 개방부(122a) 반대쪽에 있는 제1블라인드 벽(125)에 의해 필터링 홀(121)로 방향 전환되어 필터링 홀(121)을 통과하고, 이 과정에서 필터링 홀(121)보다 큰 입도의 이물질이 여과되며, 이물질은 제1유로(122)에 잔류한다.
필터링 홀(121)을 경유한 후 물은 제2유로(123)에 유입된다. 제2유로(123)는 일측이 제2블라인드 벽(126)로 폐쇄되어 있기 때문에 제2유로(123)에 유입된 물은 중심쪽의 개방부(123a)를 통해 배출된다.
2. 역세척시.
역세수는 폐수의 정화 방향과 반대로 흐르게 되며, 즉, 제2유로(123) - 필터링 홀(121) - 제1유로(122)의 방향으로 흐르게 된다.
이 과정에서 역세수는 디스크 필터(100)를 교란(진동)시켜 제1,2유로(122,123)와 필터링 홀(121)에 잔류하는 이물질을 제거한다.
제1,2블라인드 벽(125,126) 상부에 필터링 홀(125a,126a)이 적용된 경우 이 필터링 홀(125a,126a)을 통해서도 이물질의 여과가 이루어지며, 필터링 홀(125a,126a)을 형성하여도 필터막(100)의 크기가 커지거나 두꺼워지지 않으므로 결과적으로 여과능력을 더욱 증대할 수 있다.
도 6에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 적층형 디스크 필터를 이용한 여과기(200)는, 오폐수의 유입과 배출을 위한 경로(세척수(역세수)의 유입과 배출을 위한 경로와 동일할 수 있음)가 구비된 여과기 케이스, 상기 여과기 케이스의 내부에 장착되는 필터 지지대(210), 다수의 디스크 필터(100)가 필터 지지대(210)의 지지관(211)에 끼워져 적층되는 필터군(100A)으로 이루어진다.
상기 여과기 케이스, 필터 지지대(210)는 종래와 동일하므로 구체적인 설명을 생략하며, 필터군(100A)의 디스크 필터(100)들이 흐트러지지 않도록 지지하는 구성도 종래와 동일하므로 구체적인 설명과 도면을 생략한다.
한편, 역세척의 효율을 높이기 위해서는 디스크 필터(120)들이 서로 벌어져야 하는데, 본 발명의 여과기(200)에 적용된 디스크 필터(100)는 필터막(110)이 얇아 적층상태를 유지할 수 있으므로 역세수만으로는 역세척이 어려울 수 있으며, 이를 보완하기 위하여 초음파 진동기(220)가 적용된다. 초음파 진동기(220)는 필터 지지대(210)의 내부[디스크 필터(100)의 내경측]에 배치되며 필터 지지대(210)에 지지된다.
초음파 진동기(220)는 역세척시에만 가동하며 예를 들어 20㎑ ~ 50㎑ 주파수 대역의 진동을 발생한다.
도 6의 원호에서 보이는 바와 같이, 정화시에는 다수의 필터막(110)들이 적층된 상태를 유지하지만, 역세척시에는 다수의 필터막(110)들이 진동에 의해 흔들리게 되어 여과부(120)의 형태와 크기가 파괴되면서 역세수가 이물질을 배출시키게 된다.

Claims (8)

  1. 유연성이 있으며 링 형태로 형성되는 필터막(110)과;
    상기 필터막의 표면에 인쇄되는 다수의 패턴에 의해 형성되는 여과부(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 디스크 필터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 여과부는, 상기 필터막의 원주를 가로지르는 방향으로 교대로 반복 형성되며 각각 서로 반대 방향에 각각 개방부가 형성되는 제1,2유로(122,123), 상기 제1,2유로의 사이에 상기 필터막의 원주를 가로지르는 방향으로 일정 높이로 세워지는 구획벽(124)을 통해 상호 간에 일정 간격을 두고 상기 제1,2유로보다 작은 통수 면적으로 형성되는 필터링 홀(121)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 적층형 디스크 필터.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 구획벽은 구멍이 없도록 상기 필터막의 표면에서 일정 높이로 세워지고, 상기 필터링 홀은 상기 구획벽의 상면에 일정 간격을 두고 돌출되는 돌기(127)들에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 디스크 필터.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 구획벽들은 단부가 상기 제1,2유로의 단부를 막기 위한 제1,2블라인드 벽(125,126)으로 연결 형성되며 상기 제1,2블라이드 구획벽의 상면에는 다수의 필터링 홀(125a,126a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 디스크 필터.
  5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 구획벽(124)과 돌기(127)는 인쇄를 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 디스크 필터.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 필터막은 1 미크론 내지 40미크론의 두께이며, 상기 구획벽과 돌기는 0.1 미크론 내지 5 미크론의 높이인 것을 특징으로 하는 적층형 디스크 필터.
  7. 유입부와 배출부가 구비된 여과기 케이스와;
    상기 여과기 케이스의 내부에 장착되는 필터 지지대(210)와;
    청구항 1에 의한 적층형 디스크 필터가 서로 밀착되어 상기 적층형 디스크 필터들의 사이에 유입부와 배출부만 개방된 개방되도록 상기 필터 지지대에 적층되어 이루어진 필터군(100A)을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 디스크 필터를 이용한 여과기.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 필터 지지대에 지지되며 역세척시 상기 필터군의 다수의 적층형 디스크 필터들에 진동을 가하여 상기 다수의 적층형 디스크 필터들이 흔들리면서 서로 이격되도록 하는 초음파 진동기(220)가 포함되는 것을 특징으로 하는 적층형 디스크 필터를 이용한 여과기.
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