WO2015152440A1 - 역세정 필터시스템 - Google Patents
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Classifications
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/12—Devices for taking out of action one or more units of multi- unit filters, e.g. for regeneration
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- B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
- B01D24/46—Regenerating the filtering material in the filter
- B01D24/4631—Counter-current flushing, e.g. by air
Definitions
- the present invention relates to a filter system, and more particularly, to a backwash filter system capable of effectively backwashing the filter of the filter system.
- the filter system is used in various fields such as seawater desalination plant, wastewater treatment plant, sewage treatment plant, and foreign matter separation plant.
- the filter system is used to filter the fluids used in such systems, so that seawater desalination, wastewater treatment, sewage Treatment, separation of foreign substances, etc. will be performed.
- FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a structure of a wastewater heat recovery facility to which a conventional filter system is applied.
- the conventional wastewater heat recovery facility includes a wastewater collection tank 1 in which hot waste water is stored, a fresh water tank 2 in which cold water (cold water) is stored at low temperature, and hot waste water and cold water at low temperature.
- Wastewater transfer pump (4), wastewater transfer pump (4) and heat exchanger for transferring the high temperature wastewater stored in the heat exchanger (3) and the wastewater collection tank (1) to the fluid inlet (3a) of the filtration treatment unit (3).
- the net filter 5 installed between the fluid inlets 3a, the wastewater outlet 6 connected to the fluid outlet 3b of the heat exchanger 3, and the fresh water at a low temperature.
- the mesh filter 5 It consists of a fresh water pump (7) to be transferred to the inlet (3c), hot water tank (8) connected to the fresh water outlet (3d) of the heat exchanger (3).
- the fluid inlet (5a) of the mesh filter (5) is connected to the waste water transfer pump (4) by a pipe
- the fluid outlet (5b) of the mesh filter (5) is the fluid inlet of the heat exchanger (3)
- the mesh filter 5 is provided with a mesh filter network (5c).
- the conventional wastewater heat recovery facility configured as described above includes a wastewater collection tank (1) in which hot wastewater is stored, a fresh water tank (2) in which cold water is stored at low temperature, and a hot water tank in which fresh water is changed by fresh water by heat recovered from hot wastewater ( 8) Connect the pipe, but install a heat exchanger (3), waste water, and fresh water transfer pump (4) and (7) in the pipe, and in the fresh water at low temperature, the fresh water in the fresh water tank (2) by the fresh water transfer pump (7).
- the fresh water inlet 3c of the heat exchanger 3 and the fresh water outlet 3d of the heat exchanger 3 are transferred to the fresh water outlet 3d of the heat exchanger 3.
- the wastewater of the wastewater collection tank 1 is discharged to the fresh water outlet 3d of the heat exchanger 3 via the waste inlet 3a of the heat exchanger 3 and the heat exchange wastewater passage by the wastewater transfer pump 4. As it is conveyed, it is to recover the heat of the waste water while flowing in the opposite direction in the heat exchanger (3).
- Most wastewater heat recovery facilities include heat exchanger wastewater passages in wastewater, except when the heat exchanger wastewater passage clogging time is prolonged because the wastewater passage is very wide like spiral type heat exchangers.
- the wastewater passage is blocked due to various foreign matters, and the heat exchange efficiency of the heat exchanger decreases in a short time or the heat exchanger user cannot be connected to connect the waste water transfer pump 4 and the heat exchanger 3 of the waste water heat recovery facility.
- the net type filter 5 is provided in piping.
- the mesh type filter 5 or perforated filter which is mostly installed and used in the existing wastewater heat recovery facility has a structure in which the filter structure is incomplete in filtration of fine foreign matter or fibrous material.
- Some wastewater heat recovery facilities of the conventional wastewater heat recovery facilities alternately install two sand filters with excellent filtration performance to compensate for the shortcomings of the mesh type filter. It is clogged within a short time, and backed by a sand filter, which is blocked by foreign filtration, to discharge the foreign matter filtered at intervals of 2 to 3 minutes.
- the backwashing water used for backwashing for filtration foreign matter is passed through the heat exchanger to exchange heat with fresh water (cold water), and the cold wastewater discharged as backwashing water is used as backwashing water. It is.
- the present invention is derived to solve the above problems, when the foreign matter caught in the filter of the backwash filter system to improve the performance of the filter system by easily washing the filter through the backwash is applied to various fields
- the aim is to present a possible backwash filter system.
- the present invention is connected to the fluid inlet from which the fluid is introduced, the fluid inlet is provided with a third valve, the fourth valve is installed and the fluid passing through the fluid inlet to the fluid outlet side
- a fluid outlet configured to be discharged and installed between the fluid inlet and the fluid outlet, one end of which is connected to the fluid inlet and the other end of which is connected to the fluid outlet from which the fluid introduced through the fluid inlet is discharged, and a fifth valve is installed.
- a first particle filter provided with a first backwashing tube to enable backwashing; And a fluid inlet connected to the fluid inlet, a fluid outlet connected to the fluid outlet to discharge the wastewater passing through the fluid inlet, and a second particle filter installed between the fluid inlet and the fluid outlet.
- a cleaning filter system is presented.
- a sixth valve is installed at the waste inlet so that the second particle filter can be backwashed, and the second particle filter has one end connected to the waste inlet and the other end connected to the waste outlet, and a seventh valve is installed.
- a second customs office may be provided.
- Centrifugal force filter including a waste outlet for discharging the waste water can be provided.
- the filtrate outlet may be provided with a first valve to selectively drive the centrifugal force filter.
- a centripetal force filter including a waste outlet for discharging the filtered wastewater may be provided.
- a second valve may be installed at the filtrate outlet to selectively drive the centripetal force filter.
- the particle filtering material escape prevention plate is fixed to the inside of the first, second particle filter, the particle filter material may be filled in the upper portion of the particle filter material escape prevention plate.
- the fluid input unit and the fluid discharge unit may be a component constituting any one of the seawater desalination facility, wastewater treatment facility, sewage treatment facility, foreign matter separation facility.
- the present invention has an effect that can be applied to various fields by improving the performance of the filter system by allowing the filter to be easily washed through the back wash when foreign matter is caught in the filter of the backwash filter system.
- 1 is a schematic diagram schematically showing the structure of a conventional wastewater heat recovery facility
- FIG. 2 is a plan view showing the structure of the backwash filter system in the normal operation according to an embodiment of the present invention
- FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the centrifugal filter of the backwash filter system of FIG.
- FIG. 4 is a perspective view showing the structure of the centripetal force filter of the backwash filter system of FIG.
- FIG. 5 is a perspective view showing the structure of the first and second particle filters of the backwash filter system of FIG.
- FIG. 6 is a plan view showing the structure of the centrifugal force filter of the backwash filter system according to an embodiment of the present invention during operation;
- FIG. 7 is a plan view showing the structure of the centripetal force filter of the backwash filter system according to an embodiment of the present invention during operation;
- FIG. 8 is a plan view showing the operation of backwashing the first particulate filter of the backwash filter system according to an embodiment of the present invention
- FIG. 9 is a plan view illustrating the operation of backwashing the second particulate filter of the backwash filter system according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a plan view showing the structure of the backwash filter system in the normal operation according to an embodiment of the present invention
- Figure 3 is a perspective view showing the structure of the centrifugal force filter of the backwash filter system of Figure 2
- Figure 4 2 is a perspective view showing the structure of the centripetal force filter of the backwash filter system of FIG. 2
- FIG. 5 is a perspective view showing the structure of the first and second particle filters of the backwash filter system of FIG. 2
- FIG. 7 is a plan view illustrating the structure of the centrifugal force filter of the backwash filter system according to the embodiment
- FIG. 7 is a plan view illustrating the structure of the centrifugal force filter of the backwash filter system, according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a plan view illustrating an operation of backwashing a first particulate filter of a backwash filter system according to an embodiment of the present invention
- FIG. 9 is a second view of a backwash filter system according to an embodiment of the present invention.
- the backwash filter system is connected to the fluid inlet 11 through which the fluid is introduced from the fluid inlet 10, and the fluid inlet 71 in which the third valve V3 is installed.
- the fourth valve (V4) is installed and the fluid outlet 72 through which the fluid passing through the fluid inlet 71 is discharged to the fluid discharge portion 80 side, between the fluid inlet 71 and the fluid outlet 72
- a first backwashing tube installed at a first end thereof, connected to a fluid inlet 71, and connected to a fluid outlet 32 at which the other end is introduced through the fluid inlet 11, and having a fifth valve V5.
- a fluid inlet 91 connected to the first particle filter 70 and the fluid inlet 71 to enable backwashing, and a fluid outlet 72 to discharge the wastewater passing through the fluid inlet 91. It comprises a fluid outlet 92 to be connected, and a second particle filter 90 provided between the fluid inlet 91 and the fluid outlet 92.
- a fluid inlet 51 is provided at the front end of the centrifugal force filter 50 so that the fluid can flow into the centrifugal force filter 50, and a fluid outlet 52 connecting the centrifugal force filter 50 and the centripetal force filter 60 to connect them. And a fluid inlet 61 are provided.
- a filtrate outlet 53 for connecting the filtrate filtered by the centrifugal force filter 60 to the fluid outlet 32 side.
- a first valve V1 is provided on the line of the filtrate discharge port 53.
- Centrifugal force filter 50 is rotated at a very high speed in the interior, at this time by using a material inertia generated by the fluid rotation to disperse the heavy heavy material heavy than water to the inner wall surface of the centrifugal force filter 50 by centrifugal force Figure 4 As shown in the following, the filter is collected under the centrifugal force filter 50, and the primary filtration fluid in which the high specific gravity material is filtered is discharged through the fluid outlet 52 of the centrifugal force filter 50 and collected under the centrifugal force filter 50.
- the high specific filtrate is discharged to the filtrate outlet 53 of the centrifugal force filter 50, the discharge of the high specific filtrate is centrifugal force filter by opening the first valve (V1) installed on the line of the filtrate outlet 53 (50)
- the high specific gravity filtrate is automatically discharged to the fluid discharge port 80 by the internal water pressure.
- a fluid outlet 62 and a fluid inlet 71 are installed between the centripetal force filter 60 and the first particle filter 70 so that the fluid having passed through the centripetal force filter 60 can flow into the first particle filter 70.
- the fluid passing through the first particle filter 70 flows between the first particle filter 70 and the filtration treatment unit 30 so that heat exchange occurs by flowing into the filtration treatment unit 30.
- fluid inlet 31 are provided.
- a filtrate outlet 63 is connected between one side of the centripetal force filter 60 and the fluid outlet 32 so that the filtrate filtered by the centripetal force filter 60 can flow out to the fluid outlet 32 side.
- the second valve V2 is provided on the line of the filtrate discharge port 63.
- the primary filtration fluid introduced into the centripetal force filter (60) rotates at a very high speed.
- low specific gravity material that is lighter than water is collected into the center of the centripetal force filter (60) by using material inertia generated by fluid rotation.
- the low specific gravity material is filtered by the centripetal force which is collected and collected on the upper part of the centripetal force filter (60), and the secondary filtration fluid filtered by the low specific gravity material is discharged through the fluid outlet (62) of the centripetal force filter (60) and centripetal force filter (60).
- the low specific gravity collected in the upper portion is discharged to the filtrate outlet 63 of the centrifugal filter 60, and the discharge of the low specific gravity filter is at the opening of the second valve V2 installed on the line of the filtrate outlet 63. It automatically discharges low specific gravity to the outside.
- a third valve V3 is provided on the line of the fluid outlet 62 and the fluid inlet 71 connecting the centripetal force filter 60 and the first particle filter 70 to selectively open and close them.
- a fluid outlet 72 and a fluid inlet 31 are provided between the particle filter 70 and the filtration treatment unit 30 to allow the fluid to flow into the filtration treatment unit 30. Such a fluid outlet 72 is provided.
- On the line of the fluid inlet 31 and the fourth valve V4 is provided.
- the discharged filtration fluid is introduced into the filtration treatment unit 30 through the fluid inlet 31 to heat exchange with fresh water introduced through the fresh water inlet 33 connected to the filtration treatment unit 30 to heat the fresh water. Then, the heat exchange complete fluid is discharged through the fluid outlet 32 and the fresh water is completed is heated through the fresh water outlet 34.
- One side of the first particle filter (70) is provided with a second particle filter (90), the second particle filter (90) serves to filter the fluid and at the same time backwashing the first particle filter (70) Serves to pass the fluid through.
- One side of the second particle filter 90 is connected to one side of the fluid outlet 62 installed in the centripetal force filter 60 by the fluid inlet 91, and a sixth valve V6 is provided on the line of the fluid inlet 91.
- the other side of the second particle filter 90 is connected to the fluid outlet 72 connected to the first particle filter 70 through the fluid outlet 92.
- the fluid inlet 91 between the sixth valve V6 and the second particle filter 90 may allow the second particle filter 90 to flow out of the backwash to the fluid outlet 32.
- the fluid outlet 32 is provided with a second back washing pipe 93, and the second back washing pipe 93 is provided with a seventh valve V8.
- the second particle filter 90 is introduced into the second particle filter 90 through the fluid inlet 91 and fixed to the inner wall of the second particle filter 90.
- the fine particles are filtered while passing through the particle filter material 95 filled in the upper portion of the separation prevention plate 94, the particle filter material removal prevention plate 94 fixed to the inner wall of the second particle filter 90 is the particle filter material (94) It consists of a number of holes that are smaller than the diameter of the hole, so that the water passes through, but the particle filter material (95) is not allowed to pass, the particle filter material (95) at the backwash flow rate for backwashing the filtered foreign matter discharged
- the particle filtration material 95 is composed of a material that is higher than the filtration foreign matter (iron, nonferrous metal, etc.), and the size and shape of the foreign matter to be filtered. According to particle filtration Optimizing the shape and the aperture ( ⁇ ), the proportion of (95)
- the third valve V3 and the fourth valve V4 are opened, and the first valve V1, the second valve V2, the fifth valve V5, The sixth valve V6 and the seventh valve V8 should be closed.
- the fluid passes through the centrifugal force filter 50 through the fluid inlet 51, passes through the centripetal force filter 60, and flows into the first particle filter 70 to be filtered. Is done.
- the first valve V1, the third valve V3, and the fourth valve V4 are opened, and the second valve V2, the fifth valve V5, and the fifth valve are opened.
- the sixth valve V6 and the seventh valve V8 should be closed.
- the fluid is introduced into the centrifugal force filter 50 through the fluid inlet 51 to perform primary filtration by the centrifugal force filter 50, and the filtered foreign matter is discharged from the filtrate outlet. It is discharged to the outside through the 53.
- the first filtration of the fluid is completed in the centrifugal force filter 50 is passed through the centripetal force filter 60 to the first particle filter 70, the secondary filtration is performed in the first particle filter (70).
- the fluid is discharged to the outside through the fluid outlet 32 to complete the driving of the centrifugal force filter 50.
- the second valve V2, the third valve V3, and the fourth valve V4 are opened, and the first valve V1, the fifth valve V5, and the third valve are opened.
- the sixth valve V6 and the seventh valve V8 should be closed.
- the fluid flows through the centrifugal force filter 50 through the fluid inlet 51 and then flows into the centripetal force filter 70 to perform primary filtration, and the filtered foreign matter is filtered. It is discharged to the outside through the water outlet (63).
- the first filtration fluid is completed in the centripetal force filter 70 is introduced into the first particle filter 70, the secondary filtration is performed in the first particle filter (70).
- the fifth valve V5 and the sixth valve V6 are opened, and the first valve V1, the second valve V2, and the third valve V3 are opened.
- the fourth valve V4 and the seventh valve V8 should be closed.
- the fluid passes through the fluid inlet 51 via the centrifugal force filter 50 and the centripetal force filter 60, and then through the fluid inlet 91, the second particle filter 90. After being introduced into the first particle filter (70) through the fluid outlet (92, 72) to backwash the first particle filter (70).
- the fluid passing through the first particle filter 70 flows through the first backwashing tube 73 and is discharged to the outside through the fluid outlet 32 to complete the operation of backwashing the first particle filter 70. .
- the third valve V3 and the seventh valve V8 are opened, and the first valve V1, the second valve V2, and the fourth valve V4 are opened.
- the fifth valve V5 and the sixth valve V6 should be closed.
- the fluid passes through the fluid inlet 51 via the centrifugal force filter 50 and the centripetal force filter 60, and then through the fluid inlet 71, the first particle filter 70. After being introduced into the second particle filter (90) through the fluid outlet (72, 92) to backwash the first particle filter (90).
- the fluid passing through the second particle filter 90 flows through the second backwashing tube 93 and is discharged to the outside through the fluid outlet 32 to complete the backwashing operation on the second particle filter 90.
- the fluid inlet part 10 and the fluid discharge part 80 of the backwash filter system having the structure as described above are components that constitute any one of a seawater desalination facility, a wastewater treatment facility, a sewage treatment facility, and a foreign substance separation facility.
- the above-mentioned facilities can not only improve energy efficiency, but also effectively remove foreign substances when they are caught in the filter system, thereby improving the performance of the filter system. It can be applied in various forms in various fields such as foreign matter separation.
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Abstract
본 발명은 유체유입부로부터 유체가 유입되는 유체입구와 연결되고 제3밸브가 설치된 유체입구와, 제4밸브가 설치되며 상기 유체입구를 통과한 유체가 유체배출부 측으로 배출되도록 하는 유체출구와, 상기 유체입구와 유체출구 사이에 설치되며, 일단이 상기 유체입구와 연결되고 타단이 상기 유체입구를 통하여 유입된 상기 유체가 배출되는 유체출구와 연결되며 제5밸브가 설치된 제1역세관이 구비되어 역세가 가능하도록 하는 제1입자 여과기; 및 상기 유체입구와 연결된 유체입구와, 상기 유체입구를 통과한 폐수가 배출되도록 상기 유체출구와 연결되는 유체출구와, 상기 유체입구와 유체출구 사이에 설치된 제2입자 여과기를 포함하는 역세정 필터시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 필터시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 필터시스템의 여과기를 효과적으로 역세정시킬 수 있는 역세정 필터시스템에 관한 것이다.
일반적으로 필터시스템은 해수담수화 시설물, 폐수처리 시설물, 하수처리 시설물, 이물질 분리 시설물 등의 다양한 분야에 사용되는 시스템으로써 이러한 시스템에 사용되는 유체를 필터시스템을 이용하여 여과함으로써 해수담수화, 폐수처리, 하수처리, 이물질 분리 등의 작업을 수행하게 된다.
도 1은 종래의 필터시스템이 적용된 폐수열 회수설비의 구조를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 폐수열 회수설비는, 고온의 폐수가 저장된 폐수집수조(1), 저온의 청수(냉수)가 저장된 청수탱크(2), 고온의 폐수와 저온의 청수를 열교환시키는 열교환기(3), 폐수집수조(1)에 저장된 고온의 폐수를 여과처리응용부(3)의 유체입구(3a)로 이송시키는 폐수이송펌프 (4), 폐수이송펌프(4)와 열교환기(3)의 유체입구(3a) 사이에 설치되는 그물형여과기(5), 열교환기(3)의 유체출구(3b)에 연결되는 폐수배출구(6), 저온의 청수를 열교환기(3)의 청수입구(3c)로 이송시키는 청수이송펌프(7), 열교환기(3)의 청수출구(3d)에 연결되는 온수탱크(8)로 구성된다. 이때, 상기 그물형여과기(5)의 유체입구(5a)는 폐수이송펌프(4)에 배관으로 연결되고, 그물형여과기(5)의 유체출구(5b)는 열교환기(3)의 유체입구(3a)에 배관으로 연결되며, 그물형여과기(5)에는 그물형여과망(5c)이 구비된다.
이와 같이 구성된 종래의 폐수열 회수설비는 고온의 폐수가 저장된 폐수집수조(1)와 저온의 청수가 저장된 청수탱크(2)와 고온의 폐수로부터 회수된 열에 의하여 청수가 변화하여 된 온수가 저장된 온수탱크(8)를 배관하여 연결하되 배관에는 열교환기(3)와 폐수, 청수이송펌프(4)(7)를 설치하여, 저온의 청수는 청수탱크(2)의 청수를 청수이송펌프(7)에 의해 열교환기(3)의 청수입구(3c)와 열교환기청수통로를 거쳐 열교환기(3)의 청수출구(3d)로 이송된다.
그리고, 이와 동시에 폐수집수조(1)의 폐수는 폐수이송펌프(4)에 의해 열교환기(3)의 폐수입구(3a)와 열교환 기폐수통로를 거쳐 열교환기(3)의 청수출구(3d)로 이송되면서 열교환기(3)내에서 서로 반대방향으로 흐르면서 폐수의 열을 회수하도록 하는 것이다.
스파이럴형(Spiral type) 열교환기와 같이 폐수통로가 매우 넓어 열교환기폐수통로 막힘 시간은 연장되나 열교환 효율이 매우 낮은 열교환기를 사용하는 경우를 제외하고 대부분의 폐수열회수설비는 열교환기폐수통로가 폐수에 포함된 여러 이물질로 인해 폐수통로가 폐색되는 현상이 발생하여 단시간내에 열교환기의 열교환효율이 저하되거나 열교환기 사용자체가 불가능하여 폐수열회수설비의 폐수이송펌프(4)와 열교환기(3)를 연결하는 배관에 그물형(Net type)여과기(5)를 구비하고 있다.
그런데 기존 폐수열 회수설비에 대부분 설치되어 사용하고 있는 그물형여과기(5)나 타공형여과기는 여과기구조가 미세이물질 또는 섬유성이물질의 여과가 완전치 않는 구조로 되어 있다.
따라서, 일부 여과되지 않은 이물질이 열교환기로 인입되어 열교환기 폐수통로 막힘 현상이 발생할 뿐만 아니라 섬유성이물질(머리카락, 실부스러기 등)의 경우 여과형태가 그물형여과망(5c)의 구멍과 구멍사이에 휘감긴 상태로 여과되어 그물형여과망(5c)에 휘감긴 섬유성이물질을 제거하기 위해서는 그물형여과망을 쇠솔(steel brush)로 문지르거나 여과물을 태워서 제거하여야 하는 등 청소방법이 매우 불편하여 그물형여과기(5)를 사용하는 필터시스템은 대부분 사용중지되거나 매우 저효율로 가동되고 있는 상태이다.
종래의 폐수열 회수설비 중 일부 폐수열 회수설비는 그물형여과기의 단점을 보완하기 위하여 여과성능이 우수한 샌드여과기를 2대 설치하여 교대 사용하고 있으나, 일정 이상의 이물질이 포함된 경우에는 샌드여과기가 이물질에 의해 단시간내에 막히므로서 2~3분간격으로 여과된 이물질배출을 위해 이물질여과로 폐색된 샌드여과기를 역세하여 이물질을 방출하게 된다.
여과이물질방출을 위한 역세에 사용되는 역세용수가 열교환기를 통과해 청수(냉수)와 열교환되고 배출되는 냉폐수를 역세용수로 사용하므로서 역세된 샌드여과기내부와 연결배관내부에 냉폐수가 만수(滿水)되어 있다.
따라서, 여과교대 초기에 냉폐수가 열교환기로 공급되어 폐수열회수가 전혀 이루어지지 않아 일정이상의 폐수열회수 손실전제하에 설비가 가동되고 있으며, 2대의 샌드여과기 교대시간이 매우 빨라 샌드여과기 운전교대에 사용되는 고가의 자동밸브 가동회수가 급등하여 자동밸브를 단시간내에 교체해야 하는 경제적 손실이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 역세정 필터시스템의 여과기에 이물질이 끼일 경우에 역세정을 통하여 여과기가 용이하게 세척되도록 함으로써 필터시스템의 성능을 향상시켜 다양한 분야에 적용이 가능한 역세정 필터시스템을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 유체유입부로부터 유체가 유입되는 유체입구와 연결되고 제3밸브가 설치된 유체입구와, 제4밸브가 설치되며 상기 유체입구를 통과한 유체가 유체배출부 측으로 배출되도록 하는 유체출구와, 상기 유체입구와 유체출구 사이에 설치되며, 일단이 상기 유체입구와 연결되고 타단이 상기 유체입구를 통하여 유입된 상기 유체가 배출되는 유체출구와 연결되며 제5밸브가 설치된 제1역세관이 구비되어 역세가 가능하도록 하는 제1입자 여과기; 및 상기 유체입구와 연결된 유체입구와, 상기 유체입구를 통과한 폐수가 배출되도록 상기 유체출구와 연결되는 유체출구와, 상기 유체입구와 유체출구 사이에 설치된 제2입자 여과기를 포함한 것을 특징으로 하는 역세정 필터시스템을 제시한다.
여기서, 상기 제2입자 여과기의 역세가 가능하도록 상기 폐수입구에는 제6밸브가 설치되고, 상기 제2입자 여과기에는 일단이 상기 폐수입구와 연결되고 타단이 상기 폐수출구와 연결되며 제7밸브가 설치된 제2역세관이 구비될 수 있다.
그리고, 상기 폐수집수조에서 폐수가 유입되는 폐수입구와, 상기 폐수입구를 통해서 유입된 폐수를 원심력을 이용해 물보다 비중이 높은 여과물을 배출하도록 상기 폐수배출구와 연결된 여과물 배출구와, 여과물이 여과된 폐수를 배출하는 폐수출구를 포함하는 원심력 여과기가 구비될 수 있다.
또한, 상기 여과물 배출구에는 선택적으로 상기 원심력 여과기를 구동시킬 수 있도록 하는 제1밸브가 설치될 수 있다.
아울러, 상기 원심력 여과기의 상기 폐수출구와 연결된 폐수입구와, 상기 폐수입구를 통해서 유입된 폐수를 구심력을 이용해 물보다 비중이 낮은 여과물을 배출하도록 상기 폐수배출구와 연결된 여과물 배출구와, 여과물이 여과된 폐수를 배출하는 폐수출구를 포함하는 구심력 여과기가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 여과물 배출구에는 선택적으로 상기 구심력 여과기를 구동시킬 수 있도록 하는 제2밸브가 설치될 수 있다.
또한, 상기 제1, 2입자 여과기의 내부에는 입자여과재이탈방지판이 고정되고, 상기 입자여과재이탈방지판의 상부에는 상기 입자여과재가 충진될 수 있다.
아울러, 상기 유체입력부와 상기 유체배출부는 해수담수화 시설물, 폐수처리 시설물, 하수처리 시설물, 이물질 분리 시설물 중 어느 하나를 구성하는 구성물이 될 수 있다.
본 발명은 역세정 필터시스템의 여과기에 이물질이 끼일 경우에 역세정을 통하여 여과기가 용이하게 세척되도록 함으로써 필터시스템의 성능을 향상시켜 다양한 분야에 적용이 가능한 효과가 있다.
도 1은 종래의 폐수열 회수설비의 구조를 개략적으로 도시한 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 역세정 필터시스템이 정상운전시의 구조를 도시한 평면도이며,
도 3은 도 2의 역세정 필터시스템의 원심력 여과기의 구조를 도시한 사시도이고,
도 4는 도 2의 역세정 필터시스템의 구심력 여과기의 구조를 도시한 사시도이며,
도 5는 도 2의 역세정 필터시스템의 제1, 2 입자 여과기의 구조를 도시한 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 역세정 필터시스템의 원심력 여과기가 작동시의 구조를 도시한 평면도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 역세정 필터시스템의 구심력 여과기가 작동시의 구조를 도시한 평면도이며,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 역세정 필터시스템의 제1입자형 여과기를 역세하는 동작을 도시한 평면도이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 역세정 필터시스템의 제2입자형 여과기를 역세하는 동작을 도시한 평면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 역세정 필터시스템이 정상운전시의 구조를 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2의 역세정 필터시스템의 원심력 여과기의 구조를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2의 역세정 필터시스템의 구심력 여과기의 구조를 도시한 사시도이며, 도 5는 도 2의 역세정 필터시스템의 제1, 2 입자 여과기의 구조를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 역세정 필터시스템의 원심력 여과기가 작동시의 구조를 도시한 평면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 역세정 필터시스템의 구심력 여과기가 작동시의 구조를 도시한 평면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 역세정 필터시스템의 제1입자형 여과기를 역세하는 동작을 도시한 평면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 역세정 필터시스템의 제2입자형 여과기를 역세하는 동작을 도시한 평면도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 역세정 필터시스템은, 유체유입부(10)로부터 유체가 유입되는 유체입구(11)와 연결되고 제3밸브(V3)가 설치된 유체입구(71)와, 제4밸브(V4)가 설치되며 유체입구(71)를 통과한 유체가 유체배출부(80) 측으로 배출되도록 하는 유체출구(72)와, 유체입구(71)와 유체출구(72) 사이에 설치되며 일단이 유체입구(71)와 연결되고 타단이 유체입구(11)를 통하여 유입된 상기 유체가 배출되는 유체출구(32)와 연결되며 제5밸브(V5)가 설치된 제1역세관(73)이 구비되어 역세가 가능하도록 하는 제1입자 여과기(70) 및 유체입구(71)와 연결된 유체입구(91)와, 유체입구(91)를 통과한 폐수가 배출되도록 유체출구(72)와 연결되는 유체출구(92)와, 유체입구(91)와 유체출구(92) 사이에 설치된 제2입자 여과기(90) 포함하여 구성되어 있다.
유체를 원심력 여과기(50) 측으로 유입시킬 수 있도록 원심력 여과기(50)의 전단에는 유체입구(51)가 설치되고, 원심력 여과기(50)와 구심력 여과기(60) 사에는 이들을 연결하는 유체출구(52)와 유체입구(61)가 설치되어 있다.
그리고, 원심력 여과기(50)의 일측과 유체출구(32) 사이에는 원심력 여과기(60)에서 여과된 여과물을 유체출구(32) 측으로 유출시킬 수 있도록 이들을 연결하는 여과물 배출구(53)가 설치되며 여과물 배출구(53)의 라인 상에는 제1밸브(V1)가 설치되어 있다.
원심력여과기(50)는 내부에서 매우 빠른 속도로 회전하게 되는데, 이때에 유체회전으로 발생되는 물질관성을 이용해 물보다 무거운 고비중이물질을 원심력으로 원심력여과기(50)의 내부벽면으로 분산집합시켜 도 4에서와 같이 여과하여 원심력여과기(50)하부로 포집하고, 고비중이물질이 여과된 1차 여과유체는 원심력여과기(50)의 유체출구(52)를 통해 배출하며 원심력여과기(50)하부에 포집된 고비중여과물은 원심력여과기(50)의 여과물배출구(53)로 방출되는데, 고비중여과물의 방출은 여과물배출구(53)의 라인 상에 설치된 제1밸브(V1)의 개방에 의해 원심력여과기(50) 내부수압으로 유체방출구(80) 측으로 고비중 여과물을 자동방출한다.
구심력 여과기(60)를 통과한 유체가 제1입자 여과기(70) 측으로 유입될 수 있도록 구심력 여과기(60)와 제1입자 여과기(70) 사이에는 유체출구(62)와 유체입구(71)가 설치되고, 제1입자 여과기(70)를 통과한 유체가 여과처리응용부(30) 측으로 유입되어 열교환이 일어날 수 있도록 제1입자 여과기(70)와 여과처리응용부(30) 사이에는 유체출구(72)와 유체입구(31)가 설치되어 있다
그리고, 구심력 여과기(60)의 일측과 유체출구(32) 사이에는 구심력 여과기(60)에서 여과된 여과물을 유체출구(32) 측으로 유출시킬 수 있도록 이들을 연결하는 여과물 배출구(63)가 설치되고, 여과물 배출구(63)의 라인 상에는 제2밸브(V2)가 설치되어 있다.
구심력여과기(60) 내부로 인입된 1차 여과유체는 매우 빠른 속도로 회전하게 되는데, 이때에 유체회전에 의해 발생되는 물질관성을 이용해 물보다 가벼운 저비중이물질이 구심력여과기(60)의 중심으로 집합되는 구심력으로 저비중이물질을 여과하여 구심력여과기(60)상부에 포집하고, 저비중이물질이 여과된 2차 여과유체는 구심력여과기(60)의 유체출구(62)를 통해 배출하며 구심력여과기(60)상부에 포집된 저비중이물질은 구심력여과기(60)의 여과물배출구(63)로 방출되는데, 저비중여과물의 방출은 여과물배출구(63)의 라인 상에 설치된 제2밸브(V2)의 개방에 의하여 외부로 저비중여과물을 자동방출한다.
또한, 구심력 여과기(60)와 제1입자 여과기(70)를 연결하는 유체출구(62)와 유체입구(71)의 라인 상에는 이들을 선택적으로 개폐하는 제3밸브(V3)가 설치되어 있으며, 제1입자 여과기(70)와 여과처리응용부(30) 사이에는 여과처리응용부(30) 측으로 유체를 유입시킬 수 있도록 유체출구(72)와 유체입구(31)가 구비되며, 이러한 유체출구(72)와 유체입구(31)의 라인 상에는 제4밸브(V4)가 설치되어 있다.
그리고, 제1입자 여과기(70)를 역세시에 역세에 의하여 발생된 이물질을 유체출구(32) 측으로 유출시킬 수 있도록 제3밸브(V3)과 제1입자 여과기(70) 사이의 유체입구(71)와 유체출구(32) 사이에는 제1역세관(73)이 구비되며, 제1역세관(73)에는 제5밸브(V5)가 설치되어 있다.
유체입구(71)를 통해 제1입자 여과기(70) 내부로 인입되어 제1입자 여과기(70) 내부벽에 고정된 입자여과재이탈방지판(74) 상부에 충진되어 있는 입자여과재(75)를 통과하면서 미세이물질이 여과되는데, 제1입자 여과기(70) 내부벽에 고정된 입자여과재이탈방지판(74)은 입자여과재(74)의 구경(球莖)보다 적은 다수의 구멍이 뚫린 형태로 구성되어 있어 물은 통과하되 입자여과재(75)는 통과하지 못하도록 되어 있고, 입자여과재(75)는 여과된 이물질배출을 위한 역세시 역세유속에 의해 입자여과재(75)가 여과이물질과 함께 입자여과기(70)외부로 방출되는 것을 방지하기 위하여 여과이물질보다 고비중인 재료(철, 비철금속 등)로 구성되며, 여과하고자 하는 이물질의 크기와 형태에 따라 입자여과재(75)의 형태와 구경(球莖), 비중을 최적화하여 정밀여과된 3차 여과유체는 유체출구(72)로 배출된다.
배출된 여과유체는 유체입구(31)를 통하여 여과처리응용부(30)로 유입됨으로써 여과처리응용부(30)와 연결된 청수입구(33)를 통하여 유입된 청수와 열교환이 이루어짐으로써 청수를 가열시키게 되고, 열교환이 완료된 유체는 유체출구(32)를 통하여 배출되고 가열이 완료된 청수는 청수출구(34)를 통하여 배출된다.
제1입자 여과기(70)의 일측에는 제2입자 여과기(90)가 구비되는데, 제2입자 여과기(90)는 유체를 여과시키는 역할을 수행함과 동시에 제1입자 여과기(70)를 역세할 경우에 유체를 경유시키는 역할을 수행한다.
제2입자 여과기(90)의 일측은 유체입구(91)에 의하여 구심력 여과기(60)에 설치된 유체출구(62)의 일측과 연결되고, 유체입구(91)의 라인 상에는 제6밸브(V6)가 설치되어 있으며, 제2입자 여과기(90)의 타측은 유체출구(92)를 통하여 제1입자 여과기(70)와 연결된 유체출구(72)와 연결되어 있다.
그리고, 제2입자 여과기(90)를 역세시에 역세에 의하여 발생된 이물질을 유체출구(32) 측으로 유출시킬 수 있도록 제6밸브(V6)과 제2입자 여과기(90) 사이의 유체입구(91)와 유체출구(32) 사이에는 제2역세관(93)이 구비되며, 제2역세관(93)에는 제7밸브(V8)가 설치되어 있다.
이러한 제2입자 여과기(90)는 제1입자 여과기(70)와 마찬가지로, 유체입구(91)를 통해 제2입자 여과기(90) 내부로 인입되어 제2입자 여과기(90) 내부벽에 고정된 입자여과재이탈방지판(94) 상부에 충진되어 있는 입자여과재(95)를 통과하면서 미세이물질이 여과되는데, 제2입자 여과기(90) 내부벽에 고정된 입자여과재이탈방지판(94)은 입자여과재(94)의 구경(球莖)보다 적은 다수의 구멍이 뚫린 형태로 구성되어 있어 물은 통과하되 입자여과재(95)는 통과하지 못하도록 되어 있고, 입자여과재(95)는 여과된 이물질배출을 위한 역세시 역세유속에 의해 입자여과재(95)가 여과이물질과 함께 제2입자 여과기(90) 외부로 방출되는 것을 방지하기 위하여 여과이물질보다 고비중인 재료(철,비철금속 등)로 구성되며, 여과하고자 하는 이물질의 크기와 형태에 따라 입자여과재(95)의 형태와 구경(球莖), 비중을 최적화하여 정밀여과된 3차 여과유체는 유체출구(92)로 배출된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 역세정 필터시스템이 정상작동하는 과정은 다음과 같다.
우선, 역세정 필터시스템이 정상작동을 하기 위해서는 제3밸브(V3), 제4밸브(V4)는 개방되고, 제1밸브(V1), 제2밸브(V2), 제5밸브(V5), 제6밸브(V6), 제7밸브(V8)는 폐쇄된 상태가 되어야 한다.
이러한 상태에서, 도 2에 도시한 바와 같이, 유체는 유체입구(51)를 통하여 원심력 여과기(50)를 경유한 후에 구심력 여과기(60)를 통과하고 제1입자 여과기(70) 측으로 유입되어 여과가 이루어진다.
그 후, 유체출구(32)를 통하여 외부로 배출이 완료됨으로써 정상 작동 과정이 완료된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 역세정 필터시스템을 작동시에 원심력 여과기(50)의 구동이 필요할 경우에 원심력 여과기(50)를 구동시키는 동작을 설명하면 다음과 같다.
우선, 원심력 여과기(50)의 구동을 위해서는 제1밸브(V1), 제3밸브(V3), 제4밸브(V4)는 개방되고, 제2밸브(V2), 제5밸브(V5), 제6밸브(V6), 제7밸브(V8)는 폐쇄된 상태가 되어야 한다.
이러한 상태에서, 도 6에 도시한 바와 같이, 유체는 유체입구(51)를 통하여 원심력 여과기(50) 측으로 유입되어 원심력 여과기(50)에 의하여 1차 여과가 이루어지며, 여과된 이물질은 여과물 배출구(53)를 통하여 외부로 배출된다.
그리고, 원심력 여과기(50)에서 1차 여과가 완료된 유체는 구심력 여과기(60)를 경유한 후에 제1입자 여과기(70)로 유입됨으로써 제1입자 여과기(70)에서 2차 여과가 이루어진다.
그 후, 유체는 유체출구(32)를 통하여 외부로 배출됨으로써 원심력 여과기(50)의 구동이 완료된다.
도 7에 도시한 바와 같이, 역세정 필터시스템을 작동시에 구심력 여과기(60)의 구동이 필요한 경우에 구심력 여과기(70)를 구동시키는 동작을 설명하면 다음과 같다.
우선, 구심력 여과기(70)의 구동을 위해서는 제2밸브(V2), 제3밸브(V3), 제4밸브(V4)는 개방되고, 제1밸브(V1), 제5밸브(V5), 제6밸브(V6), 제7밸브(V8)는 폐쇄된 상태가 되어야 한다.
이러한 상태에서, 도 7에 도시한 바와 같이, 유체는 유체입구(51)를 통하여 원심력 여과기(50)를 경유한 후에 구심력 여과기(70)로 유입되어 1차 여과가 이루어지며, 여과된 이물질은 여과물 배출구(63)를 통하여 외부로 배출된다.
그리고, 구심력 여과기(70)에서 1차 여과가 완료된 유체는 제1입자 여과기(70)로 유입됨으로써 제1입자 여과기(70)에서 2차 여과가 이루어진다.
그 후, 유체는 유체출구(32)를 통하여 외부로 배출되어 구심력 여과기(70)의 구동이 완료된다.
도 8에 도시한 바와 같이, 역세정 필터시스템의 제1입자 여과기를 역세시키는 동작은 다음과 같다.
우선, 제1입자 여과기(70)의 역세를 위해서는 제5밸브(V5), 제6밸브(V6)는 개방되고, 제1밸브(V1), 제2밸브(V2), 제3밸브(V3), 제4밸브(V4), 제7밸브(V8)는 폐쇄된 상태가 되어야 한다.
이러한 상태에서, 도 8에 도시한 바와 같이, 유체는 유체입구(51)를 통하여 원심력 여과기(50)와 구심력 여과기(60)를 경유한 후에 유체입구(91)를 통하여 제2입자 여과기(90)로 유입된 후에 유체출구(92, 72)를 통하여 제1입자 여과기(70)로 유입되면서 제1입자 여과기(70)의 역세가 이루어지도록 한다.
역세 후에 제1입자 여과기(70)를 통과한 유체는 제1역세관(73)을 통하여 유동하여 유체출구(32)를 통하여 외부로 배출됨으로써 제1입자 여과기(70)를 역세하는 동작이 완료된다.
도 9에 도시한 바와 같이, 역세정 필터시스템의 제2입자 여과기를 역세시키는 동작은 다음과 같다.
우선, 제2입자 여과기(90)의 역세를 위해서는 제3밸브(V3), 제7밸브(V8)는 개방되고, 제1밸브(V1), 제2밸브(V2), 제4밸브(V4), 제5밸브(V5), 제6밸브(V6)는 폐쇄된 상태가 되어야 한다.
이러한 상태에서, 도 9에 도시한 바와 같이, 유체는 유체입구(51)를 통하여 원심력 여과기(50)와 구심력 여과기(60)를 경유한 후에 유체입구(71)를 통하여 제1입자 여과기(70)로 유입된 후에 유체출구(72, 92)를 통하여 제2입자 여과기(90)로 유입되면서 제1입자 여과기(90)의 역세가 이루어지도록 한다.
역세 후에 제2입자 여과기(90)를 통과한 유체는 제2역세관(93)을 통하여 유동하여 유체출구(32)를 통하여 외부로 배출됨으로써 제2입자 여과기(90)에 대한 역세 동작이 완료된다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 역세정 필터시스템의 유체유입부(10)와 유체배출부(80)는 해수담수화 시설물, 폐수처리 시설물, 하수처리 시설물, 이물질 분리 시설물 중 어느 하나의 시설물을 구성하는 구성물로서 상술한 시설물이 작동함에 있어서 에너지 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 필터시스템의 여과기에 이물질이 끼일 경우에 효과적으로 이물질을 제거하여 필터시스템의 성능을 향상시킴으로써 상술한 해수담수화, 폐수처리, 하수처리, 이물질 분리 등의 다양한 분야에 다양한 형태로 적용 가능하게 된다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
Claims (8)
- 유체유입부(10)로부터 유체가 유입되는 유체입구(11)와 연결되고 제3밸브(V3)가 설치된 유체입구(71)와, 제4밸브(V4)가 설치되며 상기 유체입구(71)를 통과한 유체가 유체배출부(80) 측으로 배출되도록 하는 유체출구(72)와, 상기 유체입구(71)와 유체출구(72) 사이에 설치되며 일단이 상기 유체입구(71)와 연결되고 타단이 상기 유체입구(11)를 통하여 유입된 상기 유체가 배출되는 유체출구(32)와 연결되며 제5밸브(V5)가 설치된 제1역세관(73)이 구비되어 역세가 가능하도록 하는 제1입자 여과기(70); 및상기 유체입구(71)와 연결된 유체입구(91)와, 상기 유체입구(91)를 통과한 유체가 배출되도록 상기 유체출구(72)와 연결되는 유체출구(92)와, 상기 유체입구(91)와 유체출구(92) 사이에 설치된 제2입자 여과기(90);를 포함한 것을 특징으로 하는 역세정 필터시스템.
- 제1항에 있어서,상기 제2입자 여과기(90)의 역세가 가능하도록 상기 유체입구(91)에는 제6밸브(V6)가 설치되고, 상기 제2입자 여과기(90)에는 일단이 상기 유체입구(91)와 연결되고 타단이 상기 유체출구(32)와 연결되며 제7밸브(V8)가 설치된 제2역세관(93)이 구비된 것을 특징으로 하는 역세정 필터시스템.
- 제1항에 있어서,상기 폐수집수조(10)에서 폐수가 유입되는 유체입구(51)와, 상기 유체입구(51)를 통해서 유입된 폐수를 원심력을 이용해 물보다 비중이 높은 여과물을 배출하도록 상기 폐수배출구(80)와 연결된 여과물 배출구(53)와, 여과물이 여과된 폐수를 배출하는 유체출구(52)를 포함하는 원심력 여과기(50)가 구비된 것을 특징으로 하는 역세정 필터시스템.
- 제3항에 있어서,상기 여과물 배출구(53)에는 선택적으로 상기 원심력 여과기(50)를 구동시킬 수 있도록 하는 제1밸브(V1)가 설치된 것을 특징으로 하는 역세정 필터시스템.
- 제3항에 있어서,상기 원심력 여과기의 상기 유체출구(52)와 연결된 유체입구(61)와, 상기 유체입구(61)를 통해서 유입된 폐수를 구심력을 이용해 물보다 비중이 낮은 여과물을 배출하도록 상기 폐수배출구(80)와 연결된 여과물 배출구(63)와, 여과물이 여과된 폐수를 배출하는 유체출구(62)를 포함하는 구심력 여과기(60)가 구비된 것을 특징으로 하는 역세정 필터시스템.
- 제5항에 있어서,상기 여과물 배출구(63)에는 선택적으로 상기 구심력 여과기(60)를 구동시킬 수 있도록 하는 제2밸브(V2)가 설치된 것을 특징으로 하는 역세정 필터시스템.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제1, 2입자 여과기(70, 90)의 내부에는 입자여과재이탈방지판(74, 94)이 고정되고, 상기 입자여과재이탈방지판(74, 94)의 상부에는 상기 입자여과재(75, 95)가 충진된 것을 특징으로 하는 역세정 필터시스템.
- 제7항에 있어서,상기 유체입력부(10)와, 상기 유체배출부(80)는 해수담수화 시설물, 폐수처리 시설물, 하수처리 시설물, 이물질 분리 시설물 중 어느 하나를 구성하는 구성물의 일부분인 것을 특징으로 하는 역세정 필터시스템.
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