KR100463575B1 - Clarifier having filter media and a sludge collector with a back fresh function - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액체중에 함유된 입자를 분리제거하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액체중에 포함된 고형물가운데 침강성 고형물은 중력에 의해 침전시켜서 제거하고, 침전되지 않고 부유하는 미세플록 및 입자들은 침전지의 상부에 구비된 여과수단에 의하여 여과시켜서 제거하고, 여과가 진행됨에 따라 여과수단의 표면에 부착된 고형물은 초음파 또는 진동발생기, 브러쉬등의 역세수단에 의하여 탈리시켜서 여과성능이 재생되도록 하며, 상기 역세수단은 슬러지수집기와 함께 작동되도록 하는 여과기능이 구비된 침전지에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 고형물농도가 높은 혼합액도 효과적인 고액분리가 가능하고, 침강성이 나쁜 미세입자의 제거효율도 우수하며, 수두손실이 적어 압송펌프가 필요없고 역세척을 위하여 청정수를 낭비하지 않고, 여과기 설치를 위한 별도의 부지와 구조물이 소요되지 않고 가동중인 기존 침전지에도 쉽게 적용할 수 있다.The present invention relates to an apparatus for separating and removing particles contained in a liquid, and more particularly, among the solids contained in the liquid, precipitated solids are removed by precipitation by gravity, and the fine flocs and particles that do not precipitate are suspended in the sedimentation basin. Filtration is removed by filtration means provided at the upper portion, and as the filtration proceeds, the solid matter attached to the surface of the filtration means is detached by a backwashing means such as an ultrasonic wave or a vibration generator or a brush so that the filtration performance is regenerated. The means relates to a sedimentation basin equipped with a filtration function to operate with the sludge collector, according to the present invention is capable of effective solid-liquid separation even in a mixed liquid with a high solids concentration, excellent removal efficiency of fine particles, poor sedimentation, head loss This eliminates the need for a pressure pump and does not waste clean water for backwashing It does not require a separate site and structure for installing the filter, and can be easily applied to existing sedimentation basins that are in operation.
Description
본 발명은 액체중에 함유된 입자를 분리제거하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액체중에 포함된 고형물가운데 침강성 고형물은 중력에 의해 침전시켜서 제거하고, 침전되지 않고 부유하는 미세플록 및 입자들은 침전지의 상부에 구비된 여과수단에 의하여 여과시켜서 제거하고, 여과가 진행됨에 따라 여과수단의 표면에 부착된 고형물은 초음파 또는 진동발생기, 브러쉬등의 역세수단에 의하여 탈리시켜서 여과성능이 재생되도록 하며, 상기 역세수단은 슬러지수집기와 함께 작동되도록 하는 역세기능이 구비된 슬러지수집기와 여과수단이 설치된 침전지에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for separating and removing particles contained in a liquid, and more particularly, among the solids contained in the liquid, precipitated solids are removed by precipitation by gravity, and the fine flocs and particles that do not precipitate are suspended in the sedimentation basin. Filtration is removed by filtration means provided at the upper portion, and as the filtration proceeds, the solid matter attached to the surface of the filtration means is detached by a backwashing means such as an ultrasonic wave or a vibration generator or a brush so that the filtration performance is regenerated. The means relate to a sludge collector equipped with a backwashing function and a filtration means which is operated with a sludge collector.
하폐수처리시설, 정수처리시설 또는 생산공정의 고액분리공정에서 액체중에 포함된 고형물 분리장치로 원심력을 이용하는 하이드로사이크론, 중력을 이용하는침전지, 여과기 등 다양한 장치들이 개발되어 사용되고 있다. 그러나 하이드로사이크론은 비중이 작거나 입경이 미세한 고형물에 대한 제거효율이 낮고, 침전지는 입경과 비중이 큰 고형물은 잘 제거될 수 있으나, 비중이 작은 부유성 입자는 제거되지 못하고 유출되거나 별도의 여과수단을 구비해야 되는 문제점이 있다.In the solid-liquid separation process of sewage treatment facilities, water treatment facilities or production processes, various devices such as hydrocyclones using centrifugal force, settler using gravity, and filters have been developed and used. However, hydrocyclones have low removal efficiency for solids having a small specific gravity or fine particle diameter, and solids having a large particle size and a specific gravity can be removed well, but flocculants having a small specific gravity cannot be removed. There is a problem that means must be provided.
여과기는 미세한 입경도 효과적으로 제거할 수 있고 처리효율이 우수한 장점은 있었으나, 여과모듈의 표면에 고형물이 축적되어 여과속도가 감소되고 소요압력이 증가되므로 활성슬러지반응조와 응집반응조의 유출수와 같이 고형물농도가 높은 반응액의 고액분리에는 사용될 수 없는 문제점이 있다. 또한 종래의 여과기에는 청정유체를 여과와 반대방향으로 압송하여 여과상 또는 여과모듈의 표면에 축적된 고형물을 빈번하게 역세척(Back Fresh)시키므로 가동율이 낮고 역세척과정에 사용된 청정수가 오염될 뿐만아니라 고형물농도가 높은 액체에서는 사용이 제한되었다.The filter can effectively remove the fine particle size and has an excellent treatment efficiency, but since solid matter accumulates on the surface of the filtration module, the filtration rate is reduced and the required pressure is increased. There is a problem that cannot be used for the solid-liquid separation of the high reaction solution. In addition, in the conventional filter, the clean fluid is pumped in the opposite direction to the filtration to frequently back-wash the solid accumulated on the filter bed or the surface of the filtration module, resulting in low operation rate and contaminating the clean water used in the backwashing process. However, its use is limited in liquids with high solids concentrations.
또한 침전공정과 분리된 종래의 여과기는 별도의 부지에 여과기용 구조물을 축조하여야 되며, 압력식 여과기는 펌프와 동력이 소요되어 시설비와 운전비용이 비경제적이고, 압송이 불필요한 중력식 여과기는 여과면적이 크게 소요되므로 부지소요가 크고 여과기의 규모가 방대해지는 문제점이 있다.In addition, the conventional filter separated from the sedimentation process has to build a structure for the filter on a separate site, the pressure filter requires a pump and power, which is inexpensive to install and operate costs, and the gravity filter that does not need to be pumped has a large filtration area. Since it takes a lot of site, there is a problem that the size of the filter is huge.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 수두손실이 적은 여과수단을 침전지의 상부에 설치하여 침강성 고형물은 중력에 의해 침전되도록 하고, 부유성 고형물은 여과수단에 의해 제거하므로 고형물 제거효율이 매우 높고, 고형물 농도가 높은 액체에도 적용할 수 있으며, 별도의 부지가 소요되거나 구조물을 축조하지 않고 종래의 중력식 침전지에도 쉽게 적용할 수 있는 역세기능이 구비된 슬러지수집기와 여과수단이 설치된 침전지의 제공을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by installing a filtering means with low head loss in the upper part of the sedimentation basin so that the sedimentary solids are precipitated by gravity, the suspended solids are removed by the filtering means to remove the solids It can be applied to liquids with high efficiency and high solids concentration, and it is equipped with sludge collector and filtration means equipped with backwashing function that can be easily applied to conventional gravity sedimentation basin without requiring separate site or constructing structure. The purpose is to provide.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 역세기능이 구비된 슬러지수집기와 여과수단이 설치된 침전지에는 상징수를 집수하여 외부로 유출되도록 하는 수로 또는 관로형태의 집수수단이 설치되고, 상기 집수수단에는 다수개의 유입구가 천공되며, 상기 집수수단에는 섬유나 세라믹 또는 금속으로 구성된 다공성의 여과모듈로 구성된 여과수단을 설치하되, 상기 집수수단 유입구와 상기 다공성 여과모듈의 유출구가 서로 연통되도록 설치한다.A sludge collector equipped with a backwashing function and a filtration means according to the present invention for achieving the above object is provided with a collecting means in the form of a water channel or a pipe for collecting the symbol water to flow out to the outside, A plurality of inlets are perforated, and the collecting means is provided with a filtering means composed of a porous filtration module made of fiber, ceramic or metal, and installed so that the collecting means inlet and the outlet of the porous filtration module communicate with each other.
여과가 진행됨에 따라 상기 여과모듈에는 고형물이 축적되므로 부착된 고형물이 진동에 의해 탈리되도록 하는 초음파발진기 또는 질동발생기등에 의한 역세수단이 구비되며, 다수개로 구성된 상기 다공성의 여과모듈에 순차적으로 반복하여 진동을 가할 수 있도록 상기 역세수단을 이동시키는 구동장치를 구비하되, 상기 구동장치에 의하여 침전지 하부에 침강된 고형물 또는 침전지 수면에 부상된 스컴을 제거하는 슬러지수집기와 스컴스키머가 함께 구동되는 구성이다.As the filtration proceeds, the filtration module is provided with a backwashing means by an ultrasonic oscillator or a vibration generator to allow the attached solids to be detached by vibration because solids accumulate. The filtration module is repeatedly vibrated in a sequential manner. It is provided with a driving device for moving the backwashing means so as to apply, the sludge collector and the scum skimmer to remove the scum collected on the surface of the solid precipitated or sedimentation basin by the drive unit is driven together.
이와 같이 집수수단의 유출수위와 침전지 수면과의 수두차이에 의하여 상징수가 다공성의 여과모듈에 형성된 미세공을 통과하면서 상기 미세공의 구경보다 작은 입경의 입자가 걸러지는 구조에서는 여과압력이 크게 소요되어 비경제적이며 이미 설치가 완료되어 가동중인 침전지에는 적용이 제한될 수 있다.As such, due to the head difference between the effluent level of the water collecting means and the surface of the sedimentation basin, the filtration pressure is largely required in the structure in which the particles having a smaller particle diameter than the diameter of the micropores are filtered through the micropores formed in the porous filtration module. The application may be restricted for settling plants which are uneconomical and already installed and operating.
이와 같이 주로 체거름(Straining)이 이루어지는 다공성의 여과모듈의 문제점을 보완하기 위하여 본 발명에 따른 두번째의 여과수단으로 섬유상의 여과모듈을 적용하였다. 섬유상 여과모듈은 비교적 구경이 큰 유공관 또는 유공판에 솜, 수세미 또는 많은 섬유가 융기된 섬모형태 또는 수류가 잘 유통될 수 있도록 성기게 직조된 직포나 부직포형태의 섬유가 중첩된 섬유층을 형성하여 여과수단을 구성한 것이다. 따라서 침전지 상부의 상징수가 집수수단으로 이동하는 과정에서 상징수내의 미세플록과 입자가 상기 여과모듈에 구비된 섬유에 의하여 차단(Interception), 충돌(Impaction), 침전(Sedimentation) 또는 부착(Adhesion)되어 제거되므로 여과모듈에 형성된 미세공에 의하여 고형물이 주로 체거름되는 다공성 여과모듈에서보다 수두손실이 적다.Thus, in order to supplement the problem of the porous filtration module that is mainly strained (straining), a fibrous filtration module was applied as the second filtration means according to the present invention. The fibrous filtration module forms a fibrous layer of fibrous woven or nonwoven fibers superimposed so as to distribute cotton, loofah, or many fibers in the ciliated form or the flow of water in a relatively large perforated tube or perforated plate. It constitutes a means. Therefore, microflocs and particles in the symbolic water in the process of moving the symbolic water in the upper part of the sedimentation basin are intercepted, impeded, sedimentated or attached by the fibers provided in the filtration module. Because of the removal, the head loss is less than that in the porous filtration module in which the solids are mainly sieved by the micropores formed in the filtration module.
다공성 또는 섬모상 여과모듈의 역세척은 표면을 긁거나 교란시켜서 부착된 고형물층을 탈리시킬 수 있고 구동장치에 의해 작동되는 브러쉬 형태의 역세수단 또는 초음파 발진기나 진동발생기에 의한 역세수단을 적용할 수 있다.The backwashing of the porous or ciliated filtration module can remove the attached solid layer by scraping or disturbing the surface, and can apply the brush backwashing means operated by the driving device or the backwashing means by the ultrasonic oscillator or vibration generator. have.
또한 고형물 포집효율을 증대시키고 침전지 수면과 유출수위와의 수두차이를 감소시키기 위하여 본 발명에 따른 세번째의 여과수단으로 표면적이 매우 큰 섬유를 침전지의 수면근처에 현수하여 상징수내의 미세플록과 입자가 섬유층에 포집되도록 하였다. 즉, 상기 여과수단은 솜, 수세미 또는 그 표면에 섬모가 형성된 직포, 부직포, 로우프형태의 섬유가 침전지의 수면으로부터 아래로 현수되어 구성된 것이다.In addition, in order to increase the solids collection efficiency and to reduce the head head difference between the sedimentation basin surface and the outflow water level, the third filtration means according to the present invention suspending very large fibers near the surface of the sedimentation basin is a fibrous layer To be collected. That is, the filtration means is composed of cotton, loofah or a woven fabric, a nonwoven fabric, and a rope-shaped fiber having a cilia formed on the surface thereof suspended from the surface of the sedimentation basin.
침전지의 상부에 현수된 섬유에 미세플록들이 계속 포집되면서 섬유표면에서 조대한 플록으로 성장하게 되면 조대 플록의 자중에 의해 섬유표면에서 저절로 탈리되고 침전지 바닥으로 침강되어 슬러지수집기에 의하여 제거된다. 섬유의 표면에서 탈리된 조대 플록가운데 비중이 물보다 작은 가벼운 고형물은 수면으로 부상하여 스컴스키머에 의하여 제거되므로 현수섬유에 의해 여과수단을 구성하면 역세수단을 생략할 수 있다. 침전지의 수면전체에 섬유층을 넓게 구성할 수 있으므로 미세플록 또는 입자가 섬유층에 의하여 포집될 수 있는 기회가 증대되므로 섬유상의 여과모듈에서 보다 고형물 제거효율이 우수하다.As the microflocs continue to collect on the suspended fibers in the sedimentation basin, they grow into coarse flocs on the surface of the fiber, which are spontaneously detached from the fiber surface by the weight of the coarse floc and settle to the bottom of the sedimentation basin to be removed by the sludge collector. Since light solids having a specific gravity smaller than water in the coarse floc detached from the surface of the fiber float on the surface and are removed by the scum skimmer, the backwashing means can be omitted if the filter means are made of suspended fibers. Since the fibrous layer can be made wide throughout the surface of the sedimentation basin, the chance of fine floc or particles being collected by the fibrous layer is increased, so that the solid removal efficiency is more excellent in the fibrous filtration module.
또한, 본 발명에서는 침전지 수면과 유출수위와의 수두차이를 감소시킬 수 있도록 네번째의 여과수단으로서 상징수에 부유하는 미세플록 및 입자가 섬유층에 포집될 수 있도록 그 표면에 섬모가 형성된 다수개의 판재 또는 솜형태, 수세미형태등의 섬유상 판재가 침전지의 수면에 수직으로 설치되도록 하였다.In addition, in the present invention, a plurality of sheets or cotton with cilia formed on the surface of the microfloc and particles suspended in the supernatant water as a fourth filtration means to reduce the head difference between the surface of the sedimentation basin and the outflow water level. Fibrous plates, such as shape and loofah, were installed perpendicular to the water surface of the settling basin.
특히, 침전지 내부에 섬유상 판재를 설치하되 경사판에 의한 침전효율도 추가될 수 있도록 하기 위하여 상기 섬유상 판재를 경사지게 설치하므로써, 침전지의 수면적을 축소시키거나 고형물 포집효율을 증대시킬 수 있는 경사판 침전지를 구성할 수 있다. 이 경우 상기 경사판이 일정간격으로 다수가 중첩 설치됨으로 경사판들 사이마다 간극이 형성된다. 상기 간극의 윗부분 표면 즉, 각 경사판의 하부표면에는 미세플록과 입자가 잘 부착될 수 있도록 섬모층을 형성하거나 솜형태, 수세미형태로 구성한 것이다. 또 상기 간극들의 아래 부분 경사판의 표면 즉, 각 경사판의 상부표면에는 윗부분의 섬유표면에서 미세플록들이 부착 및 조대화되어 탈리후 침강되는 고형물이 잘 미끄러져서 아래로 이동(Slope Down)될 수 있도록 매그러운 면으로 구성한다. 따라서 미세플록이 섬유표면에 부착 제거되는 효과와 경사판에 의한 침전효율의 증대효과를 동시에 실현할 수 있게 된다.In particular, by installing the fibrous plate material inside the sedimentation basin but inclinedly installed the fibrous plate in order to add the sedimentation efficiency by the inclined plate, the inclined plate sedimentation basin can reduce the surface area of the sedimentation basin or increase the solids collection efficiency can do. In this case, a plurality of the inclined plates are installed at a predetermined interval so that a gap is formed between the inclined plates. The upper surface of the gap, that is, the lower surface of each inclined plate is formed of a ciliated layer or formed in the form of cotton, scrubber so that fine flocs and particles can be attached well. In addition, the microflocs are attached to and coarsened at the upper surface of each slanting plate, that is, the upper surface of each slanting plate, so that the solids settled after detachment slide well and slide down. It consists of dirty faces. Therefore, it is possible to realize the effect that the fine floc is attached to and removed from the fiber surface and the effect of increasing the precipitation efficiency by the inclined plate at the same time.
도1은 본 발명의 제1실시예로 역세기능과 다공성 여과모듈이 구비된 침전지1 is a sedimentation basin equipped with a backwashing function and a porous filtration module as a first embodiment of the present invention.
의 단면도,Section,
도2는 본 발명의 제2실시예로 역세기능과 섬유상 여과모듈이 구비된 침전지Figure 2 is a sedimentation basin equipped with a backwash function and a fibrous filtration module as a second embodiment of the present invention
의 단면도,Section,
도3은 본 발명의 제3실시예로 현수섬유에 의한 여과수단이 구비된 침전지의Figure 3 is a third embodiment of the sedimentation basin equipped with filtration means by the suspension fiber
단면도,Cross-section,
도4는 본 발명의 제4실시예로 섬유상 판재에 의한 여과수단이 구비된 침전지4 is a sedimentation basin equipped with a filtering means by a fibrous sheet as a fourth embodiment of the present invention.
의 단면도,Section,
도5는 본 발명의 제5실시예로 압축공기에 의한 역세기능과 여과모듈이 구비5 is provided with a backwash function and a filtration module by compressed air as a fifth embodiment of the present invention.
된 침전지의 단면도이다.Section of a precipitated sedimentation basin.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 침전지11: 슬러지배출구 12 : 바닥면 13: 혼합액 유입관 14: 슬러지배출관21 : 다공성 여과모듈Reference Signs List 10 sedimentation basin 11: sludge discharge port 12: bottom surface 13: mixed liquid inlet pipe 14: sludge discharge pipe 21: porous filtration module
22 : 섬유상 여과모듈 23 : 현수섬유22: fibrous filtration module 23: suspended fibers
24 : 섬유상 판재 30 : 집수수로24: fibrous plate 30: catchment
31 : 집수관 32 : 유출수조절밸브31: collecting pipe 32: effluent control valve
33 : 신축관 41 : 초음파 또는 진동발진기33: expansion tube 41: ultrasonic or vibration oscillator
42 : 브러쉬 43 : 진동 차폐수단42 brush 43 vibration shielding means
50 : 고형물 유출방지수단 60 : 구동장치50: solids spill prevention means 60: drive device
61 : 스컴스키머 62 : 슬러지수집기63: 회전지지축 61: scum skimmer 62: sludge collector 63: rotary support shaft
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 제1실시예로 역세기능이 구비된 슬러지수집기와 다공성 여과모듈이 설치된 침전지의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a sludge collector equipped with a backwashing function and a sedimentation basin equipped with a porous filtration module as a first embodiment of the present invention.
도1에 도시된 바와 같이 침전지(10)의 내부에는 일부가 침전지 수면아래에 잠기고 상부는 대기중에 노출된 개수로(開水路)형태의 집수수단인 집수수로(30)가 설치되어 있으며, 상기 집수수로의 수면하부에는 다수개의 유입구가 천공되어 있고, 상기 집수수로에는 섬유나 세라믹 또는 금속으로 구성된 다공성 여과모듈(21)로 구성된 여과수단을 설치하되, 상기 집수수로 유입구와 상기 다공성 여과모듈의 유출구가 서로 연통되도록 설치된다.As shown in Fig. 1, the inside of the sedimentation basin 10 is partially submerged under the surface of the sedimentation basin, and the upper part is provided with a water collecting channel 30, which is a water collecting means in the form of a water channel exposed to the atmosphere. A plurality of inlets are perforated in the lower part of the water collecting channel, and the collecting channel is provided with filtration means including a porous filtration module 21 made of fibers, ceramics, or metals. Outlets of the module are installed to communicate with each other.
이 실시예에서의 역세수단은 상기 여과모듈에 부착된 고형물이 진동에 의해 탈리되도록 하는 초음파발진기 또는 진동발생기(41)이며, 다수개로 구성된 상기 다공성의 여과모듈에 순차적으로 반복하여 진동을 가해서 여과모듈에 부착된 고형물이 탈리될 수 있도록 상기 역세수단을 이동시킬 수 있는 구동장치(60)를 구비하되, 상기 구동장치에의하여 침전지 하부에 침강된 고형물 또는 침전지 수면에 부상된 스컴을 제거하는 슬러지수집기(62)와 스컴스키머(61)가 함께 구동되는 구조이다.즉, 침전조(10)의 중앙에 구동장치(60)에 의해 회전구동되는 회전지지축(63)이 설치되고, 상기 회전지지축(63)에는 침전조의 폭방향을 따라 수평으로 연장되게 스컴스키머(61)가 연결되고, 상기 스컴스키머(61)에는 역세수단(41)이 연결되어 있다. 따라서 상기 구동장치(60)가 작동하면 회전지지축(63)이 회전하면서 상기 역세수단(21)이 수평으로 선회하면서 복수개의 여과모듈(21)과 순차적으로 접촉하여 여과모듈(21)을 역세시킨다. The backwashing means in this embodiment is an ultrasonic oscillator or vibration generator 41 which allows the solid matter attached to the filtration module to be detached by vibration, and repeatedly vibrates to the porous filtration module composed of a plurality of filtration modules. Sludge collector which is provided with a drive device 60 for moving the backwashing means so that the solid matter attached to the desorption means, the scum collector to remove the solids settled in the lower part of the sedimentation basin or the scum floated on the surface of the sedimentation basin ( 62 and the scum skimmer 61 are driven together. That is, the rotary support shaft 63 is driven by the drive device 60 in the center of the settling tank 10, the rotary support shaft 63, the scum skimmer to extend horizontally along the width direction of the settling tank ( 61 is connected, and a backwash means 41 is connected to the scum skimmer 61. Accordingly, when the driving device 60 is operated, the rotary support shaft 63 rotates while the backwashing means 21 pivots horizontally to sequentially contact the plurality of filtration modules 21 to backwash the filtration modules 21. .
도 1에서 도면부호 11은 슬러지배출구이고, 12는 침전지의 바닥면이며, 13은 혼합액 유입관이며, 14는 슬러지배출관이다.여기서, 상기 역세수단에 의해 발생되는 진동이 침전지 하부에 형성되는 슬러지블랭킷층을 교란하여 고형물이 부상되는 것이 방지될 수 있도록 역세수단의 하부에는 금속 또는 합성수지등의 판재로 구성된 진동차폐수단(43)을 설치하는 것이 바람직하다. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a sludge discharge port, 12 denotes a bottom surface of the sedimentation basin, 13 denotes a mixed liquid inlet pipe, and 14 denotes a sludge discharge pipe. Here, the vibration shielding means 43 made of a plate such as metal or synthetic resin in the lower portion of the backwashing means so that the vibration generated by the backwashing means disturbs the sludge blanket layer formed at the lower portion of the sedimentation basin to prevent the floating of solids. It is desirable to install it.
상기 구동장치에 의하여 상기 역세수단이 이동하면서 여과모듈에 진동을 가하게 되면 여과모듈에서 탈리된 고형물이 집수수로를 통하여 유출되어 처리수를 혼탁하게 할 수 있다. 따라서 상기 여과모듈의 유출구에는 마개, 게이트형태와 같은 고형물유출방지수단(50)이 상기 역세수단과 함께 이동하면서 역세가 이루어지는 여과모듈의 유출구를 일시적으로 밀폐하므로써 탈리된 고형물이 처리수를 따라 유출되는 것을 방지할 수 있다.When the backwashing means is moved by the driving device and the vibration is applied to the filtration module, the solids detached from the filtration module may be discharged through the water collecting channel to turbid the treated water. Therefore, the solids discharge prevention means 50, such as a stopper, the gate form at the outlet of the filtration module is moved together with the backwashing means to temporarily seal the outlet of the filtration module to be backwashed is discharged along the treated water Can be prevented.
이 실시예에서는 집수수로의 수위와 침전지 수면과의 수두차이에 의하여 상징수가 여과모듈에 형성된 미세공을 통과하면서 상기 미세공의 구경보다 작은 입경의 플록 및 입자가 체거름(Straining)에 의하여 제거된다. 미세공에 의하여 걸러지는 구조의 상기 여과모듈은 여과압력이 크게 소요되므로 이미 설치가 완료되어 가동중인 침전지에는 적용이 제한될 수 있다.In this embodiment, floc and particles having a particle size smaller than the diameter of the micropores are removed by straining while the symbol water passes through the micropores formed in the filtration module due to the water head difference between the water level of the sump and the surface of the sedimentation basin. do. Since the filtration module of the structure filtered by the micropores requires a large filtration pressure, the application may be limited to the sedimentation basin already installed and operating.
도2는 본 발명의 제2실시예인 역세기능과 섬모상 여과모듈이 구비된 침전지의 개략적인 단면도로, 제1실시예에서 침전지 수면과 유출수위와의 수두차가 크게 소요되는 문제점을 해소하기 위한 것이다.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a sedimentation basin equipped with a backwashing function and a ciliated filtration module according to a second embodiment of the present invention. In order to solve the problem of large water head difference between the surface of the sedimentation basin and the outflow water level in the first embodiment.
이 실시예에서의 섬유상 여과모듈(22)은 다공성 여과모듈에 구성된 미세공보다 구경이 큰 유공관 또는 유공판에 솜, 수세미 또는 많은 섬모가 융기된 섬모형태 또는 수류가 잘 유통될 수 있도록 성기게 직조된 직포나 부직포를 중첩시켜서 섬유층을 형성하여 여과수단을 구성한 것이다. 따라서 침전지 상부의 상징수가 집수수로로 이동하는 과정에서 상징수내의 미세플록과 입자가 상기 섬유상 여과모듈의 섬유 표면과 충돌 및 부착되어 포집되므로 다공성 여과모듈에 형성된 미세공에 의하여 고형물이 주로 체거름되는 제1실시예에서보다 수두손실이 적다.The fibrous filtration module 22 in this embodiment is coarsely woven so that cotton, loofah or cilia with a large number of cilia are circulated well in a perforated tube or perforated plate having a larger diameter than the micropores configured in the porous filtration module. Filtration means are formed by overlapping the woven or nonwoven fabrics to form a fibrous layer. Therefore, the fine flocs and particles in the symbolic water collide with and adhere to the fiber surface of the fibrous filtration module in the process of moving the symbolic water from the upper part of the sedimentation basin to the catchment, so that the solids are mainly sieved by the micropores formed in the porous filtration module. The head loss is less than in the first embodiment.
이 실시예에서는 상기 섬유상 여과모듈의 표면을 긁거나 교란시켜서 부착된 고형물층을 탈리 제거할 수 있고 구동장치(62)에 의해 작동되는 브러쉬(42)형태의 역세수단을 예시하였으나, 제1실시예에서와 같이 초음파 발진기 또는 진동발생기에 의한 역세수단도 적용할 수 있으며 그외 장치의 구성과 작용은 제1실시예와 유사하므로 상세한 설명을 생략한다.In this embodiment, the backwashing means in the form of a brush 42, which is detached from the surface of the fibrous filtration module by detaching and removing the attached solid layer and operated by the driving device 62, is illustrated. The backwashing means by the ultrasonic oscillator or the vibration generator can also be applied as described above, and the configuration and operation of the other devices are similar to those of the first embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.
도3은 본 발명의 제3실시예인 현수섬유에 의한 여과수단이 구비된 침전지의 개략적인 단면도로, 고형물 포집효율을 증대시키고 침전지 수면과 유출수위와의 수두차이를 현저하게 감소시킬 수 있다.3 is a schematic cross-sectional view of a sedimentation basin equipped with a filtration means by suspension fibers, which is a third embodiment of the present invention, to increase solids collection efficiency and to significantly reduce the head difference between the surface of the sedimentation basin and the outflow water level.
이 실시예에서는 여과수단을 표면적이 매우 큰 섬유층으로 구성하여 상징수내의 미세플록과 입자가 섬유의 표면과 충돌하여 부착 및 제거되도록 한 것이다. 즉, 상기 여과수단은 솜, 수세미 또는 그 표면에 섬모층이 형성된 직포, 부직포, 로우프와 같은 섬유가 침전지의 수면으로부터 아래로 현수되어 구성된 것이다.In this embodiment, the filtering means is composed of a fiber layer having a very large surface area so that the fine floc and particles in the symbolic water collide with the surface of the fiber to attach and remove. That is, the filtration means is composed of fibers such as cotton, loofah or cilia, nonwoven fabric, rope having a cilia layer formed on the surface thereof suspended from the surface of the sedimentation basin.
이 실시예에서도 역세수단으로 섬유층을 긁거나 진동시켜서 부착된 고형물이 탈리되도록 하는 브러쉬, 초음파 발진기 또는 진동발생기를 적용할 수 있다. 그러나 이 실시예에서는 침전지의 상부에 현수된 섬유의 표면에 미세플록들이 계속 포집되면서 조대 플록으로 성장하게 되면 조대플록의 자중에 의해 섬유의 표면에서 탈리되고 침전지 바닥으로 침강되어 슬러지수집기(62)에 의하여 제거된다. 섬유의 표면에서 탈리된 조대 플록가운데 비중이 물보다 작은 가벼운 고형물은 수면으로부상하여 스컴스키머(61)에 의하여 제거되므로 이 실시예에서는 역세수단을 생략할 수도 있다.In this embodiment, it is also possible to apply a brush, ultrasonic oscillator or vibration generator to detach the attached solid material by scratching or vibrating the fiber layer as a backwashing means. However, in this embodiment, when the microflocs continue to be collected on the surface of the fibers suspended on the settling basin and grow into coarse flocs, they are detached from the surface of the fiber by the weight of the coarse floc and settled to the bottom of the settling basin to the sludge collector 62. Is removed. The light solids having a specific gravity smaller than water in the coarse floc detached from the surface of the fiber float on the water surface and are removed by the scum skimmer 61, so the backwashing means may be omitted in this embodiment.
이 실시예에서는 제1실시예에서 보다 수두손실이 적고, 침전지의 수면전체에 섬유층을 넓게 구성할 수 있으므로 미세플록 또는 입자가 섬유의 표면과 충돌하여 부착 제거될 수 있는 기회가 증대되므로 제2실시예에서 보다 고형물 포집효율이 우수하다.In this embodiment, the head loss is less than that in the first embodiment, and since the fiber layer can be formed in the entire surface of the sedimentation basin, the chance of fine floc or particles colliding with and removed from the surface of the fiber increases. The solid collection efficiency is better than in the example.
도4는 본 발명의 제4실시예인 섬모상 판재에 의한 여과수단이 구비된 침전지의 개략적인 단면도로, 침전지 수면과 유출수위와의 수두차이를 현저하게 감소시킬 수 있고 경사판에 의한 침전효율도 추가될 수 있는 실시예에 관한 것이다.4 is a schematic cross-sectional view of a sedimentation basin equipped with a filtration means by ciliated plate as a fourth embodiment of the present invention, which can significantly reduce the head difference between the surface of the sedimentation basin and the outflow water level, and the precipitation efficiency due to the inclined plate may also be added. It relates to an embodiment that can be.
이 실시예에서의 여과수단은 상징수에 부유하는 미세플록 및 입자가 섬유의 표면에 충돌 및 부착될 수 있도록 그 표면에 섬모가 형성된 다수개의 판재 또는 솜형태, 수세미형태의 섬유상 판재가 침전지의 수면에 설치되는 구성이다.The filtering means in this embodiment is characterized in that the surface of the sedimentation basin is composed of a plurality of sheet or cotton or scrubber-shaped fibrous plates having cilia formed on the surface of the microfloc and particles suspended in the symbolic water to impinge and adhere to the surface of the fiber. Installed on
또한 침전지 내부에 섬유상 판재를 설치하되 경사지게 설치하므로써, 침전지의 소요수면적을 축소시키거나 고형물 포집효율을 증대시킬 수 있는 경사판 침전지를 구성할 수 있다. 이 경우 상기 경사판이 일정간격으로 다수가 중첩 설치됨에 따라 경사판들의 사이마다 다수개의 간극이 형성된다. 상기 간극의 윗부분 표면 즉, 각 경사판의 하부표면에는 미세플록과 입자가 잘 부착될 수 있도록 섬모층으로 구성하거나 솜형태, 수세미형태로 구성한다. 또 상기 간극들의 아래 부분 경사판의 표면 즉, 각 경사판의 상부표면에는 윗부분의 섬유표면에서 미세플록이 부착 및 조대화되어 탈리 침강된 고형물이 잘 미끄러져서 아래로 이동될 수 있도록 매끄러운 면으로 구성한 것이다. 따라서 미세플록이 섬유표면에 부착 제거되는 효과와 경사판에 의한 침전효율의 증대효과를 동시에 실현할 수 있게 된다.In addition, by installing the fibrous plate inclined inside the sedimentation basin, it is possible to configure the inclined plate sedimentation basin can reduce the required area of the sedimentation basin or increase solids collection efficiency. In this case, a plurality of gaps are formed between the inclined plates as a plurality of the inclined plates are overlapped at regular intervals. The upper surface of the gap, that is, the lower surface of each inclined plate is composed of a ciliary layer or a cotton or loofah so that fine flocs and particles can be adhered well. In addition, the surface of the lower sloping plate of the gaps, that is, the upper surface of each sloping plate is composed of a smooth surface so that the fine floc is attached and coarse at the upper fiber surface so that the tally settled solids can slide well and move downward. Therefore, it is possible to realize the effect that the fine floc is attached to and removed from the fiber surface and the effect of increasing the precipitation efficiency by the inclined plate at the same time.
이 실시예에서는 침전지의 상부에 설치된 섬유상 판재의 섬유표면에 미세플록들의 부착이 계속 이루어지면서 부착된 플록이 조대한 플록으로 성장하게 되면 중력에 의해 섬유의 표면에서 저절로 탈리되고 침전지 하부로 침강되어 슬러지수집기(62)에 의하여 제거된다. 섬유의 표면에서 탈리된 조대 플록 가운데 비중이 물보다 작은 고형물은 수면으로 부상하여 스컴스키머(61)에 의하여 제거되는 구성이므로 역세수단을 생략할 수도 있고 상기 경사판의 표면을 긁거나 진동시켜서 부착된 고형물이 탈리제거되도록 하는 브러쉬, 초음파 발진기 또는 진동발생기와 같은 역세수단을 적용할 수도 있다.In this embodiment, the fine flocs continue to adhere to the fibrous surface of the fibrous plate installed in the upper part of the sedimentation basin, and when the attached floc grows into a coarse floc, it detaches itself from the surface of the fiber by gravity and is sedimented under the sedimentation basin. It is removed by the collector 62. Among the coarse flocs detached from the surface of the fiber, solids having a specific gravity smaller than water are lifted to the surface and removed by the scum skimmer 61, so the backwashing means may be omitted and the solids attached by scratching or vibrating the surface of the inclined plate. A backwashing means such as a brush, an ultrasonic oscillator, or a vibration generator to remove the desorption may be applied.
도5는 본 발명의 제5실시예인 다공성 또는 섬모상의 여과모듈과 압축공기에 의한 역세수단이 구비된 침전지의 개략적인 단면도로 단시간에 역세척을 완료할 수 있는 실시예에 관한 것이다.5 is a schematic cross-sectional view of a sedimentation basin having a porous or ciliated filtration module and backwashing means by compressed air, which is a fifth embodiment of the present invention, and relates to an embodiment in which backwashing can be completed in a short time.
도5에 도시된 바와 같이 침전지에는 수면아래에 잠긴 원형 또는 각형의 관수로(管水路)형태의 집수수단인 집수관(31)이 설치되어 있으며, 상기 집수관에는 다수개의 유입구가 천공되어 있고, 상기 집수관에는 다공성 또는 섬모상의 여과모듈(21, 22)로 구성된 여과수단이 설치되며, 상기 집수관이 인양 또는 침전될수 있도록 집수관의 유출부는 신축관(33)에 의해 외부와 연결되고, 상기 관수로 유입구와 상기 여과모듈의 유출구가 서로 연통되도록 설치된다.As shown in Fig. 5, the sedimentation basin is provided with a collecting pipe 31, which is a collecting means having a circular or rectangular shape of a water canal, which is immersed under the surface of the water, and a plurality of inlets are perforated therein. The water collecting pipe is provided with filtration means composed of porous or ciliated filtration modules 21 and 22, and the outlet portion of the water collecting pipe is connected to the outside by the expansion pipe 33 so that the water collecting pipe can be lifted or settled. The inlet and the outlet of the filtration module is installed to communicate with each other.
이 실시예에서의 역세수단은 상기 여과모듈에 부착된 고형물이 여과방향과반대방향으로 분출되는 압축공기에 의해 탈리되도록 하는 공기압축기[도면 미표기]이다. 역세척이 필요할 때에는 상기 집수관의 유출부에 연결된 유출수조절밸브(32)를 밀폐시키고, 상기 여과모듈과 상기 집수관을 침전지 외부 대기중으로 인양하여 여과와 반대방향으로 압축공기를 분출시켜서 여과모듈에 부착된 고형물이 탈리될 수 있도록 상기 집수관은 공기압축기의 토출구와 연통시킨 구성이다.The backwashing means in this embodiment is an air compressor (not shown) which allows the solid matter attached to the filtration module to be detached by the compressed air ejected in the opposite direction to the filtration direction. When backwashing is required, the effluent control valve 32 connected to the outlet of the collection pipe is sealed, and the filtration module and the collection pipe are lifted into the atmosphere outside the sedimentation basin to blow out compressed air in the opposite direction to the filtration module. The collecting pipe is configured to communicate with the discharge port of the air compressor so that the attached solid matter can be detached.
여과모듈이 인양 및 역세척되는 동안에는 처리수의 외부유출이 불가능하게 되므로 상기 집수관과 상기 여과모듈을 2계열 이상으로 구성하고 1계열씩 수면위로 인양하여 역세척이 이루어지는 동안에도 다른 계열의 여과모듈 및 집수관에서는 처리수의 외부유출이 가능하게 되므로 연속처리가 이루어지게 되어 바람직하다.Since the outflow of the treated water is not possible while the filtration module is lifted and backwashed, the collection pipe and the filtration module are composed of two or more series, and each series of filtration modules are lifted on the water surface and the other filtration module is used while the backwash is performed. And it is preferable to the continuous treatment is made because the outflow of the treated water is possible in the collection pipe.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 여과수단이 구비된 침전지를 고형물이 함유된 액체의 고액분리에 이용하면 다음과 같은 효과가 기대된다.As described above, when the sedimentation basin equipped with the filtration means according to the present invention is used for solid-liquid separation of a liquid containing a solid, the following effects are expected.
① 고형물농도가 높은 혼합액에 적용하여 효과적인 고액분리가 가능하다.① Effective solid-liquid separation is possible by applying to mixed liquid with high solids concentration.
② 침강성이 나쁜 미세입자도 포집하게 되므로 고형물 제거효율이 우수하다.② It also collects fine particles with poor sedimentation properties, so it has good solid removal efficiency.
③ 수두손실이 적고 압송펌프가 필요없으므로 경제적이다.③ It is economical because the head loss is small and no pressure pump is needed.
④ 역세척을 위하여 청정수를 낭비하지 않으므로 경제적이며 역세수 발생으로 인한 수리학적 부하가 증가되지 않는다.④ Since it does not waste clean water for backwashing, it is economical and the hydraulic load due to backwashing does not increase.
⑤ 여과기 설치를 위한 별도의 부지와 구조물이 소요되지 않고 기존의 침전지에도 쉽게 적용할 수 있다.⑤ It can be easily applied to existing sedimentation basin without requiring separate site and structure for installing filter.
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