KR101081408B1 - Up flow type waste water filter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 교반능력이 향상된 고속처리 방식의 상향류식 여과기에 관한 것으로, 상부 및 하부의 형상이 외측으로 곡면으로 이루어지고 원기둥 형상으로 형성되며 여과기의 외면을 이루는 쉘, 상기 쉘 내부에 수용되며 공급수의 오염물을 여과하는 부상성 여재 그리고, 교반날개, 회전축 그리고, 모터를 포함하고 상기 쉘의 바닥부에서 결합하며 부상성 여재를 교반하는 교반기를 포함하며, 상기 회전축은 상기 쉘의 중심축으로부터 소정각도로 기울어진 상향류식 여과기를 제공한다. 따라서, 교반과정에서 유체의 전단력 뿐만아니라 축방향의 힘을 전달하므로 전체적인 대류를 발생하여 교반효율이 향상되는 상향류식 여과기가 제공된다.The present invention relates to an upflow filter of a high speed treatment method with improved agitation capability, wherein the upper and lower shapes are curved to the outside and formed into a cylindrical shape, and the shell forms an outer surface of the filter, and is accommodated in the shell and supplied with water. A floatable filter for filtering contaminants of and a stirrer including a stirring blade, a rotating shaft, and a motor, coupled to the bottom of the shell and stirring the floating filter, the rotating shaft being a predetermined angle from the central axis of the shell. It provides a tilted upflow filter. Therefore, in the stirring process, not only the shear force of the fluid, but also the axial force is transmitted, thereby generating an overall convection, thereby providing an upflow filter that improves the stirring efficiency.
Description
본 발명은 상향류식 여과기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 효율적으로 여과될 수 있으면서, 교반능력이 향상된 고속처리 방식의 상향류식 여과기에 관한 것이다.
The present invention relates to an upflow filter, and more particularly, to an upflow filter of a high-speed treatment method having improved stirring ability while being able to be filtered efficiently.
일반적으로 산업용수, 하수 및 폐수의 미세부유물 등을 제거하기 위하여 현재 다양한 여과장치가 사용되고 있는데, 종래에는 모래나 활성탄 등을 사용한 하향류 및 상향류식 여과기가 사용되었다. 그런데, 이러한 여과기들은 크기가 크고 여과효율이 낮으며 여재의 오염 문제가 있어 최근에는 섬유상 여재를 사용한 여과기가 많이 사용된다.In general, various filtration devices are currently used to remove industrial flotation, sewage and wastewater fine flotation, and conventionally, downflow and upflow filters using sand or activated carbon are used. However, these filters are large in size, low in filtration efficiency, and have a problem of contamination of the filter media. Recently, many filters using a fibrous filter media are used.
도 1은 종래의 기술에 따른 부상여재를 사용한 여과기를 도시한 도면이다. 이러한 상향류식 부상여재를 사용하는 여과기의 작동은 여과공정, 여재의 교반 및 세정공정, 여재 분리공정 및 오수 배출공정으로 이루어진다.
1 is a view showing a filter using a floating filter according to the prior art. The operation of the filter using the upflow flotation media consists of a filtration process, a stirring and washing process of the media, a media separation process, and a wastewater discharge process.
보다 구체적으로 종래기술의 여과기 작동을 살펴보면, 탱크(1)는 밀폐되어 있고, 오염수가 공급관(9)을 통하여 펌프(11)에 의해 압력을 받아 공급되면, 오염수는 집수노즐(2)과 연통된 여과수의 배출관(4) 방향으로 이동하게 되고, 탱크 내부에 부유하던 부상여재(a)들은 탱크의 상부쪽에 밀집되어 여재층을 형성한다. 오염수가 상기 여재층을 지나면서 오물이 여재(a)와 부착되면서 여과가 진행된다. More specifically, the filter operation of the prior art, the tank (1) is closed, if the contaminated water is supplied under pressure by the
여과공정이 진행될수록 부상여재(a)는 슬러지 등으로 점점 오염되게 되어 여재의 세정공정이 필요하게 된다. 탱크와 연결된 급수/배수관의 밸브를 모두 닫고, 탱크 저면에 수직으로 배치되어 모터에 연결된 교반날개(12)를 회전시키면, 부상여재(a)는 탱크내부에서 확산되면서 여재와 오물이 분리된다.
As the filtration process proceeds, the flotation media (a) becomes increasingly contaminated with sludge and the like, and thus, the filtration process of the media is required. Closing all valves of the water supply / drainage pipe connected to the tank and rotating the
분리과정이 진행되면, 교반날개(12)의 회전을 정지시키게 되고 비중이 다른 여재와 오염물은 분리된다. 더욱 상세하게 살피면, 여재는 비중이 1보다 작은 부상여재로 이루어지고 오염물은 비중이 1보다 크기 때문에 여재는 탱크의 상부로, 오염물은 탱크의 하부로 각각 이동하게 된다. 상기와 같이 오염물과 여재가 분리되면 배수관(7)의 밸브를 열어 배수하여 오수 배출공정까지 완료된다.
As the separation process proceeds, the rotation of the
그런데, 종래기술에 따른 부상여재를 사용하는 상향류식 여과기의 경우 교반날개가 탱크 저부에 수직으로 배치되어 있어, 교반기 측면과 집수노즐에 인접한 공간에서는 충분한 교반이 이루어지지 않는 문제가 있었다. 또한, 교반능력의 향상을 위해 전동기의 부하를 크게 하면 여재간의 마모나 파손의 문제도 있었다.
However, in the case of the upflow filter using the flotation filter according to the prior art, the stirring blade is vertically disposed at the bottom of the tank, and there is a problem that sufficient stirring is not performed in the space adjacent to the stirrer side and the collecting nozzle. In addition, when the load of the motor is increased to improve the stirring ability, there is a problem of wear and breakage between the media.
또한, 교반날개가 패들형상으로 이루어져 전단력에 의한 회전에 의해 교반능력이 미치지 못하는 부위가 발생하여 교반능력이 떨어지게 되는 문제가 있었다.
In addition, the stirring blade has a paddle shape, a portion that does not reach the stirring ability due to the rotation by the shear force has a problem that the stirring ability is lowered.
또한, 집수노즐이 원통형상의 외주면상에서 틈을 통해 여과수가 입수되는 방식으로 되기 때문에 집수노즐 부근에 오염물과 여재의 침착 및 고화가 발생하고 결국 여과능력의 저하로 연결되기도 하였다. 그리고, 원통형상으로 이루어져 측부에 공간을 형성하기 때문에 교반날개에 의한 유동이 충분히 전달되지 못해 교반능력의 저하의 원인이 되기도 하였다.
In addition, since the collecting nozzle is a method in which the filtered water is obtained through a gap on the cylindrical outer circumferential surface, deposition and solidification of contaminants and media occur near the collecting nozzle, which in turn leads to a decrease in filtration capacity. In addition, since a cylindrical shape is formed in the side portion, the flow due to the stirring blade is not sufficiently transmitted, which may cause a decrease in the stirring ability.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 교반능력을 향상시킬 수 있는 교반기 및 교반날개의 구성을 포함하는 상향류식 여과기를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an upflow filter including a stirrer and a stirring blade that can improve the stirring ability.
또한, 본 발명은 오염물로 인한 집수노즐의 배수능력 저하가 최소화될 수 있는 구성을 가지는 상향류식 여과기를 제공하는 데 목적이 있다.
In addition, an object of the present invention is to provide an upflow filter having a configuration in which the deterioration of drainage capacity of the collecting nozzle due to contaminants can be minimized.
본 발명에 따른 상향류식 여과기는 공급수를 여과하는 상향류식 여과기로서,상부 및 하부의 형상이 외측으로 곡면으로 이루어지고 원기둥 형상으로 형성되며 여과기의 외면을 이루는 쉘, 상기 쉘 내부에 수용되며 공급수의 오염물을 여과하는 부상성 여재 그리고, 교반날개, 회전축 그리고, 모터를 포함하고 상기 쉘의 바닥부에서 결합하며 부상성 여재를 교반하는 교반기를 포함하며, 상기 회전축은 상기 쉘의 중심축으로부터 소정각도로 기울어진 상향류식 여과기를 제공한다. 따라서, 교반과정에서 유체의 전단력 뿐만아니라 축방향의 힘을 전달하므로 전체적인 대류를 발생하여 교반효율이 향상되는 상향류식 여과기가 제공된다.The upflow filter according to the present invention is an upflow filter for filtering the feed water, the upper and lower shape of the outer surface is curved and formed in a cylindrical shape, the shell forming the outer surface of the filter, accommodated in the shell and the supply water A floatable filter for filtering contaminants of and a stirrer including a stirring blade, a rotating shaft, and a motor, coupled to the bottom of the shell and stirring the floating filter, the rotating shaft being a predetermined angle from the central axis of the shell. It provides a tilted upflow filter. Therefore, in the stirring process, not only the shear force of the fluid, but also the axial force is transmitted, thereby generating an overall convection, thereby providing an upflow filter that improves the stirring efficiency.
또한, 본 발명에 따른 상향류식 여과기는 상기 교반기의 결합부위는 상기 쉘의 바닥부 중심으로부터 이격된 상향류식 여과기를 제공한다. 따라서, 교반시 대류 유동이 더욱 효율적으로 이루어진다.In addition, the upflow filter according to the present invention provides an upflow filter spaced apart from the center of the bottom portion of the shell of the coupling portion of the stirrer. Thus, convective flow becomes more efficient upon stirring.
또한, 본 발명에 따른 상향류식 여과기는 상기 교반날개는 스크류 방식의 날개인 상향류식 여과기가 제공된다. 따라서, 부상여재 교반시 축방향 유동이 효율적으로 일어나는 상향류식 여과기가 제공된다.In addition, the upflow filter according to the present invention is provided with an upflow filter, wherein the stirring blade is a screw type wing. Thus, there is provided an upflow filter in which axial flow occurs efficiently upon stirring the flotation media.
또한, 본 발명에 따른 상향류식 여과기는 상기 쉘의 상부 내측에서 결합하며 여과된 공급수의 배출 유로상에 배치되는 집수망을 더 포함하며, 상기 집수망은 하방으로 볼록한 곡면 형상인 상향류식 여과기를 제공한다. 따라서, 여과처리수의 배출부에 오염물의 침착 및 고착을 방지할 수 있어 배출효율의 저하가 감소되며 정비성이 우수한 상향류식 여과기가 제공된다.In addition, the upflow filter according to the present invention further comprises a catchment net coupled to the upper inner side of the shell and disposed on the discharge flow path of the filtered feed water, the catchment net is a downwardly convex curved upflow filter to provide. Therefore, it is possible to prevent the deposition and sedimentation of contaminants at the discharge portion of the filtered water, thereby reducing the reduction in discharge efficiency and providing an upflow filter having excellent maintainability.
또한, 본 발명에 따른 상향류식 여과기는 상방으로 볼록한 곡면형상으로 형성되며 교반된 오염물의 배수 유로상에 배치되는 배수망을 더 포함하며, 상기 배수망은 상기 쉘의 하부 내측에 상기 교반기의 결합부위로부터 이격되어 결합된 상향류식 여과기를 제공한다. 따라서, 오염물 배수부에 오염물의 침착 및 고착을 방지할 수 있어 배출효율의 저하가 감소되며 정비성이 우수한 상향류식 여과기가 제공된다.In addition, the upflow filter according to the present invention is formed in a convex upward curved shape and further comprises a drainage network disposed on the drainage flow path of the stirred contaminants, the drainage network is the coupling portion of the stirrer inside the lower portion of the shell It provides a combined upflow filter spaced apart from. Therefore, it is possible to prevent the deposition and sedimentation of contaminants in the contaminant drainage, thereby reducing the reduction in discharge efficiency and providing an upflow filter having excellent maintainability.
또한, 본 발명에 따른 상향류식 여과기는 상기 부상성 여재가 입체적 공극구조를 가지는 펠릿형 섬유여재인 상향류식 여과기를 제공한다. 따라서, 공극율이 높아 오염물의 포집성능이 우수한 상향류식 여과기가 제공된다.
In addition, the upflow filter according to the present invention provides an upflow filter is a pellet-type fibrous filter having the three-dimensional pore structure. Thus, an upflow filter having high porosity and excellent contaminant trapping performance is provided.
본 발명에 따른 상향류식 여과기 교반날개의 회전축이 상기 쉘의 중심축으로부터 소정각도로 기울어지고 중심부에서 외측으로 치우쳐 배치되기 때문에 교반과정에서 유체의 전단력 뿐만아니라 축방향의 힘을 전달하므로 전체적인 대류를 발생하여 교반효율이 향상되는 이점이 있다.
Since the rotating shaft of the upflow filter stirring blade according to the present invention is inclined at a predetermined angle from the central axis of the shell and is disposed to be offset from the center, the convection force not only transmits the shear force but also the axial force of the fluid in the stirring process, thereby generating overall convection. There is an advantage that the stirring efficiency is improved.
또한, 본 발명에 따른 상향류식 여과기는 상기 교반날개가 스크류 방식 임펠러이므로 부상여재 교반시 축방향 유동이 효율적으로 일어나는 이점이 있다.
In addition, the upflow filter according to the present invention has the advantage that the stirring blade is a screw-type impeller, so that the axial flow efficiently occurs when stirring the floating media.
또한, 본 발명에 따른 상향류식 여과기는 배수망과 집수망이 볼록한 곡면 형상이므로 오염물의 침착 및 고착을 방지할 수 있어 배출효율의 저하가 감소되며 정비성이 우수한 상향류식 여과기가 제공된다.
In addition, the upflow filter according to the present invention is a convex curved shape of the drainage net and the collecting net can prevent the deposition and seizure of contaminants is reduced in the discharge efficiency is reduced and maintains excellent upflow filter is provided.
또한, 본 발명에 따른 상향류식 여과기는 상기 부상성 여재가 입체적 공극구조를 가지는 펠릿형 섬유여재이므로 공극율이 높아 오염물의 포집성능이 우수한 상향류식 여과기가 제공된다.
In addition, the upflow filter according to the present invention is a pellet-type fibrous media having a three-dimensional pore structure of the floating filter medium is provided with an upflow filter having a high porosity and excellent collection performance of contaminants.
도 1은 종래기술의 상향류식 여과기를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 상향류식 여과기를 도시한 도면.
도 3은 도 2의 헤드커버 부위를 확대하여 도시한 도면.
도 4는 도 2의 바닥부위를 확대하여 도시한 도면.1 shows a prior art upflow filter;
Figure 2 shows an upflow filter in accordance with the present invention.
3 is an enlarged view of the head cover portion of FIG. 2;
4 is an enlarged view of a bottom portion of FIG. 2;
본 발명에 따른 상향류식 여과기는 내부에 부상성 여재를 포함하여 상향류에 의해 형성되는 여재층을 통해 공급수의 이물질을 제거하여 세정수를 배출한다. 여과기의 개략적인 구성은 수직 밀폐형의 쉘, 공급수가 처리과정에서 유동되는 배관, 유동을 조절하기 위한 밸브, 부상여재 및 이물질과 여재를 분리하는 교반기로 크게 이루어진다.The upflow filter according to the present invention removes foreign matters from the feed water through the filter bed formed by the upflow, including the floating filter therein, and discharges the washing water. The schematic configuration of the filter is largely composed of a vertically closed shell, a pipe in which the feed water flows during the treatment process, a valve for controlling the flow, a flotation filter, and an agitator separating the foreign matter and the filter medium.
상기 부상성 여재는 바람직하게는 섬유상의 부상여재가 사용되는데, 부상성 섬유여재의 비중은 0.7~0.9로써 모래의 비중인 1.4보다 가벼워 상향 밀집이 용이하고, 오염물의 포착효율이 높은 장점이 있다. 또한, 신축성과 재생능력이 우수하기 때문에 상향류식 여과기에서 반영구적으로 사용할 수 있는 이점이 있다. 더욱 바람직하게는 상기 부상성 섬유여재는 PE와 PP재질을 혼합한 원사를 융착하여 입체적 공극구조 및 유동성을 가지는 펠릿형 섬유여재가 사용된다. 또한, 상기 펠릿형 섬유여재는 입체적 구조를 가짐으로써 높은 공극율로 인해 여과양이 증대되는 이점이 있다.
The flotation media is preferably used as a fibrous flotation media, the specific gravity of the flotation fibrous media is 0.7 ~ 0.9, lighter than 1.4, the specific gravity of the sand is easy to increase the density, there is an advantage of high capture efficiency of contaminants. In addition, there is an advantage that can be used semi-permanently in the upflow filter because of its excellent elasticity and regeneration ability. More preferably, the floating fibrous media is a pellet-type fibrous media having a three-dimensional pore structure and fluidity by fusion of yarn mixed with PE and PP materials. In addition, the pellet-type fibrous media has a three-dimensional structure has the advantage of increasing the amount of filtration due to high porosity.
상기 상향류식 여과기의 여과과정을 살펴보면 쉘의 내부에는 부상성 여재가 충전되어있는데, 오염된 공급수를 쉘 내부의 하부에서 공급하면 상방으로 유동하면서 부상성 여재가 상부에 밀집하게 되고, 여재층이 오염물을 분리하면서 상부의 배관을 통해 여과된 세정수가 배출된다. 여과과정이 지속되는 동안, 세정수는 다시 원래의 설비로 회수되거나 별도의 설비로 배출되게 된다. Looking at the filtration process of the upflow filter, the shell is filled with a floating filter, when the contaminated feed water is supplied from the lower part of the shell, the floating filter flows upwards and the floating filter layer is concentrated at the top. Filtered cleaning water is discharged through the upper pipe while separating contaminants. During the filtration process, the wash water is either returned to the original plant or discharged to a separate plant.
상기와 같이 여과과정이 진행되면서, 쉘 내부의 상부에서 밀집되어있는 여재가 오염물로 인해 오염이 지속되면 점차 여과효율과 유동량이 저하되게 된다. 따라서, 여재를 세정해야하는 필요성이 제기되는데 여재의 교반 및 교반배수과정을 거치게 된다. 여재의 교반과정을 진행하기 위해 공급수의 공급이 중단되면, 부상성 여재를 상부로 밀어내는 힘이 줄어들게 되고 교반장치를 가동하게 된다. 상기 교반장치는 교반날개를 모터의 힘으로 회전시켜 발생하는 유동에 의해 여재의 밀집된 구조가 해체되고 상호간에 충돌하면서 오염물과 분리시킨다. As the filtration process proceeds as described above, if the filter medium concentrated in the upper part of the shell is contaminated by contaminants, the filtration efficiency and flow rate gradually decrease. Therefore, the necessity of cleaning the media is raised, which goes through the process of stirring and stirring drainage of the media. When the feed water is stopped to proceed with the stirring process of the filter medium, the force for pushing the floating filter upward is reduced and the stirring device is operated. The stirring device disassembles the dense structure of the media by the flow generated by rotating the stirring blades by the force of the motor and separates the contaminants while colliding with each other.
여재의 교반이 어느정도 완료되면 배수로를 개방하게 되고, 하향류 방식으로 공급수나 처리수가 유입되면 여재와 오염물의 비중차이로 인해 오염물은 쉘의 하부로 배수된다. 한편, 오염물의 오염정도 및 오염물의 비중에 따라 선택적으로 상향류 또는 하향류 방식의 배수과정을 거칠 수도 있다. 또한, 오염물의 배출 이후에는 선택적으로 부상성 여재의 세정과정을 별도로 거칠 수도 있다.
When the agitation of the media is completed to some degree, the drainage channel is opened. When the feed water or the treated water is introduced in a downflow manner, the contaminants are drained to the bottom of the shell due to the difference in specific gravity between the media and the contaminants. On the other hand, depending on the degree of contamination of the contaminants and the specific gravity of the contaminants may be selectively subjected to the drainage process of the upflow or downflow. In addition, after the discharge of the contaminant may optionally go through a separate cleaning process of the flotation medium.
도 2는 본 발명에 따른 상향류식 여과기의 측면 투상도이다. 여과기의 외면을 구성하는 쉘(100)은 대략적으로 원기둥 형상의 밀폐된 구조로 이루어진다. 쉘(100)의 내부는 공급수, 처리수 및 부상여재와 같은 물질들이 유동하기 때문에 누유나 오작동을 방지하기 위한 구조로 되어있다. 상기 쉘(100)의 상부는 정비나 확인의 용이성을 위해 별도의 구성인 헤드커버(101)와 결합되어 구성되며, 하부는 밀폐된 바닥부(102)로 형성된다. 쉘(100)의 상하부의 내부는 모두 집수 및 배수의 용이성을 위해 곡면형상으로 이루어진다. 상기 곡면형상의 중심부에는 각각 배수 및 급수를 위한 배관과 연통된다.
2 is a side perspective view of an upflow filter according to the present invention. The
상기 쉘(100)은 내부에 부상여재(140)를 포함하는데, 설명한 바와 같이 부상여재(140)는 쉘 내부에서 공급수의 오염물을 포착하여 분리하는 역할을 한다. 따라서, 상향류식 여과기가 부력을 갖도록 비중이 작고 오염물의 포착성이 우수하도록 공극율이 크며 교반과정에서도 내구서을 갖는 구조와 형상의 부상여재를 포함하는 것이 바람직하며, 이에 따라 바람직하게는 섬유상 부상여재를 사용하며, 2종류의 원사를 융착하여 입체적 공극구조 및 유동성을 가지는 펠릿형 섬유여재인 것이 더욱 바람직하다.
The
쉘(100)은 외부와 밀폐되어 있어, 공급수나 세정수 등이 유동할 수 있는 배관을 통해 외부와 연통된다. 주요 유로는 공급수가 쉘(100)의 내부로 공급되는 공급유로, 여과를 마친 세정수가 외부로 배출되는 세정수유로 및 여재의 세정을 마친 후 배수되는 오염수의 배수유로로 크게 구분할 수 있다. 상기 유로들은 각각의 밸브에 의해 유동이 조절된다. 유동의 과정을 더욱 상세히 살펴보면, 여과과정을 위해 외부에서 펌프 등에 의해 일정한 압력으로 공급수가 공급되면 쉘(100)의 하부에 인접하여 배치된 유로상의 공급밸브(111)를 개방하여 쉘(100)의 하부로부터 공급수가 유입된다. 공급수가 유입됨에 따라, 부상여재(140)와 함께 상부로 이동하게 되고, 상부로 이동한 부상여재(140)가 밀집되면 오염물이 공급수로부터 분리되어 부상여재(140)에 부착되고, 헤드커버(101) 부위와 연통되는 배관을 통해 여과를 마친 세정수가 배출된다. 상기 세정수는 외부와 연결되는 배관을 통해 배출되는데, 이 과정에서 세정수밸브(112)를 개방하여 지속적으로 세정수가 외부로 공급될 수 있도록 한다.The
한편, 배관과 연결된 헤드커버(101) 부위의 상부에는 오염물과 부상여재(140)가 외부로 배출되지 않도록 집수망(120)이 배치된다. 더욱 구체적으로는, 헤드커버(101)에서 배관과 연결되는 부위를 집수망(120)이 완전히 덮을 수 있도록 구성되어, 오염물과 부상여재(140)가 완전히 걸러질 수 있도록 구성된다. 종래에는 오염물과 부상여재(140)를 거를 수 있는 구성을 바닥면이 막힌 원기둥 형상을 가지고 외주면이 펀칭된 집수노즐을 사용하였다. 그런데 이와 같이 원기둥이나 돌출된 형상을 가지는 경우, 부상여재(140)의 교반시 교반능력이 미치지 않는 부위가 넓어지고 집수노즐과 쉘(100) 상부의 결합부의 모서리부에서는 부상여재(140)나 오염물이 쉽게 이탈되지 않고 고착되는 현상이 발생하는 문제가 있었다. 또한, 외주면에만 집수할 수 있는 구조를 가짐에 따라 집수면적에 있어서도 큰 이점이 없을 뿐만 아니라, 오히려 바닥부에서 집수저항을 발생시키는 문제가 있었다.
On the other hand, the collecting net 120 is disposed on the upper portion of the
본 발명의 개념에 따라, 상기 집수망(120)은 헤드커버(101)의 내측 상부에서 크게 돌출되지 않도록 곡면형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같은 개념은 도 3에 나타나있다.According to the concept of the present invention, the collecting net 120 is preferably formed in a curved shape so as not to protrude largely from the inner upper portion of the
도 3는 본 발명에 따른 집수망(120)을 나타낸 헤드커버(101) 부위의 측단면도이다. 헤드커버(101)는 상측으로 돌출되는 형상으로 이루어지는데 이는 상향류식 여과기에서 집수의 용이함을 위한 구성임은 설명한 바와 같다. 세정수의 배수를 위한 배관은 헤드커버(101)의 중심부근에서 결합되는데, 그림과 같이 집수망(120)은 상기 결합부위를 완전히 덮도록 구성된다. 측면에서 상기 집수망(120)은 하부로 돌출된 곡면의 형태를 가지는데, 상부의 측방에서 유입되는 세정수의 유동을 원활하게 하기 위함이다. 상기 집수망은 급수의 효율을 위해 전체적으로 메쉬형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 다만, 선택에 따라 다양한 모양을 타공하여 형성할 수 있음은 물론이다. 상기 모양은 부상여재의 형상에 따라 결정될 수 있다.3 is a side cross-sectional view of a portion of the
한편, 상기 집수망(120)은 오염물의 고착 등으로 세척이나 교체가 필요하다. 따라서, 관리의 용이성을 위해 집수망(120)의 외주에 축방향으로 돌출된 결합부위를 형성하고, 돌출부위의 외주면에 나사산을 형성할 수 있다. 이에 대응하여 헤드커버에 삽입부와 나사홈을 배치하면, 쉘(100)의 상부에서 용이하게 집수망(120)의 교체가 가능하게 되는 이점이 있다.
On the other hand, the
상기와 같은 여과공정이 어느 정도 이루어지고, 집수망(120)이 오염되어 세정수 배출 효율이 떨어지게 되면, 교반과정이 개시된다. 교반과정이 시작되면 공급수의 공급유로는 폐쇄되고, 세정수가 배출되는 세정수유로 또한 폐쇄된다. 쉘(100)의 내부에서는 상향류 압력이 감소하기 때문에 부상여재(140)의 유동이 보다 자유로워진다. 이때 교반기(130)를 가동하게 되면 부상여재(140)가 유수를 따라서 흩어지게 되고, 상호간 충돌에 의해 오염물이 부상여재(140)로부터 분리된다. If the filtration process as described above is made to some extent, and the collecting net 120 is contaminated to reduce the washing water discharge efficiency, the stirring process is started. When the stirring process is started, the supply flow path of the feed water is closed, and also the wash water flow through which the washing water is discharged. Since the upstream pressure decreases inside the
한편, 본 발명의 다른 개념에 따라 교반과정이 시작되면 배수밸브(113)을 개방하여 자유수면을 확보하는 것이 바람직하다. 상기 자유수면은 쉘(100)의 높이의 10% 정도의 높이로 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 이에 따라 역세과정에서 공급되는 유수의 부담이 적어지고, 교반시간이 적어지며 동력소모도 감소하는 이점이 있게 된다.On the other hand, when the stirring process is started according to another concept of the present invention, it is preferable to secure the free water surface by opening the
분리된 오염물과 부상여재(140)는 비중차이에 의하여 분리가 가속화되고, 오염물은 쉘(100)의 하부로 침강하게 된다. 그러면 배수밸브(113)를 개방하여 오염물을 외부로 배출시킨다. 상기와 같은 배수과정에서 오염물의 비중과 오염정도에 따라 교반을 병행하면서 배수를 수행할 수도 있고, 하향류를 공급하면서 배수할 수도 있다.
The separated contaminants and the floating
그런데, 종래기술에서 살펴본 바와 같이 기존에는 교반기가 회전 효율을 위해 쉘의 축중심과 일치한 회전중심을 가지고 배치된다. 또한, 교반날개는 일반적으로 지면과 수직인 패들형의 날개를 가지고 회전에 따라 원주방향으로 유동을 발생시킨다. 이와 같은 종래 기술의 수직형 교반기에서는 원통 형상의 쉘 내부에서 유동이 원주방향으로 발생하고 점점 상향으로 전달되면서 전체적으로 회오리 모양의 유동을 가지게 된다. 따라서, 교반날개의 측부와 하부 및 쉘의 상부쪽에 유동이 미치지 못하는 문제가 있어 교반과정이 효율적이 되지 못하는 단점이 있다. 또한, 이러한 문제는 집수노즐의 돌출된 현상에 의해 더욱 심화된다. 한편, 초기 교반성능 향상을 위해 교반날개를 여재층 하면 부근까지 배치하게 되면 더욱 심화되는 문제점도 가지고 있다.
However, as discussed in the prior art, a stirrer is disposed with a rotation center coinciding with the axis center of the shell for rotation efficiency. In addition, the stirring blades generally have a paddle-shaped vane perpendicular to the ground to generate flow in the circumferential direction as it rotates. In the conventional vertical stirrer as described above, the flow occurs in the cylindrical shell in the circumferential direction and is gradually transferred upward to have a whirlwind flow as a whole. Therefore, there is a problem that the flow does not reach the side and bottom of the stirring blade and the upper side of the shell has a disadvantage that the stirring process is not efficient. This problem is further exacerbated by the protruding phenomenon of the collecting nozzle. On the other hand, to improve the initial stirring performance has a problem that is further deepened if the stirring blade is placed near the lower surface of the filter layer.
따라서, 본 발명의 개념에 따라, 교반기(130)의 회전축(132)이 쉘(100)의 중심에서 소정 거리를 두고 쉘(100)과 결합되며, 쉘(100)의 중심축과 소정 각도를 두고 형성된다. 상기 각도는 쉘(100)의 중심축과 25°~50°사이에서 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구조로 인해 교반날개(133)의 회전에 따라 회전축(132)의 원주방향으로의 전단력 뿐만 아니라 상향유동을 함께 형성할 수 있게 된다. 보다 구체적으로는 교반날개(133) 부위에서 발생하여 교반날개(133)에서 먼 측의 쉘(100) 내벽의 상부방향으로 유동이 발생하게 되고, 전체적으로 상하방향으로 순환이 되는 대류가 형성될 수 있게 된다. 따라서, 유동이 쉘(100) 내부에 전체적으로 미칠 수 있게 되어 부상여재(140)의 분리가 더욱 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.
Therefore, according to the concept of the present invention, the
상기와 같은 구성을 위해 쉘의 바닥부(102)에는 교반기(130)와 결합하기 위한 교반기 삽입부(134)가 형성되는데, 교반기(130)의 축방향으로 평행하게 돌출된 홀 형상으로 형성된다. 상기 교반기 삽입부(134) 쉘(100) 외부에서 모터(131)와 구동결합된 회전축(132)은 교반기 삽입부(134)에 삽입되고 쉘(100) 내부까지 연장되어 단부에서 결합되는 교반날개(133)를 회전시킨다. 한편, 상기 결합부위는 누유를 막기 위해 실링처리된다. 한편, 상기와 같은 구성에 의해 오염물의 배수유로를 교반날개(133) 및 교반기(130)가 방해하지 않기 때문에 오염물의 배수과정에서 배수효율이 증가되는 이점이 있음에 유의해야 한다.
A
한편, 도면에 나타난 A-A'선은 부상여재의 부유상태에서 부상여재가 분포된 하한선을 나타낸다. 교반기(130)의 회전축이 쉘(100)의 중심축에서 이격되어 경사지게 형성됨에 따라 교반시의 대류와 와류를 형성하는 유동의 발생이 용이함은 상기 설명한 바와 같다. 상기 회전축(132)의 연장선은 쉘(100) 내벽의 일면을 바라보도록 배치할 수 있는데 바람직하게는 상기 연장선이 쉘(100)의 내벽과 A-A'선의 교차점을 만날 수 있도록 형성된다. 이런 배치에 따라, 교반과정에서 최초 교반날개에 의하여 추진되는 유동에 의해 부상여재(140)층의 교란이 쉘(100)의 내벽과 A-A'선의 교차점에서 시작되고, 이 부분에서부터 쉘(100)내부 전체를 순환하는 부상여재(140)의 유동이 발생하게 된다. 따라서, 상기와 같은 구성에 의해 교반능력이 더욱 향상될 수 있다. 또한, 이와 같은 기준을 정함에 따라 쉘(100)의 반경이 커지게 되면 회전축(132)의 쉘(100)의 중심축과 이루는 각도는 더욱 커지게 된다.
On the other hand, the line A-A 'shown in the drawing represents the lower limit of the distribution of the floating media in the floating state of the floating media. As the rotation axis of the
또한, 상기와 같은 구성에 의한 교반과정의 대류 유동하는 개념에 부합하여, 교반날개(133)가 스크류 타입의 임펠러로 형성되는 것이 바람직하다. 종래에는 횡방향 전단력을 발생하기 위해 지면에 수직인 패들타입의 날개를 마주보게 배치하는 교반날개를 사용하였지만, 본 발명의 개념에 따라 전단력 뿐만 아니라 상향류를 발생시키는 축방향 압력도 필요하기 때문에 날개의 형상이 회전축에서 소정의 각도를 가지는 경우 대류 유동이 더욱 효율적이 될 수 있다. 즉, 이와 같은 스크류 타입의 임펠러는 유체흐름속도와 전단력을 동시에 발생시킬 수 있어, 회전축(132)이 쉘(100)의 중심축으로부터 기울어져있는 개념과 함께 교반효율을 더욱 향상시키게 된다. 한편, 상기와 같은 목적 달성을 위해 스크류 타입의 교반날개는 PBT(Pitched blade turbin)타입이나 RUT(Rushton turbin)타입의 임펠러가 사용될 수 있음은 물론이다. 또한, 교반날개의 직경은 교반용량이나 속도에 따라 적절하게 선택되어 사용된다.
In addition, in accordance with the concept of convective flow of the stirring process according to the above configuration, it is preferable that the
또한, 본 발명의 또 다른 개념에 따라, 바닥부(102)에는 오염물의 배수과정에서 부상여재(140)의 유출을 방지하기 위한 배수망(121)이 배치된다. 도 4에는 본 발명에 따른 여과기의 바닥부(102)가 상세하게 도시되어있다. 헤드커버(101)에서 설명한 바와 같이 바닥부의 중심은 배수 효율을 위해 합방으로 곡면을 가진 형태로 형성되어있다. 바닥부에는 배수배관이 형성되어있고, 상기 배수배관을 완전히 덮을 수 있도록 배수망(121)이 형성된다. 상기 배수망(121)은 이물질의 고착화와 유동저항 발생을 방지하기 위해 상방으로 곡면형상을 가지고 형성되어있다. 한편, 바닥부(102)에는 교반기(130)의 회전축(132)이 삽입되어 결합되기 때문에 배수망(121)은 교반기(130)의 결합 및 교반날개(133)의 회전을 방해하지 않도록 배치된다.
In addition, according to another concept of the present invention, the
상기 살펴본 바와 같이, 본 발명의 개념에서는 교반날개의 회전축이 쉘의 중심축으로부터 이격되고 경사를 가지고 형성되고, 교반날개가 스크류방식을 사용함에 따라 전단력 뿐만 아니라 축방향 유체흐름도 발생하게 되어 쉘 내부에서 대류되는 유동이 발생하여 교반 능력이 향상되는 장점을 가진다. 따라서, 교반기의 대형화가 가능하면서 필요동력이 적고 교반시간이 짧은 상향류식 교반기가 제공된다.As described above, in the concept of the present invention, the axis of rotation of the stirring blade is spaced apart from the central axis of the shell and is formed with an inclination. As the stirring blade uses the screw method, not only the shear force but also the axial fluid flow is generated. The convection flow is generated, which has the advantage that the stirring ability is improved. Therefore, an upflow stirrer is provided which enables the stirrer to be large in size and requires less power and has a short stirring time.
또한, 쉘상부의 집수망과 하부의 배수망이 곡면 형상을 가짐에 따라 오염물에 의한 오염이 감소되고 투과능력의 향상 및 정비의 용이성을 가진 상향류식 교반기가 제공된다.
In addition, as the collection net of the upper part of the shell and the drainage net of the lower part have a curved shape, contamination by contaminants is reduced, and an upflow type stirrer having an improved permeability and ease of maintenance is provided.
이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
In the above, the present invention has been described in detail based on the embodiment and the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and drawings, and the scope of the present invention will be limited only by the contents described in the claims below.
100...쉘 101...헤드커버
102...바닥부 111...공급밸브
112...세정수밸브 113...배수밸브
120...집수망 121...배수망
130...교반기 131...모터
132...회전축 133...교반날개
134...교반기 삽입부 140...부상여재100 ... shell 101 ... head cover
102
112 ... washing
120 ...
130 ...
132 ...
134 ...
Claims (7)
상부 및 하부의 형상이 외측으로 곡면형상으로 이루어지고 몸체가 원기둥 형상으로 형성되는 쉘;
상기 쉘 내부에 수용되며 공급수의 오염물을 여과하는 부상성 여재; 그리고,
교반날개, 회전축 그리고, 모터를 포함하고 상기 쉘의 바닥부에서 결합하며 부상성 여재를 교반하는 교반기;를 포함하며,
상기 회전축은 상기 쉘의 중심축으로부터 소정각도로 기울어진 상향류식 여과기.
An upflow filter for filtering feed water,
Shells of which the upper and lower shapes are curved outwardly and the body is formed in a cylindrical shape;
Floating media contained inside the shell and filtering contaminants in the feed water; And,
And agitator blades, a rotating shaft, and a stirrer including a motor and coupled at the bottom of the shell to stir the floating media.
The rotary shaft is inclined at an angle from the central axis of the shell upflow filter.
상기 교반기의 결합부위는 상기 쉘의 바닥부 중심으로부터 이격된 상향류식 여과기.
The method of claim 1,
The coupling portion of the stirrer is an upflow filter spaced from the center of the bottom of the shell.
상기 회전축의 연장선은 상기 쉘의 내벽과 상기 부상성 여재가 배치된 하한선의 교차부위를 가로지르는 상향류식 여과기.
The method according to claim 1 or 2,
The extension line of the rotary shaft crosses the intersection of the inner wall of the shell and the lower limit line on which the floating media is disposed.
상기 교반날개는 스크류 방식의 임펠러인 상향류식 여과기.
The method of claim 1,
The stirring blade is an upflow filter of the screw impeller.
상기 쉘의 상부 내측에서 결합하며 여과된 공급수의 배출 유로상에 배치되는 집수망;을 더 포함하며,
상기 집수망은 하방으로 볼록한 곡면 형상인 상향류식 여과기.
The method of claim 1,
And a catchment net coupled to the upper inside of the shell and disposed on the discharge flow path of the filtered feed water.
The catchment net is an upflow filter having a convex downward shape.
상방으로 볼록한 곡면형상으로 형성되며 교반된 오염물의 배수 유로상에 배치되는 배수망;을 더 포함하며,
상기 배수망은 상기 쉘의 하부 내측에 상기 교반기의 결합부위로부터 이격되어 결합된 상향류식 여과기.
The method of claim 2,
A drainage net formed in a convex upwardly curved shape and disposed on a drainage flow path of the stirred contaminant;
The drainage net is upstream filter coupled to the inner space of the shell spaced apart from the coupling portion of the stirrer.
상기 부상성 여재는 입체적 공극구조를 가지는 펠릿형 섬유여재인 상향류식 여과기.
The method of claim 1
The flotation filter is a pellet-type fibrous filter having a three-dimensional pore structure.
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