KR102262715B1

KR102262715B1 - 물놀이시설용 복합 여과 장치

Info

Publication number: KR102262715B1
Application number: KR1020200142649A
Authority: KR
Inventors: 김요섭
Original assignee: (주)디자인파크개발; 주식회사 소담이앤씨
Priority date: 2020-10-30
Filing date: 2020-10-30
Publication date: 2021-06-09

Abstract

본 발명은, 여과조와, 여과조의 수용공간을 제1흡착챔버와, 오존처리챔버와, 제2흡착챔버로 각각 순차적으로 구획하는 격벽판들과, 여과조의 상부에 결합하여 수용공간을 개폐하는 덮개부와, 제1흡착챔버 내에서 부유되고, 다공형원통부재로 형성되어 원수 내에 포함된 오염물질을 흡착 및 분해하는 흡착미디어를 포함하여 구성되는 여과부와, 오존처리챔버 내에 설치되는 오존처리부와, 제2흡착챔버내에 설치되고, 활성탄을 이용하는 흡착부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 물놀이시설용 복합 여과 장치를 제공할 수 있다. 상기한 바에 따르면 장치의 운전 및 작동상태와, 여과조 내부의 오염상태 및 내부 여과구성의 교체시기 등을 용이하게 모니터링할 수 있어 신뢰감 및 청결도를 확보할 수 있다.

Description

물놀이시설용 복합 여과 장치 {Complex filtration device for water play facilities}

본 발명은 물놀이시설용 복합 여과 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장치의 운전상태 또는 내부상태의 모니터링이 가능하여 유지관리가 용이함은 물론 물놀이시설 등에 설치되어 오염된 물을 효과적으로 여과할 수 있는 물놀이시설용 복합 여과 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수경시설은 수돗물, 하천수, 지하수 등을 인위적으로 이용하여 실내 또는 야외에 설치하는 물놀이시설, 분수, 연못, 폭포, 벽천, 계류 등의 시설물을 말하며, 그 중 물놀이시설은 일반인들에게 개방되어 이용객의 신체와 직접 접촉하기 때문에, 피부 문제, 음용 문제, 비상용의 흡입 문제 등이 발생할 수 있다.

때문에, 물놀이시설에는 이러한 문제점들을 고려하여 물놀이시설의 물을 여과할 수 있는 여과장치를 설치하고 있으며, 이러한 여과장치에 대한 기술의 예로 대한민국공개특허공보 제10-2018-0062138호에는, 수경시설 자체의 바닥부로 형성되거나 상기 수경시설의 물이 저장된 수조부와, 수조부의 하부 일측과 배출관에 의해 연결되고 배출관을 통해 유입된 물을 여과시키는 필터부와, 필터부 다음에 위치되어 펌핑력을 이용해 수조부내의 물을 필터부 측으로 이송시키는 펌프와, 펌프 통과한 물에 제어에 따라 염소를 투입하는 소독부와, 소독부를 통과한 물을 재차 수조부로 이송시키는 순환관을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수경시설용 수처리 시스템이 개시된 바 있다.

그런데, 이러한 종래의 물놀이시설용 여과 장치는, 여과처리의 운전상태 및 내부상태에 대한 모니터링이 어려워, 여과처리의 진행상태를 정확하게 파악하기 어려웠으며, 또한 내부 여재 등의 교체주기 확인도 어려워 유지관리가 용이하지 못한 문제점이 있었다. 또한, 종래의 물놀이시설용 여과 장치는, 샌드필터 방식 및 활성탄입자들을 이용하는 만큼 수두손실이 커 처리압력을 높일 수밖에 없었기 때문에 이로 인한 전력소모 또한 증가하게 되어 경제적이지 못한 문제점이 있었다.

대한민국공개특허공보 제10-2018-0062138호

본 발명은, 복합 여과 장치의 운전상태 및 장치 내부상태에 대한 모니터링을 용이하게 할 수 있어 유지관리가 편리하며, 수두손실을 최소화함으로써 처리압력을 낮추고 전력소모를 저감시킬 수 있어 경제적일 뿐만 아니라, 오염된 물을 효과적으로 여과할 수 있는 물놀이시설용 복합 여과 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상부가 개방되고 내부에 수용공간이 형성되며, 원수가 수용공간으로 공급되도록 일측 하부에 수용공간과 연통되는 유입구가 형성되고, 수용공간의 여과된 원수가 배출되도록 타측 상부에 수용공간과 연통되는 유출구가 형성된 여과조와; 수용공간 내에 세워져 설치되고, 복수개가 원수의 유동방향에 대하여 이격되게 배열되어 수용공간을 제1흡착챔버와, 오존처리챔버와, 제2흡착챔버로 각각 순차적으로 구획하고, 원수가 제1흡착챔버, 오존처리챔버 및 제2흡착챔버를 따라 유동할 수 있도록 유동홀이 형성된 격벽판들과; 여과조의 상부에 결합하여 수용공간을 개폐하는 덮개부와; 제1흡착챔버 내에 위치하여 제1흡착챔버 내에서 부유되고, 다공형원통부재로 형성되어 원수 내에 포함된 오염물질을 흡착하는 흡착미디어를 포함하여 구성되는 여과부와; 오존처리챔버 내에 설치되어, 원수를 오존처리하는 오존처리부와; 제2흡착챔버내에 설치되고, 활성탄을 이용하여 오염물질을 흡착하고 원수 내에 포함된 잔류 오존을 정화하는 흡착부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 물놀이시설용 복합 여과 장치를 제공할 수 있다.

여기서, 격벽판은, 제1흡착챔버와 오존처리챔버를 구획하고, 상부에 제1유동홀이 관통 형성된 제1격벽판과, 오존처리챔버와 제2흡착챔버를 구획하고, 하부에 제2유동홀이 관통 형성된 제2격벽판을 포함하여, 제1흡착챔버에서 하부의 유입구로 유입된 원수는 하부에서 상부로 유동하여 제1유동홀을 통하여 오존처리챔버로 유동하고, 오존처리챔버에서 상부의 제1유동홀로 유입된 원수는 상부에서 하부로 유동하여 제2유동홀을 통하여 제2흡착챔버로 유동하고, 제2흡착챔버에서 제2유동홀로 유입된 원수는 하부에서 상부로 유동하여 유출구를 통해 배출되도록 구성됨을 특징으로 하는 구성될 수 있다.

또한, 덮개부는, 수용공간을 육안으로 모니터링할 수 있도록 투명 또는 반투명 확인창이 구비되는 덮개와, 수용공간을 개폐할 수 있도록 덮개를 여과조에 착탈 가능하게 결합시키는 개폐수단을 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 흡착미디어는, 원통관 형상으로 형성되고, 길이방향을 따라 형성되며 복수개가 원주방향을 따라 이격 배열된 굴곡부가 형성된 메인부재와, 메인부재의 내주면에 결합되고, 반경방향의 단면이 메쉬(mesh)형상으로 형성되어 내부로 원수가 유동할 수 있도록 유로들이 형성되되, 유로들은 메인부재의 길이방향을 따라 형성되어 메인부재의 일측단부에서 타측단부까지 얼라인(align)되도록 형성된 다공부재를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 여과부는, 제1흡착챔버의 하부에 설치되며, 원수를 공급받아 복수개의 분사구를 통하여 유체를 제1흡착챔버로 분사 공급하여, 흡착미디어를 상기 제1흡착챔버에서 교반 및 유동시키는 교반장치를 더 포함하여 구성될 수 있다.

나아가, 오존처리부는, 오존처리챔버의 하부에 설치되고 오존발생장치와 연결되며, 상면으로 복수개의 유출공들이 형성되어 오존발생장치로부터 공급되는 오존을 유출공들을 통하여 유출하여 오존처리챔버로 공급하는 오존산기유닛과, 일측은 오존처리챔버의 상부에 위치하는 덮개부에 연통되게 설치되고, 타측은 유출구와 연통되게 연결되어, 오존처리챔버로부터 배출되는 배오존을 유출구로부터 배출되는 원수에 재공급하는 배오존처리수단을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 흡착부는, 고형으로 모듈화된 블록형태로 형성되어 적재가 가능하고, 내부에 원수가 유동할 수 있도록 관통홀이 형성된 활성탄블록들을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치는, 물놀이시설을 비롯한 다양한 수경시설에 설치되어 물을 효과적으로 여과할 수 있으며, 다양한 수처리 방식을 하나로 통합하여 원수를 보다 용이하고 효과적으로 여과할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치는, 덮개부에 확인창을 구비하여, 장치의 운전 및 작동상태와, 여과조 내부의 오염상태 및 여재의 교체시기 등을 용이하게 모니터링할 수 있어 신뢰감 및 청결도를 확보할 수 있으며, 시각적 개방감을 주어, 전문가가 아니어도 작동상태 및 운전방법을 용이하게 인지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치는, 부유하는 다공형의 흡착미디어와 수두손실을 최소화할 수 있는 활성탄블록을 통하여 수두손실은 최소화하면서도, 흡착효율은 향상시켜 경제성 및 여과 효과를 동시에 획득할 수 있으며, 설비비용을 상대적으로 감소시킬 수 있어 이에 따른 경제적인 효과를 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치는, 배오존처리수단을 구비하여 오존처리부로부터 배출되는 배오존을 재사용함으로써, 별도의 배오존처리수단을 구비할 필요 없이 배오존을 처리할 수 있어 경제적인 효과를 얻을 수 있으며, 용존산소량을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치는, 규격을 갖는 모듈화된 활성탄블록을 통하여 복수개를 용이하게 적재 및 적층할 수 있어 교체 및 유지관리가 편리하며, 처리용량에 대응하여 용이하게 설계가 가능함은 물론, 구조가 간단하여 경제적인 효과를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치는, 생물막에 의한 수처리가 높은 비중을 이루고 있으며, 물리적인 여과(입자의 크기차이에 의한 여과)의 비중이 적기 때문에, 물리적인 여과 시 수반되는 막힘이 발생되지 않아 역세척을 할 필요가 없으며, 이에 따른 오수인입공사의 부담을 경감시킬 수 있으며, 방류 불가 지역 및 오수관이 없는 지역에 용이하게 활용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치의 개략적인 구성을 나타내는 정단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치에서 여과조와 격벽판의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치에서 격벽판에 의하여 구획된 여과조의 내부를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치에서 확인창이 구비된 덮개부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치에서 여과부의 흡착미디어를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치에서 여과부의 흡착미디어의 유로를 나타내기 위한 정단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치에서 여과부의 교반장치를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치에서 오존처리부의 오존산기유닛을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치에서 흡착부의 활성탄블록을 나타내는 도면이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치에서 활성탄블록의 교체수단의 다양한 실시예들을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치의 작동을 나타내는 도면이다.

이하에서는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시 예를 들어 설명하기로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

나아가, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

우선, 본 발명의 실시예에 따른 물놀이시설용 복합 여과 장치(700,이하 '복합 여과 장치'라 한다)는, 물놀이시설을 비롯한 다양한 수경시설에 설치되어 물을 여과할 수 있도록 구성되며, 다양한 수처리 방식을 하나로 통합함으로써 원수를 보다 용이하고 효과적으로 여과할 수 있음은 물론, 장치 내부를 모니터링 할 수 있어 유지관리가 유리한 효과를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 복합 여과 장치(700)는, 각각의 처리 챔버의 구조가 원수의 흐름을 막지 않는 방식으로 구성되어, 순환을 위해 높은 압력을 가할 필요가 없기 때문에 손실수두가 낮아 설비비용 및 유지관리비용을 상대적으로 저감시킬 수 있으며, 이에 따른 경제적인 효과를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 복합 여과 장치(700)에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.

먼저, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합 여과 장치(700)의 구성을 나타내는 도면이다.

도면을 참조하면, 복합 여과 장치(700)는, 여과조(100)와, 격벽판(200)들과, 덮개부(300)와, 여과부(400)와, 오존처리부(500)와, 흡착부(600)를 포함하여 구성될 수 있다.

우선, 여과조(100)는, 상부가 개방되고 내부에 수용공간이 형성되어, 수용공간으로 원수가 유입되며, 이러한 원수를 여과 처리하여 유출시키도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 여과조(100)는, 원수가 수용공간으로 공급되도록 일측 하부에 수용공간과 연통되는 유입구(102)가 형성되고, 여과된 정수가 배출되도록 타측 상부에 수용공간과 연통되는 유출구(103)가 형성될 수 있다.

이에 따라, 원수는 여과조(100)의 일측 하부로 유입되어, 수용공간에서 여과 처리된 후 타측 상부로 유출된다. 여기서, 유입구(102)는 외부로부터 원수를 공급받는 공급라인(107)과 연결되고, 유출구(103)는 여과된 정수를 배출하는 배출라인(106)과 연결되며, 이때 공급라인(107)과 배출라인(106) 각각에는 수두를 측정할 수 있는 수두압 측정기(104,105)가 설치될 수 있다. 나아가, 도시하지 않았지만 공급라인(107)에는 원수를 여과조(100)로 강제 순환 공급하기 위한 펌프와, 원수를 필터링하는 프리필터가 구비될 수 있다.

더불어, 도면에서 여과조(100)는 일측 하부에 유입구(102)가 형성되고 타측 상부에 유출구(103)가 형성된 경우를 나타내었으나, 이는 일 실시예로 여과조(100)의 형태 및 설계 등에 따라 그 위치는 다양하게 구성될 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명의 복합 여과 장치(700)는, 유입된 원수를 다양한 수처리방식으로 여과할 수 있으며, 구체적으로 원수의 생물학적 처리 및 오염물질의 흡착이 이루어지도록 하여 물놀이시설 오염의 주요 원인인 탁도를 처리할 수 있으며, 또한 오존을 통한 살균처리가 이루어지도록 하여 원수를 살균 처리함은 물론, 활성탄을 이용한 정수처리가 이루어지도록 하여 탈리 생물막 및 미세 탁도 유발 물질의 흡착과 잔류 오존의 분해가 이루어지도록 구성될 수 있다.

이를 위해, 본 발명의 복합 여과 장치(700)는, 수용공간 내에 세워져 설치되고, 수용공간을 복수개의 수처리 챔버들로 구획시키는 격벽판(200)들을 포함하여 구성될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 격벽판(200)은, 복수개로 원수의 유동방향을 따라 이격되게 배열 설치되며, 수용공간을 제1흡착챔버(110)와, 오존처리챔버(120)와, 제2흡착챔버(130)로 각각 순차적으로 구획한다. 그리고, 격벽판(200)은, 원수가 제1흡착챔버(110), 오존처리챔버(120) 및 제2흡착챔버(130)를 따라 유동할 수 있도록 유동홀이 형성될 수 있다.

구체적으로, 격벽판(200)은, 제1격벽판(210)과, 제2격벽판(220)을 포함하여 구성될 수 있다. 먼저, 제1격벽판(210)은, 플레이트 형상으로 수용공간에서 수직한 방향으로 세워져 설치되고, 유입구(102) 측으로부터 이격되게 위치하여 제1흡착챔버(110)와 오존처리챔버(120)를 각각 구획하도록 구성된다.

그리고 제1격벽판(210)은, 상부에 제1유동홀(211)이 관통 형성되어 제1흡착챔버(110)의 원수가 오존처리챔버(120)로 유입되도록 구성될 수 있다.

여기서, 제1유동홀(211)은, 후술되는 흡착미디어(410)가 통과하여 오존처리챔버(120)로 유입되지 않도록, 흡착미디어(410)의 폭과 길이보다 작은 크기로 형성된다. 또한, 제1유동홀(211)은, 도시된 바와 같이 슬릿형태로 형성되어 복수개가 서로 인접하게 이격 배열되어 형성될 수 있다. 이때, 이러한 슬릿형태의 제1유동홀(211)은, 흡착미디어(410)는 통과하지 않으면서, 유속의 흐름을 원활하게 할 수 있어, 압손실을 최소화할 수 있으며, 원수가 고르게 분배되면서 유동되게 하는 효과를 제공할 수 있다.

한편, 제1유동홀(211)은, 도시된 바와 같이 긴 타원형의 슬릿형태로 형성된 경우가 바람직하나,이는 바람직한 실시예로 상기한 목적을 달성할 수 있다면 다양한 형상으로도 형성될 수 있음은 물론이다.

제2격벽판(220)은, 제1격벽판(210)과 마찬가지로 플레이트 형상으로 수용공간에서 수직한 방향으로 세워져 설치되고, 제1격벽판(210)으로부터 이격되게 위치하여 오존처리챔버(120)와 제2흡착챔버(130)를 각각 구획하도록 구성된다. 그리고 제2격벽판(220)은, 하부에 제2유동홀(221)이 관통 형성되어 오존처리챔버(120)의 원수가 제2흡착챔버(130)로 유입되도록 구성될 수 있다.

여기서, 제2유동홀(221)은, 압손실을 최소화할 수 있다면 다양한 형상으로 형성가능하다. 하지만, 제2유동홀(221)은 유속의 흐름을 고려하여 도시된 바와 같이 제1격벽판(210)의 제1유동홀(211)과 대응되는 동일한 슬릿형태로도 형성되는 것이 바람직하다.

상기한 바에 따르면, 본 발명의 복합 여과 장치(700)는, 격벽판(200)에 슬릿 형태의 제1유동홀(211)과 제2유동홀(221)이 각각 형성되고, 이를 통해 원수가 유동할 수 있도록 하여 높압손실로 인해 처리유량대비 처리장치의 요구되는 용량 및 설치면적이 컸던 기존의 샌드필터 방식과는 달리, 압손실을 최소화할 수 있어 처리유량대비 용량 및 설치면적을 저감시킬 수 있어 비용절감 효과를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명에서 격벽판(200)들은, 한 쌍으로 구성되어, 수용공간을 제1흡착챔버(110), 오존처리챔버(120) 및 제2흡착챔버(130)의 3개의 챔버들로 구획하였으나, 이는 일 실시예로 설계된 수처리방식의 종류 및 챔버들의 수에 따라 격벽판(200)들의 수를 다양하게 적용할 수 있으며, 또한 본 발명에서 제1격벽판(210)의 제1유동홀(211)은 상부에 위치하고 제2격벽판(220)의 제2유동홀(221)은 하부에 위치한 경우를 나타내었으나, 이 또한 일 실시예로 설계에 따라 유동홀의 위치를 다양하게 하여 원수의 유동흐름을 다양하게 조절할 수 있음은 물론이다.

이하에서는, 덮개부(300)에 대하여 살펴보기로 한다.

덮개부(300)는, 상부가 개방된 여과조(100)의 상부에 결합하여, 수용공간을 개폐하는 역할을 하며, 덮개(310)와, 개폐수단(320)을 포함하여 구성될 수 있다.

도 4를 참조하면, 덮개(310)는, 평면형상이 여과조(100)의 평면형상과 대응되는 형상으로 형성되고, 여과조(100)의 개방된 상부에 결합하여 여과조(100)를 차폐하도록 구성된다.

여기서, 덮개(310)는, 도시된 바와 같이 플레이트 형상으로 하나의 판으로 제작될 수 있으며, 도시하지 않았지만 내부에 'ㄱ'자 형태의 지지대(미도시)를 구비할 수 있다. 또한, 덮개(310)는, 개폐수단(320)이 관통되도록 체결홀들이 관통 형성될 수 있으며, 이러한 체결홀들은 도시된 바와 같이 덮개(310)의 외곽을 따라 복수개가 이격되게 배열 형성될 수 있다.

한편, 덮개(310)는, 내부의 수용공간을 육안으로 모니터링할 수 있도록 확인창(311)이 구비될 수 있다. 이러한, 확인창(311)은 작업자가 수용공간 내부를 확인할 수 있도록 투명재질 또는 반투명재질 등 다양한 재질이 적용 가능하며, 압력을 견딜 수 있고 구조적 결함이 없으며 내구성을 갖는 강화유리를 비롯한 아크릴재질 등 다양한 재질이 적용될 수 있다.

도면에서, 확인창(311)은 원형으로, 제1흡착챔버(110), 오존처리챔버(120) 및 제2흡착챔버(130)의 위치에 대응하여 3개가 형성된 경우를 나타내었으나, 수용공간 내부가 대부분 보이는 하나의 큰 창으로도 형성 가능함은 물론이다.

상기한 바에 따르면, 본 발명의 덮개(310)는, 확인창(311)을 구비함으로써 덮개(310)를 분리하지 않고도, 제1흡착챔버(110), 오존처리챔버(120) 및 제2흡착챔버(130) 각각의 내부 오염상태와 작동상태(여부)를 작업자가 육안으로 용이하게 확인(모니터링)할 수 있으며, 후술되는 흡착미디어(410)와 활성탄블록(610)의 교체시기 등도 확인할 수 있기 때문에, 유지관리가 편리하고 청결도 및 신뢰성을 확보할 수 있으며, 시각적 개방감을 주어, 전문가가 아니어도 작동상태 및 운전방법을 용이하게 인지할 수 있다.

개폐수단(320)은, 덮개(310)를 여과조(100)에 착탈 가능하게 결합시키는 역할을 한다. 개폐수단(320)은, 체결볼트와, 체결볼트와 착탈 가능하게 결합하는 체결수단(321)을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 체결볼트는, 헤드부가 여과조(100)에 결합되고, 나사산이 형성된 체결단부는 덮개(310)에 형성된 체결홀에 관통되어 단부가 덮개(310)의 상면으로부터 노출되도록 구성될 수 있다.

체결수단(321)은, 노출된 체결볼트의 단부에 착탈 가능하게 결합하며, 아이너트 또는 몰드스프링을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 아이너트는, 덮개(310)의 상면에 노출된 체결볼트의 체결단부에 체결되어, 덮개(310)를 고정시킬 수 있으며, 도시된 바와 같이 고리가 형성되어 있기 때문에 설치 및 이동 시 견인을 용이하게 할 수 있다. 또한, 몰드스프링은, 덮개(310)의 상면에 노출된 체결볼트의 체결단부에 결합하여 조임 결합할 수 있다. 여기서 체결수단(321)은, 전술한 아이너트, 몰드스프링을 적용한 경우를 나타내었으나, 이는 일 실시예로 아이볼트를 비롯한 상기한 목적을 달성할 수 있다면 이 외 다른 구성도 적용 가능함은 물론이다.

이하에서는, 여과부(400)에 대하여 살펴보기로 한다.

먼저, 여과부(400)는, 제1흡착챔버(110) 내에 설치되고, 여과조(100)로 유입되는 원수를 생물학적 처리 및 흡착하여, 원수의 탁도를 1차적으로 처리함으로써 오염의 주원인을 1차적으로 처리하는 역할을 한다.

구체적으로, 여과부(400)는, 오염물질을 흡착하는 여재로서의 흡착미디어(410)와, 교반장치(420)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 흡착미디어(410)는, 복수개로 제1흡착챔버(110) 내에 위치하고, 이동식 생물막캐리어 방식으로 제1흡착챔버(110) 내에서 부유되도록 구성되어 원수 내 포함된 오염물질을 생물학적 처리(분해) 및 흡착하도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 흡착미디어(410)는, 다공형 원통부재로 형성되며, 메인부재(411)와, 다공부재(412)를 포함하여 구성될 수 있다.

우선, 메인부재(411)는, 내부로 원수가 유동할 수 있도록 원통관 형상으로 형성되고, 원수와의 접촉면적을 증가시키고 원수 내 포함된 오염물질의 흡착면적을 증대시키기 위한 굴곡부(411a)가 형성될 수 있다.

여기서, 굴곡부(411a)는, 메인부재(411)의 길이방향(축방향)을 따라 형성되며, 복수개가 원주방향을 따라 연속하여 이격 배열될 수 있다. 도면에서, 굴곡부(411a)는, 굴곡형상이 평면상으로 돌기와 홈으로 이루어진 대략 파도형상을 갖도록 형성될 수 있다. 하지만, 이는 일 실시예로 삼각홈 및 삼각돌기의 톱니형상, 사각홈 및 사각돌기의 기어형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.

다공부재(412)는, 외측단부가 메인부재(411)의 내주면에 결합되고, 내부로 원수가 유동할 수 있도록 유로(412a)들이 형성될 수 있다.

다공부재(412)는, 원수와의 접촉면적을 늘리기 위하여 반경방향의 단면(평면상)형상이 메쉬(mesh)형상으로 형성되어, 메쉬 내 기공들이 유로(412a)역할을 하도록 구성될 수 있다.

한편, 이러한 흡착미디어(410)는, 도시된 바와 같이 굴곡부(411a)가 형성된 메인부재(411)와, 다공형 메쉬구조인 다공부재(412)가 허니콤(honeycomb)구조로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 오염물질의 흡착 및 유지관리에 탁월한 형태로서, 최대의 성능 및 효과를 얻을 수 있기 때문이다.

메인부재(411)와 다공부재(412)가 일체로 성형되어 제조될 수 있으며, 메인부재(411)의 단위부피당 원수와의 접촉 표면적이 대략 500m²/m³ 이고, 다공부재(412)의 단위부피당 표면적은 350m²/m³를 갖도록 형성될 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.

도 6을 참조하면, 흡착미디어(410)는, 내부의 유로(412a)들이 메인부재(411)의 길이방향을 따라 형성되되, 메인부재(411)의 일측단부에서 타측단부까지 일직선상으로 얼라인(align)되도록 형성될 수 있다.

이에 따라, 흡착미디어(410)는, 내부로의 원수 유동(통과)을 원활하게 함은 물론, 유동저항력을 줄여 제1흡착챔버(110) 내에서 부상 및 교반이 원활하게 되고, 수두손실은 줄이면서도 흡착효율은 높일 수 있어, 경제효과 및 여과 효과를 동시에 향상시킬 수 있다.

흡착미디어(410)는, 폴리에틸렌재질로 형성될 수 있다. 이는, 성형이 용이하고 가볍기 때문에 부상 및 교반이 용이하기 때문인데, 원수의 흐름에 따라 자유롭게 회전하고 움직이면서 원수와 흡착미디어(410)가 잘 섞일 수 있게 함으로써, 제1흡착챔버(110)의 부피당 생물막의 면적이 증가하게 되고, 여과 능력을 상승시킬 수 있기 때문이다.

또한, 이러한 흡착미디어(410)는 폴리에틸렌의 비중이 0.95로 원수에 대하여 부유하지만, 작동을 시작하게 되면, 생물막이 생기면서 무게가 늘어나게 되고, 이에 따라 점차 유동을 하게 된다.

한편, 흡착미디어(410)는, 전술한 바와 같이 폴리에틸렌재질로 형성되는 것이 바람직하나, 물보다 비중이 낮거나 물에 뜨는 재질이며 작동에 따라 부유할 수 있는 상기한 목적을 달성할 수 있다면 폴리에틸렌 계열의 다른 플라스틱재질 등 다양한 재질이 적용될 수 있다.

흡착미디어(410)는, 전술한 바와 같이 설정 크기로 형성되어 복수개가 제1흡착챔버(110) 내에서 부유하도록 구성되며, 그 크기와 개수는 제1흡착챔버(110)의 용량 및 처리효과 등을 고려하여 다양하게 설정할 수 있다.

교반장치(420)는, 제1흡착챔버(110)의 하부에 설치되고, 원수를 공급받아 복수개의 분사구(422a)를 통하여 원수를 제1흡착챔버(110)로 분사 공급하도록 구성될 수 있다.

이러한 교반장치(420)는, 제1흡착챔버(100)내에서 난류를 발생시킴으로써, 작은 순환구조 또는 원수가 유입되어 유출되지 못하는 사구역 발생을 최소화하여,이를 통해 유분과 결합된 모래 또는 진흙과 같이 가라앉기 쉬운 오염물질이 미디어와 접촉할 수 있게 하고, 흡착미디어(410)를 원수 내에서 교반 및 유동시킴으로써, 흡착미디어(410)의 충돌로 인한 생물막 탈리가 자연스럽게 이루어지게 하며, 그릿(grit), 유분기 있는 진흙 등이 하부에 침적되지 않도록 하는 역할을 한다.

구체적으로, 도 7을 참조하면 교반장치(420)는, 공급파이프(423)와 연통되게 연결되어 유체가 공급되는 헤더파이프(421)와, 복수개로 헤더파이프(421)와 연통되게 결합되고, 분사구(422a)를 통해 공급된 유체를 제1흡착챔버(110)로 분사 공급하는 분지파이프(422)들을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 공급파이프(423)는, 일단부는 공급라인(107)으로부터 분기되어 공급라인(107)과 연통되게 연결되고 타단부는 헤더파이프(421)와 연통되게 연결되어, 공급라인(107)으로부터 공급된 원수를 헤더파이프(421)로 공급하는 역할을 한다.

한편, 교반장치(420)는, 제1흡착챔버(110)내 난류를 발생시켜 흡착미디어(410)의 교반을 활발하게 하고, 제1흡착챔버(110)의 전 영역에 걸쳐 원수를 균일하고 골고루 공급할 수 있도록 헤더파이프(421)와 분지파이프(422)의 다양한 배열구조를 적용할 수 있다.

이에 대한 실시예로 도시된 바와 같이, 교반장치(420)는, 중앙부에 헤더파이프(421)가 위치하고. 분지파이프(422)들 각각의 일단부가 헤더파이프(421)의 양측에 동일 선상으로 연통되게 결합되며, 헤더파이프(421)의 길이방향을 따라 이격되게 배열되어, 어골(fish bone)형태로 형성될 수 있다.

한편, 이러한 어골형태인 경우 교반장치(420)는, 분지파이프(422)의 길이의 차이에 의해 원수가 분사되는 지점이 다르게 조정될 수 있으며, 특히 분지파이프(422)의 말단부로는 원수가 하향 또는 상향으로 분사되도록 하여 난류를 발생시키기 위한 구조로 형성될 수 있다.

하지만, 이는 일 실시예로 교반장치(420)는, 이러한 어골형태 외, 디스크형, 갈고리형, 교호형 등 다양한 형태의 배열구조로 형성될 수 있다.

더불어, 교반장치(420)는, 분사구(422a)의 직경과, 그 형성위치가 다양하게 구성될 수 있으며, 분사구(422a)는 노즐형(제트, 플랫 노즐 등) 등 흡착미디어(410)의 교반 효과를 증대시킬 수 있는 다양한 구성이 적용될 수 있다.

상기한 바에 따르면 교반장치(420)는, 헤더파이프(421)와 분지파이프(422)가 어골형태로 형성되어, 제1흡착챔버(110)의 하부 영역에 골고루 원수가 공급되게 하고, 또한 공급되는 원수의 수압에 의하여 제1흡착챔버(110) 내 원수가 설정 유체흐름 및 소용돌이(와류)가 발생되도록 하여 흡착미디어(410)가 제1흡착챔버(110) 내에서 효과적으로 교반되도록 유도할 수 있으며, 제1흡착챔버(110)의 하부에 침전물이 침전되지 않도록 하여 여과조(100)의 청정을 유지할 수 있도록 한다.

이하에서는, 오존처리부(500)에 대하여 살펴보기로 한다.

오존처리부(500)는, 오존처리챔버(120) 내에 설치되어 유입된 원수를 오존처리하며, 여과부(400)에 의하여 1차적으로 수처리(흡착)된 원수(용수)를 살균처리하는 역할을 한다.

구체적으로, 오존처리부(500)는, 오존산기유닛(510)과, 배오존처리수단(520)을 포함하여 구성될 수 있다.

오존산기유닛(510)은, 외부의 오존발생장치(531)와 오존공급라인(532)과 연결되어 오존을 공급받고, 오존처리챔버(120)의 하부에 설치되어 오존처리챔버(120)로 오존을 상향 분사 공급하도록 구성될 수 있다.

도 8을 참조하면, 오존산기유닛(510)은, 오존의 용해율을 높이기 위하여 디스크 형태로 형성되고, 상면으로 복수개의 유출공(511)들이 형성되어, 오존발생장치로부터 공급되는 오존을 유출공(511)들을 통하여 유출하여, 오존처리챔버(120)로 공급하도록 구성될 수 있다.

한편, 오존산기유닛(510)은, 오존처리챔버(120)의 하부에 설치되어, 오존이 하부에서 상부로 이동하도록 상향식으로 구성되고, 오존처리챔버(120) 내 원수는 상부의 제1유동홀(211)로 유입되어 하부의 제2유동홀(221)로 유동되면서 상부에서 하부 방향으로 유동흐름을 갖도록하여, 원수와 오존의 유동방향이 서로 반대방향이 되도록 하는 것이 바람직하다.

이는, 오존처리챔버(120) 내 오존의 체류시간을 늘려 원수와 오존과의 접촉시간을 늘리고, 동시에 원수와 오존의 반응율을 향상시킴으로써, 원수의 용존산소율을 늘리고 살균 처리효과를 향상시키기 위함이다.

한편, 오존처리부(500)는, 오존산기유닛(510)으로부터 유출되는 오존이 원수 내에서 일부 분해되지 않을 경우 이렇게 분해되지 않은 배오존은 작업자에게 영향을 줄 수 있다. 때문에, 오존처리부(500)로부터 배출되는 배오존을 처리하는 구성이 필요하며, 본 발명에서는 배오존처리수단(520)을 통하여 이러한 배오존을 처리할 수 있도록 구성될 수 있다.

배오존처리수단(520)은, 오존처리챔버(120)에서 미처 분해되지 않은 배오존을 포집 및 수거하기 위하여 일측은 오존처리챔버(120)의 상부에 위치하는 덮개부(300)에 연통되게 설치되고, 타측은 유출구(103)와 연통되는 배출라인(106)에 연결되어, 오존처리챔버(120)로부터 배출되는 배오존을 유출구(103)로부터 배출되는 원수에 재공급함으로써, 배오존을 재사용하도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 배오존처리수단(520)은, 오존처리챔버(120)의 상부에 위치하는 덮개부(300)에 연통되게 설치되는 배오존벤트(521)와, 일측은 배오존벤트(521)와 연결되고 타측은 배출라인(105)에 연통되게 설치되어, 오존처리챔버(120)로부터 배출되는 배오존을 배출라인(105)에 재공급하는 배오존공급라인(522)과, 배오존공급라인(522)의 타측에 설치되어 배오존을 분사 공급하는 배오존인젝션(523)을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 배오존벤트(521)는, 덮개부(300)의 상부에 수직한 방향으로 세워지도록 설치되어, 배오존은 유입되고, 오존산기유닛(510)의 작동에 의하여 유입될 수 있는 원수는 자중에 의하여 그대로 하방향으로 이동하도록 하여, 원수의 유실이 발생되지 않도록 할 수 있다.

배오존공급라인(522)은, 도시된 바와 같이 분지된 형태로 구성되어, 배출라인(105)의 전후방향 각각 2개의 지점에서 분산 공급되게 구성될 수 있으며, 각각의 분지라인에는 유량밸브를 구비하여 각 분지라인으로의 배오존 공급을 조절할 수 있다.

배오존인젝션(523)은, 배오존공급라인(522)의 타측단부에 설치되어 배오존을 배출라인(105)을 유동하는 원수(정수)에 분사 공급하도록 구성될 수 있다. 이러한 배오존인젝션(523)은 분사노즐과 같은 구성을 적용할 수 있으며 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기한 바에 따르면, 배오존처리수단(520)은, 오존처리챔버(120)로부터 유출되는 배오존과, 오존과 반응하고 남은 산소를 포함하는 유체를 여과 원수에 주입하여, 여과 원수의 용존산소를 늘릴 수 있다. 특히, 본 발명의 복합 여과 장치(700)는, 유체라인이 외부에 노출되지 않고 유체라인 전체가 설정 압력이 있는 물놀이시설에 설치되는 만큼 배오존처리수단(520)에 의하여 재주입된 배오존은 유체라인을 통해 일정시간 유동하면서 다시 용해되어 원수의 용존산소 증가 및 살균효과를 얻을 수 있게 된다.

이하에서는 흡착부(600)에 대하여 살펴보기로 한다.

흡착부(600)는, 제2흡착챔버(130)내에 설치되고, 활성탄을 이용하여 오염물질을 흡착함은 물론, 이전 오존처리부(500)를 거친 원수 내에 포함된 잔류 오존을 정화하는 역할을 한다.

이러한 흡착부(600)는, 고형으로 모듈화된 블록형태로 형성되어 적재가 가능하고, 내부에 원수가 유동할 수 있도록 관통홀(611)이 형성된 활성탄블록(610)들을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 활성탄블록(610)은, 기존의 입자형태가 아닌 고형화되어 규격을 갖는 모듈형태로 제조되며, 관통홀(611)을 유동하는 원수와의 접촉에 의하여 원수를 여과처리할 수 있도록 구성될 수 있다.

한편, 이렇게 규격을 갖는 모듈화된 활성탄블록(610)은, 측면을 통하여 횡방향으로 인접하게 적재 배열하거나, 상면과 하면을 통하여 종방향으로 적층 배열할 수 있다.

도 9를 참조하면, 활성탄블록(610)은, 육면체의 큐브형태로 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 활성탄블록(610)이 용이하게 적재 배열할 수 있고, 상면과 하면으로 용이하게 적층될 수 있으며, 계획 유량에 변동이 없이 유체 흐름을 원활하게 해줄 수 있을 뿐만 아니라 복수개를 설치할 시 틈새가 발생되지 않아 원수가 골고루 퍼져나갈 수 있으며, 대부분의 처리챔버의 형태가 박스형태인 점을 고려한 것이다.

하지만, 이러한 형태는 일 실시예로 활성탄블록(610)은, 적재가 용이한 형태라면 육각기둥 등 다양한 형태로 형성될 수 있음은 물론이다.

한편, 이렇게 모듈화된 활성탄블록(610)은, 내부로 원수가 유동할 수 있도록 관통홀(611)이 형성되며, 이러한 관통홀(611)은, 도시된 바와 같이 원수가 관통홀(611)에 의하여 균일하게 유동할 수 있도록 평면상으로 사각 메쉬형태로 형성될 수 있으며, 이때의 관통홀(611)의 크기와 개수는 다양하게 설정 가능하다.

여기서, 활성탄블록(610)은, 관통홀(611)이 상단과 하단에 걸쳐 얼라인되게 일직선상으로 형성되어, 원수가 관통홀(611)을 따라 유동할 시 유동저항을 최소화할 수 있으며, 이를 통해 유동손실을 줄일 수 있고 수두손실을 낮출 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 관통홀(611)은, 원수의 유동방향에 대하여 평행하도록 직선형태로 형성되는 것이 바람직하다. 도면에서, 제2흡착챔버(130) 내 원수의 유동방향이 하방향에서 상방향으로의 수직한 방향이라고 할 때, 관통홀(611)은 원수의 유동방향에 대응하여 수직한 방향으로 형성될 수 있다.

상기한 바에 따르면, 본 발명의 활성탄블록(610)은, 고형화되어 설정 규격을 갖는 모듈화된 형태로 형성되어, 적재가 용이할 뿐만 아니라, 장치를 변경하지 않고도 처리용량에 따라 적재량을 변경할 수 있어 적용성을 향상시킬 수 있으며, 규격화가 용이하여 제품 제조 및 관리가 용이하다.

또한, 본 발명의 활성탄블록(610)은, 활성탄입자를 이용하여 여과하는 기존방식이 수두손실이 클 뿐만 아니라 교체가 어려웠던 점을 감안했을 때, 유동흐름을 균일하게 함은 물론 유동손실을 최소화할 수 있어 수두손실이 낮출 수 있으며, 교체가 용이하여 유지관리가 편리한 효과를 제공할 수 있다.

본 발명의 흡착부(600)는, 작업자가 활성탄블록(610)의 교체 및 적재를 용이하게 하기 위하여 교체수단(620)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이하에서는, 도 10 내지 도 12를 참조하여, 교체수단(620,620a,620b)의 다양한 실시예에 대하여 살펴보기로 한다.

교체수단(620)은, 지지프레임(621)과, 블록핸들(622)을 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 지지프레임(621)은, 활성탄블록(610)의 외측면에 결합하여 활성탄블록(610)을 지지할 수 있도록 구성되며, 구체적으로 활성탄블록(610)을 감싸는 메쉬(mesh)부재가 적용될 수 있다. 이러한 메쉬부재는, 활성탄블록(610)을 감싸면서 활성탄블록(610)을 보강 지지할 수 있으며, 유동 간섭을 줄이고 교체 시 활성탄블록(610)의 파손을 방지할 수 있다.

여기서, 메쉬부재는, 공지의 스텐롤메쉬, 스텐와이어메쉬 등 다양한 메쉬부재가 적용 가능하다.

지지프레임(621)은, 내부에 활성탄블록(610) 하나 또는 복수개를 수용할 수 있도록 그 크기가 다양하게 구성될 수 있다. 즉, 지지프레임(621)은 제2흡착챔버(130) 내 활성탄블록(610)들을 모두 수용할 수 있도록 하여 하나로 구성되거나, 복수개로 활성탄블록(610)들을 분할하여 수용할 수 있다.

더불어, 지지프레임(621)은, 도시하지 않았지만 개폐부(미도시)를 형성하여, 내부로 활성탄블록(610)을 용이하게 교체 가능하도록 구성될 수 있다. 이러한 개폐부는, 지지프레임(621)의 측면들 중 어느 하나의 측면이 개폐될 수 있도록 구성되고, 회동부와 고정부에 의하여 개폐되는 측면이 개방 및 차폐될 수 있도록 구성될 수 있다.

블록핸들(622)은, 지지프레임(621)의 상부에 결합되며, 사용자가 파지할 수 있도록 구성되어, 작업자가 지지프레임(621)에 수용된 활성탄블록(610)을 제2흡착챔버(130) 내에 용이하게 교체할 수 있도록 한다.

여기서, 블록핸들(622)은, 지지프레임(621)에 고정결합되거나, 또는 착탈이 가능한 탈부착 구성을

블록핸들(622)은, 작업자가 용이하게 파지할 수 있으며 지지프레임(621)에 결합될 수 있는 구성이라면 다양한 구성이 적용가능하며, 이에 대한 제1실시예로 블록핸들(622)은, 도 10에 도시된 바와 같이 한 쌍의 와이어핸들로 구성될 수 있다.

이러한 경우 블록핸들(622)은, 한 쌍의 와이어핸들 각각의 양단부가 지지프레임(621)의 대면하는 측면의 상단부에 모서리에 결합하고, 아치형상을 이루도록 구성되어, 사용자가 한 쌍의 와이어핸들을 동시에 잡고 지지프레임(621)과 활성탄블록(610)을 들 수 있도록 구성될 수 있다.

도 11은 이와는 다른 실시예로, 블록핸들(622a)은, 한 쌍의 와이어핸들들로 구성되되, 각각의 와이어핸들들은 평면상으로 대각선 방향으로 교차되게 위치하여, 와이어핸들 양단부가 지지프레임(621)의 상부 모서리에 결합되어, 사용자가 교차되는 부분을 잡을 수 있도록 구성될 수 있다.

도 12는 또 다른 실시예로 블록핸들(622b)은, 지지프레임(621)의 상부에 고정 결합되는 지지판과, 지지판에 회동가능하게 힌지결합되고 사용자가 파지할 수 있도록 구성되는 손잡이를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 손잡이의 구성은, 공지의 STS핸들의 구성을 적용할 수 있는 등 상기한 목적을 달성할 수 있다면 다양한 구성이 적용 가능하다.

이하에서는, 도 13을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 복합 여과 장치의 작동에 대하여 살펴보기로 한다.

도 13을 참조하면, 먼저, 여과조(100)는, 제1격벽판(210)과 제2격벽판(220)에 의하여 제1흡착챔버(110), 오존처리챔버(120) 및 제2흡착챔버(130)로 각각 구획된다.

그리고 제1흡착챔버(110)에서 하부의 유입구(102)로 유입된 원수는, 하부에서 상부로 유동하여 제1유동홀(211)을 통하여 오존처리챔버(120)로 유동하고, 오존처리챔버(120)에서 상부의 제1유동홀(211)로 유입된 원수는 상부에서 하부로 유동하여 제2유동홀(221)을 통하여 제2흡착챔버(130)로 유동하며, 제2흡착챔버(130)에서 제2유동홀(221)로 유입되어 수처리된 원수(정수)는 하부에서 상부로 유동하여 상부의 유출구(103)를 통해 배출하게 된다.

이렇게 제1흡착챔버(100), 오존처리챔버(120) 및 제2흡착챔버(130)를 순차적으로 통과하는 과정에서 원수는, 제1흡착챔버(110)에서 생물학적 처리 및 흡착을 통한 물의 주요 오염 원인인 탁도가 1차적으로 처리되고, 오존처리챔버(120)에서 오존에 의하여 살균처리되고, 제2흡착챔버(130)에서 활성탄을 통하여 탈리 생물막 및 미세 탁도 유발 물질의 흡착 및 잔류오존이 분해된다.

세부적으로, 먼저 제1흡착챔버(110)에서는, 유입되는 원수가 부유하는 흡착미디어(410)와 접촉하면서 원수의 생물학적 처리가 이루어지고, 교반장치(420)를 통하여 보다 효과적인 생물학적 처리가 진행된다.

다음으로, 오존처리챔버(120)에서는, 여과부(400)에 의하여 1차적으로 수처리된 원수에 오존을 공급하여, 원수를 살규처리함은 물론 원수 내 용존산소율을 높이는 수처리가 이루어지는데, 이때, 원수는 오존산기유닛(510) 오존 유동방향과 반대로 유동하게 함으로써 오존에 의한 처리효율을 향상시키도록 구성된다.

이렇게 오존처리부(500)를 거친 원수는 마지막으로 활성탄블록(610)을 통과하면서 미세 탁도 유발 물질을 흡착하고, 잔류 오존을 분해한다.

상기한 바에 따르면, 본 발명의 복합 여과 장치(700)는, 여과부(400)에 의한 생물학적 처리 및 흡착, 오존처리부(500)에 의한 살균 및 잔존오존 부해 및 흡착부(600)에 의한 오염물질 흡착 및 잔류 오존의 분해의 각 과정을 순차적으로 수처리할 수 있도록 구성되며, 부유하는 흡착미디어(410)와, 고형화된 활성탄블록(610)을 통하여 원수의 흐름을 막지않고 유동을 최대한 원활하게 유도할 수 있도록 함으로써 순환을 위한 높은 펌핑압력이 불필요하고, 손실수두를 낮출 수 있어 설비비용 및 유지관리비용을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 복합 여과 장치(700)는, 흡착미디어(410)의 생물막에 의한 수처리가 높은 비중을 이루고 있으며, 물리적인 여과는 생물막 자체에 포집되는 방식의 일부로 이루어지기 때문에, 물리적인 여과(입자의 크기차이에 의한 여과)의 비중이 적다. 때문에, 본 발명의 복합 여과 장치(700)는, 물리적인 여과 시 수반되는 막힘이 발생되지 않고 이에 따라 역세척을 할 필요가 없으며, 오수인입공사의 부담을 경감시킬 수 있으며, 방류 불가 지역 및 오수관이 없는 지역에 용이하게 활용될 수 있다.

또한, 본 발명의 복합 여과 장치(700)는, 흡착미디어(410)의 생물학적 여과가 진행됨에 따라 생물막이 두터워지게 되는데, 이렇게 두터워진 생물막은 흡착미디어(410)의 교반-순환-충돌에 의하여 자연스럽게 탈리되고, 이렇게 탈리된 생물막은, 흡착부(600)의 활성탄블록(610)에 흡착되어 처리된다.

한편, 본 발명의 복합 여과 장치(700)는, 물놀이시설을 포함하는 수경시설에 설치되는 것으로, 물놀이장용 수처리의 특성은 사용주기가 일년에 2개월 정도 사용하며, 사용 원수의 수질이 상수이고, 여과 대상물질이 선행여과필터에서 여과되지 못한 이물질(BOD유발물질, 질산염, 암모니아 등), 옷에서 떨어진 먼지, 신발에서 떨어진 흙이나 모래 정도임을 고려해볼 때, 두 달에 한번 정도의 흡착미디어(410) 교체가 필요할 수 있으며, 이러한 경우 흡착미디어(410)를 제1흡착챔버(110)에서 꺼내어 고압수를 통하여 세척할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 여과조
102 : 유입구
103 : 유출구
106 : 배출라인
110 : 제1흡착챔버
120 : 오존처리챔버
130 : 제2흡착챔버
200 : 격벽판
210 : 제1격벽판
211 : 제1유동홀
220 : 제2격벽판
221 : 제2유동홀
300 : 덮개부
310 : 덮개
311 : 확인창
320 : 개폐수단
321 : 체결수단
400 : 여과부
410 : 흡착미디어
411 : 메인부재
411a : 굴곡부
412 : 다공부재
412a : 유로
420 : 교반장치
421 : 헤더파이프
422 : 분지파이프
422a : 분사구
423 : 공급파이프
500 : 오존처리부
510 : 오존산기유닛
511 : 유출공
520 : 배오존처리수단
521 : 배오존벤트
522 : 배오존공급라인
523 : 배오존인젝션
600 : 흡착부
610 : 활성탄블록
611 : 관통홀
620 : 교체수단
621 : 지지프레임
622 : 블록핸들
700 : 복합 여과 장치

Claims

상부가 개방되고 내부에 수용공간이 형성되며, 원수가 상기 수용공간으로 공급되도록 일측 하부에 상기 수용공간과 연통되는 유입구가 형성되고, 상기 수용공간의 여과된 원수가 배출되도록 타측 상부에 상기 수용공간과 연통되는 유출구가 형성된 여과조와;
상기 수용공간 내에 세워져 설치되고, 복수개가 상기 원수의 유동방향에 대하여 이격되게 배열되어 상기 수용공간을 제1흡착챔버와, 오존처리챔버와, 제2흡착챔버로 각각 순차적으로 구획하고, 상기 원수가 상기 제1흡착챔버, 상기 오존처리챔버 및 상기 제2흡착챔버를 따라 유동할 수 있도록 유동홀이 형성된 격벽판들과;
상기 여과조의 상부에 결합하여 상기 수용공간을 개폐하는 덮개부와;
상기 제1흡착챔버 내에 위치하여 상기 제1흡착챔버 내에서 부유되고, 다공형원통부재로 형성되어 상기 원수 내에 포함된 오염물질을 흡착하는 흡착미디어와, 상기 제1흡착챔버의 하부에 설치되며, 원수를 공급받아 복수개의 분사구를 통하여 상기 원수를 상기 제1흡착챔버로 분사 공급하여, 상기 흡착미디어를 상기 제1흡착챔버에서 교반 및 유동시키는 교반장치를 포함하 여과부와;
상기 오존처리챔버 내에 설치되어, 상기 원수를 오존처리하는 오존처리부와;
상기 제2흡착챔버 내에 설치되고, 활성탄을 이용하여 상기 오염물질을 흡착하고 상기 원수 내에 포함된 잔류 오존을 정화하는 흡착부;를 포함하되,
상기 흡착미디어는,
원통관 형상으로 형성되고, 길이방향을 따라 형성되며 복수개가 원주방향을 따라 이격 배열된 굴곡부가 형성된 메인부재와,
상기 메인부재의 내주면에 결합되고, 반경방향의 단면이 메쉬(mesh)형상으로 형성되어 내부로 상기 원수가 유동할 수 있도록 유로들이 형성되되, 상기 유로들은 상기 메인부재의 길이방향을 따라 형성되어 상기 메인부재의 일측단부에서 타측단부까지 얼라인(align)되도록 형성된 다공부재를 포함하고,
상기 교반장치는,
원수가 공급되는 헤더파이프와, 복수개로 상기 헤더파이프와 연통되고 상기 분사구를 통해 공급된 상기 원수를 상기 제1흡착챔버로 분사 공급하는 분지파이프들을 포함하되,
중앙부에 상기 헤더파이프가 위치하고 상기 분지파이프들 각각의 일단부가 상기 헤더파이프의 양측에 연통되게 결합되며 상기 헤더파이프의 길이방향을 따라 이격되게 배열되어 어골(fish bone)형태로 형성되며,
상기 흡착부는,
고형으로 모듈화된 블록형태로 형성되어 횡방향으로 인접하게 적재 배열되거나, 종방향으로 적층 배열이 가능하고, 내부에 상기 원수가 유동할 수 있도록 관통홀이 형성된 활성탄블록들과,
상기 활성탄블록의 외측면에 결합하여 상기 활성탄블록을 지지하는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 상부에 결합되고, 사용자가 파지할 수 있도록 형성되어 상기 제2흡착챔버 내에 상기 활성탄블록을 용이하게 교체할 수 있도록 하는 블록핸들을 포함하는 교체수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 물놀이시설용 복합 여과 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 격벽판은,
상기 제1흡착챔버와 상기 오존처리챔버를 구획하고, 상부에 제1유동홀이 관통 형성된 제1격벽판과,
상기 오존처리챔버와 상기 제2흡착챔버를 구획하고, 하부에 제2유동홀이 관통 형성된 제2격벽판을 포함하여,
상기 제1흡착챔버에서 하부의 상기 유입구로 유입된 상기 원수는 하부에서 상부로 유동하여 상기 제1유동홀을 통하여 상기 오존처리챔버로 유동하고, 상기 오존처리챔버에서 상부의 상기 제1유동홀로 유입된 상기 원수는 상부에서 하부로 유동하여 상기 제2유동홀을 통하여 상기 제2흡착챔버로 유동하고, 상기 제2흡착챔버에서 상기 제2유동홀로 유입된 상기 원수는 하부에서 상부로 유동하여 상기 유출구를 통해 배출되도록 구성됨을 특징으로 하는 구성됨을 특징으로 하는 물놀이시설용 복합 여과 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 덮개부는,
상기 수용공간을 육안으로 모니터링할 수 있도록 투명 또는 반투명 확인창이 구비되는 덮개와,
상기 수용공간을 개폐할 수 있도록 상기 덮개를 상기 여과조에 착탈 가능하게 결합시키는 개폐수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 물놀이시설용 복합 여과 장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 오존처리부는,
상기 오존처리챔버의 하부에 설치되고 오존발생장치와 연결되며, 상면으로 복수개의 유출공들이 형성되어 상기 오존발생장치로부터 공급되는 오존을 상기 유출공들을 통하여 유출하여 상기 오존처리챔버로 공급하는 오존산기유닛과,
일측은 상기 오존처리챔버의 상부에 위치하는 상기 덮개부에 연통되게 설치되고, 타측은 상기 유출구와 연통되게 연결되어, 상기 오존처리챔버로부터 배출되는 배오존을 상기 유출구로부터 배출되는 상기 원수에 재공급하는 배오존처리수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 물놀이시설용 복합 여과 장치.
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