KR20020068009A - Apparatus for filtering using variable flexible fiber filter module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유연성 섬유사 필터층을 여재 압착/이완용 다공판에 장착된 여재 압착/이완용 가변장치에 의해 압착/이완시킴으로써, 하 · 폐수 및 오수중에 존재하는 미세 플럭입자, 조류(algae), 상수원수 내의 부유물질 등을 효과적으로 분리 · 제거함과 동시에 여과층의 세공구조 또는 공극율을 조절하여 우수한 역세척 효율을 획득할 수 있는 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치에 관한 것이다.According to the present invention, the flexible fiber yarn filter layer is compressed / relaxed by a filter medium compression / relaxation variable device mounted on a filter plate compression / relaxation porous plate, so that the fine floc particles, algae, and constant water present in sewage / wastewater and sewage water. The present invention relates to a filtration apparatus using a variable flexible fiberglass filter layer that can effectively separate and remove suspended solids and at the same time control pore structure or porosity of the filtration layer to obtain excellent backwashing efficiency.
일반적으로 하 · 폐수 및 오수 내에 환경을 오염시키는 오염물질은 용존성 (0.1㎛ 이하)과 부유성 (0.1㎛ 이상)으로 대별화되며 하 · 폐수, 오수, 공업용수 및 호소수 등 각종 용수에는 각종 부유물질(Suspended Solids)을 함유하고 있다. 여기서, 상기 부유물질은 0.1미크론 이상의 크기로 된 입자(유기물과 무기물)로 이루어진 고형물질로서, 물을 현탁시키게 되므로 현탁물질이라고도 일컬어진다.Generally, pollutants polluting the environment in sewage, wastewater and sewage are classified into dissolved (0.1 μm or less) and suspended (0.1 μm or more), and various kinds of suspended solids in various waters such as sewage, waste water, industrial water and lake water. Contains Suspended Solids. Here, the suspended solids are solid substances composed of particles (organic and inorganic) having a size of 0.1 micron or more, and are also called suspended substances because they suspend water.
상기 부유물질(현탁물질)을 함유한 물은 그 상태로 가정이나 산업현장 등에서 일반용수로 사용하기에는 부적합하다. 따라서 이들 용수에 존재하는 부유물질을 처리하여 사용함으로써 상수 및 수자원을 절약하여 에너지 절감효과를 높이는 수처리용 여과기가 개발되어 왔다.Water containing the suspended substance (suspension) is not suitable for use as general water at home or industrial sites, etc. as it is. Therefore, water treatment filters have been developed that increase energy savings by saving water and water resources by treating and using suspended solids present in these waters.
여과장치의 성능을 보다 향상시키기 위하여 섬유사를 여재로 사용하고, 여과기의 하단에 여재를 고정시켜, 원수 공급압력으로 여재를 압착시키고, 공기와 세척수 공급압력으로 여재를 팽창시키는 여과장치가 공지(등록번호 10-0241198, 출원번호 10-1997-0050047, 출원일자 1997-09-30, 명칭; 가변필터층을 갖는 여과장치)되어 있으나, 이 방법은 여층이 단층이고 여재의 압착 정도가 원수 공급압력에 의하여 결정되기 때문에, 부유물질의 포획공간이 적어 여과지속시간이 짧고, 세척빈도가 잦으며, 유입수의 수질변동에 대처하기가 쉽지 않고, 목적하는 수질과 수량을임의로 조절하기가 어려운 단점이 있다. 그래서 공극 제어형 여과장치(공개번호 특2000-0072266, 출원번호 10-2000-0049089, 출원일자 2000-08-24, 명칭; 공극제어형 여과장치)가 개발 공지되었으나, 이 방법은 스프링과 공극제어낭으로 인한 복원력과 반발력으로 여층을 압착/이완시켜 여과 및 역세척을 이루는 여과장치로서, 장치내부에 공극제어낭 및 스프링이 별도로 장착이 되므로 여재 교체시 상당한 불편이 따르고, 공극제어낭의 압착력은 한계가 있을 뿐 아니라 장기적으로 장치 사용을 할 경우 스프링의 탄성력이 소진되어 여재의 압착/이완시 문제가 발생하게 되는 문제점을 안고 있다.In order to further improve the performance of the filtration apparatus, a filtration apparatus that uses fiber yarn as a filter medium, fixes the filter medium at the bottom of the filter, compresses the filter medium by the raw water supply pressure, and expands the filter medium by air and washing water supply pressure. Registration number 10-0241198, application number 10-1997-0050047, application date 1997-09-30, name; filtration device having a variable filter layer), but this method is a single layer and the degree of crimping of the media is dependent on the raw water supply pressure. Since it is determined by the capture space of the suspended matter is short, the filtration duration is short, frequent washing frequency, it is not easy to cope with the fluctuation of the water quality of the influent, it is difficult to arbitrarily control the desired water quality and quantity. So, a pore controlled filtration device (Publication No. 2000-0072266, Application No. 10-2000-0049089, Application Date 2000-08-24, Name; Pore control filtration device) has been developed and known, but this method is known as a spring and a pore control bag. Filtration device that presses / relaxes the filtrate by restoring force and repulsion due to filtration and backwashing, and since the air gap control bag and spring are separately installed inside the device, considerable inconvenience is caused when replacing the media, and the compression force of the air gap control bag is limited. In addition to the use of the device in the long term, the elastic force of the spring is exhausted, there is a problem that occurs when the crimp / relaxation of the media.
따라서 상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명자가 개발하여 특허 출원한 유연성 섬유사를 이용한 용액속의 부유고형물질 분리장치(등록번호 10-0324727, 출원번호 10-1999-0013396, 출원일자 1999-04-15, 명칭; 유연성 섬유사를 이용한 용액속의 부유고형물질 분리장치 및 그 방법)가 있는데, 이는 여재로 사용한 섬유사의 길이에 따라 여층 깊이와 입자 포획공간의 임의 조절이 가능하고 유연성 섬유사의 집적밀도에 따라 공극율과 공극의 크기, 입자 포획량 및 여과수질의 조절이 쉬우며 공급원수의 수질변화에 대처가 용이한 여과장치이나, 유연성과 신축성이 있는 섬유사의 집적방법에 있어 기계화가 어렵고 낮은 여과속도로 인한 여과장치의 크기가 커지는 점 등의 단점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명자가 개발하여 특허 출원한 수중 부유물질 여과장치(등록번호 10-0324727, 출원번호 10-1999-0013396, 출원일자 1999-04-15, 명칭; 유연성 섬유사를 이용한 용액속의 부유고형물질 분리장치 및 그 방법)는 여층을 통과하는 물의 흐름이 충진된 여재의 길이방향과 동일하게 함으로써 (co-current) 여재 여과원리와 길이 방향으로 충진한 여재에 의한 모세관 현상을 주여과 원리로 채택한 여과장치이기 때문에 섬유사의 충진문제를 쉽게 함은 물론 여과속도를 크게 증가시켜 장치의 크기를 작게 한 것이 특징이나 5㎛ 이하의 수중 부유물질을 제거하기가 어려운 단점이 있었다.Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention has developed a device for separating suspended solids in a solution using a flexible fiber yarn (patent number 10-0324727, application number 10-1999-0013396, and application date 1999-04-15). Device and method for separating suspended solids in solution using a flexible fiber yarn), which can arbitrarily control the depth of the layer and the particle capture space according to the length of the fiber yarn used as the media, Easy to control porosity, pore size, particle capture and filtration quality, easy to cope with changes in feed water quality, difficult to mechanize in the method of integrating flexible and flexible fiber yarns There are disadvantages such as the size of the device increases. In order to solve this problem, the present inventors developed a patent pending underwater suspended solids filtering device (registration number 10-0324727, application number 10-1999-0013396, application date 1999-04-15, name; solution using a flexible fiber yarn The apparatus for separating suspended solids in the inside and the method thereof) is the principle of filtering the capillary phenomena by the co-current filter filtration principle and the filter media filled in the longitudinal direction (co-current). Since the filtration device is adopted as a filtration device, the filling problem of the fiber yarn is not only easy but also the size of the device is reduced by greatly increasing the filtration speed, but it is difficult to remove the suspended solids in the water of 5 μm or less.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 종래의 여과장치에서 나타난 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 부유물질의 종류 및 크기, 상태 등에 상관없이 수중에 포함된 5㎛ 이상의 부유물질을 여과할 수 있도록 여층의 깊이와 여층공극을 자유로이 조절할 수 있으며, 여과 및 역세척 공정을 보다 더 효율적으로 수행할 수 있도록 된 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to solve the problems shown in the conventional filtration device as described above, it is possible to filter the suspended solids 5㎛ or more contained in the water regardless of the type, size, state, etc. of suspended solids. The purpose of the present invention is to provide a filtration apparatus using a variable flexible fiberglass filter layer that can freely adjust the depth of the filtrate and the pore size of the filtrate and perform the filtration and backwashing process more efficiently.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 여과 및 역세척 효율을 극대화시키기 위해 여재 압착/이완용 가변장치가 장착된 여재 압착/이완용 다공판 부재 외측에 여재를 충진시켜, 여과시에는 다공판 부재 구동용 작동실린더(actuator)의 구동으로 여재 압착/이완용 가변장치 구동축이 하향으로 작동하면 여재 압착/이완용 가변장치에 부착된 복수개의 여재 압착/이완용 다공판 부재가 여재를 압착시켜 여과효율을 극대화하고, 역세척시에는 다공판 부재 구동용 작동실린더를 상승시켜 여재를 이완시킴과 동시에 역세척용 작동실린더의 구동으로 유연성 섬유사 여재를 상하 왕복시키고, 상부 혹은 하부에서 물과 공기를 이용해 여재에 부착된 부유물질을 완벽하게 털어내는 여과장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to fill a filter medium on the outside of the plate pressing / relaxing porous plate member equipped with a filter pressing / releasing device for maximizing filtration and backwashing efficiency. When the drive shaft of the media squeezing / releasing device is operated downward by the operation of the actuating cylinder, a plurality of media squeezing / releasing perforated plate members attached to the media squeezing / relaxing variable device presses the media to maximize the filtration efficiency. During cleaning, the working cylinder for driving the porous plate member is raised to relax the filter media, and at the same time, the flexible fiber yarn media is reciprocated up and down by the operation of the back-washing operation cylinder. The purpose is to provide a filtration device that completely shakes off the material.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 대용량의 원수를 처리하는데 적합하도록 다수의 여과장치를 병렬로 조합하여 처리용량을 증가시킬 수 있는 병렬 여과시스템을 제공하는데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a parallel filtration system that can increase the treatment capacity by combining a plurality of filtration devices in parallel to be suitable for treating a large amount of raw water.
도 1은 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 내부유입/외부유출형 여과장치의 여과 공정시의 구성도.1 is a block diagram of the filtration process of the inflow / outflow filtration device using a variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 내부유입/외부유출형 여과장치의 역세척 공정시의 구성도.Figure 2 is a block diagram of the back-washing process of the inflow / outflow filtration device using a variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 외부유입/내부유출형 여과장치의 여과 공정시의 구성도.Figure 3 is a block diagram of the filtration process of the inflow / outflow filtration device using a variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 외부유입/내부유출형 여과장치의 역세척 공정시의 구성도.Figure 4 is a block diagram of the backwashing process of the external inflow / internal outflow filtration device using a variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 유연성 섬유사 여재의 압착/이완용 다공판 부재의 구성도로서,5 is a configuration diagram of a porous plate member for pressing / relaxing a flexible fiber yarn medium using a variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention.
도 5a는 상기 여재 압착/이완용 다공판 부재가 팽창했을 때의 정면 상태 구성도,Fig. 5A is a front view configuration diagram when the above-described medium pressing / relaxing porous plate member is expanded;
도 5b는 상기 여재 압착/이완용 다공판 부재가 수축했을 때의 정면 상태 구성도,Fig. 5B is a front view configuration diagram when the above-described medium pressing / relaxing porous plate member is shrunk,
도 5c는 상기 여재 압착/이완용 다공판 부재의 팽창 및 수축 상태를동시에 나타낸 평면 상태 구성도.Figure 5c is a planar state configuration diagram showing the expansion and contraction state of the porous sheet member for crimping / relaxing the media at the same time.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치의 유연성 섬유사 여재를 고정하기 위한 상부 및 하부 원판부재의 구성도.Figure 6a and Figure 6b is a block diagram of the upper and lower disk member for fixing the flexible fiber filter media of the filtration device using a variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention.
도 7a, 7b, 7c 및 7d는 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치의 외통 자켓 및 외통 다공관의 실시예도.Figure 7a, 7b, 7c and 7d is an embodiment of the outer cylinder jacket and outer tube of the filtration device using a variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 역류 방지용 격막장치 및 본 여과장치 내에 장착된 실시예도.8a and 8b is an embodiment mounted in the backflow prevention diaphragm and the present filtration device according to the present invention.
도 9, 도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치의 실험 실시예의 그래프도.9, 10 and 11 are graphs of experimental examples of a filtration device using a variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 여과장치1: filtration device
2 : 여과장치 외통 자켓2: Outer jacket of filtration device
3 : 여과장치 외통 다공관3: filtration device outer cylinder porous tube
4 : 유연성 섬유사(여재)4: flexible fiber yarn (media)
5 : 여재 압착/이완용 다공판 부재5: porous plate member for crimping / relaxing the media
6 : 상부여재 고정용 다공원판 부재6: multi-circle plate member for fixing upper media
7 : 하부여재 고정용 다공원판 부재7: Multi park plate member for fixing lower media
7a : 여재 고정구7a: Media Fixture
7b : 역세척용 공기 분배구7b: Backwash air distribution port
8 : 상부 플랜지8: upper flange
9 : 하부 플랜지9: bottom flange
10 : 다공판 부재 구동용 작동 실린더(actuator)10: Actuator for driving porous plate member
11 : 여재 압착/이완용 가변장치 구동축11: Variable drive shaft for crimping / relaxing media
12 : 여재 압착/이완용 가변장치 구동축12: Variable drive shaft for crimping / relaxing media
13 : 역세척용 작동 실린더(actuator)13: Actuator for back washing
14 : 용접용 신축관14: expansion pipe for welding
15 : 상부 역류 방지용 격막장치15: diaphragm for preventing the upper backflow
16 : 하부 역류 방지용 격막장치16: diaphragm for lower backflow prevention
17 : 여과 원수 공급 밸브17: filtration raw water supply valve
18 : 역세척수 공급 밸브18: backwash water supply valve
19 : 역세척된 농축수 배출 밸브19: backwashed brine drain valve
20 : 역세척용 공기공급 밸브20: air supply valve for back washing
21 : 여과수 배출 밸브21: Filtrate discharge valve
24 : 여과유출수 집수관24: Filtrate effluent collection pipe
25 : 여과원수 집수관25: Filtration water collection pipe
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 여과장치(1)는, 수중에 포함된 각종 부유물질을 여과하고 제거하며, 여재에 포획된 부유물질을 탈리시켜 세척하도록 구성된 가변 유연성 섬유사 필터층(4)을 이용한 여과장치에 있어서, 스테인레스 혹은 FRP(fiberglass reinforced plastic) 재질로 된 외통(3)과 복수개의 다공판 부재(5)로 이루어진 내통이 각각 드럼 형상으로 설치되며, 상기 외통과 내통 상/하부에 전체 여층에 걸쳐 여층의 충진밀도를 동일하게 하기 위한 등간격의 다수개 구멍이 있는 형태의 상부 및 하부 다공원판 부재(6)(7)에 등간격으로 고정하여 충진되는 여재인 유연성 섬유사(4)와; 여재의 공극률을 조절하기 위한 다공판 부재 구동용 작동실린더와(10); 상기 다공판 부재 구동용 작동실린더(10)의 몸체 외측과 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)와 연결되어 여재의 압착과 이완을 조절하게 되는 여재 압착/이완용 가변장치(rod arm)(12)와; 여과원수/여과수/역세척수의 균일한 배분과 여과저항 감소 및 여과면적을 증대하기 위해 여과층 깊이에 걸쳐 설치된 외통 다공관(3) 및 외통 자켓(2)과; 유입된 원수가 여과되지 않고 배출되는 것을 방지하기 위한 상/하부 역류 방지용 격막장치(15)(16); 및 역세척시 여재인 유연성 섬유사에 포획된 각종 부유물질을 역세척할 경우 상기 상부 여재 고정용 다공판 부재를 상하로의 반복 운동시켜 여재에 포획된 각종 부유물질의 탈리를 용이하게 하기 위한 역세척용 작동 실린더(13); 상기 여재를 내측 또는 외측의 방사상 방향으로 이동시켜 상기 여재의 단위면적당 밀도를 조절하게 함으로써 여층의 공극을 자유로이 변화시켜 여과되는 부유물질의 크기를 조절할 수 있도록 하기 위한 복수개의 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the filtration device 1 according to the present invention, the variable flexible fiber yarn filter layer (4) configured to filter and remove various suspended substances contained in the water, and to remove and wash the suspended substances trapped in the filter medium (4). In the filtration apparatus using), an inner cylinder 3 made of stainless steel or FRP (fiberglass reinforced plastic) material and an inner cylinder formed of a plurality of porous plate members 5 are respectively installed in a drum shape, and the upper and lower portions of the outer cylinder and the inner cylinder are respectively provided. Flexible fiber yarn which is filled and fixed at equal intervals in the upper and lower multi-circuit board members 6 and 7 having a plurality of holes of equal intervals to equalize the filling density of the filtrates over the entire filtrate in 4) and; An operation cylinder 10 for driving the porous plate member for adjusting the porosity of the media; A media device compression / relaxation device (rod arm) 12 connected to the outer body of the porous plate member driving operation cylinder 10 and the media plate crimp / relaxation 5 to control the crimp and relaxation of the media media Wow; An outer cylinder porous tube (3) and an outer cylinder jacket (2) installed over the depth of the filtration layer to uniformly distribute the filtration water / filtration water / backwash water, decrease the filtration resistance, and increase the filtration area; Upper and lower backflow prevention diaphragms 15 and 16 for preventing the introduced raw water from being discharged without being filtered; And in order to facilitate the detachment of the various suspended substances trapped in the filter medium by repeatedly moving the upper sheet fixing porous plate member up and down when backwashing the various suspended substances trapped in the flexible fiber yarn which is a filter medium during backwashing. A working cylinder 13 for cleaning; Moving the media in the radial direction of the inner or outer side to adjust the density per unit area of the media by varying the pores of the media freely to adjust the size of the filtration material for squeezing / relaxing the plurality of media plate It characterized by including (5).
본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서, 상기 상부 및 하부 여재 고정용 다공원판 부재(6)(7)에 여재 고정을 위한 구멍은 여재의 균일한 충진 및 완벽한 여과성능을 위해 정삼각형 배열을 이루도록 한다.In a preferred embodiment of the present invention, the holes for fixing the media in the upper and lower media fixing plate park members (6) (7) to make an equilateral triangle arrangement for uniform filling of the media and perfect filtration performance.
본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서, 역세척시 다공판 부재 구동용 작동실린더(10)의 작동으로 여재 압착/이완용 가변장치 구동축(11)이 상승하면 여재 압착/이완용 가변장치(12)가 수직방향으로 향하면서 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)들이 수축하게 되며, 상기 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)들은 이들 각각이 경계면끼리 인접할 때 그 내부 공간을 줄이기 위해 인접한 상기 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)들 각각이 요철(凹凸) 형태로 교차 결합될 수 있도록 이루어진다.In a preferred embodiment of the present invention, when the filter medium compression / relaxation variable device driving shaft 11 is raised by the operation of the operating plate 10 for driving the porous plate member during backwashing, the filter medium compression / relaxation variable device 12 moves in the vertical direction. The median compression / relaxation porous plate members 5 are contracted while the medial compression / relaxation porous plate members 5 are contiguous with each other so as to reduce the internal space when each of them is adjacent to each other. Each of the porous plate members 5 is made to be cross-coupled in a concave-convex shape.
본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서, 상기 여재 밀착/이완용 다공판 부재(5)들은 적어도 8개 이상이며 개수가 많을수록 요철(凹凸) 끝 부분의 이완된 섬유사 방향으로 돌출되는 길이가 최소화된다.In a preferred embodiment of the present invention, the medium contact / relaxation porous plate member (5) is at least eight or more and the number of the more protruding toward the relaxed fiber yarn direction of the end of the uneven (의) is minimized.
본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서, 상기 여과장치의 몸체는 2개의 원통형 실린더로 이루어지며, 내부 원통형 실린더는 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)들로 구성되고, 여재 압착/이완용 가변장치(12)에 연결되어 있으며 여과시 압착되고, 역세척시 이완될 수 있도록 다수개의 다공판 부재로 이루어져 있으며, 외부 원통형 실린더(3)는 자켓(jacket) 형으로 자켓 내측은 다공형 실린더 형상의 외통다공관(3)으로 이루어진다.In a preferred embodiment of the present invention, the body of the filtering device is composed of two cylindrical cylinders, the inner cylindrical cylinder is composed of the porous plate member (5) for compressing / relaxing the filter medium, the variable device for compressing / relaxing filter medium 12 ) Is composed of a plurality of perforated plate members to be compressed during filtration and to be relaxed during backwashing, the outer cylindrical cylinder (3) is a jacket (jacket) type inner jacket of the outer cylinder perforated tube shape It consists of (3).
본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서, 상부 및 하부 여재 고정용 다공원판 부재(6)(7)와 여재 압착/이완용 다공판 부재(5) 사이에는 여재가 압착되지 않아 여재의 압밀도가 낮게 유지되는 부분이 형성되므로 이들 부분으로 유입된 원수가 여과되지 않고 유출되는 것을 방지하기 위해 여재 압착/이완용 다공판 부재 상부 끝보다 다소 낮은 위치와 하부 끝보다 다소 높은 위치에 역류 방지용 격막장치(15)(16)가 설치된다.In a preferred embodiment of the present invention, between the upper and lower median fixing multi-circle plate member (6) (7) and the median crimp / relaxation porous plate member (5) is the portion of the media is not compacted to maintain a low density of the media Is formed so that the backflow prevention diaphragm device 15, 16 at a position slightly lower than the upper end and slightly higher than the lower end of the filter medium compression / relaxation porous plate member to prevent the raw water introduced into these portions from being filtered out. Is installed.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the filtration device using a variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention. In the following description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known technologies or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
도 1은 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 내부 상부유입/외부 하부유출 방식의 여과장치 구성도로서, 여과공정시의 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 내부 상부유입/외부 하부유출 방식의 여과장치 구성도로서, 역세척 공정시의 도면이다. 도 3은 본 발명에 따른 가변유연성 섬유사 필터층을 이용한 외부 상부유입/내부 하부유출 방식의 여과장치 구성도로서, 여과공정시의 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 외부 상부유입/내부 하부유출 방식의 역세척 공정시의 도면이다. 도 5a는 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치의 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)로서 여과시 여재를 압착한 상태, 즉 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)가 펴진 상태의 구성도이고, 도 5b는 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치의 여재 압착/이완용 다공판으로서 역세척시 여재를 이완한 상태, 즉 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)가 모아진 상태의 구성도이며, 도 5c는 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치의 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)로서 여과시와 역세척시 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)의 변화된 모습을 나타낸 구성도이다. 도 6a는 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치의 상부 여재 고정용 다공 원판부재(6)의 구성도로서 여재 충진에 필요한 여재 고정구(6a)의 배열상태를 나타내었으며, 도 6b는 하부 여재 고정용 다공 원판부재(7)의 구성도로서 여재 충진에 필요한 여재 고정구(7a)와 역세척시 하부로 유입된 역세척용 공기가 여층으로 골고루 분배 주입될 수 있도록 하는 역세척용 공기분배구(7b)가 여재 고정구(7a)와 이중 배열구조로 되어 있는 상태를 나타내었다. 도 7a 및 7b는 각각 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 내부유입/외부유출형 여과장치(도 1)(도 2)의 여과수 유출을 위한 외통 다공관(3)과 외통 자켓(2)의 실시예도이고, 도 7c 및 7d는 각각 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 외부유입/내부유출형 여과장치(도3)(도 4)의 여과 원수 유입을 위한 외통 다공관(3)과 외통 자켓(2)의 실시예도이다. 도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치의 상부 및 하부 역류 방지용 격막장치(15)(16)의 구성도를 나타낸 실시예도이다.1 is a block diagram of a filter device of the inner upper inlet / outer lower outflow method using a variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention, a view during the filtration process, Figure 2 using a variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention A block diagram of the internal top inflow / outside bottom outflow filtration apparatus, which is a diagram of a backwashing process. Figure 3 is a block diagram of a filter device of the outer upper inlet / inner lower outflow method using a variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention, a view during the filtration process, Figure 4 is a variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention A diagram of a backwashing process of an external top inflow / internal bottom flow method. FIG. 5a shows a state in which the filter medium is pressed during filtration, that is, the filter medium squeezes / relaxes the porous plate member 5 of the filtration device using the variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention. 5B is a porous sheet for squeezing / releasing the media of the filtration apparatus using the variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention. Figure 5c is a configuration of the collected state, Figure 5c is a porous plate member for filter media compression / relaxation of the filtration device using a variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention (5) This is a block diagram showing the changed state of). FIG. 6A is a configuration diagram of a porous disk member 6 for fixing the upper media of the filtration apparatus using the variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention, and shows an arrangement of the media media fixture 6a required for the media filling. FIG. As a block diagram of the lower disk fixing porous disc member 7, the backwashing fixture 7a necessary for filling the filter medium and the backwashing air powder to allow the backwashing air introduced into the lower part during the backwashing to be evenly distributed and injected into the filtrate. The volleyball 7b was shown to have a dual arrangement structure with the medial fixture 7a. 7a and 7b are the outer tube porous tube (3) and outer cylinder jacket (2) for the filtered water outflow of the inflow / outflow filter device (Fig. 1) (Fig. 2) using a variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention, respectively Figure 7c and 7d is an external inlet / outlet tube 3 for filtration raw water inlet of the inflow / outflow filtration device (Fig. 3) (Fig. 4) using a variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention, respectively. It is an example figure of the outer cylinder jacket 2. As shown in FIG. 8A and 8B are exemplary views showing the configuration of the upper and lower backflow prevention diaphragms 15 and 16 of the filtration apparatus using the variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치(1)는, 여재로서 작용하는 소정의 유연성 섬유사(4)를 고정시키기 위해 등간격으로, 바람직하게는 정삼각형 형태로 배치된 다수의 구멍이 있는 상부 및 하부 여재 고정용 다공 원판부재(6)(7)를 구비한다. 상부 및 하부 여재 고정용 다공 원판부재(6)(7)에 형성되는 여재 고정구(6a)(7a)는 바람직하게 동일한 구조를 가지나 상부 여재 고정용 다공 원판부재(6)는 역세척시 역세척 효과를 높이기 위해 역세척용 작동 실린더에 의해 상하이동이 가능한 구조로 되어 있으며 하부 여재고정용 다공 원판부재(7)에는 역세척시 역세척 공기가 여층내부로 주입될 수 있도록 여재 고정구(7a) 사이에 역세척용 공기분배구(7b)가 겸비되어 있으며, 여과장치에 고정되어 있다. 즉, 상부 여재 고정용 다공 원판부재(6)에 형성된 여재 고정구(6a)들과 하부 여재 고정용 다공 원판부재(7)에 형성된 여재 고정구(7a)들은 상호간에 대응되게 동일한 형태로 형성된다. 여재 고정용 다공 원판부재(6)(7)에 형성되는 구멍들은 등간격으로 배치되기 때문에 이들 구멍에 의해 고정되는 유연성 섬유사(4) 여재들간의 간격 또한 일정하게 된다. 따라서, 등간격으로 배치된 유연성 섬유사(4)에 의해 포획되는 부유물질이 균일하게 여과된다.1 to 4, the filtration device 1 using the variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention is preferably at equal intervals to fix a predetermined flexible fiber yarn 4 serving as a filter medium. And a plurality of perforated disc members 6 and 7 having a plurality of holes arranged in an equilateral triangle shape. The median fasteners 6a and 7a formed on the upper and lower median fixing plate members 6 and 7 preferably have the same structure, but the upper median fixing plate member 6 to backwash has a backwash effect. In order to increase the pressure, the structure is capable of shanghai movement by the backwashing operation cylinder, and the lower backsheet fixing porous disc member 7 is placed between the media fixtures 7a so that the backwashing air can be injected into the back layer during backwashing. The washing air distribution port 7b is combined and fixed to the filtration apparatus. In other words, the median fixtures 6a formed on the upper median fixing plate member 6 and the medial fixtures 7a formed on the lower median plate fixing member 7 are formed in the same shape to correspond to each other. Since the holes formed in the porous disk members 6 and 7 for fixing the media are arranged at equal intervals, the spacing between the media of the flexible fiber yarns 4 fixed by these holes is also constant. Therefore, the suspended matter captured by the flexible fiber yarns 4 arranged at equal intervals is uniformly filtered.
그리고 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치(1)는유연성 섬유사(4)에 포획된 각종 부유물질을 역세척할 때, 상부 여재 고정용 다공 원판부재(6)와 하부 여재 고정용 다공 원판부재(7)에 의해 고정된 유연성 섬유사(4)층을 상하로 운동시켜 유연성 섬유사(4)에 포획된 각종 부유물질의 탈리를 용이하게 하기 위한 역세척용 작동실린더(13) 및 상부 여재 고정용 다공 원판(6)의 왕복 행정운동을 용이하게 하기 위한 가이드레일을 구비한다. 역세척용 작동실린더(13)는 도시한 바와 같이 연결부재인 용접용 신축관(14)을 통해 상부 여재 고정용 다공 원판부재(6)와 연결된다. 도 1은 다공판 부재 구동용 작동실린더(10)의 구동으로 여재 압착/이완용 가변장치 구동축(11)이 하향으로 작동하면 여재 압착/이완용 가변장치(12)가 방사형으로 펴져서 상부 및 하부 여재 고정용 원판부재(6)(7) 사이에 고정된 유연성 섬유사가 팽팽하게 되어 압착된 상태에서의 여과공정을 도시한 것이고, 도 2는 다공판 부재 구동용 작동 실린더(10)의 구동으로 여재 압착/이완용 구동축(11)이 상향으로 작동하면 여재 압착/이완용 가변장치(12)가 수축되어 여재가 이완된 상태에서의 역세척 공정을 도시한 것이다.And the filter device (1) using the variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention, when backwashing the various suspended substances trapped in the flexible fiber yarn (4), fixing the upper disk member 6 for fixing the upper media and the lower media Backwashing operation cylinder 13 for facilitating detachment of various suspended substances trapped in flexible fiber yarn 4 by moving the flexible fiber yarn layer 4 fixed by the porous disc member 7 for up and down. And a guide rail for facilitating a reciprocating stroke of the porous upper plate 6 for fixing the upper medium. The backwashing operation cylinder 13 is connected with the upper disk fixing member 6 for fixing the upper media through the welding expansion pipe 14, which is a connecting member as shown. 1 is a variable pressure device for crimping / relaxing the drive device 11 when driven by the operation cylinder 10 for driving the perforated plate member downward, and the variable device for crimping / releasing the filter 12 is extended radially to fix the upper and lower media. The filtration process in the state in which the flexible fiber yarn fixed between the disc members 6 and 7 is compressed and compressed is illustrated, and FIG. 2 is used for crimping / relaxing the media by driving the operating cylinder 10 for driving the porous plate member. When the drive shaft 11 operates upward, the filter compacting / relaxing variable device 12 is contracted to show a backwashing process in a state in which the filter medium is relaxed.
도 1 및 도 3은 다공판 부재 구동용 작동실린더(10)의 작용에 의해 여재 압착/이완용 가변장치 구동축(11)이 하향 운동하여 상부 및 하부 여재고정용 다공 원판 부재(6)(7) 사이에 고정된 유연성 섬유사(4)가 팽팽하게 유지된 상태를 도시한 것이고, 도 2 및 도 4는 다공판 부재 구동용 작동실린더(10)의 작용에 의해 여재 압착/이완용 구동축(11)이 상향 운동하여 상부 및 하부 여재 고정용 다공 원판부재(6)(7) 사이에 고정된 유연성 섬유사(4)가 느슨하게 유지된 상태를 도시한 것이다. 역세척 공정시, 다공판 부재 구동용 작동실린더(10)와 역세척용 작동실린더(13)는 소정의 공지된 제어장치(미도시)에 의해 구동 제어될 것이라는 것은 당업자에게 자명할 것이다.1 and 3 show that the filter medium compression / relaxing variable drive drive shaft 11 moves downward by the action of the operating cylinder 10 for driving the porous plate member between the upper and lower media fixing porous disc members 6 and 7. Figure 2 and 4 shows a state in which the flexible fiber yarn (4) fixed to the tension is maintained in tension, the drive shaft 11 for the media compression / relaxation by the action of the operating cylinder 10 for driving the porous plate member is raised. The figure shows a state in which the flexible fiber yarn 4 fixed between the upper and lower media fixing porous disk members 6 and 7 is loosely maintained. In the backwashing process, it will be apparent to those skilled in the art that the porous cylinder member driving operation cylinder 10 and the backwashing operation cylinder 13 will be drive controlled by any known control device (not shown).
또한, 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치(1)는 상부 및 하부 여재 고정용 다공 원판부재(6)(7)에 형성된 다수의 구멍(6a)(7b)에 의해 충진된 유연성 섬유사(4)를 도시한 바와 같이 방사상 방향으로 내측 또는 외측으로 이동시켜 유연성 섬유사(4)들의 단위면적당 밀도를 변화시킴으로써(즉, 유연성 섬유사들의 압착정도를 변화시킴으로써) 유연성 섬유사(4)들에 의해 여과되는 수중 부유물질의 크기를 조절할 수 있도록 하는 복수개의 여재 압착/이완용 다공판부재(5)을 구비한다. 도 1 및 도 3은 상기 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)에 의해 여재인 유연성 섬유사(4)들이 최대로 압착된 상태를 도시하고, 도 2 및 도 4는 상기 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)에 의해 여재인 유연성 섬유사(4)들이 최대한 이완된 상태를 도시한다. 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)는 도 5a 및 도 5c에 도시한 바와 같이 인접한 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)들이 경계면끼리 인접할 때(팽창) 원통 실린더 형상을 형성하고, 도 5b 및 도 5c에 도시한 바와 같이 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)들에 의해 형성되는 그 내부 공간을 줄이기 위해(수축) 인접한 다공판 부재(5)들이 어긋나게 요철(凹凸) 형태로 교차 결합될 수 있다. 도 5c에서 상기 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)들이 바람직하게 8개인 것으로 도시되었지만, 설계적인 측면을 고려하여 그 개수를 다양하게 할 수 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.In addition, the filtration device (1) using the variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention is flexible filled by a plurality of holes (6a) (7b) formed in the porous disk member (6) (7) for fixing the upper and lower media By moving the fiber yarn 4 inward or outward in the radial direction as shown to change the density per unit area of the flexible fiber yarns 4 (ie, by changing the degree of compression of the flexible fiber yarns), the flexible fiber yarn 4 And a plurality of media compression / relaxation porous plate members 5 to adjust the size of the suspended solids in the water filtered by the pads. 1 and 3 illustrate a state in which the flexible fiber yarns 4, which are the media, are squeezed to the maximum by the median compression / relaxation porous plate member 5, and FIGS. 2 and 4 illustrate the median compression / relaxation porous plate. The state in which the flexible fiber yarns 4 which are the media by the member 5 were relaxed as much as possible. The filter medium compression / relaxation porous plate member 5 forms a cylindrical cylinder shape when the adjacent filter medium compression / relaxation porous plate members 5 are adjacent to each other (expand) as shown in FIGS. 5A and 5C. And adjacent porous plate members 5 are alternately cross-linked in an uneven form to reduce (shrink) their internal space formed by the median pressing / relaxing porous plate members 5 as shown in FIG. 5C. Can be. In FIG. 5C, the media compression / relaxation porous plate members 5 are preferably shown as eight, but it will be apparent to those skilled in the art that the number can be varied in consideration of design aspects.
한편, 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치(1)는상기 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)의 방사상 이동을 구동제어하기 위한 다공판 부재 구동용 작동실린더(10)를 포함하며, 이 다공판 부재 구동용 작동실린더(10)는 역세척용 작동실린더(13)와 마찬가지로 소정의 공지된 제어장치(미도시)에 의해 구동된다. 다공판 부재 구동용 작동실린더(10)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 여재 압착/이완용 가변장치 구동축(11)과 연결되며, 여재 압착/이완용 가변장치 구동축(11)은 여재 압착/이완용 가변장치(12)와 연결된다. 여재 압착/이완용 가변장치(12)는 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)와 연결되어 다공판 부재 구동용 작동실린더(10)의 작동에 따라 상기 다공판 부재(5)를 방사상으로 이동시킨다.On the other hand, the filtration device (1) using the variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention includes an operation cylinder (10) for driving a porous plate member for controlling the radial movement of the porous plate member (5) for crimping / relaxing the media. In addition, the actuating cylinder 10 for driving the porous plate member is driven by a predetermined known control device (not shown) similarly to the actuating cylinder 13 for backwashing. The actuating cylinder 10 for driving the perforated plate member is connected to the variable device drive shaft 11 for squeezing / releasing the media as shown in FIGS. 1 and 2, and the variable device drive shaft 11 for squeezing / releasing the media is for squeezing / relaxing the media. It is connected to the variable device (12). The mediator compression / relaxation variable device 12 is connected to the mediator compression / relaxation porous plate member 5 to move the porous plate member 5 radially in accordance with the operation of the operation cylinder 10 for driving the porous plate member.
본 발명의 여과장치에 있어서 도 1 내지 도 4를 참고하면 내부 상부유입/외부 하부유출형 여과장치(도 1)(도 2)에는 여과수 유출용 자켓이 설치되어 있는 반면, 외부 상부유입/내부 하부유출형 여과장치(도 3)(도 4)에는 유입수 분배용 자켓이 설치된다. 이 때 여과수 유출용 자켓 및 유입수 분배용 자켓은 압력손실을 최소화할 수 있는 외통 다공판(3)과 외통 자켓(2) 형태의 내부구조로 이루어진다.1 to 4 in the filtration device of the present invention, while the jacket for filtration water outflow is installed in the inner upper inflow / outer lower outflow filtration device (FIG. 1) (FIG. 2), the outer upper inflow / inner bottom The outflow filtration device (FIG. 3) (FIG. 4) is provided with a jacket for influent distribution. At this time, the jacket for filtering the outflow water and the jacket for the inflow of water are made of an inner structure of the outer cylinder porous plate 3 and the outer jacket 2 to minimize the pressure loss.
또한, 본 발명의 여과장치에 있어서 도 8a 및 8b를 참고하면 상부 및 하부 여재 고정용 다공 원판 부재(6)(7)와 여재 압착/이완용 다공판 부재(5) 사이에는 여재의 압밀도가 낮게 유지되는 부분이 형성되므로 이들 부분으로 유입된 원수가 여과되지 않고 유출되는 것을 방지하기 위해 여재 압착/이완용 다공판 부재(5) 상부측보다 다소 낮은 위치와 하부측보다 다소 높은 위치에 역류 방지용 격막장치(15)(16)가 설치되는 구조로 되어 있다.In addition, referring to FIGS. 8A and 8B in the filtration apparatus of the present invention, the density of the media is kept low between the upper and lower media fixing porous disc members 6 and 7 and the media compression / relaxation porous plate member 5. Since a portion is formed, the reverse flow prevention diaphragm device is positioned at a position slightly lower than the upper side and somewhat higher than the lower side to prevent the raw water introduced into these portions from being filtered out. 15) 16 is provided.
또한, 본 발명의 여과장치에 있어서 도 1 내지 도 4를 참고하면 여과장치 하부의 구조는 여과수나 역세척시 농축된 역세척수의 원활한 배출을 위해 깔때기 형상의 하부 집수구로 되어 있으며, 상기 하부집수조 하단에는 여과수 배출구 또는 농축된 역세척수 배출구가 설치되며, 역세척시 역세척용 공기를 공급하기 위해 하부 여재 고정용 다공 원판부재에 형성되어 있는 역세척용 공기 분배구(23)를 통해 공급되도록 되어 있다.In addition, referring to Figures 1 to 4 in the filtration device of the present invention, the structure of the lower part of the filter device is a funnel-shaped lower catchment for smooth discharge of the filtered backwash water during the backwashing, the bottom of the lower sump tank The filter water outlet or concentrated backwash water outlet is installed, it is to be supplied through the backwashing air distribution port 23 formed in the porous member for fixing the lower medium to supply the backwashing air during backwashing. .
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 수중 부유물질 여과장치의 작용을 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.The operation of the underwater suspended solids filtration device according to the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS.
본 여과장치는 유입 및 유출 형태를 변경하여 운전 가능하다. 운전 모드는 내부 실린더로 유입되는 내부유입/외부유출형과 외부 자켓형 실린더로 유입되는 외부유입/내부유출형으로 나뉘며 각각의 운전 형태에 따라 원수 유입부/여과 유출부/역세척수 유입부/역세척수 유출부로 구분되며 여과원수 유입방법에 따라 집수관의 위치가 결정된다. 각각의 운전모드에 있어서 여과원수 유입과 여과수 유출 방법, 여과 원수 유입 집수관(25)과 여과수 유출 집수관(24)의 설치 위치/방법을 제외하면 여과 및 역세척 운전 조작이 동일하다.This filtration device can be operated by changing the inflow and outflow form. Operation mode is divided into internal inflow / outflow type flowing into the inner cylinder and external inflow / inflow outflow flowing into the outer jacket type cylinder, and according to each operation type, raw water inflow / filtration outflow / backwash water inflow / reverse It is divided into the washing water outlet and the location of the collecting pipe is determined by the filtering water inflow method. In each operation mode, the filtration and backwash operation operations are the same except for the filtration water inflow and filtration water outflow methods, and the installation positions / methods of the filtration water inflow collection pipe 25 and the filtration water outflow collection pipe 24.
여과 공정시 여과 원수 공급밸브(17) 및 여과수 배출 밸브(21)가 열리게 되며, 다공판 부재 구동용 작동실린더(10)의 구동으로 여재 압착/이완용 가변장치 구동축(11)이 하향으로 이동하면 여재 압착/이완용 가변장치(12)가 방사형으로 벌려지고 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)가 최대로 펼쳐짐으로써 여재를 압착하게 된다. 이때 여과 원수 공급밸브(17) 및 여과수 배출 밸브(21)가 열리고, 역세척수 공급 밸브(18)와 역세척용 공기 공급 밸브(20) 및 농축수 배출밸브(19)가 닫히게 되면 여과 공정이 시작된다. 이 경우 도 1, 도 2와 같은 내부유입/외부유출형 여과장치인 경우 여과장치 내부로 유입된 여과원수가 압착된 여과층을 통과하면서 여층 공극보다 큰 입자는 여층에서 포획되고 여과수는 여과장치 외통 다공관(3)으로부터 여과수 유출수 집수관(24)을 통해 배출된다. 반면에 도 2, 도 3과 같은 외부유입/내부유출형 여과장치인 경우 여과장치 상부 역류 방지용 격막장치(15)(16)에 아래에 형성된 여과원수 집수관(25)으로 유입된 여과원수가 외통 자켓(2)으로부터 외통 다공관(3)을 통해 압착된 여과층을 통과하면서 여층 공극보다 큰 입자가 여층에 포획된 후 여과수는 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)를 통해 여과장치 내부에 수집되고 여과장치 내부의 집수장치에 설치된 여과수 유출관을 통해 배출된다. 이때 유입수는 여과층 측면 전체를 통하여 여과가 이루어지므로 여과 면적이 종래에 비하여 크게 증가되어 여과지속시간이 크게 향상되었다. 또한 여재의 충진밀도 혹은 여재 압착/이완용 가변장치(12)의 길이를 조절함으로써 여층의 공극을 조절할 수 있으므로 유출수 수질을 자유자재로 조절 가능하다. 설정된 시간의 경과, 설정된 압력 이상 혹은 설정된 여과 수량 이하가 될 경우 곧바로 역세척 공정으로 전환이 이루어진다.During the filtration process, the filtration raw water supply valve 17 and the filtration water discharge valve 21 are opened, and when the filter driving / reducing device 11 for filtering / releasing the media moves downward by the driving cylinder 10 for driving the porous plate member, The compression / relaxation variable device 12 is radially opened and the median crimp / relaxation porous plate member 5 is fully unfolded to compress the media. At this time, when the filtration raw water supply valve 17 and the filtered water discharge valve 21 are opened, and the backwash water supply valve 18, the backwash air supply valve 20, and the concentrated water discharge valve 19 are closed, the filtration process starts. do. In this case, in the case of the inflow / outflow filtration device as shown in FIGS. 1 and 2, particles larger than the filtration pores are trapped in the filtration layer while the filtration raw water introduced into the filtration device is compressed and the filtration water is filtered out of the filtration device. It is discharged from the porous pipe 3 through the filtered water effluent collection pipe 24. On the other hand, in the case of the external inflow / internal outflow filtration device as shown in Figures 2 and 3, the filtration raw water introduced into the filtration raw water collection pipe 25 formed below in the upper backflow prevention diaphragm 15, 16 of the filtration device After passing through the filtration layer compressed from the jacket (2) through the outer tube porous tube (3), particles larger than the filtration pores are trapped in the filtration layer, and then the filtrate is collected into the filtration apparatus through the porous plate member (5) for filtration / relaxation of the media. And is discharged through the filtrate outlet pipe installed in the collecting device inside the filtration device. At this time, the inflow water is filtered through the whole side of the filtration layer, and thus the filtration area is greatly increased compared to the conventional one, and the filtration duration is greatly improved. In addition, by adjusting the filling density of the filter medium or the length of the variable device for compressing / releasing the filter medium 12, the air gap of the filter layer can be adjusted, so that the quality of the effluent water can be freely adjusted. If the set time elapses, exceeds the set pressure, or falls below the set amount of filtration, the process immediately switches to the backwash process.
역세척 공정시 여과 원수 공급 밸브(17) 및 여과수 배출 밸브(21)는 잠기게 되며, 역세척 공기 공급 밸브(20), 역세척수 공급 밸브(18) 및 농축액 배출 밸브(19)가 열리게 된다. 또한 다공판 부재 구동용 작동 실린더(10)의 구동으로 여재 압착/이완용 가변장치 구동축(11)이 상향으로 이동하며 여재 압착/이완용 가변장치(12)에 의해 여재 압착/이완용 다공판 부재(5)가 수축하면 여층이 이완되고 본상태에서 역세척 공정이 진행된다. 바람직하게는 역세척수를 원수공급량의 0.1∼1%로써 부유물질을 털어주고 난 후, 역세척용 공기 주입구(20)를 통해 역세척용 공기를 주입함과 동시에 역세척용 작동 실린더(13)를 작동시켜 여층에 상하부로 강한 진동을 주어 완벽한 역세척을 하게 되며 역세척된 농축수는 여과장치 하부 깔때기 형상의 하부 집수조를 통하여 농축수 배출구로 배출된다. 본 과정은 여재 내에 축적된 부유물질 농도 및 성상에 따라 1회∼5회 반복하여 여재를 깨끗하게 유지하게 한다. 본 역세척 공정은 여과층의 세공구조를 변화시켜 가압공기와 역세척수가 여재와 접촉하는 기회와 면적이 증가하게 되며, 가압공기와 역세척수 및 상하부의 진동에 의해 형성되는 난류를 증가시키게 되어 역세척 효과가 탁월하다.In the backwash process, the filtration raw water supply valve 17 and the filtrate discharge valve 21 are locked, and the backwash air supply valve 20, the backwash water supply valve 18, and the concentrate discharge valve 19 are opened. In addition, the driving device of the porous plate member driving cylinder 10 is moved upwards, and the variable shaft drive shaft 11 for upward movement is moved upward, and the porous sheet member 5 for pressing / releasing the media is carried out by the variable device 12 for pressing / releasing the media. When shrinks, the filtrate is relaxed and the backwashing process proceeds in this state. Preferably, after the backwashing water shakes off the suspended substances as 0.1 to 1% of the raw water supply, the backwashing operation cylinder 13 is introduced at the same time as the backwashing air is injected through the backwashing air inlet 20. It is operated to give strong vibration to the upper and lower parts of the filter bed for perfect backwashing, and the backwashed concentrated water is discharged to the concentrated water outlet through the lower tank in the shape of a funnel under the filter. This process is repeated 1 to 5 times according to the suspended solids concentration and properties in the media to keep the media clean. This backwashing process changes the pore structure of the filtration layer to increase the opportunity and area of pressurized air and backwash water in contact with the media, and increases the turbulence formed by the vibration of the pressurized air, backwash water and upper and lower parts. Excellent cleaning effect.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
<실시 예 - 하수처리>Example-Sewage Treatment
B시 J하수처리장에 지름 600mm, 길이 1,500mm 크기의 본 여과장치를 설치하여 6개월간 운전한 결과, 일평균 유량이 5,000m3/day에 달했으며, 유입수 평균 부유성 고형물질(SS) 8.3ppm, 유출수 평균 SS 0.2ppm으로 제거효율이 97.5%에 달했다. 입경별 제거효율에 있어서는 1∼3㎛에서 72%, 3∼5㎛에서 80%, 5∼8㎛에서 85%, 8㎛ 이상에서는 90% 이상의 제거효율을 유지하였는데, 이와 관련한 도면을 도 9 내지 도 11에 참고적으로 나타내 보였다.B When J in diameter 600mm sewage treatment plant, by installing the filtration apparatus in the longitudinal size of 1,500mm result of operation 6 months, the average daily flow rate amounted to 5,000m 3 / day, an average influent suspended solids (SS) 8.3ppm, The runoff average SS 0.2ppm and removal efficiency reached 97.5%. The removal efficiency by particle size was maintained at 72% at 1 to 3 μm, 80% at 3 to 5 μm, 85% at 5 to 8 μm, and 90% or more at 8 μm or more. 11 is shown for reference.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 가변 유연성 섬유사 필터층을 이용한 여과장치는, 여과시와 역세척시에 여과층의 세공구조를 변화시킴에 의해, 처리수의 수질과 여과속도를 임의로 조절할 수 있고, 여과저항의 증가속도를 억제하고 여과지속시간을 연장시켜 역세척빈도와 역세척에 소요되는 시간과 역세척수량을 획기적으로 줄일 수 있는 이점을 제공한다.As described above, the filtration device using the variable flexible fiber yarn filter layer according to the present invention can arbitrarily adjust the water quality and filtration rate of the treated water by changing the pore structure of the filtration layer during filtration and backwashing. In addition, by suppressing the increase rate of filtration resistance and extending the filtration duration, it provides the advantage of drastically reducing the backwashing frequency, the time required for backwashing and the amount of backwashing.
이상 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.Although a preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, those skilled in the art to which the present invention pertains, various embodiments of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention defined in the appended claims It will be appreciated that modifications or variations may be made. Therefore, changes in the future embodiments of the present invention will not be able to escape the technology of the present invention.
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