KR20210146150A - Effective pore adjustable filter and apparatus for treatment contaminated water using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a filter for purifying contaminated water and provides an effective pore variable filter to increase the filtration performance of contaminated water by securing a large filtration area in a small space, and use backwashing air when the filter is backwashed to completely regenerate a filter membrane at a low cost The effective pore variable filter of the present invention for this purpose includes: a filter membrane made of a flexible material, having a cylindrical bag shape with one end closed and the other end partially opened, and formed with a plurality of pores through which contaminants are filtered; a water collecting pipe disposed in an inner center of the filter membrane and having one end drawn out of the other opened end of the filter membrane, so that the filtered water filtered through the filter membrane is collected and discharged to the outside, and backwash air provided from the outside is introduced into the inside upon backwashing of the filter membrane and then discharged toward the filter membrane; and fluid filter media composed of granules having a specific gravity lower than that of water and having fluidity, and filling a plurality of spaces between the filter membrane and the water collecting pipe.

Description

유효공극 가변형 필터 및 이를 구비한 오염수 처리용 필터장치{Effective pore adjustable filter and apparatus for treatment contaminated water using the same}Effective pore adjustable filter and apparatus for treating contaminated water having the same

본 발명은 오염수 처리용 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작은 공간 내에서 큰 여과면적을 확보하여 오염수의 여과효율을 높일 수 있고, 필터의 역세시 역세공기를 사용하여 저렴한 비용으로 필터를 재생시킬 수 있는 유효공극 가변형 필터 및 이를 구비한 오염수 처리용 필터장치에 관한 것이다.The present invention relates to a filter for treating contaminated water, and more particularly, it is possible to increase the filtration efficiency of contaminated water by securing a large filtration area in a small space, and to use backwash air during backwashing of the filter to clean the filter at a low cost. It relates to an effective pore variable filter capable of regeneration and a filter device for treating contaminated water having the same.

일반적으로, 오염수에 섞여있는 오염물질은 오염원의 종류에 따라서 다양한 종류가 존재하며, 이러한 대표적인 예로는, 단순히 물에 섞여 이동하는 입자상 물질, 물에 용해되지는 않지만 물과 함께 부유하면서 이동하는 기름이나 유지류, 물에 용해되거나 콜로이드 상태로 되어 물과 함께 이동하는 용해성 물질 등이 있으며, 오염원의 종류에 따라 그에 맞는 필터재를 사용함으로써 오염수를 정화 처리하게 된다.In general, various types of pollutants mixed in polluted water exist depending on the type of pollutant source, and representative examples of these include particulate matter that simply mixes with water and oil that does not dissolve in water but moves while floating with water. However, there are oils and fats, soluble substances that dissolve in water or become colloidal and move with water. Depending on the type of pollutant, a suitable filter material is used to purify the polluted water.

기존의 오염수 처리를 위한 필터장치의 일 예로서, 대한민국 특허등록 제10-0964485호에 "오염수 정화필터"가 개시되어 있다. 이 특허문헌에 개시된 오염수 정화필터는 오염수에 포함된 부유물질을 포집하는 프리필터와, 부유물질이 걸러진 오염수가 인입될 수 있도록 다수의 인입공이 형성된 인입통과, 다수의 인입공을 통해 인입된 오염수의 오염물질을 정화시키는 필터재와, 필터재에 의해 정화된 정화수가 배출되도록 다수의 배출공이 형성된 배출관을 포함하는 구성으로 이루어진다.As an example of a conventional filter device for treating contaminated water, Korean Patent Registration No. 10-0964485 discloses a "contaminated water purification filter". The polluted water purification filter disclosed in this patent document includes a pre-filter that collects suspended solids contained in polluted water, an inlet through which a plurality of inlets are formed so that the polluted water from which the suspended substances are filtered can be introduced, and a plurality of inlets. It consists of a filter material for purifying the pollutants of the polluted water, and a configuration including a discharge pipe having a plurality of discharge holes to discharge the purified water purified by the filter material.

따라서, 오염수 정화필터의 하측에서 케이싱 내부로 오염수가 유입되면, 프리필터에 의해서 오염수에 포함된 입자상 부유물질이 포집되고, 입자상 부유물질이 걸러진 오염수는 프리필터의 내측으로 유입되어 인입공을 통해 인입통의 내측으로 유입된 다음 필터재를 통과하면서 정화되고, 정화된 정화수는 배출관의 배출공을 통해 유출되어 배출구를 통해 외부로 배출되는 것이다.Therefore, when polluted water flows into the casing from the lower side of the polluted water purification filter, suspended particulate matter included in the polluted water is collected by the pre-filter, and the polluted water from which the particulate suspended solid is filtered flows into the pre-filter and enters the inlet hole. It flows into the inside of the inlet tube through the filter material and is purified while passing through the filter material, and the purified purified water flows out through the discharge hole of the discharge pipe and is discharged to the outside through the discharge port.

그러나, 상기한 구성을 갖는 종래의 오염수 정화필터는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional polluted water purification filter having the above configuration has the following problems.

첫 번째로, 오염수에 포함된 입자상의 부유물질이 걸러지는 프리필터와, 프리필터의 내측에 배치되어 오염수를 정화하는 필터재 등의 여재가 고정된 형태의 설치구조를 이루고 있으며, 이와 같은 고정형 여재를 구비한 탱크형 오염수 정화필터는 역세시 대량의 역세수를 소모하게 되어 비경제적인 단점이 있었다.First, a pre-filter through which particulate suspended matter contained in contaminated water is filtered, and a filter material such as a filter material disposed inside the pre-filter to purify contaminated water form an installation structure in which the filter material is fixed. A tank-type polluted water purification filter equipped with a fixed filter medium consumes a large amount of backwashing water during backwashing, which is uneconomical.

두 번째로, 상기와 같은 종래의 오염수 정화필터는 필터의 역세시 모터나 액츄에이터 등의 구동장치를 사용하여 역세하게 되는데, 이 경우 모터나 액츄에이터 등과 같이 부피가 큰 기계적인 구동장치를 통해 역세하게 됨으로써 오염수 정화필터의 전체 장치의 규모가 커지고, 역세 시간이 크게 증가되는 단점이 있다. 아울러, 필터의 역세시 구동장치에 의한 빈번한 기계적 움직임으로 인해 여재로 사용되는 프리필터, 필터재 등의 여재가 손상되는 단점이 있었다.Second, the conventional polluted water purification filter as described above is backwashed using a driving device such as a motor or actuator when the filter is backwashed. As a result, the size of the entire device of the polluted water purification filter is increased, and there is a disadvantage in that the backwashing time is greatly increased. In addition, there was a disadvantage in that the filter media used as the filter media, such as the pre-filter and the filter media, are damaged due to the frequent mechanical movement by the driving device during backwashing of the filter.

세 번째로, 상기한 종래의 오염수 정화필터 구조는 오염물의 여과속도가 상당히 커서 고농도의 슬러지가 필터로 유입될 경우 필터 공극이 급격히 막히는 현상이 발생하게 되어 여과시 목표로 하는 여과 유량을 충분히 확보할 수 없는 단점이 있었다.Third, in the structure of the conventional polluted water purification filter described above, the filtration rate of pollutants is quite high, and when high concentration sludge flows into the filter, the filter pores are rapidly clogged. The downside was that it couldn't.

대한민국 특허등록 제10-1746341호(2017.06.05)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1746341 (2017.06.05)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 작은 공간 내에서 큰 여과면적을 확보할 수 있고, 단위 필터당 여과속도를 작게 구현하여 오염수의 여과과정에서 필터 공극의 급속한 폐쇄를 방지할 수 있는 유효공극 가변형 필터를 제공하는 데에 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and the technical problem to be solved in the present invention is to secure a large filtration area in a small space, and to implement a small filtration speed per unit filter to filtration process of contaminated water An object of the present invention is to provide an effective pore variable filter capable of preventing the rapid clogging of the filter pores.

본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 오염수 여과시 필터 표면에 슬러지가 천천히 부착되도록 유도하여 슬러지 입자들 간에 유효공극이 형성되도록 함으로써 슬러지 입자들 간에 형성된 유효공극을 통해 오염물 여과를 위한 또 다른 여재 기능이 발현되도록 하여 여과효율을 극대화시킬 수 있는 유효공극 가변형 필터를 제공하는 데에 있다.Another technical problem to be solved in the present invention is to induce sludge to slowly attach to the filter surface during filtration of polluted water to form effective pores between the sludge particles. It is to provide an effective pore variable filter capable of maximizing filtration efficiency by allowing the filter media function to be expressed.

본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 필터 표면에 슬러지가 적층되어 필터 세척이 필요할 경우 필터의 안쪽에서 바깥쪽으로 공기를 불어 넣어 역세 가능하도록 구현함으로써 필터의 역세시 역세수의 과다 사용으로 인한 비용증가를 억제할 수 있고, 필터의 역세시 역세공기를 통해 필터 표면에 부착된 슬러지를 용이하게 탈리시켜 필터의 완벽한 재생을 도모할 수 있는 유효공극 가변형 필터를 제공하는 데에 있다.Another technical problem to be solved in the present invention is the cost due to excessive use of backwash water during backwashing of the filter by implementing backwashing by blowing air from the inside to the outside of the filter when sludge is stacked on the filter surface and needs to be cleaned An object of the present invention is to provide a variable effective pore filter capable of suppressing the increase and promoting complete regeneration of the filter by easily desorbing sludge attached to the filter surface through backwashing air during backwashing of the filter.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 유효공극 가변형 필터는, 유동 가능한 재질로 구성되고, 일단이 폐쇄되고 타단이 부분적으로 개방된 원통형 주머니 형상을 가지며 오염물질이 여과되는 다수의 공극이 형성된 필터막과; 상기 필터막의 내부 중앙에 배치되고 일단이 필터막의 개방된 타단 외측으로 인출되어 필터막을 거쳐 여과된 여과수가 포집된 후 외부로 배출되는 한편 필터막의 역세시 외부로부터 제공되는 역세공기가 내부로 유입된 후 상기 필터막 측으로 배출되는 집수관; 및 물보다 비중이 낮고 유동성을 갖는 알갱이 형태로 이루어져 필터막과 집수관 사이의 공간에 복수 개가 충진되는 유동성 여재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The effective pore variable filter of the present invention for solving the above technical problem is a filter made of a flowable material, has a cylindrical bag shape with one end closed and the other end partially open, and a plurality of pores through which contaminants are filtered. membrane; It is disposed in the inner center of the filter membrane and one end is drawn out of the other open end of the filter membrane, the filtered water filtered through the filter membrane is collected, and then discharged to the outside, while backwashing air provided from the outside during backwashing of the filter membrane flows into the inside a water collecting pipe discharged toward the filter membrane; and a fluid filter media having a lower specific gravity than water and being in the form of particles having fluidity and filling the space between the filter membrane and the water collecting pipe in plurality.

여기서, 상기 유동성 여재의 유효직경은 100㎛~200㎛ 범위 내에서 형성될 수 있다.Here, the effective diameter of the flowable filter media may be formed within the range of 100㎛ ~ 200㎛.

또한, 상기 유동성 여재에 의해 상호 이격된 필터막과 집수관의 상대거리는 최소 15mm 이상 유지되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the relative distance between the filter membrane and the water collecting pipe spaced apart from each other by the flowable filter medium is maintained at least 15 mm or more.

그리고, 상기 집수관은 필터막의 내부 중앙에 배치되어 필터막을 거쳐 여과된 여과수가 포집되는 제1집수관과; 상기 제1집수관의 내부에 배치되며 일단이 필터막의 개방된 타단 외측으로 인출되어 필터막을 거쳐 여과된 여과수가 제1집수관을 거쳐 내부로 유입된 후 외부로 배출되는 한편 필터막의 역세시 외부로부터 제공되는 역세공기가 내부로 유입된 후 제1집수관을 거쳐 필터막 측으로 배출되는 제2집수관;을 포함하여 구성될 수 있다.The water collecting pipe includes: a first water collecting pipe disposed in the inner center of the filter membrane to collect filtered water filtered through the filter membrane; It is disposed inside the first water collecting pipe, and one end is drawn out of the other open end of the filter membrane, and the filtered water filtered through the filter membrane flows into the inside through the first water collecting pipe and then is discharged to the outside while backwashing the filter membrane from the outside. and a second water collecting pipe through which the provided backwash air is introduced into the inside and discharged to the filter membrane side through the first water collecting pipe.

이때, 상기 제2집수관의 한쪽 끝단이 제1집수관의 길이 1/2 지점에 위치하도록 구성할 수 있다.In this case, one end of the second collection pipe may be configured to be located at a point 1/2 the length of the first collection pipe.

한편, 본 발명에 따른 오염수 처리용 필터장치는 상기한 구성을 가지는 유효공극 가변형 필터 복수 개가 종방향 및 횡방향으로 일정 간격을 두고 배치되어 각 유효공극 가변형 필터의 집수관이 필터 헤드와 서로 연통된 구조를 형성하며, 상기 각 유효공극 가변형 필터의 집수관에 포집된 여과수가 상기 필터 헤드를 통해 외부로 배출되는 한편, 필터막의 역세시 외부로부터 제공되는 역세공기가 상기 필터 헤드와 연통된 각 유효공극 가변형 필터로 제공되도록 구성된 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the filter device for polluted water treatment according to the present invention, a plurality of effective pore variable filter having the above configuration are arranged at regular intervals in the longitudinal and transverse directions so that the water collecting pipe of each effective pore variable filter communicates with the filter head. Filtered water collected in the water collecting pipe of each effective pore variable filter is discharged to the outside through the filter head, while backwashing air provided from the outside during backwashing of the filter membrane is in communication with the filter head It is characterized in that it is configured to be provided as a pore-tunable filter.

상기한 본 발명의 유효공극 가변형 필터의 구성에 의하면, 기존에 대량의 물을 여과함에 있어 소모되는 많은 유량의 역세수로 인한 수율 하락을 방지할 수 있고, 기존 필터에 비해 상대적으로 작은 공간 내에서 큰 여과면적을 확보할 수 있기 때문에 여과효율을 향상시킬 수 있고, 필터의 설치시 아주 작은 공간만으로 필터의 설치가 가능하여 필터장치의 구축에 따른 비용을 크게 절감시킬 수 있다.According to the configuration of the effective pore variable filter of the present invention, it is possible to prevent a decrease in yield due to backwashing water of a large flow rate consumed in filtration of a large amount of water in the past, and it can be used in a relatively small space compared to the existing filter. Since a large filtration area can be secured, the filtration efficiency can be improved, and when the filter is installed, it is possible to install the filter in a very small space, thereby greatly reducing the cost of constructing the filter device.

또한, 단위 필터당 여과속도를 작게 구현함으로써 오염물질의 여과시 오염물질이 필터의 공극을 막아 발생하는 급속한 필터 공극의 폐쇄를 방지할 수 있기 때문에 여과 기작이 안정적으로 진행될 수 있는 장점이 있다.In addition, by implementing a small filtration rate per unit filter, it is possible to prevent the rapid closure of the filter pores caused by the contaminants blocking the pores of the filter during filtration of contaminants, so that the filtration mechanism can be performed stably.

또한, 슬러지가 많이 포함된 오염수에서도 슬러지에 의해 필터 공극이 폐쇄되는 시간을 최대한 지연시킬 수 있기 때문에 필터의 빈번한 역세를 방지할 수 있고, 계절 및 지역 환경에 따라 빈번히 변화되는 오염수 상태에 관계없이 여과성능을 충분히 발휘할 수 있는 장점이 있다.In addition, frequent backwashing of the filter can be prevented because the time when the filter pores are closed by the sludge can be delayed as much as possible even in contaminated water containing a lot of sludge It has the advantage of sufficiently exhibiting the filtration performance without

또한, 필터의 역세시 역세수를 다량 소모하는 기존 필터의 일반적인 역세 방식에서 탈피하여 공기로 필터를 역세시키기 때문에 수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage in that the yield can be improved because the filter is backwashed with air by breaking away from the general backwashing method of the existing filter that consumes a large amount of backwashing water during backwashing of the filter.

또한, 필터막과 집수관 사이의 내부공간에 유동성이 있는 여재가 구비됨에 따라, 오염물 여과시 여과수의 흐름에 따라 발생하는 흡입압 및 수류에 의한 유동성 여재의 압축에 의해 필터막이 수축되어 필터 공극이 작아지기 때문에 여과효율을 높일 수 있고, 역세시에는 공기에 의한 유동성 여재들의 확산으로 인해 필터막이 반경방향으로 팽창됨에 따라 필터 표면에 부착된 슬러지를 용이하게 탈리시켜 역세 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.In addition, as the fluid filter media is provided in the internal space between the filter membrane and the water collecting pipe, the filter membrane is contracted by the compression of the fluid media by the suction pressure and water flow generated according to the flow of filtered water when filtering pollutants, thereby reducing the filter voids. Since it becomes smaller, the filtration efficiency can be increased, and during backwashing, the filter membrane expands in the radial direction due to diffusion of fluid media by air, so that the sludge attached to the filter surface can be easily detached to increase the backwashing efficiency. .

또한, 필터막과 집수관에 의한 여과수 포집비율이 작아짐에 따라 필터막을 통과하는 여과수의 평균 여과속도가 낮아지게 되어 필터막 표면에 슬러지가 축적되는 시간을 지연시킬 수 있고, 이로 인해 필터 표면에 축적된 슬러지층이 스폰지처럼 밀도가 낮아지게 됨으로써 슬러지가 필터의 공극을 막아 여과 기작을 방해하는 것을 최대한 지연시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, as the collection ratio of filtered water by the filter membrane and the water collecting pipe decreases, the average filtration speed of the filtered water passing through the filter membrane is lowered, so that the accumulation of sludge on the surface of the filter membrane can be delayed, thereby accumulating on the filter surface. As the density of the sludge layer becomes lower like a sponge, there is an advantage in that the sludge clogs the pores of the filter and interferes with the filtration mechanism as much as possible.

또한, 필터막 표면에 슬러지가 천천히 부착되도록 하여 슬러지 입자들 간에 공극을 형성하도록 함으로써 슬러지 입자들 간에 형성된 공극을 통해 또 다른 여재 기능을 수행할 수 있기 때문에 여과효율을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, by allowing the sludge to slowly attach to the surface of the filter membrane to form pores between the sludge particles, another filter medium function can be performed through the pores formed between the sludge particles, thereby maximizing the filtration efficiency.

또한, 필터의 역세시 역세공기를 필터 안쪽에서 바깥쪽으로 불어넣음으로써 필터막 표면에 적층된 슬러지층을 필터막 표면으로부터 쉽게 탈리시킬 수 있고, 이에 따라 필터의 재생효율을 크게 높일 수 있는 장점이 있다.In addition, by blowing backwash air from the inside of the filter to the outside during backwashing of the filter, the sludge layer laminated on the surface of the filter can be easily detached from the surface of the filter, thereby greatly increasing the regeneration efficiency of the filter. .

도 1은 본 발명에 따른 일실시 예에 따른 유효공극 가변형 필터의 요부 구성을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 유효공극 가변형 필터에 의한 오염수 여과시 필터막과 유동성 여재의 수축 유동을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 유효공극 가변형 필터의 역세시 필터막과 유동성 여재의 팽창 유동을 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 유효공극 가변형 필터의 여과시간에 따른 여과성능을 보여주는 그래프.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 유효공극 가변형 필터를 구비한 오염수 처리용 필터장치의 평면 및 측면 모습을 각각 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유효공극 가변형 필터의 구성을 보여주는 도면.1 is a view showing the main configuration of an effective pore variable filter according to an embodiment according to the present invention.
2 is a view showing the shrinkage flow of a filter membrane and a fluid filter medium during filtration of contaminated water by the effective pore variable filter according to the present invention.
3 is a view showing the expansion flow of the filter membrane and the fluid filter media during backwashing of the effective pore variable filter according to the present invention.
4 is a graph showing the filtration performance according to the filtration time of the effective pore variable filter of the present invention.
5 and 6 are views each showing a plan view and a side view of a filter device for treating polluted water having an effective pore variable filter according to the present invention.
7 is a view showing the configuration of an effective pore variable filter according to another embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부된 도면들을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention.

그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 국한되지 않는다. 또한, 상세한 설명 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미함을 밝혀둔다.However, the present invention may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, it should be noted that parts denoted by the same reference numerals throughout the detailed description mean the same components.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 유효공극 가변형 필터의 구성을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration of the effective pore variable filter according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 유효공극 가변형 필터의 요부 구성을 보여주고 있다.1 shows the main configuration of an effective pore variable filter according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유효공극 가변형 필터(100)는 오염수에 포함된 오염물질의 여과를 위한 다수의 공극(112)이 형성된 필터막(110)과, 필터막(110)의 내부에 배치되며 필터막(110)을 거쳐 여과된 여과수가 포집되는 집수관(120)과, 유동성을 갖는 알갱이 형태로 이루어져 필터막(110)과 집수관(120) 사이의 공간에 충진되는 복수의 유동성 여재(130)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1 , the effective pore variable filter 100 according to the present invention includes a filter membrane 110 having a plurality of pores 112 for filtering pollutants included in polluted water, and a filter membrane 110 . A plurality of water collecting pipes 120 disposed inside and in which filtered water filtered through the filter membrane 110 is collected, and a plurality of fluidized granules filled in the space between the filter membrane 110 and the water collecting pipe 120 . It is configured to include a fluid filter (130).

필터막(110)은 한쪽 단부가 폐쇄되고 다른 한쪽 단부가 부분적으로 개방된 원통형의 주머니 형상 구조로 형성되며, 상기 필터막(110)의 표면에는 오염수에 포함된 오염물질이 여과되는 다수의 공극(112)이 형성된다.The filter membrane 110 is formed in a cylindrical bag-shaped structure with one end closed and the other end partially open, and the surface of the filter membrane 110 has a plurality of pores through which contaminants contained in contaminated water are filtered. (112) is formed.

상기 필터막(110)은 일정 수준의 팽창 또는 수축이 가능한 유동성 있는 수지재질로 구성되는데, 바람직하게는 폴리에틸렌(PE) 재질로 구성될 수 있다.The filter membrane 110 is made of a fluid resin material capable of expanding or contracting to a certain level, and may preferably be made of a polyethylene (PE) material.

그리고, 상기 필터막(110)에 형성되는 공극(112)은 20~40㎛의 직경 크기로 형성될 수 있다. 이는 100~200㎛의 직경 크기 형성되는 유동성 여재(130) 보다 직경이 작기 때문에, 필터의 역세시 유동성 여재(130)가 필터막(110)의 공극(112)을 통해 외부로 빠져나갈 수 없게 구속하게 된다.In addition, the pores 112 formed in the filter film 110 may be formed to have a diameter of 20 to 40 μm. Since the diameter is smaller than that of the flowable filter media 130 formed with a diameter of 100 to 200 μm, the flowable media 130 is constrained so that it cannot escape to the outside through the pores 112 of the filter membrane 110 during backwashing of the filter. will do

집수관(120)은 필터막(110)의 내부 중앙에 배치되며 한쪽 단부가 필터막(110)의 개방된 단부 외측으로 인출되어 상기 필터막(110)을 거쳐 여과된 여과수가 집수관(120) 내부에 포집된 후 외부로 배출될 수 있다.The water collecting pipe 120 is disposed in the inner center of the filter membrane 110 , and one end of the filtered water is drawn out of the open end of the filter membrane 110 and filtered through the filter membrane 110 . After being collected inside, it can be discharged to the outside.

아울러, 집수관(120)에는 필터막(110)의 역세시 외부로부터 제공되는 역세공기(Air)가 유입되며, 상기 집수관(120)으로 유입된 역세공기는 그 주변의 필터막(110) 측으로 배출되어 필터막(110) 표면에 부착된 슬러지를 탈리시켜 필터막을 역세시킬 수 있다.In addition, backwash air (Air) provided from the outside flows into the water collecting pipe 120 during backwashing of the filter membrane 110 , and the backwash air introduced into the water collecting pipe 120 is directed toward the surrounding filter membrane 110 . The sludge that is discharged and adhered to the surface of the filter membrane 110 may be desorbed and the filter membrane may be backwashed.

이를 위해, 집수관(120)의 표면에는 필터막(110)을 통해 여과된 여과수를 내부로 유입시키는 한편 역세시 역세공기가 배출될 수 있는 다수의 공극(부호 미표기)이 형성된다.To this end, a plurality of pores (not marked) are formed on the surface of the water collecting pipe 120 through which the filtered water filtered through the filter membrane 110 can be introduced into the inside while the backwash air can be discharged during backwashing.

이와 같은 집수관(120)은 10~15㎛의 공극이 전면에 분포된 형태의 관 형상을 가지며 쉽게 변형되지 않는 재질로 구성하는 것이 바람직하다.It is preferable that such a water collecting pipe 120 has a tubular shape in which pores of 10 to 15 μm are distributed over the entire surface and is made of a material that is not easily deformed.

그리고, 상기 집수관(120)이 고정 상태를 유지할 수 있도록 필터막(110)의 한쪽 단부에는 집수관(120)이 중심부를 관통하면서 집수관(120)을 고정 및 지지하는 고정판(132)이 설치될 수 있다.In addition, a fixing plate 132 for fixing and supporting the water collecting pipe 120 while the water collecting pipe 120 passes through the center is installed at one end of the filter membrane 110 so that the water collecting pipe 120 can be maintained in a fixed state. can be

이와 같은 집수관(120)과 필터막(110)의 표면적 비율은 1/16 이하로 유지되도록 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the surface area ratio of the water collecting pipe 120 and the filter membrane 110 be maintained at 1/16 or less.

한편, 필터막(110)과 집수관(120) 사이의 내부공간에는 필터막(110)을 통해 일차적으로 여과된 오염수가 내부공간에서 이차적으로 여과될 수 있도록 유동성을 갖는 알갱이 형태의 복수 개의 유동성 여재(130)가 충진된다.On the other hand, in the inner space between the filter membrane 110 and the water collecting pipe 120 , a plurality of fluid filter media in the form of granules having fluidity so that the contaminated water filtered primarily through the filter membrane 110 can be secondarily filtered in the internal space 130 is filled.

이 경우, 상기 유동성 여재(130)를 비롯한 상기 필터막(110)은 물에 녹지 않고 물에 의한 화학적 변화가 유발되지 않는 소재로 구성될 수 있다.In this case, the filter membrane 110 including the flowable filter medium 130 may be made of a material that is not soluble in water and does not cause chemical change by water.

특히, 상기 유동성 여재(130)는 물보다 비중이 낮은 재질로 구성되어 작은 알갱이 형태로 구비되는데, 이러한 유동성 여재(130)의 유효직경은 40㎛ 이상의 크기로 구비되며 최대 2mm를 넘지 않는 크기로 구비될 수 있다. In particular, the flowable filter media 130 is made of a material having a lower specific gravity than water and is provided in the form of small grains. The effective diameter of the flowable filter media 130 is 40 μm or more and is provided in a size not exceeding 2 mm at most. can be

바람직하게는 상기 유동성 여재(130)의 유효직경이 100㎛~200㎛ 범위 내의 크기를 갖도록 함으로써 필터의 역세시 필터막(110)에 형성된 공극(112)을 통해 유동성 여재(130)가 빠져나가지 않도록 할 수 있다.Preferably, the effective diameter of the flowable filter medium 130 is made to have a size within the range of 100 μm to 200 μm so that the flowable filter medium 130 does not escape through the pores 112 formed in the filter membrane 110 during backwashing of the filter. can do.

그리고, 상기 유동성 여재(130)에 의해 상호 이격된 필터막(110)과 집수관(120) 사이의 상대거리는 어느 지점에서나 최소 15mm 이상 유지되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the relative distance between the filter membrane 110 and the water collecting pipe 120 spaced apart from each other by the flowable filter medium 130 is maintained at least 15 mm or more at any point.

한편, 필터막(110)의 단부 외측으로 인출된 집수관(120) 부분에는 필터막(110) 및 유동성 여재(130)를 통해 여과된 여과수가 집수관(120) 내부에 포집된 후 외부로 배출시 여과수의 흐름을 개폐할 수 있는 여과수 개폐밸브(140)가 설치될 수 있다.On the other hand, the filtered water filtered through the filter membrane 110 and the fluid filter medium 130 is collected in the water collecting pipe 120 in the portion of the water collecting pipe 120 drawn out to the outside of the end of the filter membrane 110 and then discharged to the outside. A filtered water opening/closing valve 140 capable of opening and closing the flow of filtered water may be installed.

아울러, 필터막(110)의 외측으로 인출된 집수관(120) 부분에는 필터막(110)의 역세시 외부로부터 집수관(120) 내부로 역세공기를 공급해줄 수 있도록 역세공기가 공급되는 역세공기 공급관(150)이 연통 형성될 수 있다.In addition, backwash air is supplied to the part of the water collecting pipe 120 drawn out of the filter membrane 110 to supply backwashing air from the outside to the inside of the water collecting pipe 120 during backwashing of the filter membrane 110 . The supply pipe 150 may be formed in communication.

이때, 역세공기 공급관(150)은 여과수 개폐밸브(140)를 기준으로 그 상류측에 위치한 집수관(120) 부분에 연통되도록 구성할 수 있다.In this case, the backwash air supply pipe 150 may be configured to communicate with the water collecting pipe 120 located upstream of the filtered water on/off valve 140 .

또한, 역세공기 공급관(150)에는 집수관(120) 내부로 유입되는 역세공기의 흐름을 개폐하는 역세공기 개폐밸브(160)가 설치될 수 있다.In addition, a backwash air opening/closing valve 160 may be installed in the backwash air supply pipe 150 to open and close the flow of backwash air flowing into the water collecting pipe 120 .

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 유효공극 가변형 필터는 오염수의 여과작용시 역세공기 개폐밸브(160)는 폐쇄되고 여과수 개폐밸브(140)는 개방된 상태에서 오염수의 여과작용이 이루어지게 된다.In the effective pore variable filter of the present invention having such a configuration, the backwash air on/off valve 160 is closed and the filtered water on/off valve 140 is open during the filtering action of the contaminated water, and the filtering action of the contaminated water is performed.

오염수의 여과 초기에는 도 1에서 보는 것과 같이 유동성을 갖는 필터막(110)이 느슨한 상태로 유지되고 필터막(110) 내부에 충진된 유동성 여재(130)들 간의 간격 또한 일정수준 벌어진 간격 상태로 유지되다가, 집수관(120) 내부의 여과수 흐름에 의해 발생하는 흡입압(부압)과 수류에 의한 압력에 의해 유동성 여재(130)들이 집수관(120) 주위로 밀집하면서 유동성을 갖는 필터막(110)은 일정수준 수축이 이루어지게 되고, 이로 인하여 집수관(120) 주위에 압밀된 상태의 유동성 여재(130)들 간에 형성되는 유효공극 크기가 작아지게 됨으로써 오염수 중에 포함된 작은 입자 크기를 갖는 슬러지가 걸러질 수 있다.In the initial stage of filtration of contaminated water, as shown in FIG. 1 , the filter membrane 110 having fluidity is maintained in a loose state, and the gap between the fluid media 130 filled in the filter membrane 110 is also set to a certain level. While maintained, the filter membrane 110 having fluidity while the fluid media 130 is concentrated around the water collecting pipe 120 due to the suction pressure (negative pressure) generated by the filtered water flow in the water collecting pipe 120 and the pressure caused by the water flow. ) is contracted to a certain level, and due to this, the effective pore size formed between the fluid media 130 in a compacted state around the water collecting pipe 120 is reduced, so that the sludge having a small particle size contained in the contaminated water. can be filtered out

여기서, 상기의 유효공극은 원통형 필터막(110) 내부에 채워지는 유동성 여재(130)들 간에 형성되는 공극으로, 이러한 유효공극은 1~5㎛ 정도의 크기를 갖게 된다.Here, the effective void is a void formed between the flowable media 130 filled in the cylindrical filter membrane 110, and the effective void has a size of about 1 to 5 μm.

이러한 유효공극은 유동성 여재(130)들이 밀집되어 간격이 좁아지거나 유동성 여재(130)가 분산되어 간격이 벌어지는 과정에서 유동성 여재(130)들 간의 공극 간격이 가변될 수 있는 것이다.Such an effective void is that the gap between the fluid media 130 may be varied in the process of narrowing the gap due to the concentration of the fluid media 130 or the gap between the fluid media 130 being dispersed.

즉, 여과가 이루어지는 경우에는 유체의 유동 압력에 의해 유동성 여재(130)가 집수관(120) 주위로 모여 밀집된 압밀 상태로 유지되어 유동성 여재(130) 사이의 유효공극은 작아지고, 역세시에는 역세공기에 의해 반경방향으로 확산되는 유동성 여재(130)들로 인해 유동성을 갖는 필터막(110)이 반경방향으로 팽창됨으로써, 유동성 여재(130)들 간의 유효공극은 커지게 된다.That is, when filtration is performed, the flowable filter media 130 is gathered around the water collecting pipe 120 by the flow pressure of the fluid and maintained in a densely compacted state, so that the effective voids between the flowable media 130 are small, and backwashing during backwashing As the filter membrane 110 having fluidity expands in the radial direction due to the flowable media 130 diffused in the radial direction by air, the effective gap between the fluid media 130 increases.

이에 따라, 유동성 여재(130)들 간의 유효공극이 작아지는 여과시에는 작은 입자 크기를 가지는 슬러지가 쉽게 걸러질 수 있고, 필터의 역세시에는 유동성을 갖는 필터막(110)의 표면에 부착된 슬러지(S)가 역세공기와 유동성 여재(130)들의 확산으로 팽창 유동하는 필터막(110)에 의해 쉽게 탈리될 수 있다.Accordingly, sludge having a small particle size can be easily filtered during filtration in which the effective pores between the fluidity media 130 become smaller, and when the filter is backwashed, the sludge attached to the surface of the filter membrane 110 having fluidity (S) can be easily detached by the filter membrane 110 that expands and flows due to diffusion of the backwash air and the fluid filter media 130 .

이때, 유효공극의 크기가 작아지게 될 경우 작은 입자 크기를 가지는 슬러지도 쉽게 걸러질 수 있지만, 집수관(120)으로 포집되는 여과수 포집량은 상대적으로 작을 수 있다. In this case, when the size of the effective pores is reduced, sludge having a small particle size can be easily filtered, but the amount of filtered water collected by the water collecting pipe 120 may be relatively small.

그리고, 유효공극의 크기가 작아짐에 따라 필터막(110)을 통과하는 여과수의 평균 유속이 낮아지게 됨으로써 필터막(110) 표면에 슬러지의 축적을 천천히 일어나도록 유도할 수 있다. 이에 따라 필터막(110) 표면에 적층되는 슬러지층이 마치 스폰지처럼 밀도가 낮아진 상태로 적층될 수 있고, 이로 인하여 적층된 슬러지층이 여과기작을 방해하는 것을 효과적으로 지연시킬 수 있다.And, as the size of the effective pores decreases, the average flow rate of the filtered water passing through the filter membrane 110 is lowered, so that the accumulation of sludge on the surface of the filter membrane 110 can be induced to occur slowly. Accordingly, the sludge layer laminated on the surface of the filter membrane 110 may be laminated in a low density state like a sponge, thereby effectively delaying the interfering of the filtration mechanism of the laminated sludge layer.

한편, 필터의 역세시에는 여과수 개폐밸브(140)는 폐쇄되고 역세공기 개폐밸브(160)는 개방된 상태에서 역세공기 공급관(150)을 통해 집수관(120) 내부로 역세공기를 불어 넣어 필터막(110) 표면에 적층된 슬러지를 제거하게 되며, 이 경우 도 3에서 보는 것과 같이 역세공기에 의해 필터막(110)이 팽창되면서 공극(112)의 크기도 확장되며 상기 공극(112)을 통해 토출되는 역세공기에 의해 낮은 밀도를 가지며 필터막(110) 표면에 적층되어 있는 슬러지층(S)이 필터막(110) 표면으로부터 쉽게 탈리됨으로써 필터의 역세가 쉽고 빠르게 이루어질 수 있다.On the other hand, when the filter is backwashed, the filtered water on/off valve 140 is closed and the backwash air on/off valve 160 is open. (110) The sludge deposited on the surface is removed, and in this case, as shown in FIG. 3 , as the filter membrane 110 is expanded by the backwash air, the size of the pores 112 is also expanded and discharged through the pores 112 . The sludge layer (S), which has a low density and is laminated on the surface of the filter membrane 110, is easily desorbed from the surface of the filter membrane 110 by the backwashing air used, so that the filter can be easily and quickly backwashed.

이와 같이, 필터막(110)과 집수관(120) 사이에 채워진 복수의 유동성 여재(130)들로 인해 필터막(110)에 비해 집수관(120)의 면적이 작게 유지됨으로써, 필터막(110)을 통과하는 여과수의 평균유속이 낮아지게 되어 필터막(110) 표면에 슬러지의 축적이 느리게 일어나도록 유도할 수 있고, 역세시에는 역세공기에 의한 유동성 여재(130)들의 반경방향으로의 확산으로 인해 유동성을 갖는 필터막(110)이 반경방향으로 팽창되어, 표면에 부착된 슬러지를 탈리시킴으로써, 역세공기에 의한 필터의 역세 효과를 높일 수 있으며, 이를 통해 필터의 재생효율을 크게 향상시킬 수 있다.As described above, the area of the water collecting pipe 120 is kept smaller than that of the filter membrane 110 due to the plurality of flowable media 130 filled between the filter membrane 110 and the water collecting pipe 120 , and thus the filter membrane 110 . ), the average flow rate of the filtered water passing through is lowered, so that the accumulation of sludge on the surface of the filter membrane 110 can be induced to occur slowly. Due to this, the filter membrane 110 having fluidity expands in the radial direction, and by desorbing the sludge attached to the surface, the backwashing effect of the filter by the backwashing air can be increased, thereby greatly improving the regeneration efficiency of the filter. .

도 4는 상기한 본 발명의 유효공극 가변형 필터의 여과시간에 따른 여과성능을 보여주는 그래프로서, 필터막(110)과 집수관(120)의 단면적 비율은 1/16~1/24 이내로 유지하는 것이 바람직한데, 이 경우 활성오니 MLSS 농도 1500mg/L를 기준으로 여과속도는 1100~1500 LMH, 여과수 SS 농도는 2ppm 이내 이면서 500 LMH에 도달하는 시간이 30분 이상이 되도록 하는 최적의 단면적 비율을 가질 수 있다.4 is a graph showing the filtration performance according to the filtration time of the variable effective pore filter of the present invention. Preferably, in this case, based on the activated sludge MLSS concentration of 1500 mg/L, the filtration rate is 1100~1500 LMH, the SS concentration in the filtered water is within 2 ppm, and the optimal cross-sectional area ratio is such that the time to reach 500 LMH is 30 minutes or more. have.

만일, 상기 단면적 비율이 1/24 이하가 되면 여과속도가 작아 처리유량이 너무 낮아지기 때문에 비경제적이고, 단면적 비율이 1/16 이상이 되면 단위 시간당 처리하는 유량은 많아지나 처리수의 SS 농도가 높아지므로 수질에 영향을 줄 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 빠른 여과속도로 인해 필터막 표면에 부착되는 슬러지의 밀도가 커져서 필터 공극이 폐쇄되기 때문에 여과속도가 급속히 작아지게 되며, 이는 결국 필터의 역세척 빈도를 높이므로 전체 여과처리 능력을 저하시킬 수 있기 때문에 필터막과 집수관의 단면적 비율은 1/16~1/24 이내로 유지하는 것이 가장 바람직하다. If the cross-sectional area ratio is less than 1/24, it is uneconomical because the filtration rate is too low and the treatment flow rate is too low. This is undesirable because it can affect water quality. In addition, due to the high filtration speed, the density of the sludge adhering to the filter membrane surface increases and the filter pores are closed, so the filtration speed decreases rapidly. Therefore, it is most desirable to maintain the ratio of the cross-sectional area between the filter membrane and the water collecting pipe within 1/16 to 1/24.

한편, 도 5 및 도 6은 상기한 구성을 가지는 본 발명의 유효공극 가변형 필터(100)가 복수 개 집적화되어 장착된 오염수 처리용 필터장치(200)에 대한 개략적인 평면 및 측면 모습을 각각 보여주고 있다.On the other hand, FIGS. 5 and 6 show schematic plan and side views, respectively, of a filter device 200 for treating contaminated water in which a plurality of effective pore variable filter 100 of the present invention having the above configuration are integrated and mounted. are giving

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 오염수 처리용 필터장치(200)는 오염수가 저장된 수조(202) 내에 설치될 수 있다.5 and 6 , the filter device 200 for treating contaminated water according to the present invention may be installed in a water tank 202 in which contaminated water is stored.

오염수 처리용 필터장치(200)는 전술된 구성을 가지는 유효공극 가변형 필터(100) 복수 개가 종방향(세로방향) 및 횡방향(가로방향)으로 일정 간격을 두고 배치되어 필터 헤드(210)와 서로 연통된 구조로 형성된다.In the filter device 200 for polluted water treatment, a plurality of effective pore variable filter 100 having the above-described configuration are disposed at regular intervals in the longitudinal (vertical) and transverse (horizontal) directions, and the filter head 210 and It is formed in a structure that communicates with each other.

필터 헤드(210)에는 상기 각각의 유효공극 가변형 필터(100)를 통해 여과 처리된 여과수가 배출될 수 있는 여과수 배출관(220)이 연결되고, 상기 여과수 배출관(220)에는 여과수의 흐름을 개폐하는 여과수 개폐밸브(240)가 설치된다.The filter head 210 is connected to a filtered water discharge pipe 220 through which the filtered water filtered through each effective pore variable filter 100 can be discharged, and the filtered water discharge pipe 220 is a filtered water that opens and closes the flow of the filtered water. An on/off valve 240 is installed.

그리고, 여과수 배출관(220) 부분에는 각 필터(100)에 역세공기를 불어 넣어 필터를 역세시킬 수 있도록 역세공기가 공급되는 역세공기 공급관(230)이 연결 설치되고, 역세공기 공급관(230) 부분에는 역세공기의 흐름을 개폐하는 역세공기 개폐밸브(250)가 설치된 구조를 이루고 있다.In addition, a backwash air supply pipe 230 through which backwash air is supplied so that the filter 100 can be backwashed by blowing backwash air into each filter 100 is connected to the filtered water discharge pipe 220 and installed in the backwash air supply pipe 230 part A backwash air opening/closing valve 250 for opening and closing the flow of backwash air is installed.

미설명 부호 260은 슬러지 배출관을, 270은 슬러지 배출밸브를 나타낸다.Unexplained reference numeral 260 denotes a sludge discharge pipe, and 270 denotes a sludge discharge valve.

따라서, 오염수의 여과시에는 각 필터(100)를 통해 여과 처리된 여과수가 필터 헤드(210)로 취합된 후 여과수 배출관(220)을 통해 외부로 배출되고, 필터의 역세시에는 외부에서 역세공기 공급관(230)을 통해 역세공기를 필터 헤드(210) 측으로 불어 넣어 각 필터(100)를 역세시킬 수 있다.Therefore, when the contaminated water is filtered, the filtered water filtered through each filter 100 is collected by the filter head 210 and then discharged to the outside through the filtered water discharge pipe 220, and when the filter is backwashed, backwashing air from outside Each filter 100 may be backwashed by blowing backwashing air toward the filter head 210 through the supply pipe 230 .

이와 같이 복수 개의 유효공극 가변형 필터(100)가 집적화된 본 발명의 오염수 처리용 필터장치(200)는 작은 공간에서도 큰 여과면적을 확보할 수 있기 때문에 설치시 큰 공간이 필요치 않아 설치비용이 절감되는 장점이 있다.As described above, the filter device 200 for polluted water treatment of the present invention in which a plurality of effective pore variable filters 100 are integrated can secure a large filtration area even in a small space, so a large space is not required for installation, thereby reducing installation costs. has the advantage of being

아울러, 유효공극 가변형 단위 필터(100) 당 여과속도를 작게 구현하여 슬러지에 의해 필터막 공극이 급속하게 폐쇄되는 것을 방지하고, 필터막 표면에 슬러지를 천천히 부착시켜 슬러지의 입자간 공극을 형성하게 함으로서 상기 슬러지 입자간 공극을 통해 또 다른 층의 여재 기능을 수행하게 하는 장점이 있다.In addition, by implementing a small filtration rate per effective pore variable unit filter 100, the pores of the filter membrane are prevented from being rapidly closed by sludge, and the sludge is slowly attached to the surface of the filter membrane to form inter-particle voids in the sludge. There is an advantage of performing the filter media function of another layer through the voids between the sludge particles.

또한, 필터막 표면에 슬러지층이 충분히 형성되면 필터의 안쪽에서 바깥쪽으로 역세공기를 불어 넣어 손쉽게 필터를 역세척할 수 있기 때문에 역세수를 다량 소모하는 기존의 필터장치와 비교하여 수율을 향상시킬 수 있고, 역세공기에 의한 필터의 역세시 필터 표면에 형성된 슬러지층을 역세공기를 이용하여 마치 케이크처럼 쉽게 탈리시킬 수 있기 때문에 필터 표면에 슬러지가 남지 않고 완벽하게 필터가 재생될 수 있는 장점이 있다.In addition, when the sludge layer is sufficiently formed on the surface of the filter membrane, the filter can be easily backwashed by blowing backwashing air from the inside of the filter to the outside. There is an advantage that the filter can be completely regenerated without leaving sludge on the filter surface because the sludge layer formed on the filter surface can be easily removed like a cake using backwashing air during backwashing of the filter by backwashing air.

또한, 슬러지가 많이 함유된 오염수에서도 슬러지가 필터막 표면에 급격하게 축적되어 필터막 공극을 폐쇄하는 폐쇄시간을 크게 늘릴 수 있기 때문에 필터의 빈번한 역세를 방지할 수 있으며 계절 및 지역 환경에 따라 빈번히 변화되는 오염수 상태에 관계없이 여과성능을 충분히 발휘할 수 있는 장점이 있다.In addition, frequent backwashing of the filter can be prevented because sludge is rapidly accumulated on the surface of the filter membrane even in contaminated water containing a lot of sludge, and the closing time for closing the pores of the filter membrane can be greatly increased. It has the advantage of sufficiently exhibiting filtration performance regardless of the changing state of polluted water.

한편, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 유효공극 가변형 필터 구조의 일 예를 보여주는 것으로서, 도 7 (a)에서 보는 바와 같이 전술된 실시 예(도 1 내지 도 3에 도시된 필터)에 도시된 유효공극 가변형 필터는 필터막(110) 내부에 하나의 집수관(120)이 설치되어 필터막(110) 외부까지 연장 형성된 구조를 갖는다. 따라서, 필터막(110)을 통해 여과된 여과수가 집수관(120) 표면에 형성된 공극을 통해 집수관(120) 내부로 유입된 후 필터막(110) 외부로 배출되는 경우, 필터의 길이에 따른 여과수의 유속 분포가 도 7 (a)의 그래프에 보이는 바와 같이 여과수가 토출되는 방향을 향하여 점진적으로 증가되는 형태를 나타낸다. 이는 집수관(120)의 한쪽 끝단 부분(도면상 필터의 좌측 부분)에서 여과수의 적체 현상으로 인해 저항이 증가하여 유속이 느려지고 집수관(120)의 다른 한쪽 부분으로 갈수록 저항이 낮아져 여과수의 유속이 빠르게 형성되기 때문이다. 이와 같이, 집수관(120)의 한쪽 끝단 부분에서는 흡입 유속(흡입압)이 작고 고정판(132)이 위치된 다른 한쪽 끝단 부분으로 갈수록 흡입 유속이 커지는 현상이 발생하게 됨으로써 집수관(120) 내부에서의 흡입 유속 차이로 인해 필터의 길이방향으로 여과성능이 균일하게 유지되지 못할 수 있다.Meanwhile, FIG. 7 shows an example of an effective pore variable filter structure according to another embodiment of the present invention, and as shown in FIG. The effective pore variable filter shown in has a structure in which one water collecting pipe 120 is installed inside the filter membrane 110 to extend to the outside of the filter membrane 110 . Therefore, when the filtered water filtered through the filter membrane 110 flows into the water collecting pipe 120 through the pores formed on the surface of the water collecting pipe 120 and is discharged to the outside of the filter membrane 110, depending on the length of the filter As shown in the graph of FIG. 7 (a), the flow rate distribution of the filtered water shows a form in which the filtered water is gradually increased toward the discharge direction. This is because the resistance increases due to the accumulation of filtered water at one end of the water collecting pipe 120 (the left side of the filter in the drawing), and the flow rate slows down. Because it forms quickly. In this way, the suction flow rate (suction pressure) is small at one end of the water collection pipe 120 and the suction flow rate increases toward the other end where the fixing plate 132 is located. Filtration performance may not be uniformly maintained in the longitudinal direction of the filter due to the difference in the suction flow rate of

따라서, 본 발명의 다른 실시 예에서는 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 집수관(120)을 2중관 형태, 즉, 필터막(110)의 내부 중앙에 배치되는 제1집수관(122)과, 상기 제1집수관(122)의 내부 중앙에 배치되는 제2집수관(124)의 2중관 구조로 구성함으로써 상기한 문제를 극복하였다.Accordingly, in another embodiment of the present invention, as shown in (b) of FIG. 7 , the water collection tube 120 is formed in a double tube shape, that is, the first water collection tube 122 disposed in the inner center of the filter membrane 110 . ) and a double pipe structure of the second water collecting pipe 124 disposed in the inner center of the first collecting pipe 122, thereby overcoming the above problem.

상기 제1집수관(122)은 필터막(110)의 내부 중앙에 길이방향을 따라 배치되며 한쪽 끝단은 고정판(132)에 의해 막혀진 구조를 형성하고, 표면에는 다수의 공극이 형성되어 필터막(110)을 거쳐 여과된 여과수가 제1집수관(122) 내부로 포집된다.The first water collecting pipe 122 is disposed along the longitudinal direction at the inner center of the filter membrane 110, one end of which is blocked by a fixing plate 132, and a plurality of pores are formed on the surface of the filter membrane. The filtered water filtered through 110 is collected into the first water collecting pipe 122 .

상기 제2집수관(124)은 제1집수관(122)보다 작은 직경(1/2 직경)을 가지며 제1집수관(122)의 내부 중앙에 배치된다. 그리고, 제2집수관(124)의 한쪽 끝단은 제1집수관(122)의 전체길이(L) 1/2 지점(중앙부위)에 위치하며 다른 한쪽 끝단은 필터막(110)의 개방된 타단 외측으로 인출된 구조를 갖는다. 따라서, 필터막(110)을 거쳐 여과된 여과수가 제1집수관(122)을 거쳐 제2집수관(124) 내부로 유입된 후 외부로 배출되는 한편 필터막(110)의 역세시 외부로부터 제공되는 역세공기가 제2집수관(124) 내부로 유입된 후 제1집수관(122)을 거쳐 필터막(110) 측으로 배출된다.The second collection pipe 124 has a smaller diameter (1/2 diameter) than the first collection pipe 122 and is disposed in the inner center of the first collection pipe 122 . And, one end of the second water collecting pipe 124 is located at 1/2 the entire length (L) of the first water collecting pipe 122 (central part), and the other end is the other open end of the filter membrane 110 . It has a structure drawn outward. Therefore, the filtered water filtered through the filter membrane 110 flows into the inside of the second water collection pipe 124 through the first water collection pipe 122 and is discharged to the outside, while being provided from the outside during backwashing of the filter membrane 110 . The used backwash air flows into the second water collecting pipe 124 and then is discharged toward the filter membrane 110 through the first collecting pipe 122 .

이와 같이 집수관(120)을 2중관 구조로 구성하게 되면, 제1집수관(122) 내부로 유입된 여과수가 제1집수관(122)의 1/2 길이(1/2L) 지점(중앙부위)에 위치하는 제2집수관(124)의 한쪽 단부를 통해 유입되어 외부로 배출되도록 함으로써, 제1집수관(122)의 중앙부위에서 제2집수관(124)에 의해 여과수를 유도 흡입할 수 있기 때문에 필터 전체 길이의 유속 편차가 도 7 (b)의 그래프 형태와 같이 현격히 줄어들 수 있고, 이를 통해 필터의 길이방향으로 성능을 균일하게 유지시킬 수 있다.When the water collecting pipe 120 is configured in a double pipe structure in this way, the filtered water introduced into the first water collecting pipe 122 is 1/2 the length (1/2L) of the first water collecting pipe 122 (central part) ) to be introduced through one end of the second water collecting pipe 124 and discharged to the outside. Therefore, the flow velocity deviation of the entire length of the filter can be remarkably reduced as shown in the graph of FIG.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다In the above, preferred embodiments of the present invention have been described, but the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and those skilled in the art will appropriately change within the scope described in the claims of the present invention. this will be possible

100 : 유효공극 가변형 필터 110 : 필터막
112 : 공극 120 : 집수관
130 : 유동성 여재 132 : 고정판
140,240 : 여과수 개폐밸브 150, 230 : 역세공기 공급관
160,250 : 역세공기 개폐밸브 200 : 오염수 처리용 필터장치
202 : 수조 210 : 필터 헤드
220 : 여과수 배출관100: effective pore variable filter 110: filter membrane
112: air gap 120: water collection pipe
130: fluid filter media 132: fixed plate
140,240: filtered water on/off valve 150, 230: backwash air supply pipe
160,250: Backwash air on/off valve 200: Filter device for polluted water treatment
202: water tank 210: filter head
220: filtered water discharge pipe

Claims (6)

유동 가능한 재질로 구성되고, 일단이 폐쇄되고 타단이 부분적으로 개방된 원통형 주머니 형상을 가지며 오염물질이 여과되는 다수의 공극이 형성된 필터막;
상기 필터막의 내부 중앙에 배치되고 일단이 상기 필터막의 개방된 타단 외측으로 인출되어 상기 필터막을 거쳐 여과된 여과수가 포집된 후 외부로 배출되는 한편 상기 필터막의 역세시 외부로부터 제공되는 역세공기가 내부로 유입된 후 상기 필터막 측으로 배출되는 집수관; 및
물보다 비중이 낮고 유동성을 갖는 알갱이 형태로 이루어져 상기 필터막과 집수관 사이의 공간에 복수 개가 충진되는 유동성 여재;
를 포함하는 유효공극 가변형 필터.
a filter membrane made of a flowable material, having a cylindrical bag shape with one end closed and the other end partially open, and formed with a plurality of pores through which contaminants are filtered;
It is disposed in the inner center of the filter membrane and one end is drawn out of the other open end of the filter membrane, the filtered water filtered through the filter membrane is collected, and then discharged to the outside, while backwashing air provided from the outside during backwashing of the filter membrane goes to the inside a water collecting pipe that is introduced and discharged toward the filter membrane; and
a fluid filter media having a lower specific gravity than water and having fluidity in the form of granules and filling a plurality of spaces between the filter membrane and the water collecting pipe;
Effective pore variable filter comprising a.
 제1항에 있어서, 상기 유동성 여재의 유효직경은 100㎛~200㎛ 범위 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 유효공극 가변형 필터.
The effective pore variable filter according to claim 1, wherein the effective diameter of the flowable filter media is formed within a range of 100 μm to 200 μm.
 제1항에 있어서, 상기 유동성 여재에 의해 상호 이격된 상기 필터막과 집수관의 상대거리는 최소 15mm 이상 유지되는 것을 특징으로 하는 유효공극 가변형 필터.
The effective pore variable filter according to claim 1, wherein the relative distance between the filter membrane and the water collecting pipe spaced apart from each other by the fluid filter is maintained at least 15 mm or more.
 제1항에 있어서, 상기 집수관은,
상기 필터막의 내부 중앙에 배치되어 상기 필터막을 거쳐 여과된 여과수가 포집되는 제1집수관; 및
상기 제1집수관의 내부에 배치되며 일단이 상기 필터막의 개방된 타단 외측으로 인출되어 상기 필터막을 거쳐 여과된 여과수가 상기 제1집수관을 거쳐 내부로 유입된 후 외부로 배출되는 한편 상기 필터막의 역세시 외부로부터 제공되는 역세공기가 내부로 유입된 후 상기 제1집수관을 거쳐 상기 필터막 측으로 배출되는 제2집수관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유효공극 가변형 필터장치.
According to claim 1, wherein the water collection pipe,
a first water collecting pipe disposed in the inner center of the filter membrane to collect filtered water filtered through the filter membrane; and
Filtrated water disposed inside the first water collecting pipe and having one end drawn out of the other open end of the filter membrane and filtered through the filter membrane flows into the inside through the first water collecting pipe and then discharged to the outside while the filter membrane and a second water collecting pipe through which backwash air provided from the outside is introduced into the inside during backwashing and discharged to the filter membrane side through the first water collecting pipe.
 제4항에 있어서, 상기 제2집수관의 한쪽 끝단이 상기 제1집수관의 길이 1/2 지점에 위치하는 것을 특징으로 하는 유효공극 가변형 필터장치.
[Claim 5] The effective pore variable filter device according to claim 4, wherein one end of the second collection pipe is located at a point 1/2 the length of the first collection pipe.
 청구항 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 유효공극 가변형 필터 복수 개가 종방향 및 횡방향으로 일정 간격을 두고 배치되어 각 유효공극 가변형 필터의 집수관이 필터 헤드와 서로 연통된 구조를 형성하며, 상기 각 유효공극 가변형 필터의 집수관에 포집된 여과수가 상기 필터 헤드를 통해 외부로 배출되는 한편, 필터막의 역세시 외부로부터 제공되는 역세공기가 상기 필터 헤드와 연통된 각 유효공극 가변형 필터로 제공되는 오염수 처리용 필터장치.
A plurality of effective pore variable filter according to any one of claims 1 to 5 are arranged at regular intervals in the longitudinal and transverse directions to form a structure in which the water collecting pipe of each effective pore variable type filter communicates with the filter head, The filtered water collected in the water collecting pipe of each effective pore variable filter is discharged to the outside through the filter head, while backwashing air provided from the outside during backwashing of the filter membrane is provided to each effective pore variable type filter communicating with the filter head A filter device for the treatment of polluted water.
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