[상하수도 기술사] (25일) 여과지 하부집수장치

개요

 1. 급속여과지 중·하부에 여과블록을 설치하여 여과지를 상·하부로 분리

 2. 상부는 여과재, 하부는 여과수 집수하여 정수지로 보내는 구조로 함

 3. 역세척시 세척수 및 공기를 균등분배하여 하부에서 상부로 분출하여 여과재를 세척시키는 역할을 함

 4. 이러한 기능을 갖도록 설비한 것을 하부집수장치라고 함

 

하부집수장치의 기능

 1. 여과지를 하부집수실과 상부여과실로 구분

 2. 상부 여과실에는 설치한 여재를 지지 보호하며 상·하부로 유출됨을 방지한다.

 3. 침전지 월류수를 상부 여과실에서 여과시켜 하부집수실로 보낸다.

 4. 세척수 및 고기를 하부집수실로부터 상부여과실로 분출시켜 여과재를 깨끗이 세척시킨다.

 5. 역세척수 및 공기를 여과실 전체에 균등압력으로 균일하게 분표시켜서 세척의 효과를 높이는 역할을 함

 

하부집수장치 방식

 1. 하부집수장치에는 집수블록의 형태로 종류를 분리하거나 역세척방식에 의해 분리될 수도 있다.

 2. 물로만 역세척하는 방식을 수세식, 물과 공기로 역세척하는 방식을 수공세식이라 한다. 

 

현재 우리나라에서 사용하고 있는 하부집수장치 방식

 

설계시 고려사항

하부집수장치의 손실수도

 

 1.  역세척시 세정수가 여층에 균등 배분되도록 통수공경의 손실수두가 집수관 부분의 손실수두보다 커야 한다.

   -> 물의 수송과정에서는 단면을 충분히 유지하여 수두손실을 줄이고, 물의 분배과정에서는 통수공경을 줄여 통수저항을 크게 하여야 한다.

 2. 적은 수두손실로 세정수의 균등 배분을 확보할 수 있는 집수장치일수록 우수하나 통수저항이 적기 때문에 유출측 수위변동이 여과지 내로 전달되어 여과조건을 교란시키기 쉬우므로 유출측 수위변동이 적은 구조로 하여야 한다. 

 3. 하부집수장치가 파손되면 세척이 불균등하게 이루어져 문제가 발생하고, 수리 및 보수가 매우 곤란하므로 내식성 및 내구성 재질을 사용하여 저판에 견고하게 고정

 4. 시공성 및 경제성이 있어야 한다.

 5. 손실수두를 작게 하는 것은 집수 및 분배의 균일성에는 상반된 관계이므로 과도하게 손실수두를 작게 하는 것은 피한다.

 

하부집수장치의 종류 및 특성

 1. 유공블록형

   1) 손실수두가 타 방식에 비하여 적으며 자갈층의 두께가 작아도됨, 초기 투자비가 비쌈

   2) 여과면적에 대한 개구비: 0.6 ~ 1.4%

유공블록형 하부집수장치(단위:mm)

 2.  스트레이너형

  1) 제작과 시공이 쉽고 경제적이며, 정밀시공시 균등여과 및 균압에 의한 역세척이 가능함

  2) 여과면적에 대한 개구비: 0.25 ~ 1.0%

 

스트레이너 블록(물·공기식) 하부집수장치

 

3. 유공관형

 1) 장점: 소구경시 경제적이며, 통수공을 하부로 향하여 경사지게 하면 세척수가 잘 확산되고 자갈층에 충격을 적게 한다.

 2) 단점: 지관과 소공이 너무 소구경일 경우 역세척시 손실수두가 불균등하게 되어 균등한 세척이 어렵고 대구경일 때는 비경제적이다.

 3) 여과면적에 대한 개구비: 0.2% 

유공관형 하부집수장치

 

 4. 다공판형

 1) 일반적으로 자갈층을 생략할 수 있으므로 구조물 깊이를 얕게 할 수 있지만, 큰 면적의 여과지에서는 판의 수평성 확보 등 확실한 시공관리가 필요, 

 2) 수질에 따라서는 막히는 경우가 있으며, 판의 가격이 다른 것에 비하여 고가임

 5. 티피블록형

 1) 이중여재(여과사+안트라사이트) 여과지로서 정수 높이 자체로 역세척을 하기 때문에 별도의 역세척시설이 필요없으며, 물세척방식 전용으로 사용되고 90년대 중반에 신공법으로 개발되어 사용되고 있음