KR0157379B1 - 고밀도 및 저밀도 플록의 동시 제거용 고속침전지 - Google Patents

고밀도 및 저밀도 플록의 동시 제거용 고속침전지

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KR0157379B1
KR0157379B1 KR1019960001198A KR19960001198A KR0157379B1 KR 0157379 B1 KR0157379 B1 KR 0157379B1 KR 1019960001198 A KR1019960001198 A KR 1019960001198A KR 19960001198 A KR19960001198 A KR 19960001198A KR 0157379 B1 KR0157379 B1 KR 0157379B1
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Abstract

기존의 정수처리 공정은 약품투입, 급속교반 후 응집지의 응집공정을 거쳐 유수를 수평류식으로 흐르게 하여 중력에 의한 침전과정을 거쳐 여과지로 월류하게 된다.
본 발명은 기존의 응집공정을 거친 후의 유수를 상향류로 흐르게한 후 유속을 급격히 작게하여 슬러지층을 생성시키고 이 층을 이용하여 고밀도 floc을 제거한 후 슬러지층을 통과한 저밀도 floc은 상부에 설치한 경사판을 이용하여 제거시키는 기술이다.
본 발명은 기존 정수장의 침전지 규모를 약 1/5까지 줄일 수 있어 시설비를 대폭 절감할 수 있다. 뿐만 아니라, 탁도유발물질 및 용존유기물질 제거효과도 우수하여 수처리 효율을 증진시킬 수 있다.

Description

고밀도 및 저밀도 플록의 동시 제거용 고속침전지(EFSB)
제1도는 본 발명의 고속침전지(EFSB) 공정도
원수중에 함유된 부유물질이나 콜로이드와 같은 탁도 유발물질, 색도, THM 전구물질, 조류를 포함한 미생물 등과 같은 다양한 오염물질들은 응집제가 수화반응하면서 생성하는 수화물에 흡착되어 작은 입자성 물질(micro floc)을 생성시킨다. 이러한 micro floc을 침전성이 양호한 큰 입자성 물질(macro floc)로 생성시키는 정수과정이 응집공정(flocculation)이며, 이렇게 생성된 floc을 수중에서 제거시키기 위한 다음 공정으로 침전공정(sedimentation)이 필요하게 된다.
제1도 ①은 기존의 정수처리 응집공정(플록 형성지라고도 한다)이며, ②는 침전공정을 나타낸 것이다. 기존의 침전공정은 대부분 장방형 형태의 중력식 침전방식 이기 때문에 침전성이 양호한 floc을 생성시키기 위하여 응집공정의 운전을 정확하게 조절해 주어야 한다.
기존의 응집지에서 체류시간은 일반적으로 20-40분을 표준으로 하며, 보통 3열로 구분하고 각 지의 교반강도를 점감시켜 큰 floc이 생길 수 있도록 하고 있으며, 각지마다 교반기를 설치하고 교반기의 주변속도를 15-80 cm/sec 범위로 운전해 주고 있다. 또한 기존의 장방형 침전지는 유요수심을 4.6-5.5m로 하고, 폭을 15m로 가정 할 때 길이는 보통 45-120m를 표준으로 하고 있다. 따라서 기존 옹집침전 시스템이 간단하지만 넓은 부지를 필요로 하게 되고 또한 효율이 낮아 비경제적이다.
본 발명은 기존의 침전공정을 개선코자 고도의 정수처리 메카니즘을 연구하여 침전지의 규모를 대폭적으로 줄일 수 있고, 탁도 유발물질제거 효율을 향상 시킬 수 있는 새로운 기법인 고밀도 및 저밀도 플록의 동시 제거용 고속침전지(EFSB;Evoved all Flocs Screening Basin)를 개발하였다.
본 발명의 원리는 아래와 같다. 제 1도와 같이 기존의 응집공정과 침전공정의 사이에 방해벽인 ③과 ④와 같은 시설물을 설치하여 응집공정에서 생성된 floc을 침전공정의 하단으로 균등하게 분배 유입시킨 후 상향류로 흐르게 한다.
상향류로 흐르던 물이 ④를 통과하게 되면 흐르는 단면이 크게되어 유속이 급격하게 갑소하게 되고 floc은 ⑨에 정체하기 시작한다.
이러한 과정이 계속되면서 floc은 슬러지 층을 형성하게 되며 그 중 밀도가 커진 슬러지는 ⑩에 축적되게 된다. 일부 밀도가 작은 미세한 floc들은 ⑤의 상부로 부상하게 되며⑥에 경사판을 설치하여 제거하게 된다. ⑨와 ⑥에서 floc이 제거된 깨끗한 물은 웨어인 ⑦을 월류하여 배출구 ⑧을 거쳐 여과공정으로 유출된다. ⑩에 축적된 슬러지는연속적으로 배출밸브⑪을 통하여 제거하게 된다.
본 발명의 실험은 정수생산능력이 1m3/day 인 pilot plant에서 ①과 ②로 구성된 기존의 응집 및 침전방식과, ③, ④, ⑤, ⑥, ⑦로 구성된 새로운 공정을 비교하며 수행하였다.
기존 정수처리공정의 침전시 표면부하율은 54-74 cm3/cm2·hr이고, 새로운 공정의 표면부하율은 285-370 cm3/cm2·hr로서 기존의 방식보다 5배 크게 설정, 운전하여 유출수의 탁도, 용존유기물질을 비교하였다. 경사판인 ⑥은 표면부하율을 110 cm3/cm2·hr로 설정하여 micro floc의 제거효율을 관찰하였다. 응집제 종류 및 주입률은 Jar test를 통하여 최적조건을 결정한 후 기존방식에 적용하여 검증을 거쳐 결정해 주었으며, 기타의 모든 다른 실험조건은 기존방식과 새로운 방식이 동일하게 운전하였다.
본 실험장치를 이용하여 대청다목적댐의 원수를 대사으로 실험한 결과는 표1과 같다. 본 실험에서는 응집제로 액체 황산아루미늄(Alum)을 사용하였으며, 실험기간은 95년 8월부터 95년 10월까지로 평균수온이 약20℃이었다.
표1의 실험결과와 같이 응집제 투입률과 전처리 과정인 혼화 및 응집조건을 같게 하여 기존의 침전공정과 본 발명의 새로운 공정을 거친 후 탁도 유발물질 제거효율을 평가한 결과 수처리 효율은 새로운 공정이 우수하였으며, 용존유기물질(DOC) 제거효율은 유사한 것으로 나타났다.
본 발명은 침전공정의 하단에 슬러지 층을 형성시켜 밀도카 큰 floc을 제거 하고, 상단에 경사판을 설치하여 밀도가 작은 floc을 효과적으로 제거해 줌으로써 기존의 침전공정의 1/5 규모로도 탁도 유발물질 제거효율이 양호하게 나타났으며, 또한 슬러지가 자동적으로 침전지의 하단 배출구에 쌓여 농축되므로 주기적인 밸브의 개폐로 쉽게 슬러지를 배출시킬 수 있는 것으로 나타났다.
본 발명은 상수도의 정수처리공정에서 가장 큰 부지를 차지하고 있는 침전지의 규모를 대폭 축소시킬 수 있어 시설비를 절감시킬 수 있고, 수처리 효율도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 기존의 정수처리공정에서 응집지 다음 공정으로 도입되는 침전공정을 하단에 슬러지 층을 형성시키고, 상단에 경사판을 설치하여 고밀도 플록 및 저밀도 플록을 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 고속침전지(EFSB)의 처리시 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 응집지에서 고속침전지(EFSB)로 유입된 물이 상향류로 흐를때의 유속은 1,000 - 1,500 cm/hr, 고속침전지(EFSB)의 표면부하율은 285-370cm3/cm2·hr, 경사판의 표면부하율은 110 cm3/cm2·hr로 하는 설계 및 운영 기준
  3. 고속침전지(EFSB)하단에 고밀도 플록이 농축되고, 농축된 슬러지를 배출 밸브의 간단한 개폐로 배출시킬 수 있는 슬러지 수집 및 배출 시스템.
KR1019960001198A 1996-01-20 1996-01-20 고밀도 및 저밀도 플록의 동시 제거용 고속침전지 KR0157379B1 (ko)

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