KR100301650B1

KR100301650B1 - 원추형경사판을 이용한 폐수 정화 처리장치

Info

Publication number: KR100301650B1
Application number: KR1019990013687A
Authority: KR
Inventors: 김규홍
Original assignee: 김규홍
Priority date: 1999-04-17
Filing date: 1999-04-17
Publication date: 2001-09-22
Also published as: KR19990046715A

Abstract

본 발명은 폐수 정화처리를 위한 제반 장치를 콤팩트하게 구성된 원추형경사판을 이용한 폐수정화처리장치에 관한 것으로 산업용 폐수 등 대규모로 발생되고 있는 폐수의 집단적 처리보다는 근래에 소규모로 환경파괴가 심각한 수질 오염의 주범이 되고 있는 산업 폐수 및 세척 폐수 등과 같이 소규모의 오염 발생원에서 발생된 폐수를 반응, 응집, 침전, 산화가 동시에 이루어 질 수 있도록 즉각적인 대처를 효율적으로 하며, 제작비용 및 설치비용을 적게 할 수 있도록 하며, 누구나 간편하고 용이하게 운영할 수 있도록 한 것임.

Description

원추형경사판을 이용한 폐수 정화 처리장치{Apparatus for purifying the waste water using cone-type inclined plate}

본 발명은 산업용 폐수 등의 대규모로 발생되고 있는 폐수의 집단적 처리보다는 근래에 소규모로 환경 파괴가 심각한 수질오염의 주범이 되고 있는 산업 폐수 및 세척폐수 등과 같이 소규모의 오염 발생원에서 나오는 폐수를 즉각적이고 효율적으로 대처하기 위하여 제안된 원추형경사판을 이용한 폐수정화처리장치에 관한 것으로 하나의 탱크 내에서 반응, 응집, 침전, 산화가 동시에 이루어지도록 제반장치를 콤팩트화로 구성하였다.

일반적으로 오염발생원인의 특징은 대규모의 오염원보다 소규모의 오염 발생원에서의 환경파괴가 더욱 심각한 상태에 있으며, 특히 상수원 취수수계에 있어서는 산업용 폐수와 세탁, 세차 및 생활 하수 등에 의한 수질오염의 주범이 되고 있다.

따라서, 이와 같이 소규모로 발생된 오염원의 집단적 처리보다는 오염 발생원에서 즉각적이고 효율적으로 처리하기 위하여 제반처리장치를 콤팩트화로 구성함으로써 설치비용을 최소로 하면서 그 운용을 누구나 간편하고 용이하게 할 수 있도록 제안하였다.

종래에 폐수처리장치는 집수조를 비롯하여 반응조, 응집조, 침전조 등을 각각 별도의 장치로서 병렬 나열식으로 설치하였으므로 장치의 외형이 커지게 되어 제작이 번거로워짐에 따라 제작비용이 많아지며, 설치장소를 많이 차지하게 되어설비비용이 많이 들게 되며, 또한 운영이 용이하지 못하는 등 폐수처리가 즉각적으로 이루어 질 수 없는 등의 결점이 있었다.

본 발명은 종래의 결점을 적게 하기 위하여 제안된 원추형경사판을 이용한 폐수정화처리장치에 관한 것으로서 반응조와 응집조, 침전조, 오존에 의한 산화조 및 유수분리장치등을 일체형으로 구성하여 콤팩트화함으로써 저렴한 가격으로 공급할 수 있도록 하며 소규모 산업폐수 및 세척폐수 등과 같은 소규모 오염 발생원에서 즉각적이고 효율적으로 대처하면서 누구나 용이하게 운영할 수 있도록 하여 환경보호에 이바지 할 수 있도록 함에 목적이 있다.

도1은 본 발명의 일부를 절개하여 보인 전체 사시도.

도2는 본 발명의 폐수 처리를 위한 계통도.

도3은 본 발명의 본 처리조를 발췌한 확대도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1. 폐수집수조 2. 펌핑조

2a. 양수펌프 3. 약품공급장치

3a. PH조절제공급조 4. 본 처리조

4a. 덮개 5. 호퍼형 하부구조

6. 친유성 원추형경사판 6a. 최상부친유성원추형경사판

6b. 부유물제거용친유성원추형경사판

7. 부유물 및 유수분리처리장치 8. 오존발생장치

9. 슬러지 제거장치 10. 부유물 집수조

11. 처리수 집수조 12. 복합휠타부

13. 마이크로휠타부 14. 활성탄휠타부

15. 최종집수조 16. 이온교환수지장치

17. 기틀본체 17a. 폐수처리조

17b. 폐수침강분리조 18. 확개단턱부

19. 처리수 19a. 처리수상한수위

20. 처리수흡입관 20a. 흡입세공

21. 처리수송출관 21a. 부유물송출관

21b. 오존공급관 21c. 약품공급관

22. 폐수유입관 23. 안내지지횡관

23a. 체크밸브 24. 폐수이송관

25. 원판 26. 통수구멍

27. 폐수송출로 29,29a. 하단가장자리부

30. 하부통체내주벽 31. 폐수안내로

32. 응집제와 PH감지센서 32a. 콘트롤러

32b. 농도체크센서 33. 처리수배출관

34. 모터펌프 35. 집합배출관

36. 역지변

폐수를 정화처리에 필요한 본처리조(4)에 응집제약품공급조(3)와 PH조절제공급조(3a), 복합휠타부(12), 마이크로휠타부(13), 활성탄휠타부(14), 처리수집수조(11), 최종집수조(15) 및 이온교환수지장치(16) 등을 기틀 위의 구조로 형성한 기틀본체(17)내에 일련의 구성으로 콤팩트하게 결합시켰다.

본 발명의 핵심부가 되는 본처리조(4)의 하부를 슬러지제거장치(9)와 연결되는 호퍼형하부구조(5)에 의하여 형성시킨 폐수침강분리조(17b)의 상부에 확개단턱부(18)을 형성하여 폐수처리조(17a)를 형성시키며, 폐수처리조(17a)의 개방부가 되는 상단부에는 덮개(4a)를 설치한다.

상기의 본처리조(4)에서 폐수처리조(17a)와 폐수침강분리조(17b)를 분리하는 확개단턱부(18)에는 폐수처리조(17a)내부의 처리수(19)를 배출하기 위한 다수의 흡입세공(20a)가 뚫인 링 형상의 처리수흡입관(20)을 고정 설치하여 폐수처리조(17a)의 외주벽에 고정 설치한 처리수송출관(21)을 통하여 처리수집수조(11)에 연결한다.

상기의 본처리조(4)의 내부 중앙부에는 폐수침강분리조(17b)의 상부에 형성한 확개단턱부(18)의 높이에 이르는 폐수유입관(22)를 직립되게 설치하되, 이 폐수유입관(22)는 체크밸브(23a)를 설치한 안내지지횡관(23)의 중앙부에 연결 고정한다. 폐수유입관(22)가 연결 설치된 안내지지횡관(23)은 폐수집수조(1)에서 유입되는 펌핑조(2)내부의 폐수를 강제 펌핑시키기 위하여 설치한 양수펌프(2a)에 연결시켜 폐수처리조(17a)의 외주벽에 고정 설치한 폐수이송관(24)와 연결한다.

상기 폐수유입관(22)의 외주벽으로는 수 개의 통수구멍(26)을 뚫은 원판(25)를 적정간격으로 다수 층이 되도록 형성한다. 각 원판(25)의 둘레부를 연장하여 경사각도를 슬러지 흡착율이 양호한 55。로 하는 다수 층의 친유성원추형경사판(6)을 일체로 형성하되, 각 친유성원추형경사판(6)의 간격은 7㎝ ∼ 10㎝ 정도로서 폐수송출로(27)이 되도록 설치하며, 최상부친유성원추형경사판(6a)의 하단가장자리부(28)을 폐수침강분리조(17b)의 상단부에 형성한 확개단턱부(18)에 용착하여 폐수침강분리조(17b)와 밀폐구분되는 폐수처리조(17a)를 형성하며, 최상부친유성원추형경사판(6a) 이하의 부유물제거용 각 친유성원추형경사판(6a)의 각 하단가장자리부(29)는 폐수유입관(22)의 폐수를 받아들이는 폐수침강분리조(17b)의 내주벽(30)과의 사이에 폐수안내로(31)을 형성하여 상기 각 친유성원추형경사판(6)(6a)6b)의 사이마다 형성되는 각 폐수송출로(27)과 연통되게형성한다.

상기 본처리조(4)를 형성하는 폐수처리조(17a)의 내부에 형성되는 처리수상한수위(19a)의 위치에 부유물 및 유수분리처리장치(7)을 설치하여 부유물송출관(21a)에 이하여 부유물집수조(10)에 연결한다.

상기 폐수이송관(24)에는 응집제약품공급조(3)과 PH조절제공급조(3a), 농도콘트롤러(32a) 및 농도체크센서(32b)를 설치하였다. 또한 본처리조(4)의 상부인 상부통체(17a)의 내부에 설치한 응집제와 PH감지센서(32)를 직열라인으로 설치하였으며, 오존발생장치(8)과 PH조절제공급조(3a)는 오존공급관(21b) 및 약품공급관(21c)에 의하여 폐수처리조(17a)의 내부로 연통하도록 설치한다.

상기 처리수집수조(11)은 처리수배출관(33)과 모터펌프(34)에 의하여 복합휠타부(12)에 연결한 다음, 마이크로휠타부(13)과 활성탄휠타부(14), 이온교환수지장치(16) 및 최종집수조(15)에 순차적으로 연결하였다.

또한 슬러지제거장치(9)와 부유물집수조(10) 및 처리수집수조(11)에는 별도의 집합배출관(35)와 역지변(36)에 의하여 복합휠타부(12)와 활성탄휠타부(14)에 연결하였다.

이와 같이 본 발명은 처리하고자 하는 이온교환수지를 이용한 폐수를 유입수로 하여 한군데로 모아 폐수집수조(1)로 유입시켜 유입수중에 포함되어 있는 오일 등의 부유물질 및 무거운 고형물질을 분리하여 펌핑조(2)로 이송한다.

펌핑조(2)로 이송되어진 유입수는 본처리조(4)와 연결한 폐수이송관(24)를 따라 이송되어 안내지지횡관(23) 및 폐수유입관(22)를 통하여 본처리조(4)를형성하고 있는 폐수침강분리조(17b)의 내부로 유입되게 되는데, 이때 상기 폐수이송관(24)에 응집제약품공급조(3)와 PH조절제공급조(3a), 농도콘트롤러(32a) 및 농도체크센서(32b)를 동일 라인으로 설치한 PH감지센서(32)에 의하여 유입수의 화학적 생상을 분석하여 이에 상응하는 약품을 응집제 및 PH조절제공급조(3)(3a)에 의하여 투입하면서 본처리조(4)로 공급한다.

본처리조(4)는 본 발명의 핵심장치부로서 유입수의 반응, 응집, 침전, 산화 및 유수분리 작용을 동시에 이루어지도록 하는 장치이다. 따라서, 본처리조(4)로 유입되는 유입수는 본처리조(4)의 호퍼형하부구조(5)에서 반응이 이루어져 화학적인 조정을 거친 다음, 폐수송출로(27)을 통하여 경사도가 55。의 각 친유성원추형경사판(6)(6a)(6b)의 사이에 형성된 폐수안내로(31)을 통과하는 침전과정에서 각 친유성원추형경사판(6)(6a)(6b)의 흡착력으로 부유물 및 오염물질이 슬러지로서 친유성원추형경사판(6)(6a)(6b)의 상하에 흡착되며, 계속하여 부착되는 부유물 및 오염물질이 슬러지로서의 부착상태가 점점 많아지게 되어 자기체형이 비대하여 지면서 상기 부유물이나 오염물질의 슬러지로서 각 친유성원추형경사판(6)(6a)(6b)의 상하로 연결되어 지면서 거대한 삼차원적인 망상구조의 휠타부 장치가 형성된다.

이와 같은 작용이 계속되면서 비대하여진 부유물 등의 슬러지는 자중에 의하여 폐수침강분리조(17b)를 형성하는 호퍼형하부구조(5)로 떨어지게 된다. 이와 같은 작용을 진행하면서 유입수가 상기 친유성원추형경사판(6)(6a)(6b)을 통과하는 침전과정에서 미처 침전 분리되지 않고 유입되는 미세입자는 오존발생장치(8)에 의하여 투입되는 오존에 의하여 본처리조(4)의 상부로 부상하여 수용성에밀죤이나 오일성 분말과 함께 부유물 및 유수분리처리장치(7)에 의하여 분리되어 콤팩트화로 구성된 각 장치부에 의하여 처리된다. 이때 오존발생장치(8)은 유입수중의 슬러지가 되는 부유물 및 오염물질의 부상분리효과를 증대시키며, 또한 유입수중에 포함되어 있는 미생물이나 박테리아의 살균작용과 냄새, 색도 및 탁도를 제거하는 작용을 한다.

이하 본 발명의 핵심장치부인 본처리조(4)와 콤팩트화로 구성된 각 장치부의 기능을 설명한다.

폐수집수조(1)는 처리하고자하는 세척폐수를 한 군데로 모아 유입수로 하여 유입수중에 포함되어 있는 오일 및 고형물을 분리하는 기능을 하며, 펌핑조(2)는 유입수를 본처리조(4)로 공급하기 위한 저장조이며, 응집제약품공급조(3)은 유입되는 물의 성상에 응집제와 PH감지센서(32)와 농도콘트롤러(32a) 및 농도체크센서(32b)의 자동감지장치의 분석 결과에 의해 유입수를 증가시키면서 약품을 투입하는 장치이며,

본 처리조(4)는 하나의 탱크 내에서 반응, 응집, 침전, 산화가 동시에 이루어지도록 하는 장치로서 본처리조(4)의 하부에 형성시킨 호퍼형하부구조(5)에서 반응이 이루어져 화학적인 소정의 과정을 거친 유입수가 각 친유성원추형경사판(6)(6a)(6b)의 사이에 형성된 폐수안내로(31)을 통과하는 과정에서 각 친유성원추형경사판(6)(6a)(6b)의 흡착력으로 부유물 및 오염물질이 각 친유성원추형경사판(6)(6a)(6b)의 상하로 흡착되면서 각 친유성원추형경사판(6)(6a)(6b)에 부착되는 부유물 등의 오염물질이 점차 자기체형이 비대하여지다가 각 친유성원추형경사판(6)(6a)(6b)의 상하부가 오염물질에 의하여 서로 연결되는 상태가 되어 거대한 삼차원적인 망상구조의 휠타부 기능을 발휘하게 된다.

이와 같은 기능의 작업이 계속되는 동안 점차적으로 비대하여진 오염물질은 슬러지가 되어 자중에 의해서 자동적으로 호퍼형하부구조(5)로 떨어지게 되어 슬러지 제거장치(9)로 이송된다. 부유물 및 유수분리처리장치(7)은 각 친유성원추형경사판(6)(6a)(6b)에서 부유물 및 오염물질의 처리가 이루어지지 않고 유입된 부유물질이나 물속에 포함되어 있는 기름을 분리하여 배출하는 장치이며, 오존 발생장치(8)은 유입되는 폐수 중의 미생물이나 박테리아를 살균하고 냄새, 색도, 탁도를 제거하는 장치이며, 슬러지제거장치(9)는 반응조 및 침전조에서 유입되는 슬러지를 자동, 반자동 배출기능으로 배출하여 제거하는 장치이며, 부유물집수조(10)은 부유물 및 유수분리장치를 통하여 배출되는 부유물질들을 모아서 배출하는 장치이며, 처리수집수조(11)은 본처리조(4)에서 처리된 처리수를 여과장치로 공급하기 위한 준비탱크이며, 복합휠타부(12)는 자갈, 모래, 안드라사이트로 구성되어 있는 여과조로서 40미크론의 입자를 제거하는 장치이며, 마이크로휠타부(13)는 상기 복합휠타부(12)에서 제거된 여과수를 섬유상 카트리지 휠타부를 통과시킴으로써 20미크론의 입자를 제거하는 장치이며, 활성탄 휠타부(14)는 마이크로 휠타부(13)를 통과한 여과수를 활성탄층을 통과시켜 처리수중에 포함되어 있는 중금속을 비롯한 농약물질 등 환경 정화에 유해한 물질을 흡착하는 여과장치이며, 최종집수조(15)는 물리화학적으로 처리된 처리수를 이온교환수지장치(16)으로 공급하기 위한 저장조이며, 이온교환수지장치(16)은 고순도 염화칼륨치환방식의 이온교환수지장치를 접목하는 이온교환수지와 치환제를 사용하여 유입수중에 포함되어 있는 이온성 유해물질등을 제거하여 세척수 등으로 재 사용할 수 있게 한 장치이다.

이와 같이 된 본 발명은 본처리조의 내부에 친유성경사판을 원추형의 배열방식에 의한 장치의 콤팩트화 및 응집처리 증대를 위하여 경사판의 경사각도를 55。의 원추형의 구조로 설치하여 Stock's 의 법칙과 침전물 자체의 응집력을 최대한 이용한 침강분리방식 및 상등된 폐수의 오존처리에 의한 부상 분리효과 증대 및 산화처리방식을 채택한 것으로서 산업용 폐수 등과 같이 대규모의 오염 발생원보다는 근래 수질오염의 주범이 되고 있는 소규모의 오염발생원인 세척폐수 및 생활하수 등을 효율적으로 처리하기 위하여 제반처리장치를 콤팩트화로 구성함으로써 설치비용을 최소화하여 적은 비용으로 용이하게 구입하여 간편하게 사용하면서 세척폐수 및 생활 하수 등의 소규모의 오염 발생원에서 즉각적이고 효율적으로 처리하여 폐수를 재 사용함으로써 생활하수를 절약할 수 있으며, 고갈되어 가는 수자원을 보호하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

본처리조(4)의내부에 폐수이송관(24)와 연통되게 설치한 폐수유입관(22)의 외주벽으로 일정한 간격을 유지하는 다수의 통수구멍(26)을 뚫은 각 원판(25)와 단일체의 친유성원추형경사판(6)(6a)(6b)를 상하 수직 배치방식으로 설치하며, 본처리조(4)에는 응집제약품공급조(3)와 PH조절제공급조(3a), 응집제와 PH감지센서(32), 농도콘트롤러(32a) 및 농도체크센서(32b)를 폐수이송관(24)에 동일라인으로 하여 연결하며, 오존발생장치(8)과 슬러지제거장치(9), 부유물집수조(10) 및 처리수집수조(11)을 각각 적정위치에 연결한 다음, 처리수집수조(11)에는 복합휠타부(12)와 마이크로휠타부(13), 활성탄휠타부(14), 이온교환수지장치(16) 및 최종집수조(15)를 순차적으로 연결하여 제반 장치를 콤팩트하게 구성함을 특징으로 한 원추형경사판을 이용한 폐수정화처리장치.
제1항에 있어서,

본처리조(4)의 내부에 고정설치한 폐수유입관(22)의 외주벽으로 일정간격 유지하는 다수 층의 친유성원추형경사판(6)(6a)(6b)를 설치하여 상부에 부유물 및 유수분리처리장치(7)을 설치하는 폐수처리조(17a)를 형성하며, 하방으로 폐수송출로(27)과 폐수안내로(31)을 형성하는 폐수침강분리조(17b)가 일체형이 되도록 구성하여 반응, 침전, 산화, 및 유수분리처리 기능을 동시에 발휘할 수 있도록 함을 특징으로 한 원추형경사판을 이용한 폐수정화처리장치.
제1항에 있어서,

본처리조(4)의 내부에 고정설치한 폐수유입관(22)의 외주벽으로 일정간격 유지하는 다수 층의 친유성원추형경사판(6)(6a)(6b)의 각도를 55。의 상하 수직 배치 방식으로 설치하여 삼차원 조직의 망사형 휠타 기능을 극대화할 수 있도록 함을 특징으로 한 원추형경사판을 이용한 폐수정화처리장치.
제1항에 있어서,

본처리조(4)에서 처리수집수조(11)로 이송된 처리수가 순차적인 각 휠타부(12)(13)(14)의 과정을 거쳐 최종집수조(15)의 최종처리수로서 방류되기 전에 이온교환수지장치(16)의 고순도 염화칼륨치환방식을 접목하여 처리수의 처리효율을 극대화하도록 함을 특징으로 한 원추형경사판을 이용한 폐수정화처리장치.