KR100314747B1 - Waste Water Treatment Equipment with the Function of Air Priming, Intermittent Aeration, Deoderization, Agitating and Horizontal Mixing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하폐수처리장치에 관한 것으로, 모터의 회전축에 공기자흡용 회전익이 직결되어 있고, 상기 공기자흡용 회전익의 주변에는 모터의 반대측이 개방된 원통형의 케이싱이 상기 모터와 고정되어 설치되며, 상기 공기자흡용 회전익 후방의 상기 케이싱에는 모터의 구동에 따라 회전하는 자흡용 회전익에 의하여 형성되는 부압(Negative Pressure)에 의하여 대기로부터 공기가 흡입될수 있는 공기공급관이 연결되고, 상기 공기공급관에는 개폐상태를 조절하여 풍량을 조절할수 있는 공기조절밸브가 개폐되어 간헐포기가 이루어지도록 하는 공기공급밸브가 설치되어 있으며, 공기공급밸브 및 공기조절밸브 하부에는 비포기 교반시 또는 공기흡입량이 매우 적은 경우 여분의 부압에 의하여 반응액이 흡입 및 분출되어 혼합력이 유지될수 있도록 하는 수량조절밸브가 구비된 수류공급관이 설치되고, 상기 공기자흡용 회전익은 물론 상기 모터도 수중에 잠겨서 가동될수 있도록 수밀구조로 구성하여 모터의 발열량이 모두 반응액에 전달될수 있는 하폐수처리장치를 제공하여, 특히 하수중의 질소와 인을 동시에 효율적으로 제거할수 있게 하고, 하수 및 폐수처리장에서 시설비와 유지관리비를 줄일수 있는 효과를 갖게 한 것이다.The present invention relates to a wastewater treatment apparatus, wherein a rotary blade for air stimulation is directly connected to a rotating shaft of a motor, and a cylindrical casing having an opposite side of the motor opened is fixedly installed to the motor around the rotary blade for air stimulation. An air supply pipe through which the air can be sucked from the atmosphere is connected to the casing behind the air self-rotating rotor blade by a negative pressure formed by the self-rotating rotor blade rotating according to the driving of the motor. An air supply valve is installed to open and close the air control valve to control the air volume by adjusting the air volume.Extra negative pressure is applied to the air supply valve and the lower part of the air control valve during aeration or when the air intake is very small. By which the reaction solution is sucked and ejected so that the mixing force can be maintained. The water supply pipe is provided with a control valve, and the air-suction rotor as well as the motor is configured in a watertight structure so that the motor can be locked in operation to provide a sewage waste water treatment device that can be transferred to the reaction liquid all the heat generated by the motor, In particular, it is possible to efficiently remove nitrogen and phosphorus in sewage, and to reduce facility and maintenance costs in sewage and wastewater treatment plants.
Description
본 발명은 하폐수처리장치에 관한 것으로, 특히 하수중의 질소와 인을 동시에 효율적으로 제거할수 있게 하고, 하수 및 폐수처리장에서 시설비와 유지관리비를 줄일수 있는 하폐수처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sewage treatment system, and more particularly, to a sewage treatment apparatus capable of efficiently removing nitrogen and phosphorus in sewage and reducing facility and maintenance costs in sewage and wastewater treatment plants.
하수중의 오염물질은 생물화학적 산소요구량(BOD)으로 표시되는 유기물과 질소와 인과 같은 영양염류로 분류될수 있다. 지금까지 하수처리장에서는 유기물을 주된 처리대상으로 하였으며, 질소와 인의 상당부분은 제거되지 못하고 하천과 호소등의 수계로 방류되어 부영양화와 적조발생의 원인이 된다. 부영양화가 심해지면 악취가 나고 수질오염이 가중되어 식수와 용수로의 사용이 제한되므로 부영양화를 방지하기 위해 하수처리장에서 영양염류를 충분히 제거하여야 한다.Pollutants in sewage can be classified into organic matter, expressed as biochemical oxygen demand (BOD), and nutrients such as nitrogen and phosphorus. Until now, sewage treatment plants have been mainly treated with organic matter, and much of nitrogen and phosphorus cannot be removed, but are discharged into rivers and lakes, causing eutrophication and red tide. Severe eutrophication causes odors and water pollution, which limits the use of drinking water and waterways. Therefore, nutrients should be sufficiently removed from sewage treatment plants to prevent eutrophication.
하수처리장에서 사용되어온 질소 및 인의 제거공정은 호기성반응조, 무산소반응조 또는 혐기성반응조를 분리 배치하는 구조이다. 각 반응조의 특성에 따라 호기성반응조에서는 유기성질소 또는 암모니아성질소를 질산성질소로 산화시키고, 무산소반응조에서는 질산성질소를 유리질소로 환원하는 탈질반응이 이루어지며 혐기성반응조에서는 활성슬러지로부터 인의 방출이 이루어진다. 방출된 인은 다시 호기성반응조에서 미생물에게 과잉섭취되고, 인이 과잉섭취된 미생물을 잉여활성슬러지로 제거하여 인이 제거된 처리수를 얻게 된다.Nitrogen and phosphorus removal processes have been used in sewage treatment plants have a structure that separates the aerobic reactor, anoxic reactor or anaerobic reactor. Depending on the characteristics of each reactor, the aerobic reaction tank oxidizes organic nitrogen or ammonia nitrogen to nitrate nitrogen, and in the anoxic reaction tank, denitrification is carried out to reduce nitrogen nitrate to free nitrogen. The released phosphorus is again ingested by the microorganisms in the aerobic reaction tank, and the excess phosphorus is ingested with excess activated sludge to obtain the treated water from which phosphorus is removed.
종래의 질소와 인의 제거공법은 다수의 혐기성조, 무산소조 및 호기성조 등이 별도로 분리되고 일정용량으로 고정 설치되므로 유입수질 및 유입유량의 변화에 대처능력이 결여되었다. 또한, 탈질반응을 위하여 메탄올을 전자공여체로 공급하거나, 하수중의 유기물을 이용하기 위하여 질산화조의 반응액을 앞단계의 탈질반응조로 내부 순환시켜야 한다. 메탄올을 주입할 경우 약품비용이 과다 소요되며, 유입유기물을 이용하기 위한 내부순환유량은 처리유량의 2∼4배가 소요되어 펌프시설비와 동력비 및 시설관리비가 과다 소요되는 문제점이 있다.In the conventional nitrogen and phosphorus removal method, a number of anaerobic tanks, anoxic tanks, and aerobic tanks are separately separated and fixedly installed at a predetermined capacity, and thus, lack of capacity to cope with changes in inflow water quality and inflow flow. In addition, for denitrification, methanol is supplied to the electron donor, or the reaction solution of the nitrification tank is internally circulated to the denitrification tank of the previous stage in order to use organic matter in the sewage. In case of injecting methanol, the chemical cost is excessive, and the internal circulation flow rate to use the inflowed organic matter is 2 to 4 times the processing flow rate, resulting in excessive pump facility cost, power cost, and facility management cost.
이러한 문제점을 해결하기 위해 하나 또는 두개 이상의 반응조에서 혐기 및 호기조건을 반복하기 위해 간헐적으로 공기를 공급하는 간헐포기방법이 사용될수 있다. 간헐포기방법이란 동일한 반응조에서 시간간격을 두고 산소가 공급되는 호기성과 산소가 없는 혐기성상태를 반복시키는데, 동일한 반응조에서 이러한 혐기/호기상태를 반복하기 위하여 포기조에 공기를 불어넣었다가 중지하는 과정을 설정된 시간간격을 두고 반복하는 것이다.In order to solve this problem, an intermittent aeration method of intermittently supplying air may be used to repeat anaerobic and aerobic conditions in one or two or more reactors. The intermittent aeration method is to repeat the aerobic and oxygen-free anaerobic state of supplying oxygen at a time interval in the same reactor, the process to blow air and stop the aeration tank to repeat the anaerobic / aerobic state in the same reactor Repeat at intervals.
상기한 간헐포기방법을 적용하면 종래의 처리공정에 비해 반응조의 수를 감소시켜 기계공사비, 동력비, 시설관리비를 감소시킬 수 있으며, 특히 간헐포기시간을 조정함으로써, 반응조 용량을 변경시킨 것과 같은 효과를 얻을수 있게 되어 유입조건이 변하더라도 탄력적으로 대처할 수 있는 장점이 있다.By applying the intermittent aeration method described above, the number of reaction vessels can be reduced compared to the conventional treatment process, thereby reducing the construction cost, power cost, and facility management cost. In particular, by adjusting the intermittent aeration time, the effect of changing the reactor capacity can be obtained. As it can be obtained, there is an advantage to cope flexibly even if the inflow conditions change.
간헐포기방법과 유로변경방식을 병행하여 질소제거효율이 우수한 대표적인방법으로는 Denmark의 크뢰어사에서 개발한 PID(Phased Isolated Ditch)가 있다. 그러나 PID에서도 표면포기기와 수평류형 믹서와 같은 종래 방식의 장치를 사용하므로 장치에 따른 문제점이 있었다. 좀더 자세히 설명하면, 도7에서 보인 바와 같이, 산화구형의 포기조(101)에 공기를 공급하는 표면포기기(102)와 수평류형 교반장치(103)가 설치되며 표면포기기의 가동을 중지시키는 비포기 단계에서 상기 수평류형 믹서는 활성슬러지가 포기조 바닥에 침전되지 않고 수중에 현탁될수 있도록 교반 및 순환수류형성 기능을 수행하게 된다.A representative method with excellent nitrogen removal efficiency in combination with the intermittent aeration method and the flow path change method is PID (Phased Isolated Ditch) developed by Kröre, Denmark. However, there was a problem in the PID because the PID uses a conventional apparatus such as a surface sprayer and a horizontal flow mixer. In more detail, as shown in Figure 7, the surface aerator 102 and the horizontal flow type stirring device 103 for supplying air to the oxidizing sphere aeration tank 101 is installed and the ratio of stopping the operation of the surface aerator In the aeration step, the horizontal flow mixer performs a stirring and circulating water forming function so that the activated sludge can be suspended in water without being precipitated at the bottom of the aeration tank.
그러나 표면포기기는 반응액이 비산되고 소음이 발생되는 등 2차 오염을 유발하고, 수온이 강하되므로 온도에 민감한 질산화균의 증식과 활동이 저하되어 질산화 효율을 감소시키는 등의 문제점이 있다.However, the surface aeration causes secondary pollution such as the reaction solution is scattered and noise is generated, and since the water temperature is lowered, the proliferation and activity of temperature-sensitive nitrifiers are reduced, thereby reducing the nitrification efficiency.
또한 종래의 장치를 조합하여 사용하는 간헐포기장치의 다른 예로는 도8에 보인바와 같이, 포기조(101)에 공기를 공급하는 송풍장치(105)와 송기배관(106), 산기관(104)으로 구성되며, 송풍기의 가동을 중지시키는 비포기 단계에서 활성슬러지가 포기조 바닥에 침전되지 않고 현탁될수 있도록 하는 교반장치(103)를 필요로 하였다. 상기한 장치들을 송기배관, 산기관, 송풍기와 송풍기동 건축물이 소요되어 시설비와 동력비면에서 비경제적이며 유지관리도 복잡하다.In addition, as another example of the intermittent aeration device using a combination of the conventional device, as shown in Figure 8, the blower 105 for supplying air to the aeration tank 101, the air supply pipe 106, the diffuser 104 It was configured and required a stirring device 103 to enable the activated sludge to be suspended without settling in the bottom of the aeration tank in the aeration stage to stop the operation of the blower. The above devices are required for the air supply pipe, diffuser, blower and blower building, which is uneconomical in terms of facility cost and power, and complicated maintenance.
송풍기는 소음과 진동이 크게 발생되며, 간헐포기에 의하여 고형물농도가 높은 반응액이 산기관의 공극으로 역류되는 비포기 교반이 계속 반복되므로 산기관의 공극이 막히게 되고 한번 막힌 공극은 다시 포기를 하여도 공극이 잘 뚫리지 않으며, 전동기와 공기압축과정에서 발생되는 열은 대부분 대기로 방출되어 반응조의수온상승에는 별로 기여하지 못하고 낭비된다.The blower generates a lot of noise and vibration, and the intermittent aeration of the solids concentration of the reaction liquid flows back into the pores of the diffuser, so the aeration of the diffuser is blocked. The pores are not easily drilled, and the heat generated from the electric motor and the air compression process is mostly released into the atmosphere, which is not much contributing to the rise of the water temperature of the reactor and is wasted.
또한 종래의 공기자흡형 수중포기장치는 회전익의 회전속도가 공기자흡에 충분한 부압을 제공하지 못하여 공기자흡수심이 낮고, 활성슬러지 반응조에서 요구되는 적절한 완속교반조건을 충족시키기에는 회전익의 회전속도가 과다하여, 활성슬러지에 강한 전단력이 작용하여 침강성이 저해되기도 하고, 산소공급 및 교반동력 효율이 낮은 문제점이 있다.In addition, the conventional air self-absorption underwater aeration device has a low air self-absorption because the rotation speed of the rotor blades do not provide sufficient negative pressure for air self-absorption, and the rotation speed of the rotor blades to meet the appropriate slow stirring conditions required in the activated sludge reactor Too much, there is a problem that the strong shear force acts on the activated sludge to inhibit the sedimentation, and the efficiency of oxygen supply and stirring power is low.
또한 하·폐수처리장을 구성하는 단위공정인 슬러지농축조, 소화조, 탈수기에서 냄새가 발생되는 것은 불가피하다. 이러한 악취문제를 해소하기 위하여 종래에는 흡착탑, 알카리세정탑 또는 토양탈취상등의 탈취시설을 설치하므로, 초기 시설비가 과다하게 투자됨은 물론 활성탄 교체, 약품첨가에 따른 운전비가 증가되거나 토양탈취상이 막히는 문제점이 발생되기도 한다.In addition, it is inevitable that odor is generated in the sludge concentration tank, the digestion tank, and the dehydrator which constitute the sewage and wastewater treatment plant. In order to solve the odor problem, conventional installation of deodorization facilities such as adsorption towers, alkaline cleaning towers, or soil deodorizers, the initial cost of equipment is excessively invested, as well as the increase in operating costs due to replacement of activated carbon and the addition of chemicals. It can also occur.
이에 본 발명은 상술한 제 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로 소음, 액적비산등의 2차 오염이 발생되지 않고, 장치의 발열량이 모두 반응조 내부로 전달되도록 하여 수온이 상승되고 처리효율이 향상되며, 송풍기동 건축물이 불필요하여 건축비를 절감할수 있고, 하수중의 질소와 인을 제거하는 간헐포기방법을 효율적으로 적용할 수 있는 간헐포기, 탈취, 교반 및 순환수류 형성기능이 구비되는 하폐수처리장치를 제공하는데 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and secondary pollution such as noise and droplet scattering does not occur, and the calorific value of the device is transmitted to the inside of the reaction tank so that the water temperature is increased and the treatment efficiency is improved. Provides a sewage wastewater treatment device equipped with intermittent aeration, deodorization, agitation, and circulating water formation that can efficiently apply the intermittent aeration method that removes nitrogen and phosphorus from sewage due to the need for a blower-free building. The purpose is to.
상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명에서는 모터의 회전축에 공기자흡용 회전익이 직결되어 있고, 상기 공기자흡용 회전익의 주변에는 모터의 반대측이 개방된 원통형의 케이싱이 상기 모터와 고정되어 설치되며, 상기 공기자흡용 회전익 후방의 상기 케이싱에는 모터의 구동에 따라 회전하는 자흡용 회전익에 의하여 형성되는 부압(Negative Pressure)에 의하여 대기로부터 공기가 흡입될수 있는 공기공급관이 연결되고, 상기 공기공급관에는 개폐상태를 조절하여 풍량을 조절할수 있는 공기조절밸브가 개폐되어 간헐포기가 이루어지도록 하는 공기공급밸브가 설치되어 있으며, 공기공급밸브 및 공기조절밸브 하부에는 비포기 교반시 또는 공기흡입량이 매우 적은 경우 여분의 부압에 의하여 반응액이 흡입 및 분출되어 혼합력이 유지될수 있도록 하는 수량조절밸브가 구비된 수류공급관이 설치되고, 상기 공기자흡용 회전익은 물론 상기 모터도 수중에 잠겨서 가동될수 있도록 수밀구조로 구성하여 모터의 발열량이 모두 반응액에 전달될수 있는 하폐수처리장치를 구성하였다.In order to achieve the above object, in the present invention, a rotary blade for air self-suction is directly connected to the rotary shaft of the motor, and a cylindrical casing having an opposite side of the motor open is fixed to the motor around the rotary blade for air self-suction. An air supply pipe through which the air can be sucked from the atmosphere is connected to the casing behind the air self-rotating rotor blade by a negative pressure formed by the self-rotating rotor blade rotating according to the driving of the motor. An air supply valve is installed to open and close the air control valve to control the air volume by adjusting the air volume.Extra negative pressure is applied to the air supply valve and the lower part of the air control valve during aeration or when the air intake is very small. By the reaction liquid is sucked and ejected to maintain the mixing force A water flow supply pipe with a water control valve is installed, and the sewage water treatment system is configured to have a watertight structure so that the motor as well as the air self-priming rotorcraft can be locked and operated in water. .
상기한 공기공급밸브는 전동식(Solenoid)밸브 또는 공압식(Pneumatic)밸브등의 자동밸브이며 간헐적으로 일정한 시간동안 열리고 닫히면서 반응조에 공기를 공급하여 호기성이 되게 하거나 공기공급을 차단하여 혐기성으로 전환되게 하는데, 공기공급밸브의 개폐는 타이머에 의하거나 용존산소제어기(DO Controller) 또는 산화환원전위제어기(ORP Controller)에 연동하여 작동되도록 한 것이다.The air supply valve is an automatic valve such as a solenoid valve or a pneumatic valve, and it opens and closes intermittently for a predetermined period of time to supply air to the reaction tank to be aerobic or to switch off anaerobic by blocking the air supply. The opening and closing of the air supply valve is performed by a timer or in conjunction with a DO controller or an ORP controller.
상기 공기공급관에는 농축조, 탈수기실등에서 배기되는 악취함유 공기를 유입시키는 악취흡입관을 연결하여 흡입된 악취를 반응조에서 활성미생물에 의하여 분해시키는 탈취기능도 수행할수 있도록 하였다.The air supply pipe was connected to the odor suction pipe for introducing the odor containing air exhausted from the concentration tank, dehydrator chamber and the like to perform the deodorizing function to decompose the sucked odor by the active microorganism in the reaction tank.
반응조 특히, 생물학적 반응조에서 플록이 해체 또는 침전되지 않고 현탁증식되는 적절한 교반동력을 얻기 위해서는 반응조 전체가 고르게 완속교반이 이루어지는 것이 유리하며, 반응조의 일부에 강한 와류가 형성되는 것은 바람직하지 못하다. 따라서 교반용 회전익은 팔(Arm)길이가 긴 대형이고 150∼300rpm 정도의 저속으로 회전하는 것이 바람직하다. 반면에 공기자흡용 회전익의 경우 대기중의 공기를 수중으로 자흡(Self Priming)하기 위해서 자흡수심에 상응하는 부압(Negative Pressure)을 형성할수 있도록 고속으로 회전하여야 한다.In order to obtain adequate agitation power in which the floc is suspended and propagated without dissolution or precipitation in the reactor, in particular, it is advantageous that the entire reaction tank is evenly stirred, and it is not desirable to form a strong vortex in a part of the reactor. Therefore, it is preferable that the rotor blade for agitation is large in length with a long arm and rotates at a low speed of about 150 to 300 rpm. On the other hand, in the case of a rotor blade for air self-absorption, the air must be rotated at high speed so as to form a negative pressure corresponding to the self-absorption depth in order to self-prime air in the air.
따라서 공기자흡용 회전익은 모터에 직결하여 고속회전시키는 구조이므로 대용량의 반응조와 산화구에서 교반 및 수평수류까지 형성하기에는 부적합하다. 소규모의 반응조에 제한적으로 사용하거나, 감속기가 구비된 별도의 교반장치와 함께 사용하는등 교반보다는 포기에 주로 이용하는 것이 바람직하다.Therefore, the rotor blade for air self-suction is a structure that rotates at high speed in direct connection with the motor is not suitable to form agitation and horizontal water flow in the large-capacity reaction tank and oxidation sphere. It is preferable to mainly use for aeration rather than agitating, such as limited use in a small reaction tank, or using a separate stirring device equipped with a reducer.
이에 따라 본 발명에서는, 완속교반과 공기자흡을 병행할수 있는 포기교반장치를 실현하기 위하여, 상기한 포기교반장치에서 모터의 회전축을 공기자흡용 회전익의 외부에까지 연장하여 감속기의 입력축에 연결하고, 상기 감속기는 모터와 함께 케이싱에 고정되며, 회전속도가 감속된 상기 감속기의 출력축에는 팔길이가 비교적 긴 축류형의 회전익 또는 원심류형 회전익과 같은 교반용 회전익을 별도로 설치하는 구조이다. 이와 같은 구조의 하폐수처리장치에서는 한 개의 장치에서 고속을 요하는 공기자흡용 회전익의 회전속도와 저속을 요하는 교반용 회전익의 회전속도를 동시에 충족할수 있게 되어 장치의 구성이 컴팩트하고 포기와 교반을 동시에 병행할 수 있게 된다.Accordingly, in the present invention, in order to realize the aeration stirrer that can perform both slow stirring and air self-sufficiency, in the aeration stirrer to extend the rotary shaft of the motor to the outside of the air rotor blade for the air stimulation, and connected to the input shaft of the reducer, The reducer is fixed to the casing together with the motor, and the output shaft of the reducer having the reduced rotational speed has a structure in which a stirring rotor, such as an axial rotor blade or a centrifugal rotor rotor, whose arm length is relatively long, is separately installed. In the wastewater treatment system having such a structure, it is possible to simultaneously satisfy the rotational speed of the air-suction rotor blade requiring high speed and the rotational speed of the stirring rotor blade requiring low speed in one device. At the same time can be parallel.
교반용 회전익이 축류형 회전익 즉, 프로펠러가 구성되는 축류형 포기교반장치는 모터의 축을 횡방향으로 설치하여 장방형의 반응조 또는 산화구에서 포기 및교반에 사용하는 것이 바람직하다. 원심류형 회전익이 구비되는 원심류형 포기교반장치는 모터의 축을 수직으로 세운 입축형으로 하고 원형의 반응조와 정방형의 반응조 에 설치하여 포기 및 교반에 사용될수 있다. 또한 원심류형 포기교반장치는 상기 원심류형 회전익의 외곽에 원심수류가 일방향의 수평수류로 전환되도록 반원형의 가이드 월(Guide Wall)이 구비되어 산화구등에서 포기 및 수평류형성에 이용될수 있다.It is preferable that the stirring rotor blade is an axial rotor blade, that is, an axial flow agitating device in which a propeller is formed, and is used for aeration and stirring in a rectangular reaction tank or an oxidizer by installing the shaft of the motor in the transverse direction. Centrifugal flow type agitating device equipped with centrifugal type rotorcraft can be used for aeration and agitation by installing in a vertical reactor and a square reaction tank with a vertical axis. In addition, the centrifugal flow type agitating device is provided with a semi-circular guide wall (Guide Wall) so that the centrifugal flow is converted into a horizontal flow in one direction on the outer side of the centrifugal rotor blade can be used for aeration and horizontal flow in the oxidation bulb.
또한 본 발명에서는 신뢰성이 높고 경제적인 장치를 제공하기 위하여 교반용 회전익이 감속기와 함께 모터에 연결된 교반장치에 공기자흡용 회전익이 모터에 직결되고 공기흡입관과 케이싱이 구비된 포기장치를 조합하여 2개의 구동장치가 구비되는 포기 및 교반장치를 구성하고, 상기 교반장치는 계속 가동되는 상태에서 상기 공기자흡용 회전익의 구동모터를 가동 또는 중지시켜서 포기교반과 비포기교반이 반복되는 간헐포기방법을 실현하였다.In addition, in the present invention, in order to provide a reliable and economical device, the agitator is connected to the motor together with the agitator and the agitator is connected to the motor, and the air aspiration rotor is directly connected to the motor, and the aeration device provided with the air suction pipe and the casing are combined. An aeration and agitation device provided with a driving device is provided, and the agitation device realizes an intermittent aeration method in which aeration and aeration agitation are repeated by operating or stopping a driving motor of the air-suction rotor blade while being continuously operated. .
도 1은 본 발명에 따른 하폐수처리장치 제1실시예의 사시도,1 is a perspective view of a first wastewater treatment apparatus according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 하폐수처리장치 제2실시예의 사시도,2 is a perspective view of a wastewater treatment apparatus according to a second embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 하폐수처리장치 제2실시예의 설치평면도,3 is a plan view showing the installation of a wastewater treatment apparatus according to a second embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 하폐수처리장치 제3실시예의 단면도,4 is a sectional view of a third embodiment of a wastewater treatment apparatus according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 하폐수처리장치 제3실시예의 설치평면도,5 is a plan view showing the installation of the wastewater treatment apparatus according to the third embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 하폐수처리장치 제4실시예의 단면도,6 is a cross-sectional view of a fourth embodiment of a wastewater treatment apparatus according to the present invention;
도 7은 종래의 표면표기기에 의한 간헐포기장치의 개략구성도,7 is a schematic configuration diagram of an intermittent aeration device using a conventional surface marking device;
도 8은 종래의 송풍기 및 산기관에 의한 간헐포기장치의 개략구성도이다.8 is a schematic configuration diagram of an intermittent aeration device using a conventional blower and an diffuser.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1, 1a : 모 터 2, 2a : 케이싱1, 1a: motor 2, 2a: casing
3 : 공기자흡용 회전익 4 : 공기공급관3: rotor blade for air self-suction 4: air supply pipe
5 : 수류공급관 6 : 공기공급밸브5: water supply pipe 6: air supply valve
7 : 풍량조절밸브 8 : 수량조절밸브7: Flow rate control valve 8: Quantity control valve
9 : 감속기 10 : 축류형 회전익9: reducer 10: axial rotor blade
11 : 산화구 12 : 원심류형 회전익11: oxidizing sphere 12: centrifugal flow rotor blade
13 : 가이드 월 14 : 지지대13: guide wall 14: support
21 : 축류형 포기교반장치 22 : 원심류형 포기교반장치21: Axial flow type agitation device 22: Centrifugal flow type agitation device
이하, 첨부 도면에 의하여 본 발명의 실시예를 자세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;
도1은 본 발명에 따른 하폐수처리장치 제1실시예의 사시도이다.1 is a perspective view of a first wastewater treatment apparatus according to the present invention.
모터(1)의 회전축에 공기자흡용 회전익(3)이 직결되어 있고, 상기 공기자흡용 회전익의 주변에는 모터의 반대측이 개방된 원통형의 케이싱(2)을 설치하되 상기 모터와 고정되도록 설치하고, 상기 공기자흡용 회전익 후방의 상기 케이싱에는 공기공급관(4)을 연결하여 회전익이 회전함에 따라 형성되는 부압에 의하여 공기가 흡입되어 케이싱의 개방부분으로 분출되도록 하고, 상기 공기공급관에는 풍량조절밸브(7)를 설치하여 개폐상태에 따라 유입풍량을 조절하여 포기량을 조절할수 있도록 하였다. 또한 상기 풍량조정밸브 하부의 공기공급관에는 수류공급관(5)을 연결하여 공기가 흡입되지 않는 비포기 교반시에는 반응액이 흡입 및 분출될수 있도록 하여 교반강도를 유지하며, 상기 수류공급관에는 수량조절밸브를 설치하여 수류유입량을 조절할수 있는 구조이며, 모터도 수중에 잠겨서 가동될수 있는 구조로 하여 모터에서 발생되는 열이 모두 반응액으로 전달되도록 하고, 상기 케이싱에는 지지대[도면 미표기]가 구비되어 장치를 일정위치에 안착할수 있는 구조이다.An air self-rotating rotor blade 3 is directly connected to the rotary shaft of the motor 1, and a cylindrical casing 2 having an opposite side of the motor open is installed around the air self-rotating rotor blade, but fixed to the motor. An air supply pipe 4 is connected to the casing behind the rotor blade for air intake to allow air to be sucked by the negative pressure formed as the rotor blade rotates, and to be ejected to the open portion of the casing. ) So that the amount of aeration can be controlled by adjusting the inflow air volume according to the opening and closing state. In addition, a water supply pipe 5 is connected to the air supply pipe below the air flow control valve 5 to maintain the agitation strength by allowing the reaction solution to be sucked and ejected during aerobic agitation where air is not sucked. It is a structure that can control the flow of water flow by installing a, and the motor is also a structure that can be operated locked in water so that all the heat generated from the motor is transferred to the reaction liquid, and the support is provided in the casing [not shown] It is a structure that can be seated at a certain position.
여기에서 비포기 교반과 포기가 반복되는 간헐포기를 실현하기 위하여 상기 공기공급관에는 공기공급밸브(6)를 설치하고, 상기 공기공급밸브는 ORP 콘트롤러(Controller), DO 콘트롤로(Controller) 또는 타이머에 연동되어 개폐되도록 구성된 자동밸브로 하여 상기 공기공급밸브가 열리면 공기가 흡입되어 포기가 이루어지고, 상기 공기공급밸브가 닫히면 공기유입이 중단되는 비포기조건이 되고 수류가 유입 분출되어 교반이 이루어지게 된다.Here, in order to realize intermittent aeration in which aeration and aeration are repeated, an air supply valve 6 is installed in the air supply pipe, and the air supply valve is connected to an ORP controller, a DO controller, or a timer. When the air supply valve is opened by the automatic valve configured to open and close interlocked, the air is sucked up to give up, and when the air supply valve is closed, the aeration condition is stopped and the flow of water is introduced and the water flows in and out to be stirred. .
또한, 상기 공기공급관에는 농축조 또는 탈수기실 등의 악취발생원으로부터 배기되는 악취함유공기를 유입시킬수 있는 악취공기유입관[도면 미표기]이 연결되어 악취원인 물질이 반응조에 유입되어 반응조에서 증식하는 활성슬러지 미생물에 의하여 분해되는 탈취기능도 구비되는 구조이다.In addition, the air supply pipe is connected to the odor air inflow pipe [not shown] that can introduce the odor containing air exhausted from the odor generating source, such as the concentration tank or dehydration chamber, activated sludge microorganisms in which the substance as a bad odor flows into the reaction tank and multiplies in the reaction tank It is also a structure provided with a deodorizing function decomposed by.
도2는 본 발명에 따른 하폐수처리장치 제2실시예의 사시도로, 교반용 회전익이 축류형 회전익으로 구성되는 축류형 포기교반장치(21)의 실시예에 관한 것이다.2 is a perspective view of a second embodiment of a wastewater treatment apparatus according to the present invention, and relates to an embodiment of an axial flow type agitating device 21 in which a stirring rotor blade is configured as an axial rotor blade.
모터(1)의 회전축과 감속기(9)의 입력축이 직결되어 있고, 상기 감속기의 출력축에는 축류를 형성할수 있는 축류형 회전익(10)이 설치되며, 상기 모터와 상기 감속기 사이의 모터축에는 공기자흡용 회전익(3)이 설치되어 있고, 상기 공기자흡용 회전익의 주변에는 모터의 반대측이 개방된 원통형의 케이싱(2)을 설치하되 상기 모터 및 감속기와 고정되도록 설치한다. 이 실시예에서는 한 대의 모터에 감속기를 연결하고, 상기 감속기의 입력축과 출력축에는 각각 공기자흡용 회전익과 교반용 회전익을 설치하여 한 대의 모터로 고속회전을 요하는 공기자흡용 회전익의 회전속도를 충족시키고, 저속회전을 요하는 교반용 회전익의 회전속도도 동시에 충족시킬 뿐 아니라, 공기자흡용 회전익에 의하여 흡입된 공기는 교반용 회전익에 의하여 광범위하게 확산되므로 포기효율도 증대될수 있다. 상기 공기자흡용 회전익 후방의 상기 케이싱에는 공기공급관(4)이 연결되고, 상기 공기공급관에는 풍량조절밸브(7)가 설치되며, 상기 풍량조절밸브 하부의 공기공급관에는 수류공급관(5)이 연결되고, 상기 수류공급관에는 수량조절밸브(8)가 설치되는 등 그외의 구성과 작용은 제1실시예와 동일하다.The rotary shaft of the motor 1 and the input shaft of the reducer 9 are directly connected to each other, and the output shaft of the reducer is provided with an axial flow rotor 10 capable of forming an axial flow, and the air shaft is provided on the motor shaft between the motor and the reducer. A suction rotor blade 3 is installed, and a cylindrical casing 2 having an opposite side of the motor open at the periphery of the rotor blade for air suction is installed to be fixed to the motor and the reducer. In this embodiment, a speed reducer is connected to one motor, and an air self-rotating rotor blade and a stirring rotor blade are installed on the input shaft and the output shaft of the reducer, respectively, to satisfy the rotational speed of the air self-rotating rotor blade requiring high speed rotation with a single motor. In addition, not only satisfies the rotational speed of the stirring rotor blade that requires low-speed rotation at the same time, the air sucked by the air-suction rotor blade can be widely spread by the stirring rotor blade, so that the aeration efficiency can be increased. An air supply pipe 4 is connected to the casing behind the rotor blade for air intake, and an air supply pipe 7 is installed in the air supply pipe, and a water supply pipe 5 is connected to an air supply pipe below the air flow control valve. In addition, the water flow supply pipe is provided with a water amount control valve (8), the other configuration and operation is the same as in the first embodiment.
이 실시예에서도, 상기 공기공급관에는 공기공급밸브(6)가 설치되며, 상기 공기공급밸브는 ORP 콘트롤러, DO 콘트롤러 또는 타이머에 연동되어 개폐되는 자동밸브이고, 상기 공기공급관에는 농축조 또는 탈수기실등의 악취발생원으로부터 배기되는 악취함유공기를 유입시킬수 있는 악취공기유입관[도면 미표기]을 연결하여 탈취기능도 병행할수 있는 구조이다.Also in this embodiment, the air supply pipe 6 is provided in the air supply pipe, the air supply valve is an automatic valve that is opened and closed in conjunction with the ORP controller, DO controller or timer, the air supply pipe, such as a concentration tank or dehydrator chamber It is also possible to connect deodorant air inlet pipe [not shown] which can introduce odor containing air exhausted from odor generating source.
도3은 제2실시예에 의한 축류형 회전익이 구비된 축류형 포기교반장치(21)가 산화구(11)에 설치되는 평면도이다. 이와 같이 축류형 회전익에 의한 상기 축류형포기교반장치는 장방형의 포기조 또는 순환수류가 요구되는 산화구에 서 공기자흡, 간헐포기, 탈취, 순환수류 형성기능을 수행하기에 적합한 구조이다.3 is a plan view in which an axial flow type agitating device 21 equipped with an axial rotary blade according to the second embodiment is installed in the oxidation sphere 11. As described above, the axial type aeration stirrer by the axial rotor blade is a structure suitable for performing air self-absorption, intermittent aeration, deodorization, and circulating water forming function in an oxidizing tool requiring a rectangular aeration tank or circulating water flow.
도4는 본 발명에 따른 하폐수처리장치 제3실시예로 원심류형 포기교반장치(22)의 단면도이다. 이 실시예에서는 제2실시예의 장치에서 모터(1)는 입축형으로 구성하고, 상기 교반용 회전익은 원심류형 회전익(12)으로 구성한 것으로 그외의 구성과 작용은 제2실시예와 동일하다. 제2실시예의 장치는 축류형 교반수류를 형성하므로 장방형의 포기조와 화산구형 포기조에 적합한 구성이다. 반면에 이 실시예의 장치는 장치를 중심으로 하여 교반수류가 방사형으로 확산되는 구성이므로 원형 또는 정방형의 반응조의 포기교반에 적합하다.4 is a cross-sectional view of the centrifugal flow type aeration stirrer 22 as a third embodiment of a wastewater treatment apparatus according to the present invention. In this embodiment, in the apparatus of the second embodiment, the motor 1 is configured in the form of a granular shape, and the stirring rotor blade is composed of the centrifugal flow type rotor blade 12. The rest of the configuration and operation are the same as in the second embodiment. The device of the second embodiment forms an axial stirring water stream, and thus is suitable for rectangular aeration tanks and volcanic spherical aeration tanks. On the other hand, the device of this embodiment is suitable for aeration and agitation of a circular or square reactor because the stirring water flow is radially diffused around the device.
도5는 주로 원형 또는 정방형의 반응조에 적용되는 원심류형 포기교반장치(22)를 수평수류가 요구되는 산화구에 적용하는 실시예의 평면도이다. 상기 원심류형 회전익의 외곽에는 반원형의 가이드 월(13)을 구비하고 원심수류가 가이드 월에 의하여 일방향의 수평수류로 전환되도록 하여 수평수류가 요구되는 산화구에서도 적용할수 있도록 한것이다.Fig. 5 is a plan view of an embodiment in which the centrifugal flow type aeration stirrer 22, which is mainly applied to a circular or square reactor, is applied to an oxidizing tool requiring horizontal water flow. The semicircular guide wall 13 is provided on the outside of the centrifugal rotary blade, and the centrifugal flow is converted into a horizontal flow in one direction by the guide wall, so that the horizontal flow is also applicable to the oxidation sphere.
도6은 본 발명에 따른 제4실시예의 하폐수처리장치의 단면도이다. 이 실시예는 제1실시예와 제2 또는 제3실시예를 결합한 형태의 포기교반장치에 관한 것으로, 모터(1)의 회전축과 감속기(9)의 입력축이 직결되고, 상기 감속기의 출력축에는 축류 또는 원심류를 형성할수 있는 교반용 회전익(10, 12)이 설치되며, 상기 교반용 회전익의 주변에는 다공의 케이싱(2)과 지지대(14)가 상기 모터 및 감속기와 고정되어 설치되며, 상기 케이싱 또는 지지대의 일측에는 공기공급밸브(6), 공기자흡용회전익(2)과 구동모터(12)가 구비되는 제1실시예에 의한 포기교반장치가 설치되고, 상기 제1실시예에 의한 포기교반장치에 의하여 흡입되는 공기가 상기 교반용 회전익에 의하여 형성되는 교반수류를 따라 혼합 및 확산되도록 구성되는 하폐수처리장치에 관한 것이다.6 is a cross-sectional view of the wastewater treatment apparatus of the fourth embodiment according to the present invention. This embodiment relates to an aeration agitation device in which the first embodiment is combined with the second or third embodiment, wherein a rotation shaft of the motor 1 and an input shaft of the reducer 9 are directly connected to each other, and an axial flow is formed on the output shaft of the reducer. Alternatively, the rotor blades 10 and 12 for forming a centrifugal flow are installed, and a porous casing 2 and a support 14 are fixed to the motor and the reducer in the periphery of the rotor blades, and the casing is fixed. Alternatively, one side of the support is provided with aeration agitation device according to the first embodiment is provided with an air supply valve (6), air self-acting rotary blade (2) and the drive motor 12, aeration agitation according to the first embodiment It relates to a wastewater treatment apparatus configured to mix and diffuse the air sucked by the device along the stirring water stream formed by the stirring rotor blade.
이 실시예에서도 간헐포기방법을 실현하기 위하여 다른 실시예에서와 같이 공기공급밸브(6)를 개폐하는 방법으로 가동할수 있다. 또한 이 실시예에서는 공기흡입용 회전익을 구동하는 모터와 교반용 회전익을 구동하는 모터가 분리 구성되어 있으므로 상기 공기공급밸브의 설치를 생략하고, 상기 공기자흡용 회전익과 구동모터를 ORP 콘트롤러, DO 콘트롤러 또는 타이머에 연동하여 ON-OFF 작동되도록 구성하여 간헐포기방법을 실현할수도 있다.Also in this embodiment, in order to realize the intermittent aeration method, the air supply valve 6 can be opened and closed as in the other embodiments. In addition, in this embodiment, since the motor for driving the air suction rotor blade and the motor for driving the rotor rotor for stirring are separated, the installation of the air supply valve is omitted, and the air self-acting rotor blade and the drive motor are ORP controller, DO controller. Alternatively, the intermittent aeration method can be realized by configuring the ON-OFF operation in conjunction with a timer.
이와 같이 포기용과 교반용의 모터가 분리 설치되는 실시예에서는 비포기 교반시에는 포기용 모터의 가동을 중지하므로, 공기흡입이 불필요한 비포기 교반시에도 공기흡입용 회전익이 구동되는 제2 또는 제3의 실시예에 의한 장치보다 동력소모가 적다.As described above, in the embodiment in which the aeration and stirring motors are separately installed, the operation of the aeration motor is stopped when the aeration is agitated, so that the rotor blade for driving the air suction is driven even when the aspiration is unnecessary. Less power consumption than the device according to the embodiment.
또한 이 실시예에서는 포기용과 교반용의 모터가 각각 분리 구성되므로 장치의 신뢰도가 높고, 모터에 비하여 고가인 감속기 제작비를 절약할수 있다. 예를 들어 설명하면, 교반용 회전익의 회전속도는 240RPM이 소요되는 반면에, 장치의 설치수심이 깊어서 공기흡입용 회전익의 회전속도가 3,600RPM 이상으로 크게 소요되는 경우에는, 제2 또는 제3실시예에 의한 장치를 적용하게 되면 모터의 회전속도는 3,600RPM이고 감속기의 감속비는 240/3,600이어야 한다.In addition, in this embodiment, since the motor for aeration and agitation are separately configured, the reliability of the device is high, and the manufacturing cost of the reducer that is expensive compared to the motor can be saved. For example, if the rotational speed of the rotor blades for stirring takes 240 RPM, while the installation depth of the device is deep, the rotational speed of the rotor blades for air suction takes more than 3,600 RPM, the second or third embodiment Applying the example device, the rotation speed of the motor should be 3,600 RPM and the reduction gear ratio of the reducer should be 240 / 3,600.
본 실시예에 의한 장치에서는 3,600RPM의 공기흡입용 회전익의 구동모터와 1,750RPM의 교반용 회전익의 구동모터로 분리하여 설치하게 되므로 감속기의 감속비는 240/1,750으로 낮출수 있게 되어 오히려 경제적일 수도 있다.In the apparatus according to the present embodiment, since the driving motor of the air suction rotary blade of 3,600 RPM and the driving motor of the stirring rotor of 1,750 RPM are installed separately, the reduction ratio of the reducer can be lowered to 240 / 1,750, which may be rather economical. .
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하폐수처리장치는 소음, 액적비산등의 2차 오염이 발생되지 않고, 장치의 발열량이 모두 반응조 내부로 전달되도록 하여 수온이 상승되고 처리효율이 향상되며, 송풍기동 건축물이 불필요하여 건축비를 절감할수 있고, 하수중의 질소와 인을 제거하는 간헐포기방법을 효율적으로 적용할 수 있게 하는 효과가 있다.As described above, the sewage and wastewater treatment apparatus according to the present invention does not generate secondary pollution such as noise and droplet scattering, and the calorific value of the apparatus is transmitted to the inside of the reaction tank so that the water temperature is increased and the treatment efficiency is improved. Since it is unnecessary, the construction cost can be reduced, and the intermittent aeration method for removing nitrogen and phosphorus from sewage can be effectively applied.
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