KR100635587B1 - 횡형 고속 응집 경사판 침전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도심의 대형 터널 현장에 적용하기 용이하도록 직사각형 구조물에 약품실과 처리수조를 부착한 형태로 설치하여 공간활용에 효율적인 폐수처리장치를 제공함을 특징으로 하는 횡형 고속 응집 경사판 침전장치에 관한 것으로,

계량조인 브이형 노치와, 반응조와, 중화조와, 분배조로 이루어지는 원수 공급부와; 반응부와, 호퍼와, 경사판으로 이루어지며 전체적으로 하부가 짧고 상부가 긴 역사다리꼴 형태의 원수 처리부와; 중화약품 탱크와, 중화약품 펌프와, Alum 탱크와, Alum 펌프와, 고분자 응집제 탱크와, 고분자 응집제 펌프로 구성되며 하부가 길고 상부가 짧은 사다리꼴 형태로 이루어져 상기 원수 처리부에 결합 구성되는 약품 공급부로 이루어지는 것이 특징이며;

본 발명은 경사판 침전부에서 침전이 이루어지도록 하여 전체적으로 사다리꼴 형태로 원수 처리부를 구성하고, 아울러 약품 공급부를 역 사다리꼴 형태로 구성하여 결합함으로써 전체적으로 사각 형태로 폐수처리장치가 제작되어 약품처리실과 처리수조를 별도의 공간에 제작하지 않아도 되므로 소요면적이 현저하게 줄어들어 공간활용에 매우 효율적인 장점을 제공한다.

횡형, 고속 응집, 경사판, 침전

Description

횡형 고속 응집 경사판 침전장치{Package of Inclined Clarifer with Accelerating Flocculation-Rectangular Type}

도 1는 본 발명의 경사판 침정장치가 2개조인 경우를 설명한 장치 구성도.

도 2는 본 발명의 경사판 침전장치가 일개조인 경우를 설명한 장치 구성도.

도 3은 본 발명에 적용되는 반응부의 상세도.

도 4는 본 발명의 경사판 침전장치가 2개조인 경우의 평면도.

도 5는 본 발명의 경사판 침전장치가 일개조인 경우의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100: 브이형 노치

101: 반응조

101a, 102a: 교반기

102: 중화조

102c: 분배조

103a, 103b: 반응부

104a, 104b: 호퍼

105a, 105b: 경사판

106a, 106b: 수로

107: 처리수조

108a, 108b: 슬럿지 밸브

201: Alum 탱크

201a: Alum 펌프

202: 중화제 탱크

202a: 중화제 펌프

203: 고분자 응집제 탱크

203a: 고분자 응집제 펌프

301a, 301b: 응집확인 채수변

302a, 302b: 슬러지 채수변

401: 슬라이딩 콘

402: 배플 플레이트

본 발명은 횡형 고속 응집 경사판 침전장치에 관한 것으로, 특히 도심의 대형 터널 현장에 적용하기 용이하도록 직사각형 구조물에 약품실과 처리수조를 부착한 형태로 설치하여 공간활용에 효율적인 폐수처리장치를 제공함을 특징으로 하는 횡형 고속 응집 경사판 침전장치에 관한 것이다.

각종 수처리의 가장 기본적인 응집 집진처리를 효율적으로 하기 위하여 제반처리를 콤팩화하여 설치면적을 최소화하고, 아울러 횡류형 침전이 이루어지도록 제안하였음을 밝혀둔다.

종래의 폐수처리장치는 집수조를 비롯하여 응집조,침전조 등을 각각의 별도의장치로서 병렬 나열식으로 설치하였으므로, 장치의 외형이 커지게 되어 제작이 번거로워짐에 따라 제작비용이 많아지고, 설치장소를 많이 차지하게 되어 설비비용이 많이 들게 되며, 또한 운영이 용이하지 못하는 등 폐수처리가 즉각적으로 이루어질 수 없는 등의 결점이 있었다.

본 출원인은 이를 해결하기 위해 원통형으로 이루어진 일체형 고속 응집 경사판 침전장치(실용 공고번호: 20-0196413)를 출원한바 있다.

상기 출원 내용은 하나의 탱크 내에서 반응, 응집, 침전이 동시에 이루어지도록 제반장치를 콤팩트화 하여 일체형으로 구성한 것을 목적으로 하며, 원수와 고분자 응집제를 동시에 중력방향으로 인입하여 유입수의 반응 및 응집 작용이 일어나도록 하는 중공형 파이프 형상의 반응부와; 상기 반응부가 중심부에 위치하며, 응집반응이 완료된 유입수를 중력 반대 방향으로 가이드 하여 반응부의 외주연부를 따라 상상한 후 상부에서 출력되도록 하며, 유입수가 상부 방향으로 이동하는 동중에 경사판을 통해 슬러지를 침전 분리하는 침전부와; 상기 침전부의 하부에 위치하며, 침전부에서 걸러진 슬러지를 모으는 호퍼형 농축부를 포함하여 구성하였다.

그러나, 이러한 구조는 소형 폐수처리에는 적용하기 용이하나 대형 터널 현장등 비교적 규모가 있는 폐수처리시설에는 적용하기 곤란한 문제점이 있었다.

본 발명은 이를 보완하여 도심의 대형 터널 현장에 적용할 수 있도록 횡류형 침전이 일어나도록 하였으며, 약품탱크 및 처리수조를 포함한 일체형으로 제작하여 설치 및 운영이 보다 용이하도록 하는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 브이형 노치와, 반응조와, 중화조와, 분배조로 이루어지는 원수 공급부와; 반응부와, 호퍼와, 경사판으로 이루어지며 전체적으로 하부가 짧고 상부가 긴 역사다리꼴 형태의 원수 처리부와; 중화약품 탱크와, 중화약품 펌프와, Alum 탱크와, Alum 펌프와, 고분자 응집제 탱크와, 고분자 응집제 펌프로 구성되며 하부가 길고 상부가 짧은 사다리꼴 형태로 이루어져 상기 원수 처리부에 결합 구성되는 약품 공급부로 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 상기 원수 처리부에는 슬러지의 양을 확인하는 슬러지 채수변과, 응집상태를 확인하는 응집상태 채수변을 더 형성하여 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 상기 경사판은 다수개의 판이 사선형태로 일정간격을 두고 배치되어 이루어진 것이 특징이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 경사판 침정장치가 2개조인 경우를 설명한 장치 구성도.

도 2는 본 발명의 경사판 침전장치가 일개조인 경우를 설명한 장치 구성도.

도 3은 본 발명에 적용되는 반응부의 상세도.

도 4는 본 발명의 경사판 침전장치가 2개조인 경우의 평면도.

도 5는 본 발명의 경사판 침전장치가 일개조인 경우의 평면도로서,

도시한 바와 같이 본 발명은 브이형 노치(100)와, 반응조(101)와, 중화조(102)와, 분배조(102c)로 이루어지는 원수 공급부와;

반응부(103a, 103b)와, 호퍼(104a, 104b)와, 경사판(105a, 105b)으로 이루어지며 전체적으로 하부가 짧고 상부가 긴 역사다리꼴 형태의 원수 처리부와;

중화약품 탱크(202)와, 중화약품 펌프(202a)와, Alum 탱크(201)와, Alum 펌프(201a)와, 고분자 응집제 탱크(203)와, 고분자 응집제 펌프(203a)로 구성되며 하부가 길고 상부가 짧은 사다리꼴 형태로 이루어져 상기 원수 처리부에 결합 구성되는 약품 공급부로 이루어진다.

상기 원수 공급부는 원수를 약품에 반응시켜 중화후 분배하는 역할을 하고, 원수 처리부는 슬러지를 횡형 침전시키는 역할을 하며, 약품 공급부는 반응조와 중화조 및 분배조에 적절한 약품을 부가하여 원수에 포함된 부유물이 적절히 침전될 수 있도록 한다.

본 발명의 원수 처리부는 호퍼형태로 구성되며 그 단면은 사다리꼴 형태를 이루어 하부의 수평면과 상부의 수평면을 경사면이 연결한 형태를 이룬다.

그리고, 약품 공급부는 상기 경사면에 부착된 역 사다리꼴 형태로서 상기 원수 처리부와 약품 공급부를 합치게 되면 대략 직사각형 형태를 띄게 된다.

따라서, 본 발명을 적용하게 되면 최소한의 면적을 이용하여 대략 직사각형의 형태에 약품 공급부 및 원수 처리부가 모두 포함될 수 있고, 특히 원수 처리부를 이루는 경사판을 사선으로 배치하기 때문에 공간을 극대화시키는 장점을 제공하게 된다.

이하에서 각 구성부품의 특징을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 브이형 노치(100)는 순간유량을 측정토록 삼각웨어가 구비되고, 반응조(101)는 브이형 노치(100)를 통과한 원수와 Alum 탱크(201)로부터 펌프(201a)를 통해 이송한 Alum을 혼합하여 반응을 일으키고 이때 교반기(101a)를 회전하여 적절한 반응이 일어나도록 한다.
상기 삼각웨어를 이용한 순간 유량를 측정하는 방법은, 순간 유량을 측정하는 방법 중에서 90도 삼각웨어로서 수두를 측정하여 공식에 의하여 측정이 가능한 방식이다.
즉, 웨어에 의한 유량 측정방식의 종류로는 삼각웨어, 사각웨어, 전폭웨어로 구분할 수 있으며, 가장 많이 사용되는 것은 직각 삼각 웨어이다.
웨어의 수로는 웨어로부터 상류를 향하여 수위 측정부분, 정류부분, 유수 도입 부분으로 이루어지며, 웨어의 수두는 웨어의 300mm 상류측 수두 측정부분의 수위와 웨어의 중앙부까지의 수위차이다.
그리고, 웨어를 이용한 유량 측정은 최대 유량으로 하고, 수두 측정치는 0점 수위측정치(mm) - 흐름 수위측정치(mm)이다.
참고로, 웨어를 구하는 공식은 다음과 같다.
직각삼각웨어 Q(m³/min ) = Kh^5/2(1 - 4m³/min)
사각웨어 Q(m³/min) = Kbh^3/2(4m³/min 이상)
전폭웨어 Q(m³/min) = KBh^3/2(8m³/min 이상)
또한, Cheay 평균유속 공식

이고,
상기 수식에서 경심(R) = 유수단면적(A)/윤변(P),
상기 수식에서 동수구배(경사) I = 수두(h)/길이(L)이고,
평균 유속(Vm) = 최대유속 * 0.75 = Vmax * 0.75이다.
결국, 삼각웨어는 순간 유량을 측정하는 방법중의 하나이며 이미 공지의 기술이기 때문에 더이상의 설명은 생략토록 한다.

중화조(102)는 상기 반응조(101)를 통과한 원수와 중화약품 탱크(202)로부터 펌프(202a)를 통해 이송한 중화제와 반응하여 중화반응이 이루어지도록 하며, 이때 교반기(102a)를 회전시켜 적절한 중화반응이 일어나도록 한다.

분배조(102c)는 중화조(102)를 통과한 원수가 임시 저장되는 수조이고, 분배조(102c)의 하부에는 원통형 실린더 형상의 반응부(103a, 103b)가 1개조 설치되어 중력작용에 의해 원수를 이송한다.

이때, 상기 반응부(103a, 103b)의 내부에는 슬라이딩 콘(401)과 배플 플레이트(402)가 구비되어 있어 슬러지의 혼합과 응집반응이 적절히 일어난다.

호퍼(104a, 104b)는 반응부(103a, 103b)를 통과한 물을 임시 저장하는 수조이고, 상기 원수는 경사판(105a, 105b)을 통해 상부로 이송되는데 이때 중력작용에 의하여 슬러지는 호퍼방향으로 미끌어지고 상징수는 상부로 이동하게 된다.
즉, 경사판을 통해 상부로 이동하는 동력원은 수위차로서 도면에서 보면 알 수 있듯이 반응부(103)의 수위가 경사판의 수위보다 높게 설치되어 있으므로 상기 수위차에 의해서 반응수가 경사판을 통해 상부로 이동할 수 있게된다.

상기 청수는 청수관을 통해 하부로 이동하여 방류하면 된다.

한편, 호퍼(104a, 104b)에 남은 슬러지는 하부의 슬러지 유출관(109) 및 밸브(108a, 108b)의 작용을 통하여 농축조 혹은 슬러지 건조상으로 이송하여 처리한다.

그리고, 미설명부호 302a, 302b는 슬러지의 양을 외부에서 확인할 수 있는 슬러지 채수변이고, 301a, 301b는 응집여부를 확인할 수 있는 응집확인 채수변으로서, 상기와 같이 슬러지 채수변과 응집확인 채수변을 더 설치하게 되면 외부에서 슬러지와 응집상태를 확인할 수 있으므로 슬러지 제거시점을 용이하게 판단할 수 있다.

이하에서 본 발명의 전체 동작을 설명하면 다음과 같다.

유입된 원수(혹은 폐수)는 브이형 노치(100)에 도달한다.

브이형 노치(100)에서 순간 유량을 측정할 수 있도록 90°형의 삼각웨어가 유출부에 준비되어 있다.

브이형 노치에서 유입된 원수는 반응조(101)에서 Alum(황산 알루미늄, Al2(SO4)3.18H2O)과 혼합되어 1차 반응이 이루어지는데, 이는 교반기(101a)에 의해 가능하다.

Alum 주입은 Alum 탱크(201)와 Alum 펌프(201a)에 의해 이루어진다.

1차 반응이 이루어지면 반응수는 중화조(102)에서 중화제(황산 혹은 가성소오다)에 의해 중화반응이 이루어지는데, 이는 PHIC(PH Indicating Controller(PH 지시조절계), 102b)와 교반기(102a)에 의해 가능하다.

중화제 주입은 중화약품탱크(202)와 중화제 펌프(202a)에 의해 이루어진다.

중화반응이 이루어진 중화처리수는 분배조(102c)에 의해 분배되어 각각의 반응부(103a, 103b)에서 응집반응이 이루어지는데 분배직전에 고분자 응집제가 주입되어진다.

반응부의 상세도의 미끄럼 원추(401, 슬라이딩 콘)와 정류판(402, 배플 플레이트)에 의해 혼합, 응집이 이루어진다.

고분자 응집제의 주입은 고분자 응집제 탱크(203)와 고분자 응집제 펌프(203a)에 의해 이루어진다.

응집반응이 이루어진 반응수는 하부의 호퍼 부위(104a, 104b)로 유입되어 상향하면서 횡형 침전이 이루어지는데, 특히 경사판(105a, 105b)에서 침전 효율이 극상승하게 된다.

응집 상태를 확인하기 위한 채수변(301a, 301b)이 설치되며 슬러지 침적 상 태를 확인하기 위한 슬러지 채수변(302a, 302b)이 설치되어진다.

침전이 이루어진 상징수는 유출웨어와 수로(106a, 106b)를 통해 처리수조(107)로 모아져서 처리수 방류 배관(110)을 통해 자연수계로 방류되어진다.

하부의 침전 슬럿지는 슬럿지 자동 배출변(108a, 108b, 수동밸브로 설치할 수도 있음)로 자동 배출되어 슬럿지 배관(109)을 통해 농축조 혹은 슬럿지 건조상으로 보내진다.

결국, 상술한 바와 같이 본 발명은 상부의 중화반응조에서 중화반응이 이루어진 폐수는 반응부 투입 직전 고분자 응집제가 주입되어 반응부에서 응집 반응이 이루어지며, 응집 반응이 이루어진 반응수는 침전지 하부로 유입되어 경사판 침전부에서 침전이 이루어지며 침전 처리된 처리수는 상부의 웨어와 수로를 통해 처리수조로 모아져서 배출되어진다.

본 장치는 그 용량에 의해 좌우 양쪽의 2개의 침전부를 가진 형태로 제작할 수도 있고, 1개의 침전지로 제작되어질 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 경사판 침전부에서 침전이 이루어지도록 하여 전체적으로 사다리꼴 형태로 원수 처리부를 구성하고, 아울러 약품 공급부를 역 사다리꼴 형태로 구성하여 결합함으로써 전체적으로 사각 형태로 폐수처리장치가 제작되어 약품처리실과 처리수조를 별도의 공간에 제작하지 않아도 되므로 소요면적 이 현저하게 줄어들어 공간활용에 매우 효율적인 장점을 제공한다.

또한, 비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 설명과 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형은 포함한 것으로 판단할 수 있다.

Claims (4)

1. 계량조인 브이형 노치와, 반응조와, 중화조와, 분배조로 이루어지는 원수 공급부와;

   반응부와, 호퍼와, 경사판으로 이루어지며 전체적으로 하부가 짧고 상부가 긴 역사다리꼴 형태의 원수 처리부와;

   중화약품 탱크와, 중화약품 펌프와, Alum 탱크와, Alum 펌프와, 고분자 응집제 탱크와, 고분자 응집제 펌프로 구성되며 하부가 길고 상부가 짧은 사다리꼴 형태로 이루어져 상기 원수 처리부에 결합 구성되는 약품 공급부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 횡형 고속 응집 경사판 침전장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 원수 처리부에는 슬러지의 양을 확인하는 슬러지 채수변과, 응집상태를 확인하는 응집상태 채수변을 더 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 횡형 고속 응집 경사판 침전장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 경사판은 다수개의 판이 사선형태로 일정간격을 두고 배치되어 이루어 진 것을 특징으로 하는 횡형 고속 응집 경사판 침전장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 횡형 고속 응집 경사판 침전장치는 원수 공급부와, 원수 처리부 및 약품공급부를 일개조 또는 2개조 이상 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 횡형 고속 응집 경사판 침전장치.

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