KR100697394B1 - Process for separation of pollutant among polluted water and apparatus for the same - Google Patents
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Abstract
대량의 연마제 오탁수의 오탁물을 신속하게 분리처리하는 분리방법과 분리장치의 제공. A separation method and a separation device for quickly separating a large amount of abrasive soil water.
오탁수를 상류로부터 순차적으로 교반조(31∼37)에서 교반하면서 하류로 흘리고, 그 도중에 있어서, 상기 오탁수에 복수종의 응집제를 상류로부터 하류로 순차적으로, 최하류위치에서 모든 종류의 응집제가 혼입되도록 시간차를 두고 1종류마다 혼입교반함으로써, 오탁수중의 오탁물을 응집하여 분리한다. The effluent water flows downstream from the upstream while stirring in the agitator tanks 31 to 37 sequentially.In the meantime, plural kinds of flocculants are sequentially added from the upstream to the downstream in the effluent water, and all kinds of coagulants are disposed at the most downstream position. By mixing and stirring for each type with a time difference so as to mix, the contaminants in the contaminated water are aggregated and separated.
Description
도 1은 본 발명의 분리장치의 1예를 예시하는 모식도.1 is a schematic diagram illustrating an example of a separation device of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
A : 분리장치 2 : 펌프A: Separator 2: Pump
31∼37 : 교반조 38 : 컴프레서31 to 37: stirring tank 38: compressor
39 : 파이프 40 : 에어파이프39: pipe 40: air pipe
6 : 파이프 61, 62 : 저장부(pH 조정제용)6:
63, 65 : 저장부(조정제용)63, 65: storage unit (for adjustment)
본 발명은, 예를 들면 산업배수(産業排水), 생활배수, 연못, 하천, 하수도등의 오탁수에 함유되는 오탁물을 분리하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD This invention relates to the method and apparatus which isolate | separate the pollutants contained in dirty water, such as industrial wastewater, domestic wastewater, a pond, a river, and a sewer.
상업배수, 생활배수, 연못, 하천, 하수도등의 오탁수에는 환경에 악영향을 미치는 오탁물(유독물질, 헤드로, 오니, 음식찌꺼기등)이 다량으로 함유되어 있다. 예를 들면, 산업배수에 있어서의 광학계 부품의 연마제 오탁수에는, 천이금속원소 나 희토류원소등의 유독한 미립자를 함유하고 있기 때문에, 연마후에 폐기하는 경우에는 유독물질인 연마제 및 연마찌꺼기를 액체와 분리할 필요가 있다. Sewage water, such as commercial drainage, domestic drainage, ponds, rivers, and sewers, contains large amounts of filthy water (toxic substances, heads, sludge, food waste, etc.) that adversely affect the environment. For example, the abrasive fouling water of optical components in industrial drainage contains toxic fine particles such as transition metal elements and rare earth elements. It needs to be separated.
현재, 오탁수는 침전조에 있어서 오탁물을 자연스럽게 침전시켜서 액체와 분리시키고 있으나, 이 방법으로는 완전침전까지 상당한 시간을 필요로 할 뿐만 아니라, 대량의 오탁수를 처리하기 위해서는 침전조의 규모를 크게 할 필요가 있고, 시간적으로나 설비적으로도 많은 코스트를 필요로 하고 있다.Currently, sewage water naturally sediments the sediments in the sedimentation tank and separates them from the liquid. However, this method does not only require considerable time until complete sedimentation, but also increases the size of the sedimentation tank in order to treat a large amount of sewage water. There is a need, and it requires a large cost both in time and equipment.
또, 최근에는 오탁수에 응집제를 혼입교반하여 오탁물을 응집함으로써, 침전시간을 단축하는 방법이 시도되고 있으나, 이 방법으로서도 대량의 오탁수를 처리하기 위해서는 규모가 큰 침전조가 필요하고, 침전조내의 오탁수를 평균하여 교반가능하게 하는 교반장치를 준비할 필요가 있으며, 대량의 오탁수처리라고 하는 과제를 해결할 수 있는 것은 아니다. In recent years, a method has been attempted to shorten the settling time by mixing and mixing flocculant in the contaminated water, and a large settling tank is required to treat a large amount of contaminated water. It is necessary to prepare a stirrer that can agitate the polluted water so that it can be stirred, and it is not possible to solve the problem of a large amount of the polluted water treatment.
그래서, 본 발명에서는 오탁수에 함유되는 오탁물을 신속, 또한 대량으로 분리처리하는 것을 과제로 하고, 이 과제를 해결할 수 있는 분리방법과 분리장치의 제공을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a separation method and a separation device capable of solving this problem in a prompt and large-scale separation process of soil contained in the waste water.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명이 채용한 기술적수단은, 오탁물을 함유한 오탁수를 상류로부터 하류로 흘리면서 물 흐름에 의해 교반하고, 그 도중에 있어서 상기 오탁수에 복수종의 응집제를 상류로부터 하류로 순차적으로 시간차를 두고 1종류마다 혼입하여 오탁수와 교반함으로써, 오탁수중의 오탁물을 응집하여 분 리하는 방법이다. (청구항1) Technical means employed by the present invention to achieve the above object is stirring by water flow while flowing effluent water containing filthy water from the upstream to downstream, and in the middle of the effluent water a plurality of flocculents downstream from the upstream This is a method of aggregating and separating the contaminants in the contaminated water by mixing them one by one with time difference and sequentially stirring the contaminated water. (Claim 1)
또, 상류로부터 하류로 병렬형상으로 연통하는 복수의 교반조에, 오탁물을 함유한 오탁수를 상류로부터 하류로 순차적으로 흘리면서 물 흐름에 의해 교반하고, 그 도중에 있어서 상기 교반조내의 오탁수에 복수종의 응집제를 상류의 교반조로부터 하류의 교반조로 순차적으로 시간차를 두고 1종류마다 혼입하여 오탁수와 교반함으로써, 오탁수중의 오탁물을 응집하여 분리하는 방법으로 하는 것이 보다 효과적이다. (청구항2)Further, in a plurality of agitating tanks communicating in parallel from the upstream to the downstream, the polluted water containing the pollutants is stirred by a water flow while sequentially flowing from the upstream to the downstream, and a plurality of kinds of the polluted water in the stirring tank in the middle. It is more effective to mix the flocculant of the contaminant in the contaminated water by mixing the condensing agent of the contaminant with the contaminated water one by one in succession from the upstream stirring tank to the downstream stirring tank. (Claim 2)
오탁물의 분리를 효과적으로 행하고, 또는 오탁물이 분리된 후의 배수는 pH값이 대략 7전후일 것이 조건이기 때문에, 본 발명에서는 오탁수의 pH를 조정하는 pH 조정제를 최상류와 최하류로부터 오탁수에 혼입하고, 오탁수와 교반하는 방법을 사용한다. (청구항3)Since the sediment is effectively separated or the drainage after the sediment is separated, the pH value is about 7, so in the present invention, a pH adjuster for adjusting the pH of the sewage is incorporated into the sewage from the most upstream and the most downstream. And stirring with waste water. (Claim 3)
상기 청구항1 또는 청구항2의 방법을 실시가능한 장치로서는, 오탁물을 함유한 오탁수의 배관도중을 따라 복수의 교반조가 병렬형상으로 배치되고, 각 교반조의 전부, 혹은 선택된 복수개에 오탁수중의 오탁물을 응집하는 복수종의 응집제가, 상류측으로부터 하류측에 순차적으로 시간차를 두고 1종류마다 혼입되도록 한 분리장치에 의해 달성할 수 있다. (청구항4)As an apparatus which can implement the method according to claim 1 or 2, a plurality of stirring tanks are arranged in parallel along the piping diagram of the waste water containing the waste water, and the waste water in the waste water in all or selected plurality of the respective stirring tanks. The plural kinds of flocculants which aggregates can be achieved by a separation device in which each kind is mixed in a time difference from the upstream side to the downstream side sequentially. (Claim 4)
또, 각 교반조의 전부, 혹은 선택된 복수개에는 1개의 교반조에 대해 1개의 저장부가 구비되고, 각 저장부에 오탁수중의 오탁물을 응집하는 복수종의 응집제를 1조류마다 교호로 저장하고, 이들 응집제를 상류측으로부터 하류측으로 순차적으로 시간차를 두고 1종류마다 교반조에 혼입시키도록 한 분리장치에 의해 달성할 수 있 다. (청구항5)In addition, one storage part is provided with respect to one stirring tank in all or several selected tanks, and each storage tank stores several flocculants which agglomerate contaminants in dirty water alternately for every tank, and these flocculants Can be achieved by means of a separation device in which each type is mixed in a stirring tank with a time difference sequentially from the upstream side to the downstream side. (Claim 5)
청구항3의 방법을 실시가능한 장치로서는, 적어도 최상류부 및 최하류부에 위치하는 교반조에, 오탁수의 pH를 조정하는 pH 조정제를 혼입하도록 한 분리장치(청구항6), 또는, 적어도 최상류부 및 최하류부에 위치하는 교반조에 구비된 저장부에, 오탁수의 pH를 조정하는 pH 조정제를 저장하고, 이 pH 조정제를 저장부로부터 교반조에 혼입하도록 한 분리장치에 의해 달성할 수 있다. (청구항7)As a device capable of carrying out the method of claim 3, a separation device (claim 6) in which a pH adjuster for adjusting the pH of the effluent water is mixed in at least the upstream part and the downstream part, or at least the most upstream part and the downstream part. It can achieve by the separator which stored the pH adjuster which adjusts pH of waste water, and mix | blended this pH adjuster with the stirring tank located in the mixing tank from a storage part. (Claim 7)
본 발명의 교반조에 있어서의 교반구조는, 예를 들면 모터를 동력으로 하는 프로펠러형상의 교반날개를 사용하는 것이 가능하나, 장치의 간소화 및 에너지절약, 또한 소음의 억제라고 하는 점에 있어서, 교반조내에 분출되는 오탁수의 물 힘에 의해 교반하는 것이 가장 적합하다. (청구항8,9)In the stirring structure of the stirring tank of the present invention, it is possible to use a propeller-shaped stirring blade that uses, for example, a motor as a power source, but in terms of simplifying the device, saving energy, and suppressing noise, the stirring tank is used. It is most suitable to stir by the water force of the turbid water sprayed in. (
실시예Example
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명하면, 도1은 분리장치(A)를 모식적으로 표시하는 구성도이다. Best Mode for Carrying Out the Invention An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a separation device A. As shown in FIG.
분리장치(A)는 상류(도면상 우측)로부터 오탁수조(1), 펌프(2), 복수(도면상 7개)의 교반조(31∼37), 오탁물용의 침전조(4), 배수조(5)의 순으로 정렬하고 , 펌프(2)로부터 하류로 정렬하는 각 부재는 모두 파이프(6)에 의해 연통하고 있다.Separation device (A) is a waste water tank (1), a pump (2), a plurality of stirring vessels (31 to 37), a sedimentation tank (4) for waste water, and a drainage tank from upstream (right side in the drawing). Each member aligned in the order of (5) and aligned downstream from the pump 2 is in communication with each other by the
교반조(31, 37)에는 pH 조정제용의 저장부(61, 62)가 구비되어 있고, pH 조정제가 컴프레서(38)에 의해 파이프(39)를 통하여 교반조(31, 37)에 유입하도록 하고 있다. The
또, 교반조(32, 34, 36)에는 응집제용의 저장부(63∼65)가 구비되어 있고, 각각 다른 3종류의 응집제가 저장되는 동시에, 응집제가 컴프레서(38)에 의해 파이프(39)를 통하여 교반조(32, 34, 36)에 유입하도록 하고 있다.In addition, the
여기에서, 교반조(31∼37)를 설명하면, 교반조(31∼37)는 상하방향으로 긴 대략 원탑형상, 또한 중도부로부터 하단에 향하여 앞이 좁아지는 형상으로 한 것이다. 그리고, 윗쪽의 측면에 상류로부터의 파이프(6)가 배관되고, 하단에는 하류로 향하는 파이프(6)가 배관되어 있다.Here, the
교반조(31∼37)의 교반구조는, 펌프(2)로부터 흡입된 오탁수를 힘차게 교반조(31)내에 유입시켜 그 유입하는 수력(水力)과, 하단으로 향하는 선단이 좁아지는 형상부에 의해 소용돌이(渦流)를 발생시켜서 오탁수를 교반하고, 다시 교반된 오탁수는 연속하여 유입되는 오탁수의 수력에 의해 교반조(31)내의 교반된 오탁수를 교반조(32)에 힘차게 유입시킨다.The stirring structure of the stirring tank 31-37 has the strong water which flows in the dirty water suctioned from the pump 2 in the
교반조(32)에 유입한 오탁수는, 상기 교반조(31)에서의 교반과 동일하게 교반되고, 교반조(31)에 연속하여 유입되는 오탁수의 수력에 의해 교반조(32)이하, 모든 교반조에 연속하여 힘차게 유입시키는 동시에, 교반하여 침전조(4)에 배수된다.The dirty water flowing into the
또한, 도시는 생략하지만, 예를 들면, 교반조내에 다량의 플라스틱편을 넣고 오탁수와 함께 교반하고, 소용돌이에서의 교반에 더하여 오탁수내를 소용돌이를 따라 회동하는 플라스틱편의 교반에 의해, 오탁수의 교반효과를 높일 수 있다. 또, 플라스틱편을 넣는 경우에는, 오탁수와 함께 하류로 흘러가지 않도록 교반조내에 체 형상의 간막이를 설치하면 좋다.In addition, although illustration is abbreviate | omitted, for example, a large amount of plastic pieces are put in a stirring tank, it stirs with waste water, and in addition to the stirring in a vortex, stirring of the plastic piece which rotates in a waste water along a vortex, The stirring effect can be enhanced. Moreover, when putting a plastic piece, what is necessary is just to provide a sieve partition in a stirring tank so that it may not flow downstream with dirty water.
다음에, 교반조(31, 32, 34, 36, 37)와 저장부(61∼65)의 배관구조를 설명한다.Next, the piping structure of the stirring
교반조(31, 32, 34, 36, 37)와 저장부(61∼65)는, 상기한 바와 같이 파이프(39)에 의해 배관되나, 구체적으로 설명하면 저장부(61∼65)의 하단에 배관된 파이프(39)는, 교반조(31, 32, 34, 36, 37)에 이르는 중도에서 2갈래로 갈라지고, 갈라진 각각이 파이프(6)보다도 윗쪽의 교반조(31, 32, 34, 36, 37)의 측면에 배관하고 있다.The
컴프레서(38)와 저장부(61∼65)는 에어파이프(40)에 의해 배관되고, 컴프레서(38)가 에어를 저장부(61∼65)에 이송함으로써, 저장부(61∼65)내의 pH 조정제 및 응집제를 교반조(31, 32, 34, 36, 37)에 주입시키도록 하고 있다. The
컴프레서(38)는 시간조절가능, 또한 펌프(2)의 운전과 연동하는 타이머(도시않음)에 의해 동작제어되어 있고, 펌프(2)가 작동하면 일정간격으로 동작개시와 동작정지를 번갈아 반복하도록 하고 있다.
부호(41)는 pH 조정제 및 응집제의 주입조절기로서, 이 주입량조절기를 조절함으로써 필요한 일정량의 pH 조정제 및 응집제를 주입하도록 하고 있다. Numeral 41 denotes a pH regulator and a coagulant injection regulator, in which a predetermined amount of the pH regulator and the flocculant is injected by adjusting the injection regulator.
도면중 7은 드레인밸브, 8은 오탁물배출부, 9는 배수부이다.7 is a drain valve, 8 is a waste discharge | discharge part, 9 is a drain part.
또한, 분리장치에 대해서는 예시한 구조로 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 교반조의 수를 증가시켜도 무방하다. 또, 펌프의 작동, pH 조정제 및 응집제의 혼입타이밍이나 보충 및 주입량조정, 배수처리등을 컴퓨터에 의한 집중제어에 의해 전자동화함으로써, 무제한의 연속작동을 가능하게 할 수 있다.In addition, the separator is not limited to the illustrated structure, and may be, for example, increased in number of stirring vessels. In addition, the operation of the pump, the mixing timing of the pH adjuster and the flocculant, the replenishment, the injection amount adjustment, the drainage treatment, and the like are fully automated by the centralized control by the computer, thereby enabling unlimited continuous operation.
이하, 상기한 구성의 분리장치(A)를 사용한 오탁수와, 오탁수중의 오탁물의 분리처리를 순차적으로 설명한다.Hereinafter, the wastewater using the separation apparatus A of the above-mentioned structure, and the separation process of the wastewater in the wastewater are demonstrated one by one.
① 오탁수조(1)내의 오탁수를 펌프(2)에 의해 교반조(31)내에 힘차게 유입시켜서 오탁수를 교반하는 동시에, 저장부(61)로부터 pH 조정제가 일정량 주입된다. (1) The effluent water in the effluent water tank (1) is strongly introduced into the stirring vessel (31) by the pump (2), the effluent water is stirred, and a constant amount of the pH adjuster is injected from the storage portion (61).
② 교반조(31)에서 pH 조정제와 함께 교반된 오탁수는, 연속하여 유입되는 오탁수에 의해 교반조(32)에 유입하여 다시 교반되는 동시에, 저장부(63)로부터 제1의 응집제가 일정량 주입된다.(2) The turbid water stirred together with the pH adjuster in the agitating
③ 교반조(32)에서 응집제와 함께 교반된 오탁수는, 연속하여 유입되는 오탁수에 의해 교반조(33)에 유입하여 다시 교반된다.(3) The polluted water stirred together with the flocculant in the stirring
④ 교반층(33)에서 교반된 오탁수는, 연속하여 유입되는 오탁수에 의해 교반조(34)에 유입하여 다시 교반되는 동시에, 저장부(64)로부터 제2의 응집제가 일정량 주입된다.(4) The polluted water stirred in the
⑤ 교반조(34)에서 응집제와 함께 교반된 오탁수는, 연속하여 유입되는 오탁수에 의해 교반조(35)에 유입하여 다시 교반된다.(5) The polluted water stirred together with the flocculant in the stirring
⑥ 교반층(35)에서 교반된 오탁수는, 연속하여 유입되는 오탁수에 의해 교반조(36)에 유입하여 다시 교반되는 동시에, 저장부(65)로부터 제3의 응집제가 일정량 주입된다.(6) The polluted water stirred in the
⑦ 교반조(36)에서 응집제와 함께 교반된 오탁수는, 연속하여 유입되는 오탁수에 의해 교반조(37)에 유입하여 다시 교반되는 동시에, 저장부(62)로부터 pH 조정제가 일정량 주입되고, 그리고 침전조(4)에 배수된다.(7) The turbid water stirred together with the flocculant in the stirring tank (36) is introduced into the stirring tank (37) by the continuously flowing turbid water and stirred again, and a certain amount of the pH adjuster is injected from the storage unit (62), And it is drained to the
①∼⑦에서 교반, pH조정, 응집제혼입이 행해진 오탁수는, 그 도중에서 액체와 오탁물이 서서히 분리하고, 침전조(4)에 이르렀을때에는 완전 분리되어 있고, 그 상태에서 배수되어 침전조(4)에 오탁물이 침강한다.Stained water stirred, pH-adjusted, and coagulant mixed in (1) to (7) is gradually separated from the liquid and the contaminants in the middle, and completely separated when the
⑧ 침전조(4)에서는 오탁물이 침강함으로써, 청징화(淸澄化)된 액체만이 배수조(5)에 배수된다.(8) In the sedimentation tank (4), since the sediment settles, only the clarified liquid is drained to the drainage tank (5).
이상에 의해, 오탁수중의 오탁물을 분리할 수 있다.In this way, the soil in the wastewater can be separated.
pH 조정제 및 응집제가 일정량 주입되면 컴프레서(38)는 일단 정지하여 일정시간후에 재개하나, 재개하기까지의 시간으로서는 연속하여 유입하는 모든 오탁수에 평균하여 혼입할 수 있는 동시에, pH값의 조정 및 응집제의 화학반응이 효과적으로 행 해지는 시간이며, 교반조의 크기나 교반조의 수에 의해 조정한다.When a certain amount of the pH adjuster and flocculant is injected, the
다음으로, 하기의 조건으로 하는 분리장치를 사용하여 분리실험을 행한 결과를 나타낸다.Next, the result of a separation experiment using the separation apparatus on condition of the following is shown.
교반조 : 7개, 모두 직경70㎜, 길이200㎜, 선단이 가는 형상부를 가지며, 플라스틱편을 가진다.7 stirring tanks, all have a diameter of 70 mm, a length of 200 mm, and a thin end, and have plastic pieces.
pH 조정제 및 응집제용 저장부의 위치 : 상기 실시예와 동일.Location of reservoir for pH adjuster and flocculant: same as the above embodiment.
오탁수의 pH조정치 : 7PH of sewage water: 7
사용오탁수 : 천이금속원소나 희토류원소등을 주성분으로 하는 연마제 및 연마찌꺼기를 함유한 연마폐액 Water used: Polishing waste liquid containing abrasives and abrasive residues mainly composed of transition metal elements and rare earth elements
사용응집제 ; Used coagulant;
제1응집제 ; 벤트나이트용액First coagulant; Vent Knight Solution
제2응집제 ; 황산알루미늄 용액Second coagulant; Aluminum Sulfate Solution
제3응집제 ; 고분자응집제 용액Third coagulant; Polymer Coagulant Solution
pH 조정제 및 응집제의 혼입타이밍 : 30초마다Mixing timing of pH adjuster and flocculant: every 30 seconds
응집제의 혼입량 : 오탁수 유량의 대개 1%Content of flocculant: 1% of wastewater flow
이 분리실험에 의하면, 본 장치는 대개 3001/h의 처리능력이 있음이 확인되었다.According to this separation experiment, it was confirmed that the apparatus usually has a processing capacity of 3001 / h.
상기 실험결과로부터 추측하면, 교반조의 수나 크기를 증가시킴으로써 시간당 더욱 많은 오탁수를 분리처리할 수 있다고 생각된다. 또, 응집제도 실험에 사용한 것에 한정되는 것은 아니며, 응집효과를 가지는 것이면 사용이 가능하다.Inferred from the above experimental results, it is thought that more foul water per hour can be separated by increasing the number or size of the stirring vessels. Moreover, a coagulant is not limited to what was used for experiment, If it has a coagulation effect, it can be used.
또한, 본 실험에서는 연마제 폐액 외에도 다른 산업배수, 생활배수, 연못, 하천, 하수도의 오탁수라도 오탁물을, 연마제 폐액과 대략 동일하게 분리할 수 있음이 확인되어 있다. In addition, in this experiment, it was confirmed that in addition to the abrasive waste liquid, the soil may be separated in the same way as the abrasive waste liquid even in other industrial wastewater, domestic wastewater, ponds, rivers and sewage.
본 발명은 이상 설명한 바와 같이, 오탁수를 연속하여 흘리면서 복수종의 응집제를 시간차를 두고 1종류마다 혼입하여 오탁물을 분리하는 방법 및 장치이므로, 종래와 같은 대형의 침전조를 사용하지 않고도 대량의 오탁수를 신속하게 분리처리할 수 있다. As described above, the present invention is a method and apparatus for separating filthy water by mixing plural kinds of flocculants with time difference while separating filthy water while continuously flowing filthy water, and thus, a large amount of filthy water without using a large sedimentation tank as in the prior art. The water can be separated quickly.
또한, 교반조의 정열이나 배관형태에 의해 장치전체의 크기를 소형화할 수 있으므로, 장소를 차지하지 않는 소형의 것이면서 대량의 오탁수를 분리처리할 수 있게 된다. In addition, since the size of the whole apparatus can be reduced by the alignment of the agitator tank and the pipe form, a large amount of sewage water can be separated and treated without taking up a place.
더구나, 청구항8,9의 발명에 의하면, 분리장치의 간소화 및 에너지절감, 또한, 소음의 억제라고 하는 점에 있어서 효과적이며, 운전코스트의 삭감이나 주변환경의 보전이 가능하게 된다. Furthermore, according to the inventions of
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