KR100946402B1 - 고속 응집침전시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고속 응집침전시스템에 관한 것으로, 처리되는 유입수를 응집제 또는 응집보조제 등의 약품과 효과적으로 혼합되게 하는 급속교반조와 약품에 의해 형성된 플록이 커지도록 유도하는 완속응집반응조를 일체화시켜 유속을 조절하여 풀록의 침전을 용이하도록 하고, 이를 침전지에 유입시켜 효율적인 고액분리를 수행하도록 고속 응집침전시스템에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명에 따른 고속 응집침전시스템에 의하면 베이스와, 상기 베이스 상에서 일측이 개구되고, 개구된 내부에 공간을 형성하고 유입수가 수용되는 내벽으로 이루어진 급속반응조와, 상기 내벽과 간격을 두고 간격 사이로 유입수가 이동되도록 내벽을 감싸는 형상으로 형성된 외벽으로 이루어진 완속응집반응조와, 상기 완속응집반응조에 설치된 후 돌출된 다수개의 완속교반유도베플을 포함하고,

상기 일측이 개구된 내벽의 일단은 상기 간격을 가로지르면서 연장되어 외벽의 내측면과 연결되어 상기 간격을 구획하여 이루어진 응집반응조와;

상기 내벽의 일단과 연결된 외벽의 내측면으로는 플록아웃렛배관이 설치되고, 플록아웃렛배관을 통해 유입수가 침전조로 유입된 후 유입수에 포함된 플록이 중력에 의해서 바닥에 자연침강된 후 상등수만을 월류시켜 배출시키며, 침전된 플록을 슬러지아웃렛배관으로 배출시키는 경사판침전조;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

응집, 침전시스템, 풀록, 완속교반유도베플, 응집반응조

Description

고속 응집침전시스템{.}

본 발명은 고속 응집침전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 처리되는 유입수를 응집제 또는 응집보조제 등의 약품과 효과적으로 혼합되게 하는 급속교반조와 약품에 의해 형성된 플록이 커지도록 유도하는 완속응집반응조를 일체화시켜 유속을 조절하여 플록의 침전을 용이하도록 하고, 이를 침전지에 유입시켜 효율적인 고액분리를 수행하도록 고속 응집침전시스템에 관한 것이다.

대한민국 등록특허 제10-0781400호 "하수 처리장의 침전지에서 고액분리하는 방법 및 이를 위한침전지"

일반적인 수처리(하수, 폐수, 하천수 등) 방법은 응집반응과 중력식 침강과 같은 물리, 화학적 과정을 통해 오염물질을 처리하여 침전조로 유입시켜 상등수만 을 분리시킨다.

이러한 종래의 응집반응 및 중력시 침강을 수행하면서 유입수와 응집제가 반응하는 급속교반조와 플록 간의 결합을 유도라는 완속교반조가 별도로 있어 각 조별로 교반장치를 두어 에너지 소모량이 많고, 각 조별로 체류시간이 길어 반응조의 크기가 커 공간을 많이 차지하는 문제가 있었다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-0781400호에 개시된 수처리 방법은 종래의 배관, 유로를 배제하기 위하여 응집조, 반응조를 일체화하여 플록의 침전이 용이하도록 숙성시키는 과정을 수행하고, 이를 침전조에 균일하게 유입시키는 것을 목적으로 하고 있다.

그러나, 일체화된 응집조, 반응조는 각기 처리되는 유속이 달라 별도의 수조를 구비하여야 하고, 이는 시설의 규모가 커지게 되는 문제점 및 통상적인 방법보다는 처리효율이 높으나, 여전히 처리시간면에서 그 처리효율이 불안정한 문제점을 안고 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 응집, 반응조를 하나의 수조로 일체화시키고, 수조 내에서 각기 다른 유속으로 유입수를 통과시켜 플록을 숙성시킨 후 침전조로 유입시켜 고속 응집침전시스템 을 제공하는데 있다.

하나의 바람직한 실시 양태에 있어서 본 발명에 따른 고속 응집침전시스템은 전술한 문제를 모두 해소하도록,

베이스와, 상기 베이스 상에서 일측이 개구되고, 개구된 내부에 공간을 형성하고 유입수가 수용되는 내벽으로 이루어진 급속반응조와, 상기 내벽과 간격을 두고 간격 사이로 유입수가 이동되도록 내벽을 감싸는 형상으로 형성된 외벽으로 이루어진 완속응집반응조와, 상기 완속응집반응조에 설치된 후 돌출된 다수개의 완속교반유도베플을 포함하고,

상기 일측이 개구된 내벽의 일단은 상기 간격을 가로지르면서 연장되어 외벽의 내측면과 연결되어 상기 간격을 구획하여 이루어진 응집반응조와;

상기 내벽의 일단과 연결된 외벽의 내측면으로는 플록아웃렛배관이 설치되고, 플록아웃렛배관을 통해 유입수가 침전조로 유입된 후 유입수에 포함된 플록이 중력에 의해서 바닥에 자연침강된 후 상등수만을 월류시켜 배출시키되, 유입수에 포함된 플록의 침전율이 증가하도록 표면적을 넓히기 위한 경사판이 설치되며, 침전된 플록을 슬러지반송배관을 통해 응집반응조로 반송 및 슬러지아웃렛배관으로 배출시키는 경사판침전조;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내벽의 내측면 원주방향을 따라 내측방향으로 돌출된 배플판이 다수개로 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내벽의 일단는 유입수순환로가 형성되고, 유입수순환로의 일측에 유입수의 순환방향으로 돌출되어 형성된 유입수안내베플을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내벽으로는 회전하는 유입수의 유속을 조절하기 위한 유속조절홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경사판침전조의 하부에는 바닥에 침강된 플록을 쓸어 외부로 배출하는 회전스크래퍼를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 경사판은 경사판침전조 내부에서 경사판침전조의 중심을 기준으로 방사형으로 탈착가능한 다수개의 경사판틀에 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경사판침전조는 바닥에 자연침강된 플록을 믹서가 설치된 슬러지반송배관을 통해 응집반응조로 연속적으로 반송되고, 경사판침전조의 내측벽 일단에는 슬러지레벨센서가 설치되어 경사판침전조에 침전된 플록이 쌓여 슬러지레벨센서에 감지되면 슬러지반송배관을 통해 응집반응조로 반송되는 플록을 슬러지아웃렛배관으로 배출시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 되고, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.

본 발명에 따른 고속 응집침전시스템에 의하면, 개별적으로 분리된 응집, 반응조를 하나의 수조로 일체화시켜 경제적이고, 일체형의 수조 내에서 서로 다른 유속으로 강제 이동시켜 오염된 유입수의 처리효율을 증대시킨다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

도 1은 본 발명에 따른 고속 응집침전시스템의 설치 상태도이고, 도 2는 본 발명에 따른 응집반응조를 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 응집반응조의 평면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 응집반응조의 다른 실시예이고, 도 6은 본 발명에 따른 경사판침전조를 보여주는 측단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 경사판침전조의 평단면도이고, 도 8은 본 발명에 적용된 경사판과 경사판틀을 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 고속 응집침전시스템은 유입수에 무기 응집제와 침전슬러지 일부를 순환시켜 급속 혼화, 반응시켜 플록을 형성시키는 응집반응조(10)와 플록이 해체되지 않은 상태로 유입수가 유입된 후 플록과 상등수를 분리시키는 경사판침전조(20)로 이루어져 있다.

이러한 응집반응조(10)로는 약품이 투입된 유입수가 토출되는 유입수인렛배관(P1)이 설치되어 있으며, 응집반응조(10)와 침전조(20)는 플록아웃렛배관(P2)에 의해서 연통되어 있으며, 유입수인렛배관(P1)은 침전조(20)로부터 분리, 회수된 퇴출수와 혼합시키기 위한 슬러지반송배관(P3)과 연통되어 있다. 이때 유입수인렛배관(P1)과 슬러지반송배관(P3) 상으로는 믹서(M)가 설치되어 퇴출수에 포함된 플록을 분해하여 응집반응조(10)에서 효과적으로 응집이 이루어질 수 있도록 응결핵의 상태로 공급하도록 한다.

또한, 상기 슬러지반송배관(P3)에 연통되어 슬러지를 배출시키는 슬러지아웃렛배관(P4)이 형성되어 슬러지아웃렛배관(P4)을 통해 침전조(20)로부터 분리, 회수된 퇴출수가 배출되고, 그 일부가 슬러지반송배관(P3)을 통해 응집반응조(10)로 다시 반송된다.

다시, 응집반응조(10)는 베이스(12)와, 상기 베이스(12) 상에서 일측이 개구되고, 개구된 내부에 공간(S)을 형성하며, 유입수가 수용되는 내벽(14)으로 이루어진 급속반응조(13)와, 상기 내벽(14)과 간격(T)을 두고 간격(T) 사이로 유입수가 이동되도록 내벽(14)을 감싸는 형상으로 형성된 외벽(16)으로 이루어진 완속응집반응조(17)와, 상기 완속응집반응조(17)에 설치된 후 돌출된 다수개의 완속교반유도베플(18)을 더 포함하여 이루어져 있다.

급속반응조(13)로는 전술한 유입수인렛배관(P1)으로부터 토출되는 유입수가 수용되며, 이 급속반응조(13)는 내벽(14)에 의해서 후술하는 급속반응조(13)와 완속응집반응조(17)의 일부가 연통되어 있다.

완속응집반응조(17)는 급속반응조(13)로부터 취출된 유입수가 안내되어 이동하는 곳이며, 내벽(14)과 외벽(16)에 의해서 형성된다.

도시된 일예에서와 같이 급속반응조(13)와 완속응집반응조(17)를 이동하는 유입수는 내, 외벽(14)(16) 사이의 공간을 따라 이동하게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 내벽(14)은 일측이 개구되어 있으며, 개구된 내벽(14)의 일단(14a)은 완속응집반응조(17)를 가로지르면서 연장되어 외벽(16)의 내 측면과 연결되어 완속응집반응조(17)를 구획하게 된다.

특히, 완속응집반응조(17)로는 완속교반유도베플(18)이 다수개 설치되어 있으며, 이 완속교반유도베플(18)은 유입수와 응집제, 응집보조제가 효과적으로 섞여 플록이 커질 수 있도록 하는 역할을 한다.

바람직하게 도 4를 참조하면, 상기 완속응집반응조(17)를 순환한 유입수에 플록이 원활히 형성시키기 위하여 완속응집반응조(17)를 순환한 유입수의 일부가 다시 급속반응조(13)에서 취출되는 유입수와 함께 다시 완속응집반응조(17)를 순환하도록 내벽(14)의 일단(14a)는 유입수순환로(14c)가 형성되고, 급속반응조(13)에서 취출되는 유입수가 유입수순환로(14c)를 통해 바로 플록아웃렛배관(P2)로 배출되지 않고 완속응집반응조(17)를 순환하도록 유입수순환로(14c)의 일측에 유입수안내베플(14d)이 더 형성될 수 있다.

다시, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 급속반응조(13)로는 유입수를 고속으로 회전시키면서 완속응집반응조(17)로 이동시키는 프로펠러(32)와 프로펠러(32)를 회전시키는 모터(30)를 포함하고 있다.

이때, 프로펠러(32)에 의해서 회전, 혼합되는 유입수는 완속응집반응조(17)로 이동되는 유입수의 속도보다 상대적으로 고속으로 이동된다.

따라서, 급속반응조(13) 상에서 회전, 혼합된 유입수의 취출속도는 가장 높은 속도이며, 이 속도는 전술한 완속교반유도베플(18)에 의해서 감속되나 급격히 감속되지 않은 상태에서 이동된다.

본 발명은 위와 같은 유입수의 속도를 조절하기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이 내벽(14)의 내측면 원주방향을 따라 내측방향으로 돌출된 배플판(15)이 다수개로 설치되어 있다.

즉, 배플판(15)에 의해서 급속반응조(13) 내에서 회전, 혼합하는 유입수는 유입수에 포함된 약품과 더욱 효율적으로 혼합된다.

이러한 유입수의 속도를 더욱 정교하게 조절하기 위하여 본 발명은 내벽(14)으로 유속조절홈(14b)을 형성시켜 처리용량이 큰 경우 완속교반이 완속응집반응조(17) 내에서 균일하게 이루어지도록 일정 유속을 유지해 주는 역할을 한다.

한편, 급속반응조(13)에서 취출되는 유입수는 완속응집반응조(17)로 원활하게 안내하기 위하여 완만한 곡선의 형상으로 이루어진 안내판(19)을 개구된 내벽(14)의 타단과 연결되어 있다.

완속교반유도베플(18)이 형성된 간격(T)을 통과한 유입수는 최저의 이동속도를 갖게 되며, 플록아웃렛배관(P2)을 통해 경사판침전조(20)로 배출된다.

전술한 바와 같이, 유입수는 약품에 의해 공간(S)에서 회전, 혼합되면서 응집되어 플록을 형성시키게 되며, 간격(T) 상에서 서서히 감속되어 유입수와 플록이 고르게 혼합된 상태로 존재하게 된다.

위와 같이 플록이 혼합된 유입수는 플록아웃렛배관(P2)을 통해 경사판침전조(20)로 유입되고, 이러한 유입수는 유입된 후 낙수하여 유입수에 포함된 플록이 중력에 의해서 바닥(22)에 자연침강된 후 상등수만을 월류시켜 배출된다.

경사판침전조(20)는 그 내부에 경사판(24)과 회전스크래퍼(26)가 설치되어 있으며, 이 회전스크래퍼(26)는 모터에 의해서 구동된다.

경사판(24)는 상승하는 유입수에 포함된 플록과 접촉하여 플록을 자연침강시키는 역할을 수행하며, 유입수와의 접촉면적을 상대적으로 확장시키기 위하여 경사 또는 겹경사 등 다양한 형태로 변형시킬 수 있다.

바람직하게 도 7과 도 8을 참조하면, 경사판(24)은 경사판침전조(20) 내부에서 경사판침전조(20)의 중심을 기준으로 방사형으로 탈착가능한 다수개의 경사판틀(24a)에 설치된다.

더욱 바람직하게 상기 경사판틀(24a)이 설치되는 경사판침전조(20)의 내측벽에는 경사판틀(24a)이 안착되도록 고정구(25)가 설치되어 고정구(25)의 상면에 안착된다.

이러한 경사판(24)은 경사판침전조(20)의 내부에 설치가 용이하고, 각각의 경사판틀(24a)을 경사판침전조(20)에서 분리가 가능하여 유지보수에 용이하다.

회전스크래퍼(26)는 바닥(22)에 자연침강된 플록을 회전력에 의하여 쓸어 외부로 배출하게 된다.

배출된 플록은 다시 전술한 슬러지반송배관(P3)을 통해 선택적으로 응집반응조(10)로 다시 투입되어 상등수만을 최종적으로 수득하게 된다.

다시 도 1과 도 6을 참조하면, 경사판침전조(20)의 내측벽 일단에는 경사판침전조의 바닥에 침전된 플록이 일정 높이만큼 쌓이면 플록을 경사판침전조에서 배출하도록 슬러지레벨센서(28)가 설치되어 있다.

상기 슬러지레벨센서(28)는 통상의 광센서가 적용될 수 있으며, 광센서가 침전된 플록을 감지하면 슬러지반송배관(P3)와 슬러지아웃렛배관(P4)에 형성된 솔레 노이드밸브(29)가 열려 슬러지아웃렛배관(P4)을 통해 플록이 외부로 배출되고, 외부로 배출된 플록의 일부는 상술한 바와 같이 슬러지반송배관(P3)을 통해 다시 응집반응조(10)로 투입된다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 고속 응집침전시스템의 설치 상태도

도 2는 본 발명에 따른 응집반응조를 보여주는 도면

도 3은 본 발명에 따른 응집반응조의 평면도

도 4는 본 발명에 따른 응집반응조의 다른 실시예

도 5는 본 발명에 따른 응집반응조의 또 다른 실시예

도 6은 본 발명에 따른 경사판침전조를 보여주는 측단면도

도 7은 본 발명에 따른 경사판침전조의 평단면도

도 8은 본 발명에 적용된 경사판과 경사판틀을 보여주는 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 응집반응조 12 : 베이스

13 : 급속반응조 14 : 내벽

14b: 유속조절홈 14c : 유입수순환로

14d : 유입수안내베플 16 : 외벽

17 : 완속응집반응조 18 : 완속교반유도베플

19 : 안내판 20 : 경사판침전조

22 : 바닥 24 : 경사판

26 : 회전스크래퍼 28 : 슬러지레벨센서

30 : 모터 32 : 프로펠러

M : 믹서 P1 : 유입수인렛배관

P2 : 플록아웃렛배관 P3 : 슬러지반송배관

P4 : 슬러지아웃렛배관 S : 공간

T : 간격

Claims (8)

1. 베이스와, 상기 베이스 상에서 일측이 개구되고, 개구된 내부에 공간을 형성하고 유입수가 수용되는 내벽으로 이루어진 급속반응조와, 상기 내벽과 간격을 두고 간격 사이로 유입수가 이동되도록 내벽을 감싸는 형상으로 형성된 외벽으로 이루어진 완속응집반응조와, 상기 완속응집반응조에 설치된 후 돌출된 다수개의 완속교반유도베플을 포함하고,

   상기 일측이 개구된 내벽의 일단은 상기 간격을 가로지르면서 연장되어 외벽의 내측면과 연결되어 상기 간격을 구획하여 이루어진 응집반응조와;

   상기 내벽의 일단과 연결된 외벽의 내측면으로는 플록아웃렛배관이 설치되고, 플록아웃렛배관을 통해 유입수가 침전조로 유입된 후 유입수에 포함된 플록이 중력에 의해서 바닥에 자연침강된 후 상등수만을 월류시켜 배출시키되, 유입수에 포함된 플록의 침전율이 증가하도록 표면적을 넓히기 위한 경사판이 설치되며, 침전된 플록을 슬러지반송배관을 통해 응집반응조로 반송 및 슬러지아웃렛배관으로 배출시키는 경사판침전조;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고속 응집침전시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 내벽의 내측면 원주방향을 따라 내측방향으로 돌출된 배플판이 다수개로 설치된 것을 특징으로 하는 고속 응집침전시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 내벽의 일단는 유입수순환로가 형성되고, 유입수순환로의 일측에 유입수의 순환방향으로 돌출되어 형성된 유입수안내베플을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 응집침전시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 내벽으로는 완속응집반응조의 일정 유속을 유지하기 위한 유속조절홈이 형성된 것을 특징으로 하는 고속 응집침전시스템.
5. 제1항에 있어서,

   상기 경사판침전조의 하부에는 바닥에 침강된 플록을 쓸어 외부로 배출하는 회전스크래퍼를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고속 응집침전시스템.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,

   상기 경사판은 경사판침전조 내부에서 경사판침전조의 중심을 기준으로 방사형으로 탈착가능한 다수개의 경사판틀에 설치된 것을 특징으로 하는 고속 응집침전시스템.
8. 제1항에 있어서,

   상기 경사판침전조는 바닥에 자연침강된 플록을 믹서가 설치된 슬러지반송배관을 통해 응집반응조로 연속적으로 반송되고, 경사판침전조의 내측벽 일단에는 슬러지레벨센서가 설치되어 경사판침전조에 침전된 플록이 쌓여 슬러지레벨센서에 감지되면 슬러지반송배관을 통해 응집반응조로 반송되는 플록을 슬러지아웃렛배관으로 배출시키는 것을 특징으로 하는 고속 응집침전시스템.

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