KR100962069B1 - 직접 여과를 위한 응집 전처리장치 - Google Patents

직접 여과를 위한 응집 전처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100962069B1
KR100962069B1 KR1020090112321A KR20090112321A KR100962069B1 KR 100962069 B1 KR100962069 B1 KR 100962069B1 KR 1020090112321 A KR1020090112321 A KR 1020090112321A KR 20090112321 A KR20090112321 A KR 20090112321A KR 100962069 B1 KR100962069 B1 KR 100962069B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flocculation
floc
coagulation
filtration
tank
Prior art date
Application number
KR1020090112321A
Other languages
English (en)
Inventor
한승우
최영근
최기충
강임석
Original Assignee
한승우
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한승우 filed Critical 한승우
Priority to KR1020090112321A priority Critical patent/KR100962069B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100962069B1 publication Critical patent/KR100962069B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5281Installations for water purification using chemical agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/40Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5209Regulation methods for flocculation or precipitation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08Seawater, e.g. for desalination
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002Construction details of the apparatus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06Controlling or monitoring parameters in water treatment pH

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

본 발명은 수처리를 위하여 하·폐수 및 해수에 포함된 입자상물질, 조류 등의 이물질을 응집시켜 제거하는 전처리 기술로, 종래의 응집-침전-여과 또는 응집-부상-여과와 같은 기술에서 응집효율을 향상시킨 직접여과 방식으로 배열한 응집-여과 기술에 관한 것이다. 본 발명의 응집-여과의 직접여과 장치는, 정류판(Baffle)을 벽면 4개소에 수직으로 설치된 응집조; 상기 응집조와 연접되어 유출부의 수면 아래에 수평에서 30-60°경사지게 정류판(Baffle)이 설치되고, 연접되어 일정한 흐름을 유지할 수 있는 웨어(Weir)가 일체로 설치되고, 연접된 부분의 수로를 경사지게 수로관이 설치되고; 수로관과 연접되게 배열하여 설치된 여과조;를 포함하여 구성된, 하·폐수처리 및 해수 담수화를 위한 직접여과 전처리 장치로 이루어진다.
본 발명에 따른 응집-여과의 직접여과 장치는 수처리 용량 대비 소형의 설비로 이루어져 설비를 갖추기 위한 비용이 적고 관리가 용이할 뿐 아니라 적은 에너지 소모 및 사용하는 응집제의 절감효과 함께 응집효율을 증대시키는 특징을 지니고 있다.
응집, 플럭, 정류판, 여과

Description

직접 여과를 위한 응집 전처리장치{Apparatus of Flocculation as Pretreatment for Direct-Filtration}
본 발명은 수처리를 위하여 하·폐수 및 해수에 포함된 입자상 물질, 조류 등의 이물질을 응집시켜 제거하는 전처리 기술로, 종래의 응집-침전-여과 또는 응집-부상-여과와 같은 기술에서 응집효율을 향상시킨 직접여과 방식으로 배열한 응집-여과 기술에 관한 것이다.
지금까지의 수처리 공정 중 응집공정은 응집-침전-여과 또는 응집-부상-여과 등의 처리공정으로 단순히 수중에 존재하는 입자상 물질들을 응집시켜 침전 또는 부상으로 제거하기 위한 시스템으로 적용되어 왔다. 이러한 응집공정은 응집효율 저하로 인한 응집제의 과다 및 응집처리 효율의 저하에 따른 문제점에 대한 중요성을 무시하며 단순한 수처리 시스템의 하나로만 인식되어 왔다. 하지만, 응집공정에서의 응집효율은 침전 또는 부상, 그리고 여과 등의 후속공정에 대단한 영향을 미치게 되며, 이로 인한 경제적 손실 및 운영상의 문제점을 야기시키기도 한다. 이에 따라 응집공정에서의 응집효율을 증대시키기 위한 연구가 활발히 진행되었으나, 주로 응집공정에서 사용되고 있는 응집제에 의한 응집효율을 개선하기 위한 연구가 진행되었다.
응집공정에서의 응집효율을 향상시키기 위한 방법으로는 응집공정에서 사용되는 응집제의 선정에 따라 응집 pH조건 등을 이용하여 응집효율을 개선하는 방법과 응집시설을 개선하여 응집효율을 개선하는 방법이 있다. 이 중 응집제에 의한 응집효율 개선기술은 다양하게 개발되어 사용되고 있다. 응집제 개발과 관련된 기술로는 대한민국 등록 특허 제10-0245196호(1999. 11. 26 등록)의 고중합 염화알루미늄 수처리용 응집제 및 그의 제조방법, 대한민국 등록 특허 제10-0192872 호(1999. 1. 30 등록)의 폴리염화알루미늄칼슘 및 그의 제조방법, 대한민국 등록 특허 제10-0464714 호(2004. 12. 23 등록)의 수처리용 응집제 제조방법 및 대한민국 등록 특허 제10-0733286 호(2007. 6. 22 등록)의 고염기도 염화알미늄계 응집제의 제조방법 등이 제공된 바가 있다. 또한 응집효율의 개선을 위한 응집시설에 대한 개발과 관련된 기술로는 대한민국 등록 특허 제10-0856702 호(2008. 8. 29 등록)의 급속혼화를 위한 교반실 및 혼화수조 및 대한민국 등록 특허 제10-0922198 호(2009. 10. 9 등록)의 혼화장치 등이 제공된 바가 있으나, 상기와 같은 기술들은 응집공정에서 사용되는 응집제와 관련된 기술 및 응집제와 반응을 시키는 급속혼화와 관련된 기술로서, 급속혼화와 관련하여서는 급속혼화를 이루기 위한 혼화강도를 높이기 위해 에너지 소모가 커진다는 단점을 지니고 있다. 따라서 응집효율을 개선하기 위한 플럭형성율을 높이고 형성된 플럭을 유지하기 위한 별도의 응집시설 개선 대책이 필요하다.
본 발명에서는 각종 수처리 공정 중 응집공정에 있어서 플럭형성을 극대화시켜 효율적인 응집반응을 이루기 위한 응집장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 비교적 짧은 플럭 형성시간에 효율적인 반응을 이루기 위한 정류판(Baffle)을 반응조 내부에 설치하면서, 에너지 소모를 최소화하고 사용하는 응집제의 절감효과를 얻을 수 있는 임펠라의 형상을 유지하여 효율적인 응집반응에 의한 플럭 형성을 극대화할 수 있는 구조의 응집장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 응집-여과 배열의 직접 여과장치에 있어서, 인라인 믹서(in-line mixer)를 이용하여 pH조절과 응집제와 혼화를 일으켜 플럭의 핵을 형성하기 위한 급속혼화부; 내부 벽면 4개소에 수직형 정류판이 설치되고, 수면 하단에 수평에서 30-60°경사의 특정각도를 가진 정류판이 설치되며, 중앙 영역에 하이드로베인형(Hydrovane type) 임펠라를 30-90rpm으로 회전 가능하게 설치하여 상기 급속혼화부에서 형성되어 유입된 플럭의 핵을 서로 충돌시켜 크고 단단한 플럭으로 형성시키기 위한 응집조; 및 상기 응집조 상부 영역에 구비되어 형성된 플럭이 깨지지 않고 일정한 흐름을 유지하며 여과조로 유입시키기 위한 유출부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 기존의 급속혼화부와 응집조를 두어 운영하던 수처리 공 정을 배관상에 급속혼화를 유도하는 인라인 믹서(in-line mixer)를 설치하고 반응시간 10분 이내의 응집조를 둠에 따라 부지면적을 최소화할 수 있으며, 응집부에 있어서 에너지 소모를 적게 하는 하이드로베인형(hydrovane type) 임펠라를 두고, 내부에 수직형 정류판 및 특정 각도를 가진 정류판을 설치함에 따라 에너지 소모 절감효과 및 사용 응집제의 절감효과를 극대화할 수 있으며, 충분한 입자들의 충돌기회를 제공함에 따라 플럭 형성율이 높아져 응집효율을 높일 수 있는 특징을 지니고 있다.
또한, 유출부에서의 일정한 흐름으로 응집부에서 형성된 플럭을 보호하여 여과조로 유입시킴에 따라 응집효율 개선에 따른 수처리 효율을 높일 수 있는 특징을 지니고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면 중 도 1은 본 발명에 따른 응집-여과의 직접 여과방식의 수처리 시스템을 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 직접여과에서의 전처리 장치인 응집장치를 나타낸 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 유출부를 나타낸 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 특정각도를 가진 정류판을 나타낸 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 하이드로베인형(Hydrovane type) 임펠라의 교반 날개를 나타낸 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 급속혼화부인 인라인 믹서 및 내부의 엘리먼트를 나타낸 구성도이다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 응집-여과 배열의 직접여과장치에서 응집장치는 인라인 믹서(in-line mixer)를 이용하여 pH조절과 응집제와 혼화되어 반응을 일으키는 급속혼화부(10)와; 급속혼화부에 의해 형성된 작은 플럭(floc) 들을 더 큰 플럭으로 플럭화 하기 위한 응집조(20)와; 응집조(20) 상부 영역에 구비되어 형성된 플럭이 깨지지 않고 일정한 흐름을 유지하며 여과조(40)로 유입시키기 위한 유출부(30)로 이루어진다.
본 발명의 응집장치에서 급속혼화부는 응집제 조절설비와 pH 조절설비 및 혼합장치를 포함한다.
응집제 주입설비에서 응집제는 일반적으로 사용되는 알루미늄염 응집제 및 철염 응집제를 사용하며, 응집제 주입은 약품펌프를 사용하여 일정하게 주입도록 설치한다.
pH 조절설비는 응집제 주입에 따라 플럭이 형성할 수 있는 조건을 유지할 수 있도록 pH를 조절하기 위해 설치된다. 일반적으로 수처리의 응집공정에서 사용되는 알루미늄염 응집제의 응집 pH는 5-7 범위이며, 철염 응집제의 응집 pH 범위는 4-10으로 알루미늄염 응집제에 비해 넓은 pH 범위가 유지되나, 대부분의 수처리공정 중 응집공정에 있어서 유지하고 있는 응집 pH는 5.8-8.6의 범위로 운영되고 있다. 그러므로 pH 조절은 응집효율을 높이기 위한 방법으로서 응집 pH 범위로 조절하여 운영하고 있다. pH 조절 약품으로는 산성의 물질로는 황산 또는 염산이 사용되며, 알카리제로는 가성소다 등이 흔히 이용된다.
상기 급속혼화부(10)는 인라인 믹서 상에 응집제와 응집을 위한 pH조절제가 투입되어 인라인 믹서 내부에 설치되어 있는 도 6의 엘리먼트(11)에 의해 급속혼화 조건을 유지하며 격렬한 혼합이 이루어지는 혼합장치이다.
상기 급속혼화부는 투입되는 응집제의 반응이 10초 이내에 일어나는 점을 감안하여 별도의 부지를 필요로 하지 않는 배관상에 설치가능한 인라인 믹서를 이용하는 것이 바람직하다.
이러한 급속혼화는 플럭의 형성을 위한 플럭의 핵이 만들어지는 과정이며, 급속혼화 이후에는 플럭의 핵들이 서로 충돌을 일으켜 더 큰 플럭으로 유도하기 위한 교반시설인 응집조가 필요하게 된다.
그러므로 본 발명에서는 인라인 믹서에 의해 플럭의 핵을 형성시키고, 형성된 플럭의 핵을 더 큰 플럭으로 형성시키기 위해 응집조(20)로 공급하게 된다.
이때, 급속혼화부(10) 단부에 주입구(12)가 하이드로베인형(Hydrovane type)임펠라(50)와 인접하게 체결 고정되어, 유입되는 플럭의 핵들이 더 큰 플럭으로 형성됨에 따라 하이드로베인형(Hydrovane type)임펠라(50)의 회전으로 플럭의 충돌기회를 충분히 제공하도록 하였다.
상기 응집조(20) 내부에는 응집조 벽면 4개소에 수직으로 정류판(Baffle)을 설치하였다(이하 상기의 정류판을 "수직형 정류판(60)"이라 한다).
상기 수직형 정류판(60)을 설치함에 따라 임펠라(50) 회전에 따른 유체의 흐름을 고려하여 플럭들의 충돌을 효과적으로 유도해 응집효율의 개선을 이룩하도록 하였으며, 형성된 플럭들이 임펠라 회전에 따라 깨짐을 방지하기 위해 30-60rpm으로 플럭의 충돌에 따라 형성된 플럭이 단단하고 큰 플럭을 유지하도록 하였다.
상기 임펠라(50)는 응집조(20) 내부에 회전 가능하게 설치되고, 3개의 교반날개(52)로 날개와 날개 사이의 각도는 120°를 유지하여 설치된다. 이러한 교반 날개(52)는 경사각을 30-60°를 두어 에너지 소모가 적게 소요되면서 충돌기회를 충분히 유도할 수 있는 흐름을 유지하도록 하였다(이하 상기 임펠라는 "하이드로베인형(hydrovane type) 임펠라"라 한다).
또한, 형성된 플럭들이 유출되는 부분인 응집조(20) 상부 영역의 벽면에 수면의 수평에서 30-60°경사진 정류판(Baffle)을 설치하였다(이하 상기 정류판을 "특정 각도를 가진 정류판(70)"이라 한다). 특정 각도를 가진 정류판을 설치함으로써 유체의 흐름에 한번 더 응집조 내부로 유도함으로써 크고 단단한 플럭의 유지가 가능하다. 하지만, 형성된 플럭의 유출 흐름에 따라 유출부에서의 일정한 흐름을 유지 못 한다면, 단회로 현상이 발생되어 형성된 플럭이 깨져 유출되어 유출수질의 악화시킬 우려가 발생할 수 있다.
그래서 본 발명에서는 이러한 문제점을 극복하기 위해 응집조(20) 상부 영역에 유출부(30)를 구비하여 여과조(40)로 유입시키게 된다.
상기 유출부(30)는 응집조(20) 상부 영역에 구비된 물 저장케이스(32)와; 물 저장케이스(32)에 연통되게 연결되어 여과조(40)로 유출수를 공급하기 위한 공급연결관(34)으로 이루어진다.
이때, 물 저장케이스(32)의 전면에는 일정한 흐름을 유지하며 형성된 플럭을 보호할 수 있도록 웨어(32a)가 형성되고, 후면에는 경사면(32b)을 두어 일정한 흐름을 유지하도록 함으로써 응집조(20)의 유출부분에 있어서 단회로 현상을 방지하 고 형성된 플럭을 보호할 수 있도록 하였다. 이때, 경사면(32b)은 15-45°를 유지하여 형성되는 것이 바람직하다.
따라서 급속혼화부(10)에서 플럭의 핵 형성을 유도하고 응집조(20)에서 크고 단단한 플럭을 형성하며, 형성된 플럭이 일정한 흐름에 따라 여과조(40)로 유입됨에 따라 응집효율의 개선이 가능하다.
본 발명에 따른 응집장치를 이용하여 급속혼화부에서 플럭의 핵 형성을 유도하고 응집조에서 크고 단단한 플럭을 형성하며, 형성된 플럭이 일정한 흐름에 따라 여과조로 유입됨에 따라 응집효율의 개선이 가능하도록 설계 제작되었다.
본 발명에 따른 응집장치를 이용하여 응집효과를 판단하기 위한 목적으로 하기와 같이 실험을 진행하였다.
[실험 예1]
본 발명에 따른 응집장치를 이용하여 응집효과를 판단하기 위한 목적으로 ①정방형(정사각형)의 응집조에 정류판(Baffle)을 설치하지 않은 것, ②사각형 응집조 내부벽면 4개소에 수직형의 정류판(Baffle)을 설치한 것, 그리고 ③수직형 정류판(Baffle)과 응집조 유출부 하단에 특정 각도를 가진 정류판(Baffle)을 설치하여 응집실험에 따른 입자들의 입자직경에 따른 입도수를 비교하여 보았다.
그림 1은 상기 3가지 형태의 응집조를 대상으로 응집시설에 대한 입도분석을 실시한 결과이다. 응집제 주입량은 30ppm으로 하였으며, 응집 pH 조건은 6.9±0.2이다. 교반 및 반응시간 조건은 급속혼화는 인라인 믹스(in-line mixer)를 이용하였으며, 완속혼화에 의한 응집은 5분의 반응시간을 두어 응집실험을 실시하였다.
Figure 112009071231018-pat00001
그림 1 응집시설 정류판(Baffle) 형상에 따른 입자들의 입도분석 결과
그림 1에서 나타난 바와 같이 입자들의 충돌에 의해 형성된 입자수는 특정 각도를 가진 정류판, 수직형 정류판, 정류판이 없는 경우 순으로 나타났다. 본 발명의 수직형 정류판과 특정 각도를 가진 정류판을 같이 설치한 응집실험의 경우에 있어서 수직형 정류판만 설치한 경우와 정류판이 없는 경우보다 입자들의 더 많은 충돌기회가 제공됨에 따라 형성되는 입자수가 많음을 확인할 수가 있다.
[실험 예 2]
본 발명에 따른 응집장치에서 수직형 정류판과 특정 각도를 가진 정류판을 설치하고 응집조를 가동함에 있어 임펠라의 형상에 따른 응집효과를 판단하기 위한 목적으로 ①일반적으로 응집시설에서 사용되는 터빈형 임펠라 ②본 발명의 임펠라 형상과 동일한 형태의 하이드로베인형(hydrovane type) 임펠라로 각도를 90도 수직으로 유지한 경우 그리고 ③본 발명에서의 하이드로베인형(hydrovane type) 임펠라를 설치하여 임펠라 형상에 따른 응집실험에서 입도수를 비교하여 보았다.
응집실험에 따른 입도분석 결과는 그림 2와 같다.
그림 1 응집시설 정류판(Baffle) 형상에 따른 입자들의 입도분석 결과
Figure 112009071231018-pat00002
그림 2 응집시설 Impeller 형상에 따른 입도분석 결과
그림 2에서 보는 바와 같이 본 발명의 하이드로베인형(hydrovane type) 임
펠라가 터빈형 보다 입도수가 많이 나타나 응집조 내부에서 더 많은 충돌기회가 제 공됨에 따라 형성되는 입자수가 많음을 확인할 수가 있다. 그리고 하이드로베인형(hydrovane type) 임펠라에서 임펠라의 경사각을 두는 경우가 수직형의 경우보다 더 많은 충돌기회가 제공됨에 따라 형성되는 입자수가 많음을 확인할 수가 있다. 이에 따라 본 발명에서의 임펠라 형상이 하이드로베인형(hydrovane type) 임펠라의 경우에서 우수한 입자형성을 확인할 수가 있다.
[실험 예 3]
본 발명에 따른 응집장치를 이용하여 응집효과를 판단하기 위한 목적으로 일반적으로 수처리 공정에서 사용되고 있는 급속혼화부-응집조에서의 응집실험 결과를 비교하여 보았다.
실험은 하수처리장에서의 처리수와 낙동강 원수를 이용하여 응집실험을 실시하였으며, 실험조건은 기존의 응집시설은 급속혼화부-응집조의 배열이며, 반응조건은 일반적으로 수처리 현장에서 적용하고 있는 응집조건을 그대로 이용하였다. 급속혼화부는 180rpm에서 20분, 응집조에서 120rpm에서 20분을 반응시간으로 두고 응집실험을 실시하였으며, 본 발명에 따른 응집장치의 실험조건은 급속혼화는 인라인 믹스를 이용하므로 반응시간은 1초 정도이며, 플럭 형성을 위한 응집조에서의 반응시간은 5분을 두고 응집실험을 실시하였다. 응집실험에 있어서 응집 pH 조건은 7±0.5로 두었다. 사용된 응집제는 일반적으로 수처리 현장에서 사용하고 있는 Alum(Al2O3 8%)을 이용하였으며, 응집제 주입량은 30ppm으로 하였다.
표 1은 응집실험 비교에서 응집실험 후 30분 침전시켜 그 상등액에 대한 탁 도 결과이다.
표 1 탁도 실험 결과
구분 원수 탁도 응집-침전 후 상등액 탁도
본 발명 기존 응집공정
하수처리수 5.3 1.0 2.1
낙동강 원수 10.2 1.2 2.5
응집실험 결과 기존 수처리 공정의 응집시설 보다 본 발명에서의 응집개선 효율이 높은 것으로 나타났는데, 이는 기존의 공정에서는 급속혼화 및 응집에서의 반응시간이 본 발명보다 길게 유지함에 따라 형성된 플럭이 깨짐의 현상이 원인이라 판단된다. 또한 응집조의 경우를 보면 기존 수처리 공정에서는 충돌의 기회가 적음에 따라 작은 플럭들이 충돌없이 바로 유출되는 현상이 나타나 응집처리 효율이 낮게 나타난 것으로 생각된다.
[실험 예 4]
실험예 3에서의 결과에 따라, 급속혼화 조건은 실험예 3과 같이 하고 응집조에서의 반응시간 조건을 본 발명과 기존 공정을 모두 5분으로 같이 두고 응집조에서의 응집실험 결과를 비교하였다. 비교한 결과는 표 2와 같다.
표 2 탁도 실험 결과
구분 원수 탁도 응집실험 후 탁도
본 발명 기존 응집공정
하수처리수 5.3 1.0 2.4
낙동강 원수 10.2 1.2 2.7
실험결과 본 발명의 응집장치가 기존의 수처리공정(응집시설) 보다 나은 응 집처리 효율을 나타내었는데, 결과에서 보는 바와 같이 충돌기회가 많은 본 발명품의 경우에서 우수한 응집효율을 나타냄을 알 수 있는 바와 같이 응집조에서의 플럭들에 대한 충돌기회에 대한 제공이 응집효율에 있어서 얼마나 중요한 지를 단적인 예로 나타내 주는 것이라 할 수 있다.
또한, 기존 응집공정의 경우 반응시간을 20분에서 5분으로 줄임에 따라 응집효율이 저하됨을 알 수 있는데, 이는 응집조 내에서의 충돌기회가 줄어들어 나타난 결과라 판단된다. 이로써 응집조 내에서의 정류판(Baffle)을 설치함에 따라 입자의 충돌기회가 증가하여 더 큰 플럭을 형성함을 알 수 있다.
[실험 예 5]
본 발명에 따른 응집-여과의 직접여과 장치는 수처리 용량 대비 소형의 설비로 이루어져 설비를 갖추기 위한 비용이 적고 관리가 용이할 뿐 아니라 적은 에너지 소모로 응집효율을 증대시키는 특징을 지니고 있으며, 사용하는 응집제 절감효과의 특징을 지니고 있다.
이에 따라 여과에 따른 수질특성을 실험하였다. 여과는 모래여과와 섬유여과 방식을 이용하였으며, 응집조건은 실험예 1-4에서 도출된 본 발명의 응집장치 조건을 두고 실시하였다.
응집-여과 배열의 직접여과 방식에 대한 수질을 탁도로 분석하였으며, 그 결과는 표 3과 같이 나타났다.
표 3 탁도 실험 결과
구분 원수 탁도 응집-침전 후 탁도 응집-여과 실험 후 탁도
모래여과 섬유여과
하수처리수 5.3 1.0 0.4 0.3
낙동강 원수 10.2 1.2 0.2 0.1
응집-침전 후의 탁도와 응집-여과 후의 탁도 결과 여과에서의 효율이 높았으며, 모래 여과보다는 섬유여과의 경우가 우수한 수질을 나타내었다.
이에 따라 본 발명의 응집장치는 응집-여과 배열의 직접여과방식에서 적용함에 따라 우수한 수질 조건을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.
또한, 본 발명의 기술을 적용함에 따라 수처리 용량 대비 소형의 설비로 이루어져 설비를 갖추기 위한 비용이 적고 관리가 용이할 뿐 아니라 적은 에너지 소모로 응집효율을 증대시키는 기대를 가질 수 있으며, 사용하는 응집제 소모량의 절감효과로 경제적인 수처리 운영을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
도 1은 본 발명에 따른 직접 여과를 위한 응집 전처리 장치를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 응집장치를 나타낸 구성도.
도 3a은 본 발명에 따른 유출부의 사시도이고, 도 3b는 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 30-60°경사의 특정각도를 가진 정류판을 나타낸 구성도로서, a는 측면도이고, b는 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 하이드로베인형(Hydrovane type) 임펠라의 교반 날개를 나타낸 구성도로서, a는 평면도이고, b는 정면도이며, c는 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 급속혼화부인 인라인 믹서 및 내부의 엘리먼트를 나타낸 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 급속혼화부 20 : 응집조
30 : 유출부 32 : 물 저장케이스
32a : 웨어 32b : 경사면
40 : 여과조 50 : 엠펠라
52 : 교반날개 60 : 수직형 정류판
70 : 경사진 정류판

Claims (10)

  1. 응집-여과 배열의 직접 여과장치에 있어서,
    인라인 믹서(in-line mixer)를 이용하여 pH조절과 응집제와 혼화를 일으켜 플럭의 핵을 형성하기 위한 급속혼화부(10);
    내부 벽면 4개소에 수직형 정류판(60)이 설치되고, 수면 하단에 수평에서 30-60°경사의 특정각도를 가진 정류판(70)이 설치되며, 중앙 영역에 하이드로베인형(Hydrovane type) 임펠라(50)를 30-90rpm으로 회전 가능하게 설치하고, 상기 임펠라(50)의 교반날개(52)는 경사각도가 30-60°로 유지하여, 상기 급속혼화부(10)에서 형성되어 유입된 플럭의 핵을 서로 충돌시켜 크고 단단한 플럭으로 형성시키기 위한 응집조(20); 및
    상기 응집조(20) 상부 영역에 구비되고, 전면에는 응집조(20)에서 형성된 플럭이 깨지지 않고 유지할 수 있도록 일정한 흐름을 유지하기 위하여 웨어(32a)가 형성되고, 후면에는 15-45°로 경사면(32b)을 형성하여 플럭을 유지해 여과조(40)로 유입되는 물 저장케이스(32)와; 상기 물 저장케이스(32)에 연통되게 연결되어 여과조(40)로 유출수를 공급하기 위한 공급연결관(34)으로 이루어진 유출부(30);
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 직접 여과를 위한 응집 전처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 급속혼화부(10)는,
    단부에 주입구(12)가 하이드로베인형(Hydrovane type) 임펠라(50)와 인접하게 체결 고정되어, 하이드로베인형(Hydrovane type) 임펠라의 회전으로 플럭의 충돌기회를 충분히 제공하도록 구성한 것을 특징으로 직접 여과를 위한 응집 전처리 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 응집조(20)는,
    상기 급속혼화부(10)에서 혼화된 물이 유입되어 플럭 형성을 위한 반응시간이 10분 이내로 유지됨을 특징으로 하는 직접 여과를 위한 응집 전처리 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020090112321A 2009-11-20 2009-11-20 직접 여과를 위한 응집 전처리장치 KR100962069B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090112321A KR100962069B1 (ko) 2009-11-20 2009-11-20 직접 여과를 위한 응집 전처리장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090112321A KR100962069B1 (ko) 2009-11-20 2009-11-20 직접 여과를 위한 응집 전처리장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100962069B1 true KR100962069B1 (ko) 2010-06-09

Family

ID=42369737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090112321A KR100962069B1 (ko) 2009-11-20 2009-11-20 직접 여과를 위한 응집 전처리장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100962069B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105668740A (zh) * 2016-03-17 2016-06-15 绵阳科勤环保科技有限公司 一体化洗砂废水回用装置
KR20160090669A (ko) 2015-01-22 2016-08-01 가람환경기술 주식회사 교반일체형 직접여과장치
CN108203179A (zh) * 2017-11-01 2018-06-26 北京贝特斯联合科技有限公司 一种智能化快速污水处理装置
KR20200100226A (ko) 2019-02-15 2020-08-26 (주)엠큐빅 탈부착이 용이한 회전식 필터 모듈이 구비되는 여과 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160090669A (ko) 2015-01-22 2016-08-01 가람환경기술 주식회사 교반일체형 직접여과장치
CN105668740A (zh) * 2016-03-17 2016-06-15 绵阳科勤环保科技有限公司 一体化洗砂废水回用装置
CN108203179A (zh) * 2017-11-01 2018-06-26 北京贝特斯联合科技有限公司 一种智能化快速污水处理装置
KR20200100226A (ko) 2019-02-15 2020-08-26 (주)엠큐빅 탈부착이 용이한 회전식 필터 모듈이 구비되는 여과 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101141871B1 (ko) 응집 처리 방법 및 반응기, 및 유체 처리 설비
EP3090806B1 (en) Injection type dissolved air flotation water treatment apparatus
US7563366B2 (en) System for removing BOD and suspended solids through an activated sludge process and a ballasted flocculation process
CA2601228C (en) Method and system for utilizing activited sludge in a ballasted flocculation process to remove bod and suspended solids
KR100999369B1 (ko) 하·폐수 및 오·탁수 처리용 일체형 수처리장치
KR101800290B1 (ko) 이산화탄소 가스를 이용한 알칼리성 폐수 중화장치 및 이를 이용한 알칼리성 폐수의 중화 처리 방법
CN102976526B (zh) 一种投加石灰的强制外循环式高效沉淀方法及其设备
CN110540274B (zh) 一种隧道施工污水处理方法
KR100962069B1 (ko) 직접 여과를 위한 응집 전처리장치
WO2006056022A1 (en) Water treatment process
JP5423256B2 (ja) 汚泥脱水方法及び汚泥脱水装置
CN216604162U (zh) 一种中水站石灰软化密度沉淀池
JP5173538B2 (ja) 水処理方法
KR101438417B1 (ko) 폐수처리용 플러그 플로우 응집반응기
AU2013207086A1 (en) Coagulation/flocculation apparatus for the treatment of a hydraulic flow, and implementation process
CN212151731U (zh) 一种升流式新型混凝絮凝装置
JP2008279413A (ja) 凝集装置
CN112850962A (zh) 一种高效沉淀单元、污水处理系统和污水处理方法
CN207002356U (zh) 一种电镀污水沉淀处理系统
CN201370981Y (zh) 具有扰流构造的海水澄清池
CN111003773A (zh) 一种升流式新型混凝絮凝装置及废水处理方法
CN208586096U (zh) 一种电镀废水处理加工用高效絮凝池
AU2005309336C1 (en) Water treatment process
JP7119745B2 (ja) 凝集沈殿装置
CN218879569U (zh) 一种废水处理絮凝组件

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130426

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140516

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150527

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee