KR101030810B1

KR101030810B1 - 무동력 수처리제 혼화장치

Info

Publication number: KR101030810B1
Application number: KR1020100123444A
Authority: KR
Inventors: 박영철; 이창민; 정병규; 윤기섭
Original assignee: 주식회사 태현수기
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2011-04-27

Abstract

본 발명은 상수 및 하폐수 처리시 사용되는 무동력 수처리제 혼화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전후단부에 원수가 유출입되는 유입단부와 유출단부가 각각 형성되며 유입단부의 근방외주면에 수처리제 주입관부가 수직으로 삽입설치되는 하우징의 내부에 지그재그형태의 유로를 형성하는 유체혼화용 믹싱부재가 삽입설치되도록 구성함으로써, 상수 및 하폐수 처리시 별도의 동력없이 하우징의 유입단부로 유입된 원수와 수처리제 주입관부를 통해 투입된 수처리제가 하우징의 내부에 삽입설치된 유체혼화용 믹싱부재에 의해 형성되는 지그재그형태의 유로를 동시에 연속적으로 통과하면서 균일한 농도로 신속하게 혼합될 수 있게 하여 원수와 수처리제의 혼화효율 및 수질의 정화효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 장치의 운영 및 유지보수에 소요되는 비용을 대폭 절감할 수 있도록 하는 무동력 수처리제 혼화장치에 관한 것이다.

Description

무동력 수처리제 혼화장치{Unpowered mixing device for water treatment}

일반적으로 상수도 공급을 위한 정수장 또는 하수 및 폐수를 처리하기 위한 하폐수 처리장 등의 수처리공정에서는 원수를 소독하거나 원수에 포함되어 있는 이물질 등을 응집시키기 위해 수처리제, 즉 오존, 염소, 이산화탄소, 산소, 불소 등의 소독제나 PAC(PolyAluminumChloride, 폴리염화알루미늄), 가성소다 등의 응집제를 투입하게 된다.

통상적으로 상수도 공급을 위한 정수공정에서는 임펠러 등과 같은 교반장치를 구비한 혼화지에서 응집제를 투여하여 콜로이드성 미세입자, 미생물, 용존성 유기 및 무기물질 등을 미세플록화 한 후, 플록형성지에서 플록을 성장시킨 다음 침전을 거친 후 여과를 수행하여 먹는 물 수질 기준에 적합하게 입자상 물질을 제거하게 된다.

그리고, 하폐수 처리공정에서는 부유입자물질을 일차 침전제거하여 후속 생물학적 처리를 원활하게 하거나 생물학적 처리 후의 고농도 미생물 플록을 침전 제거하게 되는데, 특히 하폐수 중의 총인을 초저농도까지 낮추기 위해서는 정수공정에서와 같이 응집제를 투여하여 용존성 총인을 침전물로 입자화한 후 침전제거하거나 여과를 수행하게 되며, 또 하폐수 처리수의 재이용을 위한 고도처리 공정에서는 생물학적으로 처리된 하폐수 방류수를 추가로 여과하거나 응집제를 투여하고 플록형성, 침전, 여과 과정을 거쳐 처리 목표수질을 달성하게 된다.

이와 같이 상수도 공급을 위한 정수공정이나 하폐수 고도처리공정에서는 수처리제인 응집제의 주입이 필수적인데, 대부분의 콜로이드성 미세입자는 표면에 음전하를 띄고 있으며 입자 주변에 양이온이 분포함으로써 전기적 이중층을 형성하여 입자간 충돌시 전기적 반발에 의해 플록이 형성되지 않으므로 이러한 콜로이드의 전기적 안정성을 약화시키거나 전기적으로 중립인 다수의 침전물과 함께 뭉쳐서 플록을 형성하도록 하기 위해서는 응집제가 주입되어야 한다.

한편, 이와 같은 수처리 과정에서의 수처리제 주입은 동시적으로 균등하게 희석 혼화시켜야만 소독효과를 증대시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 부유물이나 중금속과 같은 고형물이 고르게 흡착되어 완벽하게 물과 분리시킬 수 있게 되므로, 수처리제를 균일하게 희석시키거나 교반시키는 혼화작업이 대단히 중요하게 된다.

그러나, 종래에는 대부분 수처리제를 혼합하는 혼화작업이 혼화지에 저장된 원수에 수처리제를 투입한 후 임펠러를 이용하여 혼화지에 저장된 원수를 전체적으로 교반하는 방식으로 이루어지게 되므로, 수처리제의 혼화에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 혼화가 균일하게 이루어지지 못하여 소독효과가 떨어지게 되거나 슬러지를 응집시키는 응집력이 떨어지게 됨에 따라 혼화효율 및 수질의 정화효율이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

아울러, 종래에는 이미 수처리제와 원수가 혼합이 된 후에도 계속 일정시간 교반조에 머무르면서 수처리제와 연속해서 혼합이 이루어지기 때문에 수처리제의 주입량이 증가하게 됨에 따라 수처리 효율이 현저히 저하될 뿐만 아니라, 체류시간이 길고 임펠러 등과 같은 교반장치가 필요하게 되므로 이에 따른 건설비, 장치비, 운영비 및 유지관리비용 등이 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전후단부에 원수가 유출입되는 유입단부와 유출단부가 각각 형성되며 유입단부의 근방외주면에 수처리제 주입관부가 수직으로 삽입설치되는 하우징의 내부에 지그재그형태의 유로를 형성하는 유체혼화용 믹싱부재가 삽입설치되도록 구성함으로써, 상수 및 하폐수 처리시 별도의 동력없이 하우징의 유입단부로 유입된 원수와 수처리제 주입관부를 통해 투입된 수처리제가 하우징의 내부에 삽입설치된 유체혼화용 믹싱부재에 의해 형성되는 지그재그형태의 유로를 동시에 연속적으로 통과하면서 균일한 농도로 신속하게 혼합될 수 있게 하여 원수와 수처리제의 혼화효율 및 수질의 정화효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 장치의 운영 및 유지보수에 소요되는 비용을 대폭 절감할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 전단부에 원수가 유입되는 유입단부가 형성되며 후단부에 수처리제가 혼합된 원수가 유출되는 유출단부가 형성된 파이프형상의 하우징이 구비되며, 상기 하우징의 유입단부의 근방외주면에는 하우징의 내부로 삽입된 끝단부가 유출단부를 향하도록 절곡형성된 수처리제 주입관부가 수직으로 삽입설치되고, 상기 하우징의 내부에는 지그재그형태의 유로를 형성하여 하우징의 유입단부로 유입되는 원수에 수처리제 주입관부를 통해 주입되는 수처리제를 혼합시키게 되는 유체혼화용 믹싱부재가 삽입 설치되며, 상기 유체혼화용 믹싱부재는 전방 중앙부에 수평방향으로 길게 형성된 유입구가 형성되고 후방 상하부에 유입구의 내부로 유입되는 유체를 상하측으로 분기시키는 한 쌍의 유출구가 형성되며 상기 유입구의 외측 상하부에는 유입구의 외측 상하부로 유입되는 유체를 좌우측으로 분기시키는 산형 돌출부가 각각 형성되고 상기 유출구사이에는 상기 산형 돌출부에 의해 좌우측으로 분기된 유체를 합류시키는 합류홈이 형성된 수평형 믹싱블록과, 전방 중앙부에 수직방향으로 길게 형성된 유입구가 형성되고 후방 양측방에 유입구의 내부로 유입되는 유체를 좌우측으로 분기시키는 한 쌍의 유출구가 형성되며 상기 유입구의 외부양측에는 유입구의 외부 좌우측으로 유입되는 유체를 상하측으로 분기시키는 산형 돌출부가 각각 형성되고 상기 유출구사이에는 상기 산형 돌출부에 의해 상하측으로 분기된 유체를 합류시키는 합류홈이 형성된 수직형 믹싱블록이 교대로 배열되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

삭제

상기한 바와 같이 본 발명에 의한 무동력 수처리제 혼화장치는 전후단부에 원수가 유출입되는 유입단부와 유출단부가 각각 형성되며 유입단부의 근방외주면에 수처리제 주입관부가 수직으로 삽입설치되는 하우징의 내부에 지그재그형태의 유로를 형성하는 유체혼화용 믹싱부재가 삽입설치되도록 구성됨으로써, 상수 및 하폐수 처리시 별도의 동력없이 하우징의 유입단부로 유입된 원수와 수처리제 주입관부를 통해 투입된 수처리제가 하우징의 내부에 삽입설치된 유체혼화용 믹싱부재에 의해 형성되는 지그재그형태의 유로를 동시에 연속적으로 통과하면서 균일한 농도로 신속하게 혼합될 수 있게 됨에 따라 원수와 수처리제의 혼화효율 및 수질의 정화효율을 대폭 향상시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 장치의 운영 및 유지보수에 소요되는 비용을 대폭 절감할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 무동력 수처리제 혼화장치를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 무동력 수처리제 혼화장치에 사용되는 유체혼화용 믹싱부재를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 무동력 수처리제 혼화장치의 유체혼화용 믹싱부재를 구성하는 수평형 믹싱블록을 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 무동력 수처리제 혼화장치의 유체혼화용 믹싱부재를 구성하는 수직형 믹싱블록을 나타내는 사시도.
도 5의 (가)(나)는 본 발명에 의한 무동력 수처리제 혼화장치에 사용되는 유체혼화용 믹싱부재의 다른 실시예를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명의 무동력 수처리제 혼화장치에 의한 수처리제 혼화과정을 나타내는 평단면도.
도 7은 본 발명의 무동력 수처리제 혼화장치에 의한 수처리제 혼화과정을 나타내는 측단면도.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 도 1 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 무동력 수처리제 혼화장치는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 전단부에는 원수가 유입되는 유입단부(3)가 형성되며, 후단부에는 수처리제가 혼합된 원수가 유출되는 유출단부(4)가 형성된 파이프형상의 하우징(2)이 구비된다.

상기 하우징(2)의 유입단부(3)의 근방외주면에는 하우징(2)의 내부로 수처리제를 주입하기 위한 수처리제 주입관부(5)가 수직으로 삽입설치되는데, 상기 하우징(2)의 내부로 삽입된 수처리제 주입관부(5)의 끝단부는 수처리제 주입관부(5)를 통해 주입되는 수처리제가 하우징(2)의 유출단부(4)쪽으로 용이하게 분사될 수 있게 유출단부(4)를 향하도록 절곡형성된다.

상기 하우징(2)의 내부에는 지그재그형태의 유로를 형성하여 하우징(2)의 유입단부(3)로 유입되는 원수에 수처리제 주입관부(5)를 통해 주입되는 수처리제를 혼합시키게 되는 유체혼화용 믹싱부재(6)가 삽입설치되는데, 이 유체혼화용 믹싱부재(6)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 수평형 믹싱블록(10)과 수직형 믹싱블록(20)이 교대로 배열되도록 구성된다.

상기 유체혼화용 믹싱부재(6)를 구성하는 수평형 믹싱블록(10)은 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 유체가 유입되는 유입구(11)가 수평방향으로 길게 형성된 것으로서, 전방 중앙부에 수평방향으로 길게 형성된 유입구(11)가 형성되고, 후방 상하부에 유입구(11)의 내부로 유입되는 유체를 상하측으로 분기시키는 한 쌍의 유출구(12)(13)가 형성되며, 상기 유입구(11)의 외측 상하부에는 유입구(11)의 외측 상하부로 유입되는 유체를 좌우측으로 분기시키는 산형 돌출부(14)(15)가 각각 형성되고, 상기 유출구(12)(13)사이에는 상기 산형 돌출부(14)(15)에 의해 좌우측으로 분기된 유체를 합류시키는 합류홈(16)이 형성되도록 구성된다.

그리고, 상기 유체혼화용 믹싱부재(6)를 구성하는 수직형 믹싱블록(20)은 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 유체가 유입되는 유입구(21)가 수직방향으로 길게 형성된 것으로서, 전방 중앙부에 수직방향으로 길게 형성된 유입구(21)가 형성되고, 후방 양측방에 유입구(21)의 내부로 유입되는 유체를 좌우측으로 분기시키는 한 쌍의 유출구(22)(23)가 형성되며, 상기 유입구(21)의 외부양측에는 유입구(21)의 외부 좌우측으로 유입되는 유체를 상하측으로 분기시키는 산형 돌출부(24)(25)가 각각 형성되고, 상기 유출구(22)(23)사이에는 상기 산형 돌출부(24)(25)에 의해 상하측으로 분기된 유체를 합류시키는 합류홈(26)이 형성되도록 구성된다.

이와 같이 상기 수평형 믹싱블록(10)과 수직형 믹싱블록(20)이 교대로 배열되도록 구성되는 유체혼화용 믹싱부재(6)는 하우징(2)의 내부에 지그재그형태의 유로를 형성하게 됨으로써, 상수 및 하폐수 처리시 별도의 동력없이 하우징(2)의 유입단부(3)로 유입되는 원수와 수처리제 주입관부(5)를 통해 주입되는 수처리제를 균일한 농도로 신속하게 혼합시킬 수 있게 된다.

아울러, 상기 유체혼화용 믹싱부재(6)는 장치의 크기나 유량에 따라 그 수를 자유롭게 증대시킬 수 있는데, 상기 유체혼화용 믹싱부재(6)의 수를 증대시키고자 할 경우에는 도 5의 (가)(나)에 도시되어 있는 바와 같이 수평형 믹싱블록(10)과 수직형 믹싱블록(20)이 교대로 배열되도록 수평형 믹싱블록(10)과 수직형 믹싱블록(20)을 각각 하나씩 추가해 나감으로써 용이하게 증대시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 무동력 수처리제 혼화장치의 작용관계를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 무동력 수처리제 혼화장치는 기존의 상수 및 하폐수 처리설비의 원수배관에 연결하여 사용하게 되는데, 하우징(2)의 전후단부에 각각 형성된 유입단부(3)와 유출단부(4)에는 원수배관을 연결하게 되고, 하우징(2)의 유입단부(3)의 근방외주면에 설치된 수처리제 주입관부(5)에는 수처리제 공급배관을 연결하게 된다.

이와 같이 본 발명에 의한 무동력 수처리제 혼화장치를 상수 및 하폐수 처리설비의 원수배관에 연결하게 되면, 원수배관을 통해 공급되는 원수가 하우징(2)의 유입단부(3)를 통해 하우징(2)의 내부를 통과하게 되는데, 이 때 수처리제 공급배관을 통해 수처리제 주입관부(5)로 공급되는 수처리제가 하우징(2)의 내부로 삽입된 수처리제 주입관부(5)의 끝단부를 통해 하우징(2)의 내부로 분사된다.

상기 하우징(2)의 내부를 통과하는 원수와 수처리제 주입관부(5)로부터 분사된 수처리제는 도 6과 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 하우징(2)의 내부에 삽입설치된 유체혼화용 믹싱부재(6)에 의해 형성되는 지그재그형태의 유로를 통과하면서 균일한 농도로 신속하게 혼합된다.

이 때, 상기 하우징(2)의 내부를 통과하는 원수와 수처리제 주입관부(5)로부터 분사된 수처리제의 일부는 유체혼화용 믹싱부재(6)의 수평형 믹싱블록(10)에 형성된 유입구(11)를 통해 수평형 믹싱블록(10)의 내부로 유입된 후 한 쌍의 유출구(12)(13)를 통과하면서 상하측으로 분기된 다음, 수직형 믹싱블록(20)의 유입구(21)를 통해 수직형 믹싱블록(20)의 내부로 유입되면서 다시 합류되었다가 한 쌍의 유출구(22)(23)를 통과하면서 좌우측으로 분기된 상태로 유출되면서 혼합되거나, 수직형 믹싱블록(20)의 유입구(21) 좌우측으로 분기되었다가 유출구(22)(23)사이에 형성된 합류홈(26)을 거쳐 다시 합류되면서 혼합된다.

그리고, 상기 하우징(2)의 내부를 통과하는 원수와 수처리제 주입관부(5)로부터 분사된 수처리제의 다른 일부는 유체혼화용 믹싱부재(6)의 수평형 믹싱블록(10)에 형성된 유입구(11)의 외측상하부로 유입되면서 산형돌출부(14)(15)에 의해 좌우측으로 분기되었다가 유출구(12)(13)사이에 형성된 합류홈(16)을 거치면서 다시 합류된 상태로 수직형 믹싱블록(20)의 유입구(21)를 통해 수직형 믹싱블록(20)의 내부로 유입되었다가 한 쌍의 유출구(22)(23)를 통해 좌우측으로 분기된 상태로 유출되면서 혼합되거나, 수직형 믹싱블록(20)의 유입구(21)의 외부좌우측으로 유입되면서 산형 돌출부(24)(25)에 의해 상하측으로 분기되었다가 유출구 (22)(23)사이에 형성된 합류홈(26)을 거쳐 다시 합류되면서 혼합된다.

이와 같이 본 발명에 의한 무동력 수처리제 혼화장치는 수평형 믹싱블록(10)과 수직형 믹싱블록(20)이 교대로 배열되도록 구성되는 유체혼화용 믹싱부재(6)가 하우징(2)의 내부에 삽입설치되어 하우징(2)의 내부에 지그재그형태의 유로를 형성하게 됨으로써, 상수 및 하폐수 처리시 별도의 동력없이 하우징(2)의 유입단부(3)로 유입되는 원수와 수처리제 주입관부(5)를 통해 주입되는 수처리제를 균일한 농도로 신속하게 혼합시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 무동력 수처리제 혼화장치에 의하면, 상수 및 하폐수 처리시 별도의 동력없이 하우징(2)의 유입단부(3)로 유입된 원수와 수처리제 주입관부(5)를 통해 투입된 수처리제가 하우징(2)의 내부에 삽입설치된 유체혼화용 믹싱부재(6)에 의해 형성되는 지그재그형태의 유로를 동시에 연속적으로 통과하면서 균일한 농도로 신속하게 혼합될 수 있게 됨에 따라 원수와 수처리제의 혼화효율 및 수질의 정화효율을 대폭 향상시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 장치의 운영 및 유지보수에 소요되는 비용을 대폭 절감할 수 있게 된다.

1 : 무동력 수처리제 혼화장치 2 : 하우징
3 : 유입단부 4 : 유출단부
5 : 수처리제 주입관부 6 : 유체혼화용 믹싱부재
10 : 수평형 믹싱블록 11 : 유입구
12, 13 : 유출구 14, 15 : 산형 돌출부
16 : 합류홈 20 : 수직형 믹싱블록
21 : 유입구 22, 23 : 유출구
24, 25 : 산형 돌출부 26 : 합류홈

Claims

삭제
전단부에 원수가 유입되는 유입단부(3)가 형성되며 후단부에 수처리제가 혼합된 원수가 유출되는 유출단부(4)가 형성된 파이프형상의 하우징(2)이 구비되며,
상기 하우징(2)의 유입단부(3)의 근방외주면에는 하우징(2)의 내부로 삽입된 끝단부가 유출단부(4)를 향하도록 절곡형성된 수처리제 주입관부(5)가 수직으로 삽입설치되고,
상기 하우징(2)의 내부에는 지그재그형태의 유로를 형성하여 하우징(2)의 유입단부(3)로 유입되는 원수에 수처리제 주입관부(5)를 통해 주입되는 수처리제를 혼합시키게 되는 유체혼화용 믹싱부재(6)가 삽입 설치되며,
상기 유체혼화용 믹싱부재(6)는 전방 중앙부에 수평방향으로 길게 형성된 유입구(11)가 형성되고 후방 상하부에 유입구(11)의 내부로 유입되는 유체를 상하측으로 분기시키는 한 쌍의 유출구(12)(13)가 형성되며 상기 유입구(11)의 외측 상하부에는 유입구(11)의 외측 상하부로 유입되는 유체를 좌우측으로 분기시키는 산형 돌출부(14)(15)가 각각 형성되고 상기 유출구(12)(13)사이에는 상기 산형 돌출부(14)(15)에 의해 좌우측으로 분기된 유체를 합류시키는 합류홈(16)이 형성된 수평형 믹싱블록(10)과,
전방 중앙부에 수직방향으로 길게 형성된 유입구(21)가 형성되고 후방 양측방에 유입구(21)의 내부로 유입되는 유체를 좌우측으로 분기시키는 한 쌍의 유출구(22)(23)가 형성되며 상기 유입구(21)의 외부양측에는 유입구(21)의 외부 좌우측으로 유입되는 유체를 상하측으로 분기시키는 산형 돌출부(24)(25)가 각각 형성되고 상기 유출구(22)(23)사이에는 상기 산형 돌출부(24)(25)에 의해 상하측으로 분기된 유체를 합류시키는 합류홈(26)이 형성된 수직형 믹싱블록(20)이 교대로 배열되도록 구성된 것을 특징으로 하는 무동력 수처리제 혼화장치.